JP4212328B2 - 対基板作業機、対基板作業機モニタリングシステムおよび対基板作業機モニタリング方法 - Google Patents
対基板作業機、対基板作業機モニタリングシステムおよび対基板作業機モニタリング方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4212328B2 JP4212328B2 JP2002304930A JP2002304930A JP4212328B2 JP 4212328 B2 JP4212328 B2 JP 4212328B2 JP 2002304930 A JP2002304930 A JP 2002304930A JP 2002304930 A JP2002304930 A JP 2002304930A JP 4212328 B2 JP4212328 B2 JP 4212328B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- component
- circuit
- mounting
- component supply
- board
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子回路の組立てにおいて用いられる回路部品装着機等の対基板作業機をモニタリングするためのシステム等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子回路の組立てにおいては、回路基板に回路部品を装着する回路部品装着機等、回路基板に対して予め定められた作業を行う種々の対基板作業機が用いられる。電子回路の小型化、高密度化が進む中、対基板作業機による作業精度を良好な状態に維持することが望まれる。そこで、現在、対基板作業機をモニタリングすることが行われている。このモニタリングに関して、例えば、特開２００１−２４３９９号公報に記載された技術等がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２４３９９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果】
上記公報に記載された技術は、遠隔地による回路基板装着機のモニタリングに関するものであり、エラー停止等の稼動ステータスを対象としたモニタリングを行う技術である。対基板作業機に対して、かかる稼動ステータスをモニタリングする場合、発生するエラーの内容、発生頻度等の分析は行えるものの、そのエラー原因の追求という点では、稼動ステータスは充分なものといえない。高い作業精度が要求される中、対基板作業機の微妙な変化等をも認識できるようなモニタリングでなければ、高い作業精度を維持することは困難である。
【０００５】
そこで、本発明は、対基板作業機をモニタリングするに際して、その対基板作業機内の観察に便利なモニタリングシステム等を得ることを課題としてなされたものであり、本発明によって、下記各態様の対基板作業機、対基板作業機モニタリングシステムおよび対基板作業機モニタリング方法が得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。また、一つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではない。一部の事項のみを選択して採用することも可能である。
【０００６】
なお、以下の各項において、（１）項，（２）項および（４）項を合わせ、かつ、対基板作業機の種類，撮像対象，撮像対象と係わり合う別の対象を限定したものが、請求項１に、請求項１において撮像対象関連データに関する限定を加えたものが、請求項２に、それぞれ相当する。また、（１０）項に（２）項および（４）項の技術的特徴による限定を加え、かつ、対基板作業機の種類，撮像対象，撮像対象と係わり合う別の対象を限定したものが、請求項３に、（１１）項に（２）項および（４）項の技術的特徴による限定を加え、かつ、対基板作業機の種類，撮像対象，撮像対象と係わり合う別の対象を限定したものが、請求項４に、それぞれ相当する。
【０００７】
（１）電子回路を構成する回路基板に対して予め定められた対基板作業を行う対基板作業機をモニタリングするシステムであって、
前記対基板作業機内に設けられた撮像デバイスを備え、その対基板作業機内に存在する撮像対象の実写像を取得する撮像部と、
前記撮像対象に関連する撮像対象関連データに基づいて前記実写像の理解を補助する補助情報を作成する補助情報作成部と、
表示デバイスを備え、その表示デバイスの一画面内に前記実写像と前記補助情報とを表示する表示部と
を含む対基板作業機モニタリングシステム。
【０００８】
本発明のモニタリングシステムは、電子回路を構成する回路基板（プリント配線板等が代表的なものである）に対して作業を行う対基板作業機（以下、「作業機」と略すことがある）をモニタリングする。対基板作業機には、例えば、回路基板の表面にクリームはんだを印刷するはんだ印刷機、回路基板の表面に回路部品（電子部品等が代表的なものである）を接着する接着剤を塗布する接着剤塗布機、回路基板に回路部品を装着する回路部品装着機、回路基板に回路部品をはんだ付けするリフロー炉、それらの作業機の間の回路基板の搬送作業を行う搬送機等が含まれ、それらのいずれをもモニタリングすることができる。
【０００９】
本発明のシステムは、作業機内に存在する撮像対象の実写像を利用してモニタリングを行う。撮像対象は、作業機を構成する種々の装置、デバイス等の構成要素、それらの要素の一部分、作業に供される回路基板あるいはその一部分、電子回路を構成する回路部品あるいはその一部分等であり、作業機内に存在する種々のものが撮像対象となり得る。モニタリングを行う作業機の種類、対基板作業の内容等に応じて、種々のものを選択して撮像対象とすることができる。
【００１０】
モニタリングの対象は、上記作業機の構成要素の変化等を含む作業機のステータスとすることができる。例えば、各装置、デバイスの配設位置のズレ、変形、何らかの不具合等をモニタリング対象とすることができる。なお、作業機のモニタリングにおいては、作業対象物である回路基板、回路部品等の不具合等も発見することができるため、本発明における対基板作業機のモニタリングは、それら作業対象物のステータスをモニタリング対象とするモニタリングをも含むものとする。
【００１１】
本発明のシステムは、主に目視観察によってモニタリングを行うことを１つの前提とするものであり、作業精度の維持といった１つの目的を考慮すれば、撮像部は、実写像として、拡大像を取得できるものであることが望ましい。撮像デバイスは、特に限定されるものではないが、例えば、ＣＣＤカメラ、ラインセンサ等、種々のものを採用することが可能である。撮像デバイスは、作業機内を移動可能に設けられるものでもよく、また、固定的に設けられるものでもよい。また、表示デバイスも特に限定されない。例えば、ブラウン管、液晶パネル等を主体とする画像表示可能なデスプレイを採用することが可能である。
【００１２】
補助情報は、実写像とともに表示される情報であり、例えば、監視者が実写像の観察を行う際に、その実写像を解析するための助けとなる情報等が含まれる。具体的には、文字、図形、記号、画像等を始めとする種々の情報伝達可能な表示形態として具現化される情報であればよい。また、撮像対象関連データは、撮像対象そのものに関するデータであってもよく、撮像対象に係わり合う別の対象（以下、「係合対象」と略すことがある）に関するデータであってもよい。係合対象とは、後に具体例を挙げて説明するように、例えば、回路部品装着機をモニタリングする場合においては、撮像対象が部品保持デバイスである場合における回路部品、撮像対象が回路基板の表面である場合にその表面に装着される回路部品等を意味する。撮像対象関連データには、撮像対象あるいは係合対象の種類、形状，大きさ、それらが存在する作業機内における位置等のデータが含まれる。
【００１３】
本システムは、その中核をなす部分をコンピュータによって担わせることができる。その場合、１つのコンピュータに、上記撮像部，補助情報取得部，表示部の殆どが含まれる態様であってもよく、また、複数のコンピュータに、上記各部あるいは上記各部を構成する一部分が分散して含まれる態様であってもよい。
【００１４】
本システムによれば、実写像によるモニタリングに際して、補助情報という観察の助けとなる有用な情報も併せて表示されるため、例えば、目視による観察によっても、作業機のステータス等を正確に認識することが可能となる。そのことにより、その作業機による対基板作業を高精度な状態に維持することが可能となる。
【００１５】
（２）前記補助情報作成部が、前記補助情報として、前記撮像対象に関連して前記実写像に重ねて表示される仮想像を含む情報を作成するものである(1)項に記載の対基板作業機モニタリングシステム。
【００１６】
本発明のシステムにおいては、先に述べたように、実写像ともに表示される補助情報は、その表示形態が特に限定されるものではないが、本項に記載の態様のように、実写像に関連した仮想像の形態として、これらを重ねて表示すれば、監視者による表示画面の観察の際、実写像の理解がより容易となる。つまり、仮想像は、実写像からモニタリング対象である各種ステータスを判断する際のより有用な情報となるのである。なお、仮想像は、ＣＧ（コンピュータグラフィック）、線画等、種々の形態で表現されるのものとすることができる。仮想像を、撮像対象若しくは係合対象、あるいはそれらの一部分の形状を示す像とすれば、より視覚に訴える効果が高く、さらに有用な補助情報となる。
【００１７】
（３）前記補助情報作成部が、前記仮想像として前記撮像対象の正規の状態を示す像を含む前記補助情報を作成するものである(2)項に記載の対基板作業機モニタリングシステム。
【００１８】
本項に記載の態様は、仮想像の限定に関する一態様である。撮像対象の正規の状態とは、例えば、撮像対象が、理論的な寸法・形状・位置（例えば、公称あるいは設計上の寸法・形状・位置）とされた場合のその撮像対象の状態等を意味する。回路部品装着機を例にとれば、部品供給装置の部品供給位置にある回路部品を撮像して実写像を取得し、正規の部品供給位置に正規の寸法・形状の回路部品が存在すると仮定した場合のその回路部品を示す仮想像を作成し、その実写像とその仮想とを像重ね合わせる場合等が、本項に記載の態様の一例となる。この具体例によれば、実際の回路部品と理論寸法・形状の回路部品との寸法・形状差、実際の回路部品が存在する位置の理論位置からのズレ量等の認識が容易に行える。このように、本項記載の態様によれば、仮想像から把握される撮像対象の理論的な寸法・形状・位置等に対しての、実写像から把握される実際の撮像対象の寸法・形状・位置等の関係が容易に認識可能となる。
【００１９】
（４）前記補助情報作成部が、前記仮想像として前記撮像対象と係わり合う別の対象の正規の状態を示す像を含む前記補助情報を作成するものである(2)項または(3)項に記載の対基板作業機モニタリングシステム。
【００２０】
本項に記載の態様は、仮想像の限定に関する(3)項とは別の一態様である。本態様は、係合対象についての仮想像を作成し、この仮想像と実写像とから、撮像対象の状態認識を容易化するものである。係合対象の正規の状態とは、(3)項の場合と同様、例えば、係合対象が、理論的な寸法・形状・位置とされた場合のその係合対象の状態等を意味する。回路部品装着機を例にとれば、部品供給装置の部品供給位置にある回路部品を撮像して実写像を取得し、正規の部品供給位置において回路部品を取り出す際における正規の寸法・形状の部品保持デバイスを示す仮想像を作成し、その実写像とその仮想像とを重ね合わせる場合等が、本項に記載の態様の一例となる。この具体例によれば、部品取り出しの際の部品保持デバイスの理論的な寸法・形状に対する実際の回路部品の寸法・形状の関係、部品保持デバイスの理論的な位置からの実際の回路部品のズレ量等の認識が容易に行える。このように、本項記載の態様によれば、仮想像から把握される係合対象の理論的な寸法・形状・位置等に対しての、実写像から把握される実際の撮像対象の寸法・形状・位置等の関係が容易に認識可能となる。
【００２１】
（５）当該システムが、前記対基板作業機として、（a)作業位置に回路基板を固定する基板固定装置と、(b)部品供給位置において回路部品を１つずつ供給する部品供給装置と、(c)当該回路部品装着機内をその部品供給装置と前記基板固定装置とにわたって移動する部品保持デバイスを備え、その部品保持デバイスによって、前記部品供給装置から供給される回路部品を取り出して保持し、その保持した回路部品を前記基板固定装置に固定された回路基板の表面に装着する装着装置とを含む回路部品装着機をモニタリングするものである(1)項ないし(4)項のいずれかに記載の対基板作業機モニタリングシステム。
【００２２】
電子回路の組立てにおいて、回路部品装着作業は、特に作業精度が良好であることが要求される。回路基板自体あるいは回路部品自体の製造誤差もさることながら、基板固定装置、部品供給装置、装着装置等の各構成要素が複雑に関係するため、これらの位置関係が変化すれば、作業精度に大きな影響を与える。そのため、作業精度を高精度に維持するという本発明の１つの目的に鑑みた場合、回路部品装着機をモニタリングするシステムに対して本発明を適用すれば、その効果が大きいものとなる。
【００２３】
なお、ここで、回路部品装着機以外の対基板作業機をモニタリングする場合について簡単に補足する。例えば、はんだ印刷機であれば、印刷される前の回路基板の表面を撮像対象とし、補助情報として、印刷されるクリームはんだのパターンの正規の状態を示す仮想像を実写像に重ねて表示すれば、印刷精度の事前確認等を容易に行うことができる。また、接着剤塗布機であれば、塗布後の回路基板の表面を撮像対象とし、補助情報として、正規の状態に塗布された接着剤の形状を示す仮想像を実写像に重ねて表示すれば、塗布精度の確認等を容易に行うことができる。このように、本発明のモニタリングシステムは、回路部品装着機以外の対基板作業機においても充分に適用可能なシステムなのである。
【００２４】
（６）前記撮像部が、前記撮像対象として、前記部品供給装置の前記部品供給位置に位置する回路部品、前記部品保持デバイス、その部品保持デバイスに保持された回路部品、前記基板固定装置に固定された回路基板の表面、その回路基板の表面に装着された回路部品のうちの少なくとも１つのものの実写像を取得するものである(5)項に記載の対基板作業機モニタリングシステム。
【００２５】
回路部品装着機（以下、「装着機」と略す場合がある）をモニタリングする場合、前述の装着機の構成を考慮すれば、上記列挙したものを撮像対象とすることにより、実用的なモニタリングシステムが実現される。なお、それらの撮像対象のより具体的な態様は、後述する。
【００２６】
（７）前記回路部品装着機が、装着作業において用いられるところの、前記作業位置に固定された回路基板の固定位置情報を取得すべくその回路基板の表面に付された基準マークを撮像するマークカメラと、前記部品保持デバイスに保持された回路部品の保持位置情報を取得すべくその回路部品を撮像する部品カメラとの少なくとも一方を有し、
その少なくとも一方が前記撮像デバイスを兼ねる(5)項または(6)項に記載の対基板作業機モニタリングシステム。
【００２７】
本発明のシステムでは、撮像デバイスが特に限定されるものではない、目的、撮像対象等に応じて、種々の形式のものから選ばれる１以上の撮像デバイスを、装着機内に設ければよい。一方、装着機は、装着精度に対する要求から上記２つのカメラを備えるものが多く、そのような装着機では、そのカメラによる撮像データに基づく補正を行って部品装着作業（以下、「装着作業」と略す場合がある）を行うことが一般的である。したがって、装着作業のために設けられた上記カメラを、本システムにおける撮像デバイスとして利用することは、システムの簡便化、低コスト化に資することになる。
【００２８】
（８）前記撮像対象関連データが、回路部品に関する部品データと、回路基板に関する基板データと、前記部品保持デバイスに関する部品保持デバイスデータと、前記部品供給位置，前記装着位置，前記部品保持デバイスの移動位置のうちの少なくとも１つのものを含む位置データとのうちの少なくとも１つのものを含むデータであり、
前記補助情報作成部が、そのデータに基づいて前記補助情報を作成するものである(5)項ないし(7)項のいずれかに記載の対基板作業機モニタリングシステム。
【００２９】
装着機をモニタリングする場合、前記列挙した撮像対象およびそれに対する係合対象を考慮すれば、上記列挙したものを撮像対象関連データとすることにより、実用的なモニタリングシステムが実現される。なお、それらの撮像対象関連データのより具体的な態様は、後述する。
【００３０】
（９）少なくとも前記表示部が前記対基板作業機から隔たった遠隔地に設けられ、当該システムが、少なくとも前記実写像を表示するための実写像データを、通信回線を介して前記表示部に送信する通信部を含む(1)項ないし(8)項のいずれかに記載の対基板作業モニタリングシステム。
【００３１】
本発明のモニタリングシステムは、対基板作業機に設けられる態様で実施することができる。例えば、対基板作業機が自らを制御する制御装置を備える場合、その制御装置内に、当該システムの中核部分を備える態様とすることができる。その場合、その制御装置が有するモニタを、当該システムにおける表示デバイスとし、そのモニタに実写像等を表示させることができる。この態様は、作業機を自らにおいてモニタリングするシステムである。この態様に代え、あるいはこの態様とともに、作業機から隔たった遠隔の場所において、その作業機をモニタリングする態様で実施することもできる。その場合の一態様が、本項に記載の態様である。
【００３２】
遠隔の程度の差ではあるが、本項に記載の態様には、例えば、作業機が配備されている工場内あるいは会社内でモニタリングする場合も、また、その工場外あるいは会社外においてモニタリングする場合も含まれる。工場内等比較的近距離である場合には、例えば、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）等を利用して通信することができ、また、遠距離にある場合は、ＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）等を利用して通信を行うこともできる。通信回線は、有線であるか無線であるかを問わず、また、私有回線であるか公衆回線であるかを問わない。公衆回線を利用する場合には、例えば、通信部にＷＷＷサーバを設け、表示部にＷＷＷブラウザを設ける等により、既製のプロトコルに従った通信が可能である。また、インターネットを利用した通信も可能である。通信を行う場合、遠隔地側に補助情報作成部を設け、実写像データのみ、あるいは、実写像データと撮像対象関連データとを通信部によって表示部に送信する態様でもよく、また、作業機側に補助情報作成部を設け、実写像データと補助情報データとを表示部に送信する態様としてもよい。
【００３３】
（１０）電子回路を構成する回路基板に対して予め定められた対基板作業を行い、表示デバイスを備えて遠隔地に存在する監視装置によってモニタリングされることが可能な対基板作業機であって、
当該対基板作業機内に設けられた撮像デバイスを備え、その対基板作業機内に存在する撮像対象の実写像を取得する撮像部と、
前記撮像対象に関連する撮像対象関連データに基づいて前記実写像の理解を補助する補助情報を作成する補助情報作成部と、
前記実写像と前記補助情報とを前記表示デバイスの一画面内に表示可能なデータを、前記監視装置に送信可能な通信部と
を含む対基板作業機。
【００３４】
本対基板作業機は、遠隔地においてモニタリング可能な作業機である。前記表示部と略同様の機能を有して表示デバイスを備える監視装置において、その表示デバイスに表示された実写像等によって、モニタリングを行う。具体的な構成、作用、効果は、前記(1)項および(9)項と同様であるため、ここでの説明は省略する。なお、本項にいう通信部は、外部の監視装置に直接データを送信するものであってよい。また、例えば、通信部が工場内における通信を行い、別途設けられた通信装置によりその通信部から送信されてきたデータを、工場外にある監視装置に送信するような態様の場合でも、当該装着機の通信部が、監視装置にデータを送信するものとして扱う。すなわち、本項にいう通信部は、別途の通信手段を介して監視装置に通信を行う態様をも含むのである。さらに、本発明の対基板作業機は、本項に前記(2)項ないし(8)項に記載の技術的特徴による限定を加えた態様で実施することができる。
【００３５】
（１１）電子回路を構成する回路基板に対して予め定められた対基板作業を行う対基板作業機をモニタリングする方法であって、
前記対基板作業機内に存在する撮像対象の実写像を取得する実写像取得工程と、
前記撮像対象に関連する撮像対象関連データに基づいて前記実写像の理解を補助する補助情報を作成する補助情報作成工程と、
一画面内に前記実写像と前記補助情報とを表示させる像表示工程と
を含む対基板作業機モニタリング方法。
【００３６】
本発明のモニリング方法は、対基板作業機をモニタリングする方法である。発明思想、本方法の作用、本方法によって得られる効果は、前記(1)項のそれらと同様であるため、ここでの説明は省略する。なお、本発明のモニタリング方法は、本項に前記(2)項ないし(9)項に記載の技術的特徴による限定を加えた態様で実施することができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、回路基板に回路部品を装着する部品装着作業（以下、「装着作業」と略すことがある）を行う回路部品装着機のモニタリングを例にとって説明する。なお、本発明は、下記の実施形態に限定されるものではなく、その実施形態の他、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【００３８】
＜回路部品装着機の構成等＞
回路部品装着機（以下、「装着機」と略すことがある）１は、図１に示すように、ベースモジュール１０と、ベースモジュール１０上に互いに隣接しかつ整列して配置された複数（８つ）の装着モジュール１２と、ベースモジュール１０および装置モジュール１２とは別体をなす装着機制御装置１３とを含んで構成されている。装着モジュール１２は、ハード的には互いに略同じ構成のものであり、それらの並ぶ方向は、回路基板が搬送される方向とされている。なお、装着機１の説明において、装着モジュール１２が並ぶ方向を左右方向とし、それに直交する方向を前後方向と呼ぶ。つまり、図における左前方が本システムの前方である。本システムの左方が上流側と、右方が下流側とされており、回路基板は、左方に位置する装着モジュール１２から右方に位置する装着モジュール１２に向かって搬送され、順次、各装置における部品装着作業が実行される。
【００３９】
図２は、２つの装着モジュール１２が配置された部分を拡大して示すものであり、右側の装着モジュール１２は、外装板等を取り除いて示してある。この図が示すように、各々の装着モジュール１２は、モジュールの躯体として機能するフレーム１４と、フレーム１４に配設されたれた種々の装置等を含んで構成されている。例えば、それぞれが部品供給装置として並んで配設されてそれぞれが回路部品を所定の部品供給位置において１個ずつ供給する複数のテープフィーダ（以下、「フィーダ」と略すことがある）１６、回路基板を搬送する機能を有して所定の作業位置に回路基板を固定する基板固定装置としてのコンベアユニット２０、フィーダ１６から供給される回路部品を取出して、その回路部品をコンベアユニット２０に固定された回路基板に装着する装着装置２２等である。また、複数のフィーダ１６の群（以下、「フィーダ群」と呼ぶことがある）１８とコンベアユニット２０との間には、ＣＣＤカメラである部品カメラ２４が配設されている。さらに、各々の装着モジュール１２は、自身を制御するモジュール制御装置２６（図５参照）を有し、そのモジュール制御装置２６により、上記各装置等が制御されつつ動作する。また、装着モジュール１２の各々は、上部に入出力装置としての操作・表示パネル２８を備え、この操作・表示パネル２８は、モジュール制御装置２６につながっており、各種指令、情報等についてのオペレータ入力の受け付け、装着モジュール１２のステータス等に関する情報の表示等を行う。
【００４０】
複数のフィーダ１６の各々は、フィード機構部４０とリール保持部４２とに概ね区分される。リール保持部４２には、テープ化された回路部品であるテーピング（電子部品の場合は電子部品テーピングと呼ばれることがある）が巻回されたリール４６が保持される。フィード機構部４０は、内部に駆動源を有し、リール４６から延び出すテーピングは、このフィード機構部４０によって、装着作業に対応して部品保持ピッチずつ送られるとともに、カバーテープが剥がされ、部品は、部品供給位置において１つずつ供給される。フィーダ１６、テーピングについてはよく知られた機構、構成を有しているため、ここでの説明はこの程度とする。
【００４１】
コンベアユニット２０は、図３に示すように、コンベア装置を主体とするものであり、前部コンベア７２および後部コンベア７４の２つのコンベア装置を含んで構成されている。前部コンベア７２および後部コンベア７２は、それぞれ、２つの向かい合うコンベアレール７６，７８，８０，８２を備えており、それぞれのコンベアレール７６，７８，８０，８２は、図示を省略するコンベアベルトがコンベアモータ８４によって周回する構造とされており、回路基板８６は、そのコンベアベルトに支承されて移送される。コンベアユニット２０は、複数の装着モジュール１２の各々に備わっており、その各々のコンベアユニット２０は、装着機１において、一直線上に位置するようにされている。各装着モジュール１２のコンベアユニット２０は、互いに協調して回路基板を搬送可能とされている。すなわち、これらのコンベアユニットは、装着機１における基板搬送装置を構成しているのである。なお、コンベアレール７６以外のコンベアレール７８，８０，８２は、コンベア幅調整モータ８８によって前後方向に移動可能とされており、コンベア幅を自由に調整できるとともに、前部コンベア７２と後部コンベア７４との一方にによる幅の大きな回路基板の搬送が可能とされている。
【００４２】
コンベアモータ８４を制御駆動することによって、作業領域内に移送されきた回路基板８６は、設定された停止位置である作業位置に停止させられる。コンベアユニット２０は、下部に、図示を省略する昇降装置によって昇降可能な回路基板支持板（以下、「支持板」と略すことがある）９０を有し、この支持板９０の上面には、図示を省略する支持ピンが任意の位置に変更可能に設けられており、支持板９０が上昇させられることで、その支持ピンに支持されて回路基板８６が上昇し、コンベアベルトとの係合を解かれるとともに、コンベアレール７６，７８，８０，８２の一部分と支持ピン９０とに挟持されて、回路基板８６が上記作業位置において固定される。固定の解除は、支持板９０を下降させればよい。このような構成から、コンベアユニット２０は、装着モジュール１２における基板固定装置として機能するのである。
【００４３】
図４に示すように、装着装置２２は、装着ヘッド１００と、装着ヘッド移動装置１０２とを含んで構成される。装着ヘッド１００は、詳しい説明は省略するが、概して軸状をなす装着ユニット１０６を複数（８つ）備えており、それぞれの装着ユニット１０６は、その下部に、部品保持デバイスとしての吸着ノズル１０４を有している。装着ユニット１０６は、ユニット保持体１０８によって、一円周上に等ピッチで、昇降可能にかつ回転可能に保持されている。装着ユニット１０６は、ヘッド駆動機構１１０によって、間欠回転させられるとともに、一停止位置である昇降ステーションにおいて下降・上昇させられ、別の停止位置である自転ステーションにおいて自転させられる。昇降ステーションに位置する装着ユニット１０６は、吸着ノズル１０４の吸着によって回路部品を取り出し、また、その吸着を解除することによって回路基板への装着を行う。また、自転ステーションにおいて、そこに位置する装着ユニット１０６の吸着ノズル１０４に保持されている回路部品の姿勢の変更、補正が行われるのである。なお、部品保持デバイスである吸着ノズル１０４は、既によく知られたものであるため、ここでの説明は省略する。一般的には円管状をなすものが多い。
【００４４】
装着ヘッド移動装置１０２は、ＸＹロボット型の移動装置であり、装着ヘッド１００を前後方向に移動させるＹスライド装置１１２と、左右方向に移動させるＸスライド装置１１４とを含んで構成される。Ｙスライド装置１１２は、フレーム１４の一部をなすビーム１１６に設けられ、Ｙ軸モータ１１８の駆動により、ボールねじ機構を介して、Ｙスライド１２０をＹガイド１２２に沿って移動させる。Ｘスライド装置１１４は、Ｙスライド１２０に設けられ、Ｘ軸モータ１２６の駆動により、ボールねじ機構を介して、Ｘスライド１２８をＸガイド１３０に沿って移動させる。装着ヘッド１００は、Ｘスライド１２８に設けられている。この装着ヘッド移動装置１０２により、装着ヘッド１００は、フィーダ群１８とコンベアユニット２０において固定された回路基板とにわたって移動させられる。なお、Ｘスライド１２８には、その下部に、ＣＣＤカメラであるマークカメラ１３２が設けられている。このマークカメラ１３２は、回路基板に付された基準マーク等を撮像する。マークカメラ１３２は、装着ヘッド１００とともに、装着ヘッド移動装置１０２によって移動させられる。
【００４５】
装着モジュール１２の各々は、図５にブロック図を示すモジュール制御装置２６を有している。なお、図５は、本発明に関係の深いところのみを示している。モジュール制御装置２６は、コンピュータ１５０を主体とする制御装置であり、コンピュータ１５０は、ＰＵ（プロセッシングユニット）１５２と、ＲＯＭ１５４と、ＲＡＭ１５６と、入出力インターフェース１５８と、それらを互いに接続するバス１６０を有している。入出力インターフェース１５８には、それぞれの駆動回路１６２を介して、フィーダ群１８として配設された各フィーダ１６、コンベアユニット２０、装着ヘッド１００、装着ヘッド移動装置１０２が、それぞれ接続されている。また、部品カメラ２４およびマークカメラ１３２が、制御回路１６３を介して接続され、それらによって得られた撮像データに対して画像処理を行う画像処理ユニット１６４を介して取り込まれる。操作・表示パネル２８およびハードディスクを主体とする外部記憶装置１６６も、入出力インターフェース１５８に接続されている。装着機１は、複数の装着モジュール１２の各々が各種信号をやり取りし合って動作を行うためため、入出力インターフェース１５８には、通信回路１６８を介して、他の装着モジュール１２が接続されている。また、モジュール制御装置２６のホスト的な役割を果たす装着機制御装置１３も通信回路１６８を介して接続されており、それとの間でも信号，情報等の通信が可能とされている。なお、外部記憶装置１６６には、装着モジュール１２の基本動作プログラム，回路基板に応じた装着プログラム等のアプリケーションプログラム、装着モジュール１２の設定，回路基板，回路部品等に関するデータが記憶されており、また、装着作業等の際には、それらの中から必要なものがＲＡＭ１５６に転送されて記憶され、そのＲＡＭ１５６の記憶内容に基づいて装着作業等が行われる。
【００４６】
装着機制御装置１３は、ブロック図は省略するが、ＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，入出力インターフェース等を含むコンピュータを主体とし、外部記憶装置，キーボード１７０（図１参照）等の入力デバイス，ディスプレイ１７２（図１参照）等の出力デバイス等を含む装置であり、各装着モジュール１２との各種信号，データのやり取りを行う通信機能を有して、各装着モジュール１２を統括して管理する役割を担うとともに、装着機１に必要な各種データのデータベースとしての役割をも担っている。各装着モジュール１２についての装着プログラム等は、この装着機制御装置１３から配信される。
【００４７】
１つの装着モジュール１２の装着作業のための動作を、以下に簡単に説明する。まず、コンベアユニット２０によって、装着作業に供される回路基板は、上流側から移送され、設定された作業位置に停止させられ、その位置で固定される。詳しく説明すれば、基板種に応じたコンベア幅にコンベア７２，７４の幅が調整されたあるいは調整されていることが確認された後、上流側の装着モジュール１２のコンベア７２，７４（最上流の装着モジュール１２の場合は、図示を省略する搬入装置）と協調して、回路基板が移送される。回路基板の移送は、例えば、長さ方向の中心がコンベアユニット２０の基板搬送方向における略中心に位置するように、コンベアモータ８４を制御駆動して行われる。コンベア７２，７４に回路基板が進入したことは、センサによって確認され、コンベアベルトが、その進入時点から、基板種に応じた回路基板の長さに基づく量だけ周回させられるのである。
【００４８】
回路基板が固定された後、装着ヘッド移動装置１０２によって、マークカメラ１３２が、回路基板に付された基準マークの上方に移動させられ、基準マークを撮像する。その撮像データから、固定された回路基板の固定位置のずれが検出される。次に、装着ヘッド１００がフィーダ群１８の上方に移動させられ、装着プログラムに定められた取出順序に従って、回路部品が吸着ノズル１０４に吸着保持される。詳しくは、昇降ステーションに位置する装着ユニット１０６が、装着対象とされた回路部品を供給するフィーダ１６の部品供給位置４８の上方に位置させられて、その位置でその装着ユニット１０６が下降させられ、吸着ノズル１０４に負圧が供給されて、吸着ノズル１０４がその部品を吸着保持するのである。そして装着ユニット１０６が間欠回転させられ、次の装着ユニット１０６に関する同様の部品取出動作が行われる。このようにして、装着ヘッド１０２が備える各装着ユニット１０６について、順次、部品取出動作が行われる。なお、取出対象となる回路部品を供給するフィーダ１６によるその回路部品についての部品供給動作は、装着ユニット１０６の部品取出動作に先立って行われる。
【００４９】
次に、回路部品を保持した装着ヘッド１００は、部品カメラ２４の上方に移動させられる。その位置において、部品カメラ２４は、保持された回路部品を一視野内に収めて撮像する。得られた撮像データにより、それぞれの回路部品の保持位置のずれ（保持姿勢のずれを含む）が検出される。装着ヘッド１００は、回路基板の上方に移動させられるのであるが、その移動の途中で、自転ステーションに位置する装着ユニット１０６が、それが保持する部品に設定された装着方位，検出された保持位置のずれ量に基づいて、適正な回転位置まで自転させらる。この自転動作は、最初に装着される電子部品を保持する装着ユニット１０６が昇降ステーションに位置するまで装着ユニット１０６の間欠回転を繰り返す間に、自転ステーションに位置する装着ユニット１０６に対して行う。自転ステーションに位置しなかった装着ユニット１０６については、装着動作における間欠回転の際に行われる。
【００５０】
続いて、装着ヘッド１００は、回路基板の上方まで移動させられ、装着プログラムにおいて定められた装着順序に従って、回路基板の表面に、保持された回路部品が装着される。詳しくは、まず、昇降ステーションに位置する装着ユニット１０６が、装着プログラムにおいて定められた装着位置の上方に位置させられる。このとき、検出された回路基板の固定位置ずれ量，回路部品の保持位置のずれ量に基づいて、装着ヘッド１００の移動位置が適正化される。その適正化された位置において、装着ユニット１０６が所定距離下降させられ、吸着ノズル１０４に若干の正圧が供給されて、保持されていた回路部品が配線板の表面に装着される。続いて装着ユニット１０６が間欠回転させられ、次の装着ユニット１０６に関する同様の部品装着動作が行われる。このようにして、回路部品を保持する装着ユニット１０６について、順次、部品装着動作が行われる。予定されたすべての部品の装着が終了するまで、装着ヘッド１００が部品供給部１８と回路基板との間を往復させられて、部品取出動作、部品装着動作が繰り返し行われる。
【００５１】
当該装着モジュール１２に予定されたすべての部品の装着作業が終了した後、回路基板の固定が解除される。当該装着モジュール１２による装着作業が完了した回路基板は、コンベアユニット２０によって、下流側へ移送される。下流側に配置された装着モジュール１２についても同様の装着作業が行われ、すべての装着モジュール１２による装着作業が完了して、１枚の回路基板に対する装着機１による部品装着が完了する。このように、装着機１では、回路基板を次々に上流側から下流側に向かって複数の装着モジュール１２の各々にわたって順次搬送し、複数の装着モジュール１２の各々にその各々に定められた装着作業を実行させることによって部品の装着を行う。そして、複数の回路基板を、次々に、上流側の装着モジュール１２に搬入することで、次々に各回路基板に対する装着を行って、下流側の装着モジュール１２から装着が完了した回路基板が、次々に搬出される。なお、本システムへの回路基板の搬入，搬出は、最も上流側のおよび最も下流側の装着モジュール１２のそれぞれの傍らに、コンベア装置を主体とする搬入装置，搬出装置をそれぞれ配置し、それらの装置によって行えばよい。
【００５２】
装着機１が配置されている工場内には、他にもいくつかの回路部品装着機を始めとする対基板作業機が配置されている。図６には、同じ構成の装着機が複数配置され、それらがＬＡＮによって互いに接続されている様子を示す。それぞれの装着機１の装着機制御装置１３は、ＬＡＮ２００を介して通信可能な通信回路を有しており、装着機制御装置１３がＬＡＮに接続されている。また、ＬＡＮ２００には、工場内におけるデータベースとしての機能および工場内のすべての対基板作業機の管理をい行う管理装置としての機能を有するホストコンピュータ２０２も接続されている。ホストコンピュータ２０２は、工場内において取り扱われる回路基板、回路部品等に関するデータ、装着機１ごとの装着プログラム等が記憶され、必要なときに、必要なものを、ＬＡＮ２００を介して各装着機１に送信する。また、ＬＡＮ２００には、工場の外部との通信を公衆回線２０６を介して行うための通信装置２０４が接続されている。通信装置２０４は、コンピュータを主体とするものであり、モデムによって公衆回線２０６に接続される。通信装置２０４は、ＷＷＷサーバを有しており、ＷＷＷブラウザを備えた外部のコンピュータは、ｈｔｔｐプロトコルに準拠した情報として、インターネットから通信装置２０４が有する各種情報を入手することが可能である。後に説明するが、装着機１のモニタリングを外部から行う監視装置も外部コンピュータの１種であり、図では監視装置２１０が接続されている様子を示している。通信装置２０４によって外部に送信される装着機１の情報は、ＬＡＮ２００を介して通信装置２０４に送られてくる。
【００５３】
＜モニタリングシステム＞
装着機１は、自身をモニリングする機能を備えている。また、装着機１のモニタリングは、装着機１から隔たった遠隔地に設けられた監視装置２１０によっても行うことができる。図７にモニタリングシステムに関する機能ブロック図を示す。
【００５４】
モニタリングシステムの中核となる部分は、装着機１に設けられている。詳しくは、装着機１の装着機制御装置１３に、モニタリング制御部２２０、補助情報作成部２２２、表示部２２４、表示情報格納部２２６、工場内通信部２２８が設けられ、各装着モジュール１２に撮像部２３０が設けられている（図では、１つの装着モジュール１２の撮像部２３０のみを示している）。モニタリングシステムは、他に、通信装置２０４に設けられた外部通信部２３２と、工場外に存在する監視装置２１０に設けられた外部表示部２３４とを含んで構成されている。
【００５５】
モニタリング制御部２２０は、装着機１内の上記各部をコントロールする。すなわち、どの装着モジュール１２におけるどの撮像対象を撮像するか等の撮像部２３０への撮像指示、それに応じてどのような補助情報を作成するか等の補助情報作成部２２２への指示等を行う部分である。モニタリングをどのように行うかは、装着機制御装置１３のキーボード１７２等によってオペレータが入力できるようにされている。モニタリング制御部２２０は、オペレータのモニタリング指示に従って、上記各部の制御を行うのである。
【００５６】
撮像部２３０は、撮像デバイスとしての部品カメラ２４、マークカメラ１３２と、画像処理ユニット１６４とを含んで構成されている。撮像部２３０は、モニタリング制御部２２０の指示に従って、撮像対象を撮像可能な位置に、マークカメラ１３２を移動させる、あるいは、装着ヘッド１００を部品カメラ２４の上方に移動させる。そして、その指定された撮像対象が撮像され、撮像によって得られた撮像データは、画像処理ユニット１６４によって、撮像対象の実写像データとされ、撮像部は、その撮像対象の実写像を取得するのである。撮像対象は、回路部品、吸着ノズル１０４、回路基板等である。撮像対象については、具体例を挙げて後に説明する。
【００５７】
補助情報作成部２２２は、撮像対象関連データファイル２４０を有している。このファイル２４０に格納されている撮像対象関連データは、必要なものがホストコンピュータ２０２からダウンロードされて格納されるようにされている。補助情報作成部２２２は、モニタリング制御部２１０の指示に従って、取得された実写像に対応した補助情報を、撮像対象関連データに基づいて作成する。補助情報および撮像対象関連データについては、具体例を挙げて後に説明する。
【００５８】
取得された実写像データと、その実写像に対応する補助情報のデータとは、表示部２２４および表示情報格納部２２６に送られる。表示部２２４は、モニタリング制御部２１０の指示の下、表示デバイスとしてのディスプレイ１７２に、その実写像と補助情報とを表示させる。正確に言えば、ディスプレイ１７２の一画面内に、実写像と補助情報とが表示されるのである。それら実写像データおよび補助情報データは、表示情報格納部２２６にも送られる。それらのデータは、互いに関連付けられて、一画面として表示可能な画像データである表示情報データとして、表示情報格納部２２６が備える表示情報データファイル２４２に格納される。なお、表示情報データファイル２４２は、装着機制御装置１３の外部記憶装置に作成される。
【００５９】
表示情報格納部２２６に格納されている表示情報データは、モニタリング制御部２１０の指示に従って、必要とされるものが工場内通信部２２８に送られる。工場内通信部２２８に送られた表示情報データは、ＬＡＮ２００を経由して外部通信部２３２に送られる。外部通信部２３２は、ＷＷＷサーバ２４４を有しており、送られてきた表示情報データは、ｈｔｔｐプロトコルに準拠した形式に変換されて、ＷＷＷサーバ２４４に格納される。
【００６０】
通信装置２０４と監視装置２１０とは、公衆回線を介して接続可能とされている。両者が通信可能とされた状態において、外部表示部２３４の有するＷＷＷブラウザ２４６により、ＷＷＷサーバ２４４の内容が閲覧可能とされる。つまり、外部通信部２３２は、自身に格納されている表示情報データを外部表示部２３４に送信するのである。その表示情報データによる表示情報は、外部表示部２３４が備える表示デバイスであるディスプレイ２４８に表示される。この表示情報は、装着機１のディスプレイ１７２に表示された表示画面の情報を含むものであり、外部表示部２３４のディスプレイ２４８には、装着機１のディスプレイ１７２の画面表示を含む画面が表示されることになる。すなわち、監視装置２１０においても、装着機１内の撮像対象の実写像とそれに関連する補助情報とが１つの画面内に表示され、それを観察することにより、装着機１をモニタリングができるのである。
【００６１】
＜モニタリングの具体例＞
以下に、装着機のモニタリングにおけるいくつかの具体例を、表示デバイスに表示された画面を示す模式図を参照しつつ説明する。
【００６２】
図８に、１つのフィーダ１６の部品供給位置を撮像したモニタリング画面を模式的に示す。図は、撮像対象をフィーダ１６の部品供給位置に位置する回路部品とするモニタリング画面である。オペレータは、モニタリングを行う装着モジュール１２を指定し、目的とするフィーダ１６が配設されている配設位置のＮｏ．と、部品供給位置を撮像する旨とを入力する。このモニタリング指示内容に基づいて、マークカメラ１３２が所定の位置に移動させられて、実写像が取得される。図においては、取得されて表示された実写像は、テーピング２５０とそれに保持された３つの回路部品２５２である。補助情報作成部２２２によって作成されたこの実写像に関連する補助情報は、ノズル径および回路部品種を示す文字情報２５４と、部品取出位置および吸着ノズル１０４先端の外径を示す線画の仮想像２５６（図では、一点鎖線で示されている）と、回路部品２５２の外形を示すＣＧの仮想像２５８（図では、破線で外形線のみを示しているが、実際は半透明像として表される）である。それらの仮想像は、いずれも、実写像に重ねて表示される。線画仮想像２５４が示す部品取出位置およびノズル外径は正規状態を示す。つまり、部品取出位置は正規の位置であり、また、吸着ノズル１０４がその正規の位置に正規の寸法・形状のものが位置したときの状態を示している。同様に、ＣＧ仮想像２５８が示す回路部品２５２も、正規の部品取出位置に正規の寸法・形状のものが位置する状態を示している。
【００６３】
図に示すモニタリング画面は、回路部品２５２を撮像対象とするものであり、回路部品２５２のＣＧ仮想像２５８は撮像対象の正規の状態を示す仮想像とされ、また、線画仮想像２５６のノズルの外径を表す部分は、係合対象である吸着ノズル１０４の正規の状態を示す仮想像とされているのである。また、そのＣＧ仮想像２５８と文字情報２５４のうちの回路部品種を示す部分（図では、〔ＰＤ：ＸＸｙｙｚｚ〕と表示されている）とが、撮像対象についての補助情報であり、線画仮想像２５６のノズルの外径を表す部分と文字情報２５４のうちのノズル径を表す部分（図では、〔Ｎｏｚｚｌｅ：φ０．７ｍｍ〕と表示されている）とが、係合対象についての補助情報である。これらの補助情報の作成は、撮像対象関連データに基づく画像作成処理によって行われる。図が示す補助情報を作成するためには、部品種名データ，部品外形データ（リード形状データをも含む）等の回路部品データ、吸着ノズル種データ、吸着ノズル外径寸法データ等の部品保持デバイスデータ、部品吸着位置の位置データ等の各種位置データ等が必要であり、これらは、撮像対象関連データファイル２４０に格納されている。
【００６４】
図から解るように、表示された画面を見れば、撮像対象である回路部品２５２が、正規の回路部品２５２と比較してどのような寸法・形状であるか、あるいは、部品供給位置においてどのような位置に位置しているがが、容易に認識できるのである。図では、実際の回路部品２５２が正規のものより、若干ではあるが小さくなっていることが判る。また、部品取出位置において、略位置ずれなく位置していることも判る。なお、回路部品２５２に関する寸法・形状の許容誤差のデータ、あるいは、位置ずれに関する許容誤差データを撮像対象関連データとし、それらのデータに基づいて仮想像作成し、その仮想像をを重ね合わせることにより、回路部品２５２の寸法・形状不良、許容限度を超えた部品供給位置における回路部品２５２の位置ずれ等を、容易に発見できる。図８に示すモニタリング画面を観察して、回路部品２５２の位置が部品供給位置から大きくずれていると判断される場合は、例えば、フィーダ１６の配設位置がずれているとの予想を立てることができる。かかる、モニタリング画面は、装着機１のステータスを判断する一助となるのである。
【００６５】
図９に、部品保持デバイスである吸着ノズル１０４の先端部の下方からのモニタリング画面を模式的に示す。この図もそうであるが、以降のモニタリング画面も図８に示すものと同様のものであるため、それらについての説明は簡単なものに留める。この図が示す実写像は、部品カメラ２４によって撮像されたものである。撮像対象である吸着ノズル１０４の実写像に加え、補助情報として、ノズルＮｏ．を示す文字情報２５４と、実写像に重ね合わされた吸着ノズル１０４先端の正規の中心位置を示す線画仮想像２５６とが表示されている。この図から判るように、吸着ノズル１０４の先端位置が若干ではあるが、ずれていることが判る（図では、誇張して示している）。吸着ノズル１０４が曲がっていることが予想され、モニタリング画面は、吸着ノズル１０４に関するステータスである曲がり程度の有効な判断材料となる。
【００６６】
図１０に、吸着ノズル１０４に吸着保持された回路部品２５２（図８に示すものと同じもの）を下方から撮像したモニタリング画面を模式的に示す。この図が示す実写像は、部品カメラ２４によって撮像されたものである。撮像対象である回路部品の実写像に加え、補助情報として、ノズルＮｏ．および部品種名を示す文字情報２５４と、撮像対象である回路部品２５２の正規の状態のＣＧ仮想像２５８とが、表示されている。回路部品２５２を吸着保持している吸着ノズル１０４は、図９に示す画面によって観察したものであり、若干の曲がりを有するものである。図１０から判るように、実際の回路部品２５２は、保持位置ずれを生じている。また、吸着ノズル１０４の先端の一部が回路部品２５２の外形から突出はみ出していることも判る（図の斜線部）。例えば、部品保持位置ずれは、吸着ノズル１０４の曲がりが原因する可能性が高いとの予想を立てることができる。
【００６７】
図１１に、コンベアユニット２０に固定された回路基板の表面の回路部品が装着される部分のモニタリング画面を模式的に示す。この図が示す実写像は、マークカメラ１３２によって撮像されたものである。実写像には、撮像対象である回路基板の表面には、回路部品のリードが載せ置かれるパッド（ランドの一種である）２６０が写しだされている。画面には、実写像に加えて、補助情報として、装着される回路部品２５２（図８に示すものと同じ）の部品種名およびその装着位置（Ｘ方向位置，Ｙ方向位置，装着方位角）を示す文字情報２５４が表示されている。その他に、装着位置の中心を示す線画仮想像２５６、撮像対象である回路基板の係合対象である回路部品２５２の正規に装着された状態のＣＧ仮想像２５８が、実写像に重ねて表示されている。なお、コンベアユニット２０による回路基板の固定位置のずれ量は、基準マークを撮像することによって予め取得されており、装着位置の中心はそのそのずれ量に基づく補正がなされたものとされている。図から判るように、仮想像で表される回路部品２５２のリードの各々は、パッド２６０にずれることなく載せ置かれる状態となっている。つまり、回路基板自体の精度も良好であり、かつ、回路基板の固定位置の補正も正確であると考えることができる。基板固定位置ずれに対する補正精度に関する装着機１のステータスも、良好であると予想される。
【００６８】
図１２に、回路基板の表面に装着された回路部品のモニタリング画面を模式的に示す。この図が示す実写像は、マークカメラ１３２によって撮像されたものであり、撮像対象は、装着された回路部品２５２である。画面には、実写像の他に、図１１の場合と同様に、文字情報２５４、線画仮想像２５６、および、撮像対象である回路部品２５２の正規に装着された状態のＣＧ仮想像２５８が、補助情報として表示されている。図から判るように、回路部品２５２は、略正確に装着されている。図８〜図１２は、同じ吸着ノズル１０４、同じ回路部品２５２、同じ回路基板についてのモニタリング画面であり、１つの回路部品についての装着作業の履歴を示すものといえる。モニタリングされている吸着ノズル１０４は、先に述べたように、若干の曲がりを生じているものであるが、装着結果が良好であるため、その程度の曲がりであれば、装着精度を低下させるものでないと判断することができる。また、回路部品２５２は、若干正規の寸法より小さいものであるが、その程度の寸法誤差は、電子回路の品質低下を招くものでないと判断することができる。
【００６９】
図８〜図１２に示すモニタリング画面には、種々の補助情報が表示されているが、それらに限定されるものではなく、撮像対象に応じた種々の情報を表示させることができる。また、装着モジュールのＮｏ．，モニタリングの日時等の書誌的な情報も表示させることができる。なお、補助情報を作成するための撮像対象関連データも、上記のものに限定されず、表示する補助情報に応じて種々のものを格納しておくことができる。
【００７０】
上述した各モニタリングは、その都度のオペレータの指示の入力によって行われるものでもよく、装着プログラムの一部にモニタリング動作を組み込み、自動で行うようにしてもよい。その場合、装着プログラムのシーケンスに従って、モニタリング制御部２２０が、モニタリングシステムの各部を制御することになる。モニタリングは、装着機１に異常が発生した場合に、その異常原因を追求すべく行うものであってもよく、定期的に自動的に実行させるようにして、装着機１のステータスの変化を定期的に調査し、異常を予防する目的で行うようにしてもよい。また、モニタリングの対象、頻度等は、モニタリングの目的に応じて種々のものとすることができる。
【００７１】
遠隔地の監視者が監視装置２１０によってモニタリングを行う場合、例えば、装着機1のオペレータと電話等で連絡を取り合いながら、監視者がオペレータにモニタリングにおける撮像対象等を指示し、その指示に基づいて、オペレータが当該システムの操作を行えばよい。また、監視装置２１０によってリモートコントロールされるようなシステムとすることも可能である。上記システムでは、装着機１のディスプレイ１７２の表示画面がそのまま監視装置２１０のディスプレイ２４８に映し出されるようにもでき、監視者とオペレータとが、同様の画面を見ながら、装着機１のステータス等についての判断を協働して行うこともできるのである。遠隔地の監視者が装着機メーカの技術者である場合、装着機１の異常、ステータス変化等に対する原因追求・調査等のサービスを、装着機ユーザに迅速に提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】回路部品装着機の全体を示す斜視図である。
【図２】回路部品装着機を構成する装着モジュールの内部構造を示す斜視図である。
【図３】装着モジュールの構成要素であるコンベアユニットを示す斜視図である。
【図４】装着モジュールの構成要素である装着装置を示す斜視図である。
【図５】装着モジュールの制御装置であるモジュール制御装置を示すブロック図である。
【図６】１つの工場内において複数の回路基板装着機が互いに通信可能に接続されている様子を示す図である。
【図７】回路部品装着機のモニタリングを行うモニタリングシステムの機能ブロック図である。
【図８】フィーダの部品供給位置に位置する回路部品を撮像したモニタリング画面を示す模式図である。
【図９】吸着ノズルの先端部を下方から撮像したモニタリング画面を示す模式図である。
【図１０】吸着ノズルに吸着保持された回路部品を下方から撮像したモニタリング画面を示す模式図である。
【図１１】コンベアユニットに固定された回路基板の表面の回路部品が装着される部分を撮像したモニタリング画面を示す模式図である。
【図１２】回路基板の表面に装着された回路部品を撮像したモニタリング画面を示す模式図である。
【符号の説明】
１：回路部品装着機（対基板作業機） １２：装着モジュール １３：装着機制御装置 １６：テープフィーダ（部品供給装置） ２０：テープフィーダ（基板固定装置） ２２：装着装置 ２４：部品カメラ（撮像デバイス） ２６：モジュール制御装置 ８６：回路基板 １００：装着ヘッド １０４：吸着ノズル（部品保持デバイス） １３２：マークカメラ（撮像デバイス） １６４：画像処理ユニット １７２：ディスプレイ（表示デバイス） ２００：ＬＡＮ ２０４：通信装置 ２０６：公衆回線 ２１０：監視装置 ２２０：モニタリング制御部 ２２２：補助情報作成部 ２２４：表示部 ２２６：表示情報格納部 ２２８：工場内通信部 ２３０：撮像部 ２３２：外部通信部 ２３４：外部表示部（表示部） ２４０：撮像対象関連データファイル ２４２：表示情報データファイル ２４８：ディスプレイ（表示デバイス） ２５２：回路部品 ２５４：文字情報（補助情報） ２５６：線画仮想像（補助情報） ２５８：ＣＧ仮想像（補助情報）
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子回路の組立てにおいて用いられる回路部品装着機等の対基板作業機をモニタリングするためのシステム等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子回路の組立てにおいては、回路基板に回路部品を装着する回路部品装着機等、回路基板に対して予め定められた作業を行う種々の対基板作業機が用いられる。電子回路の小型化、高密度化が進む中、対基板作業機による作業精度を良好な状態に維持することが望まれる。そこで、現在、対基板作業機をモニタリングすることが行われている。このモニタリングに関して、例えば、特開２００１−２４３９９号公報に記載された技術等がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２４３９９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果】
上記公報に記載された技術は、遠隔地による回路基板装着機のモニタリングに関するものであり、エラー停止等の稼動ステータスを対象としたモニタリングを行う技術である。対基板作業機に対して、かかる稼動ステータスをモニタリングする場合、発生するエラーの内容、発生頻度等の分析は行えるものの、そのエラー原因の追求という点では、稼動ステータスは充分なものといえない。高い作業精度が要求される中、対基板作業機の微妙な変化等をも認識できるようなモニタリングでなければ、高い作業精度を維持することは困難である。
【０００５】
そこで、本発明は、対基板作業機をモニタリングするに際して、その対基板作業機内の観察に便利なモニタリングシステム等を得ることを課題としてなされたものであり、本発明によって、下記各態様の対基板作業機、対基板作業機モニタリングシステムおよび対基板作業機モニタリング方法が得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。また、一つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではない。一部の事項のみを選択して採用することも可能である。
【０００６】
なお、以下の各項において、（１）項，（２）項および（４）項を合わせ、かつ、対基板作業機の種類，撮像対象，撮像対象と係わり合う別の対象を限定したものが、請求項１に、請求項１において撮像対象関連データに関する限定を加えたものが、請求項２に、それぞれ相当する。また、（１０）項に（２）項および（４）項の技術的特徴による限定を加え、かつ、対基板作業機の種類，撮像対象，撮像対象と係わり合う別の対象を限定したものが、請求項３に、（１１）項に（２）項および（４）項の技術的特徴による限定を加え、かつ、対基板作業機の種類，撮像対象，撮像対象と係わり合う別の対象を限定したものが、請求項４に、それぞれ相当する。
【０００７】
（１）電子回路を構成する回路基板に対して予め定められた対基板作業を行う対基板作業機をモニタリングするシステムであって、
前記対基板作業機内に設けられた撮像デバイスを備え、その対基板作業機内に存在する撮像対象の実写像を取得する撮像部と、
前記撮像対象に関連する撮像対象関連データに基づいて前記実写像の理解を補助する補助情報を作成する補助情報作成部と、
表示デバイスを備え、その表示デバイスの一画面内に前記実写像と前記補助情報とを表示する表示部と
を含む対基板作業機モニタリングシステム。
【０００８】
本発明のモニタリングシステムは、電子回路を構成する回路基板（プリント配線板等が代表的なものである）に対して作業を行う対基板作業機（以下、「作業機」と略すことがある）をモニタリングする。対基板作業機には、例えば、回路基板の表面にクリームはんだを印刷するはんだ印刷機、回路基板の表面に回路部品（電子部品等が代表的なものである）を接着する接着剤を塗布する接着剤塗布機、回路基板に回路部品を装着する回路部品装着機、回路基板に回路部品をはんだ付けするリフロー炉、それらの作業機の間の回路基板の搬送作業を行う搬送機等が含まれ、それらのいずれをもモニタリングすることができる。
【０００９】
本発明のシステムは、作業機内に存在する撮像対象の実写像を利用してモニタリングを行う。撮像対象は、作業機を構成する種々の装置、デバイス等の構成要素、それらの要素の一部分、作業に供される回路基板あるいはその一部分、電子回路を構成する回路部品あるいはその一部分等であり、作業機内に存在する種々のものが撮像対象となり得る。モニタリングを行う作業機の種類、対基板作業の内容等に応じて、種々のものを選択して撮像対象とすることができる。
【００１０】
モニタリングの対象は、上記作業機の構成要素の変化等を含む作業機のステータスとすることができる。例えば、各装置、デバイスの配設位置のズレ、変形、何らかの不具合等をモニタリング対象とすることができる。なお、作業機のモニタリングにおいては、作業対象物である回路基板、回路部品等の不具合等も発見することができるため、本発明における対基板作業機のモニタリングは、それら作業対象物のステータスをモニタリング対象とするモニタリングをも含むものとする。
【００１１】
本発明のシステムは、主に目視観察によってモニタリングを行うことを１つの前提とするものであり、作業精度の維持といった１つの目的を考慮すれば、撮像部は、実写像として、拡大像を取得できるものであることが望ましい。撮像デバイスは、特に限定されるものではないが、例えば、ＣＣＤカメラ、ラインセンサ等、種々のものを採用することが可能である。撮像デバイスは、作業機内を移動可能に設けられるものでもよく、また、固定的に設けられるものでもよい。また、表示デバイスも特に限定されない。例えば、ブラウン管、液晶パネル等を主体とする画像表示可能なデスプレイを採用することが可能である。
【００１２】
補助情報は、実写像とともに表示される情報であり、例えば、監視者が実写像の観察を行う際に、その実写像を解析するための助けとなる情報等が含まれる。具体的には、文字、図形、記号、画像等を始めとする種々の情報伝達可能な表示形態として具現化される情報であればよい。また、撮像対象関連データは、撮像対象そのものに関するデータであってもよく、撮像対象に係わり合う別の対象（以下、「係合対象」と略すことがある）に関するデータであってもよい。係合対象とは、後に具体例を挙げて説明するように、例えば、回路部品装着機をモニタリングする場合においては、撮像対象が部品保持デバイスである場合における回路部品、撮像対象が回路基板の表面である場合にその表面に装着される回路部品等を意味する。撮像対象関連データには、撮像対象あるいは係合対象の種類、形状，大きさ、それらが存在する作業機内における位置等のデータが含まれる。
【００１３】
本システムは、その中核をなす部分をコンピュータによって担わせることができる。その場合、１つのコンピュータに、上記撮像部，補助情報取得部，表示部の殆どが含まれる態様であってもよく、また、複数のコンピュータに、上記各部あるいは上記各部を構成する一部分が分散して含まれる態様であってもよい。
【００１４】
本システムによれば、実写像によるモニタリングに際して、補助情報という観察の助けとなる有用な情報も併せて表示されるため、例えば、目視による観察によっても、作業機のステータス等を正確に認識することが可能となる。そのことにより、その作業機による対基板作業を高精度な状態に維持することが可能となる。
【００１５】
（２）前記補助情報作成部が、前記補助情報として、前記撮像対象に関連して前記実写像に重ねて表示される仮想像を含む情報を作成するものである(1)項に記載の対基板作業機モニタリングシステム。
【００１６】
本発明のシステムにおいては、先に述べたように、実写像ともに表示される補助情報は、その表示形態が特に限定されるものではないが、本項に記載の態様のように、実写像に関連した仮想像の形態として、これらを重ねて表示すれば、監視者による表示画面の観察の際、実写像の理解がより容易となる。つまり、仮想像は、実写像からモニタリング対象である各種ステータスを判断する際のより有用な情報となるのである。なお、仮想像は、ＣＧ（コンピュータグラフィック）、線画等、種々の形態で表現されるのものとすることができる。仮想像を、撮像対象若しくは係合対象、あるいはそれらの一部分の形状を示す像とすれば、より視覚に訴える効果が高く、さらに有用な補助情報となる。
【００１７】
（３）前記補助情報作成部が、前記仮想像として前記撮像対象の正規の状態を示す像を含む前記補助情報を作成するものである(2)項に記載の対基板作業機モニタリングシステム。
【００１８】
本項に記載の態様は、仮想像の限定に関する一態様である。撮像対象の正規の状態とは、例えば、撮像対象が、理論的な寸法・形状・位置（例えば、公称あるいは設計上の寸法・形状・位置）とされた場合のその撮像対象の状態等を意味する。回路部品装着機を例にとれば、部品供給装置の部品供給位置にある回路部品を撮像して実写像を取得し、正規の部品供給位置に正規の寸法・形状の回路部品が存在すると仮定した場合のその回路部品を示す仮想像を作成し、その実写像とその仮想とを像重ね合わせる場合等が、本項に記載の態様の一例となる。この具体例によれば、実際の回路部品と理論寸法・形状の回路部品との寸法・形状差、実際の回路部品が存在する位置の理論位置からのズレ量等の認識が容易に行える。このように、本項記載の態様によれば、仮想像から把握される撮像対象の理論的な寸法・形状・位置等に対しての、実写像から把握される実際の撮像対象の寸法・形状・位置等の関係が容易に認識可能となる。
【００１９】
（４）前記補助情報作成部が、前記仮想像として前記撮像対象と係わり合う別の対象の正規の状態を示す像を含む前記補助情報を作成するものである(2)項または(3)項に記載の対基板作業機モニタリングシステム。
【００２０】
本項に記載の態様は、仮想像の限定に関する(3)項とは別の一態様である。本態様は、係合対象についての仮想像を作成し、この仮想像と実写像とから、撮像対象の状態認識を容易化するものである。係合対象の正規の状態とは、(3)項の場合と同様、例えば、係合対象が、理論的な寸法・形状・位置とされた場合のその係合対象の状態等を意味する。回路部品装着機を例にとれば、部品供給装置の部品供給位置にある回路部品を撮像して実写像を取得し、正規の部品供給位置において回路部品を取り出す際における正規の寸法・形状の部品保持デバイスを示す仮想像を作成し、その実写像とその仮想像とを重ね合わせる場合等が、本項に記載の態様の一例となる。この具体例によれば、部品取り出しの際の部品保持デバイスの理論的な寸法・形状に対する実際の回路部品の寸法・形状の関係、部品保持デバイスの理論的な位置からの実際の回路部品のズレ量等の認識が容易に行える。このように、本項記載の態様によれば、仮想像から把握される係合対象の理論的な寸法・形状・位置等に対しての、実写像から把握される実際の撮像対象の寸法・形状・位置等の関係が容易に認識可能となる。
【００２１】
（５）当該システムが、前記対基板作業機として、（a)作業位置に回路基板を固定する基板固定装置と、(b)部品供給位置において回路部品を１つずつ供給する部品供給装置と、(c)当該回路部品装着機内をその部品供給装置と前記基板固定装置とにわたって移動する部品保持デバイスを備え、その部品保持デバイスによって、前記部品供給装置から供給される回路部品を取り出して保持し、その保持した回路部品を前記基板固定装置に固定された回路基板の表面に装着する装着装置とを含む回路部品装着機をモニタリングするものである(1)項ないし(4)項のいずれかに記載の対基板作業機モニタリングシステム。
【００２２】
電子回路の組立てにおいて、回路部品装着作業は、特に作業精度が良好であることが要求される。回路基板自体あるいは回路部品自体の製造誤差もさることながら、基板固定装置、部品供給装置、装着装置等の各構成要素が複雑に関係するため、これらの位置関係が変化すれば、作業精度に大きな影響を与える。そのため、作業精度を高精度に維持するという本発明の１つの目的に鑑みた場合、回路部品装着機をモニタリングするシステムに対して本発明を適用すれば、その効果が大きいものとなる。
【００２３】
なお、ここで、回路部品装着機以外の対基板作業機をモニタリングする場合について簡単に補足する。例えば、はんだ印刷機であれば、印刷される前の回路基板の表面を撮像対象とし、補助情報として、印刷されるクリームはんだのパターンの正規の状態を示す仮想像を実写像に重ねて表示すれば、印刷精度の事前確認等を容易に行うことができる。また、接着剤塗布機であれば、塗布後の回路基板の表面を撮像対象とし、補助情報として、正規の状態に塗布された接着剤の形状を示す仮想像を実写像に重ねて表示すれば、塗布精度の確認等を容易に行うことができる。このように、本発明のモニタリングシステムは、回路部品装着機以外の対基板作業機においても充分に適用可能なシステムなのである。
【００２４】
（６）前記撮像部が、前記撮像対象として、前記部品供給装置の前記部品供給位置に位置する回路部品、前記部品保持デバイス、その部品保持デバイスに保持された回路部品、前記基板固定装置に固定された回路基板の表面、その回路基板の表面に装着された回路部品のうちの少なくとも１つのものの実写像を取得するものである(5)項に記載の対基板作業機モニタリングシステム。
【００２５】
回路部品装着機（以下、「装着機」と略す場合がある）をモニタリングする場合、前述の装着機の構成を考慮すれば、上記列挙したものを撮像対象とすることにより、実用的なモニタリングシステムが実現される。なお、それらの撮像対象のより具体的な態様は、後述する。
【００２６】
（７）前記回路部品装着機が、装着作業において用いられるところの、前記作業位置に固定された回路基板の固定位置情報を取得すべくその回路基板の表面に付された基準マークを撮像するマークカメラと、前記部品保持デバイスに保持された回路部品の保持位置情報を取得すべくその回路部品を撮像する部品カメラとの少なくとも一方を有し、
その少なくとも一方が前記撮像デバイスを兼ねる(5)項または(6)項に記載の対基板作業機モニタリングシステム。
【００２７】
本発明のシステムでは、撮像デバイスが特に限定されるものではない、目的、撮像対象等に応じて、種々の形式のものから選ばれる１以上の撮像デバイスを、装着機内に設ければよい。一方、装着機は、装着精度に対する要求から上記２つのカメラを備えるものが多く、そのような装着機では、そのカメラによる撮像データに基づく補正を行って部品装着作業（以下、「装着作業」と略す場合がある）を行うことが一般的である。したがって、装着作業のために設けられた上記カメラを、本システムにおける撮像デバイスとして利用することは、システムの簡便化、低コスト化に資することになる。
【００２８】
（８）前記撮像対象関連データが、回路部品に関する部品データと、回路基板に関する基板データと、前記部品保持デバイスに関する部品保持デバイスデータと、前記部品供給位置，前記装着位置，前記部品保持デバイスの移動位置のうちの少なくとも１つのものを含む位置データとのうちの少なくとも１つのものを含むデータであり、
前記補助情報作成部が、そのデータに基づいて前記補助情報を作成するものである(5)項ないし(7)項のいずれかに記載の対基板作業機モニタリングシステム。
【００２９】
装着機をモニタリングする場合、前記列挙した撮像対象およびそれに対する係合対象を考慮すれば、上記列挙したものを撮像対象関連データとすることにより、実用的なモニタリングシステムが実現される。なお、それらの撮像対象関連データのより具体的な態様は、後述する。
【００３０】
（９）少なくとも前記表示部が前記対基板作業機から隔たった遠隔地に設けられ、当該システムが、少なくとも前記実写像を表示するための実写像データを、通信回線を介して前記表示部に送信する通信部を含む(1)項ないし(8)項のいずれかに記載の対基板作業モニタリングシステム。
【００３１】
本発明のモニタリングシステムは、対基板作業機に設けられる態様で実施することができる。例えば、対基板作業機が自らを制御する制御装置を備える場合、その制御装置内に、当該システムの中核部分を備える態様とすることができる。その場合、その制御装置が有するモニタを、当該システムにおける表示デバイスとし、そのモニタに実写像等を表示させることができる。この態様は、作業機を自らにおいてモニタリングするシステムである。この態様に代え、あるいはこの態様とともに、作業機から隔たった遠隔の場所において、その作業機をモニタリングする態様で実施することもできる。その場合の一態様が、本項に記載の態様である。
【００３２】
遠隔の程度の差ではあるが、本項に記載の態様には、例えば、作業機が配備されている工場内あるいは会社内でモニタリングする場合も、また、その工場外あるいは会社外においてモニタリングする場合も含まれる。工場内等比較的近距離である場合には、例えば、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）等を利用して通信することができ、また、遠距離にある場合は、ＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）等を利用して通信を行うこともできる。通信回線は、有線であるか無線であるかを問わず、また、私有回線であるか公衆回線であるかを問わない。公衆回線を利用する場合には、例えば、通信部にＷＷＷサーバを設け、表示部にＷＷＷブラウザを設ける等により、既製のプロトコルに従った通信が可能である。また、インターネットを利用した通信も可能である。通信を行う場合、遠隔地側に補助情報作成部を設け、実写像データのみ、あるいは、実写像データと撮像対象関連データとを通信部によって表示部に送信する態様でもよく、また、作業機側に補助情報作成部を設け、実写像データと補助情報データとを表示部に送信する態様としてもよい。
【００３３】
（１０）電子回路を構成する回路基板に対して予め定められた対基板作業を行い、表示デバイスを備えて遠隔地に存在する監視装置によってモニタリングされることが可能な対基板作業機であって、
当該対基板作業機内に設けられた撮像デバイスを備え、その対基板作業機内に存在する撮像対象の実写像を取得する撮像部と、
前記撮像対象に関連する撮像対象関連データに基づいて前記実写像の理解を補助する補助情報を作成する補助情報作成部と、
前記実写像と前記補助情報とを前記表示デバイスの一画面内に表示可能なデータを、前記監視装置に送信可能な通信部と
を含む対基板作業機。
【００３４】
本対基板作業機は、遠隔地においてモニタリング可能な作業機である。前記表示部と略同様の機能を有して表示デバイスを備える監視装置において、その表示デバイスに表示された実写像等によって、モニタリングを行う。具体的な構成、作用、効果は、前記(1)項および(9)項と同様であるため、ここでの説明は省略する。なお、本項にいう通信部は、外部の監視装置に直接データを送信するものであってよい。また、例えば、通信部が工場内における通信を行い、別途設けられた通信装置によりその通信部から送信されてきたデータを、工場外にある監視装置に送信するような態様の場合でも、当該装着機の通信部が、監視装置にデータを送信するものとして扱う。すなわち、本項にいう通信部は、別途の通信手段を介して監視装置に通信を行う態様をも含むのである。さらに、本発明の対基板作業機は、本項に前記(2)項ないし(8)項に記載の技術的特徴による限定を加えた態様で実施することができる。
【００３５】
（１１）電子回路を構成する回路基板に対して予め定められた対基板作業を行う対基板作業機をモニタリングする方法であって、
前記対基板作業機内に存在する撮像対象の実写像を取得する実写像取得工程と、
前記撮像対象に関連する撮像対象関連データに基づいて前記実写像の理解を補助する補助情報を作成する補助情報作成工程と、
一画面内に前記実写像と前記補助情報とを表示させる像表示工程と
を含む対基板作業機モニタリング方法。
【００３６】
本発明のモニリング方法は、対基板作業機をモニタリングする方法である。発明思想、本方法の作用、本方法によって得られる効果は、前記(1)項のそれらと同様であるため、ここでの説明は省略する。なお、本発明のモニタリング方法は、本項に前記(2)項ないし(9)項に記載の技術的特徴による限定を加えた態様で実施することができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、回路基板に回路部品を装着する部品装着作業（以下、「装着作業」と略すことがある）を行う回路部品装着機のモニタリングを例にとって説明する。なお、本発明は、下記の実施形態に限定されるものではなく、その実施形態の他、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【００３８】
＜回路部品装着機の構成等＞
回路部品装着機（以下、「装着機」と略すことがある）１は、図１に示すように、ベースモジュール１０と、ベースモジュール１０上に互いに隣接しかつ整列して配置された複数（８つ）の装着モジュール１２と、ベースモジュール１０および装置モジュール１２とは別体をなす装着機制御装置１３とを含んで構成されている。装着モジュール１２は、ハード的には互いに略同じ構成のものであり、それらの並ぶ方向は、回路基板が搬送される方向とされている。なお、装着機１の説明において、装着モジュール１２が並ぶ方向を左右方向とし、それに直交する方向を前後方向と呼ぶ。つまり、図における左前方が本システムの前方である。本システムの左方が上流側と、右方が下流側とされており、回路基板は、左方に位置する装着モジュール１２から右方に位置する装着モジュール１２に向かって搬送され、順次、各装置における部品装着作業が実行される。
【００３９】
図２は、２つの装着モジュール１２が配置された部分を拡大して示すものであり、右側の装着モジュール１２は、外装板等を取り除いて示してある。この図が示すように、各々の装着モジュール１２は、モジュールの躯体として機能するフレーム１４と、フレーム１４に配設されたれた種々の装置等を含んで構成されている。例えば、それぞれが部品供給装置として並んで配設されてそれぞれが回路部品を所定の部品供給位置において１個ずつ供給する複数のテープフィーダ（以下、「フィーダ」と略すことがある）１６、回路基板を搬送する機能を有して所定の作業位置に回路基板を固定する基板固定装置としてのコンベアユニット２０、フィーダ１６から供給される回路部品を取出して、その回路部品をコンベアユニット２０に固定された回路基板に装着する装着装置２２等である。また、複数のフィーダ１６の群（以下、「フィーダ群」と呼ぶことがある）１８とコンベアユニット２０との間には、ＣＣＤカメラである部品カメラ２４が配設されている。さらに、各々の装着モジュール１２は、自身を制御するモジュール制御装置２６（図５参照）を有し、そのモジュール制御装置２６により、上記各装置等が制御されつつ動作する。また、装着モジュール１２の各々は、上部に入出力装置としての操作・表示パネル２８を備え、この操作・表示パネル２８は、モジュール制御装置２６につながっており、各種指令、情報等についてのオペレータ入力の受け付け、装着モジュール１２のステータス等に関する情報の表示等を行う。
【００４０】
複数のフィーダ１６の各々は、フィード機構部４０とリール保持部４２とに概ね区分される。リール保持部４２には、テープ化された回路部品であるテーピング（電子部品の場合は電子部品テーピングと呼ばれることがある）が巻回されたリール４６が保持される。フィード機構部４０は、内部に駆動源を有し、リール４６から延び出すテーピングは、このフィード機構部４０によって、装着作業に対応して部品保持ピッチずつ送られるとともに、カバーテープが剥がされ、部品は、部品供給位置において１つずつ供給される。フィーダ１６、テーピングについてはよく知られた機構、構成を有しているため、ここでの説明はこの程度とする。
【００４１】
コンベアユニット２０は、図３に示すように、コンベア装置を主体とするものであり、前部コンベア７２および後部コンベア７４の２つのコンベア装置を含んで構成されている。前部コンベア７２および後部コンベア７２は、それぞれ、２つの向かい合うコンベアレール７６，７８，８０，８２を備えており、それぞれのコンベアレール７６，７８，８０，８２は、図示を省略するコンベアベルトがコンベアモータ８４によって周回する構造とされており、回路基板８６は、そのコンベアベルトに支承されて移送される。コンベアユニット２０は、複数の装着モジュール１２の各々に備わっており、その各々のコンベアユニット２０は、装着機１において、一直線上に位置するようにされている。各装着モジュール１２のコンベアユニット２０は、互いに協調して回路基板を搬送可能とされている。すなわち、これらのコンベアユニットは、装着機１における基板搬送装置を構成しているのである。なお、コンベアレール７６以外のコンベアレール７８，８０，８２は、コンベア幅調整モータ８８によって前後方向に移動可能とされており、コンベア幅を自由に調整できるとともに、前部コンベア７２と後部コンベア７４との一方にによる幅の大きな回路基板の搬送が可能とされている。
【００４２】
コンベアモータ８４を制御駆動することによって、作業領域内に移送されきた回路基板８６は、設定された停止位置である作業位置に停止させられる。コンベアユニット２０は、下部に、図示を省略する昇降装置によって昇降可能な回路基板支持板（以下、「支持板」と略すことがある）９０を有し、この支持板９０の上面には、図示を省略する支持ピンが任意の位置に変更可能に設けられており、支持板９０が上昇させられることで、その支持ピンに支持されて回路基板８６が上昇し、コンベアベルトとの係合を解かれるとともに、コンベアレール７６，７８，８０，８２の一部分と支持ピン９０とに挟持されて、回路基板８６が上記作業位置において固定される。固定の解除は、支持板９０を下降させればよい。このような構成から、コンベアユニット２０は、装着モジュール１２における基板固定装置として機能するのである。
【００４３】
図４に示すように、装着装置２２は、装着ヘッド１００と、装着ヘッド移動装置１０２とを含んで構成される。装着ヘッド１００は、詳しい説明は省略するが、概して軸状をなす装着ユニット１０６を複数（８つ）備えており、それぞれの装着ユニット１０６は、その下部に、部品保持デバイスとしての吸着ノズル１０４を有している。装着ユニット１０６は、ユニット保持体１０８によって、一円周上に等ピッチで、昇降可能にかつ回転可能に保持されている。装着ユニット１０６は、ヘッド駆動機構１１０によって、間欠回転させられるとともに、一停止位置である昇降ステーションにおいて下降・上昇させられ、別の停止位置である自転ステーションにおいて自転させられる。昇降ステーションに位置する装着ユニット１０６は、吸着ノズル１０４の吸着によって回路部品を取り出し、また、その吸着を解除することによって回路基板への装着を行う。また、自転ステーションにおいて、そこに位置する装着ユニット１０６の吸着ノズル１０４に保持されている回路部品の姿勢の変更、補正が行われるのである。なお、部品保持デバイスである吸着ノズル１０４は、既によく知られたものであるため、ここでの説明は省略する。一般的には円管状をなすものが多い。
【００４４】
装着ヘッド移動装置１０２は、ＸＹロボット型の移動装置であり、装着ヘッド１００を前後方向に移動させるＹスライド装置１１２と、左右方向に移動させるＸスライド装置１１４とを含んで構成される。Ｙスライド装置１１２は、フレーム１４の一部をなすビーム１１６に設けられ、Ｙ軸モータ１１８の駆動により、ボールねじ機構を介して、Ｙスライド１２０をＹガイド１２２に沿って移動させる。Ｘスライド装置１１４は、Ｙスライド１２０に設けられ、Ｘ軸モータ１２６の駆動により、ボールねじ機構を介して、Ｘスライド１２８をＸガイド１３０に沿って移動させる。装着ヘッド１００は、Ｘスライド１２８に設けられている。この装着ヘッド移動装置１０２により、装着ヘッド１００は、フィーダ群１８とコンベアユニット２０において固定された回路基板とにわたって移動させられる。なお、Ｘスライド１２８には、その下部に、ＣＣＤカメラであるマークカメラ１３２が設けられている。このマークカメラ１３２は、回路基板に付された基準マーク等を撮像する。マークカメラ１３２は、装着ヘッド１００とともに、装着ヘッド移動装置１０２によって移動させられる。
【００４５】
装着モジュール１２の各々は、図５にブロック図を示すモジュール制御装置２６を有している。なお、図５は、本発明に関係の深いところのみを示している。モジュール制御装置２６は、コンピュータ１５０を主体とする制御装置であり、コンピュータ１５０は、ＰＵ（プロセッシングユニット）１５２と、ＲＯＭ１５４と、ＲＡＭ１５６と、入出力インターフェース１５８と、それらを互いに接続するバス１６０を有している。入出力インターフェース１５８には、それぞれの駆動回路１６２を介して、フィーダ群１８として配設された各フィーダ１６、コンベアユニット２０、装着ヘッド１００、装着ヘッド移動装置１０２が、それぞれ接続されている。また、部品カメラ２４およびマークカメラ１３２が、制御回路１６３を介して接続され、それらによって得られた撮像データに対して画像処理を行う画像処理ユニット１６４を介して取り込まれる。操作・表示パネル２８およびハードディスクを主体とする外部記憶装置１６６も、入出力インターフェース１５８に接続されている。装着機１は、複数の装着モジュール１２の各々が各種信号をやり取りし合って動作を行うためため、入出力インターフェース１５８には、通信回路１６８を介して、他の装着モジュール１２が接続されている。また、モジュール制御装置２６のホスト的な役割を果たす装着機制御装置１３も通信回路１６８を介して接続されており、それとの間でも信号，情報等の通信が可能とされている。なお、外部記憶装置１６６には、装着モジュール１２の基本動作プログラム，回路基板に応じた装着プログラム等のアプリケーションプログラム、装着モジュール１２の設定，回路基板，回路部品等に関するデータが記憶されており、また、装着作業等の際には、それらの中から必要なものがＲＡＭ１５６に転送されて記憶され、そのＲＡＭ１５６の記憶内容に基づいて装着作業等が行われる。
【００４６】
装着機制御装置１３は、ブロック図は省略するが、ＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，入出力インターフェース等を含むコンピュータを主体とし、外部記憶装置，キーボード１７０（図１参照）等の入力デバイス，ディスプレイ１７２（図１参照）等の出力デバイス等を含む装置であり、各装着モジュール１２との各種信号，データのやり取りを行う通信機能を有して、各装着モジュール１２を統括して管理する役割を担うとともに、装着機１に必要な各種データのデータベースとしての役割をも担っている。各装着モジュール１２についての装着プログラム等は、この装着機制御装置１３から配信される。
【００４７】
１つの装着モジュール１２の装着作業のための動作を、以下に簡単に説明する。まず、コンベアユニット２０によって、装着作業に供される回路基板は、上流側から移送され、設定された作業位置に停止させられ、その位置で固定される。詳しく説明すれば、基板種に応じたコンベア幅にコンベア７２，７４の幅が調整されたあるいは調整されていることが確認された後、上流側の装着モジュール１２のコンベア７２，７４（最上流の装着モジュール１２の場合は、図示を省略する搬入装置）と協調して、回路基板が移送される。回路基板の移送は、例えば、長さ方向の中心がコンベアユニット２０の基板搬送方向における略中心に位置するように、コンベアモータ８４を制御駆動して行われる。コンベア７２，７４に回路基板が進入したことは、センサによって確認され、コンベアベルトが、その進入時点から、基板種に応じた回路基板の長さに基づく量だけ周回させられるのである。
【００４８】
回路基板が固定された後、装着ヘッド移動装置１０２によって、マークカメラ１３２が、回路基板に付された基準マークの上方に移動させられ、基準マークを撮像する。その撮像データから、固定された回路基板の固定位置のずれが検出される。次に、装着ヘッド１００がフィーダ群１８の上方に移動させられ、装着プログラムに定められた取出順序に従って、回路部品が吸着ノズル１０４に吸着保持される。詳しくは、昇降ステーションに位置する装着ユニット１０６が、装着対象とされた回路部品を供給するフィーダ１６の部品供給位置４８の上方に位置させられて、その位置でその装着ユニット１０６が下降させられ、吸着ノズル１０４に負圧が供給されて、吸着ノズル１０４がその部品を吸着保持するのである。そして装着ユニット１０６が間欠回転させられ、次の装着ユニット１０６に関する同様の部品取出動作が行われる。このようにして、装着ヘッド１０２が備える各装着ユニット１０６について、順次、部品取出動作が行われる。なお、取出対象となる回路部品を供給するフィーダ１６によるその回路部品についての部品供給動作は、装着ユニット１０６の部品取出動作に先立って行われる。
【００４９】
次に、回路部品を保持した装着ヘッド１００は、部品カメラ２４の上方に移動させられる。その位置において、部品カメラ２４は、保持された回路部品を一視野内に収めて撮像する。得られた撮像データにより、それぞれの回路部品の保持位置のずれ（保持姿勢のずれを含む）が検出される。装着ヘッド１００は、回路基板の上方に移動させられるのであるが、その移動の途中で、自転ステーションに位置する装着ユニット１０６が、それが保持する部品に設定された装着方位，検出された保持位置のずれ量に基づいて、適正な回転位置まで自転させらる。この自転動作は、最初に装着される電子部品を保持する装着ユニット１０６が昇降ステーションに位置するまで装着ユニット１０６の間欠回転を繰り返す間に、自転ステーションに位置する装着ユニット１０６に対して行う。自転ステーションに位置しなかった装着ユニット１０６については、装着動作における間欠回転の際に行われる。
【００５０】
続いて、装着ヘッド１００は、回路基板の上方まで移動させられ、装着プログラムにおいて定められた装着順序に従って、回路基板の表面に、保持された回路部品が装着される。詳しくは、まず、昇降ステーションに位置する装着ユニット１０６が、装着プログラムにおいて定められた装着位置の上方に位置させられる。このとき、検出された回路基板の固定位置ずれ量，回路部品の保持位置のずれ量に基づいて、装着ヘッド１００の移動位置が適正化される。その適正化された位置において、装着ユニット１０６が所定距離下降させられ、吸着ノズル１０４に若干の正圧が供給されて、保持されていた回路部品が配線板の表面に装着される。続いて装着ユニット１０６が間欠回転させられ、次の装着ユニット１０６に関する同様の部品装着動作が行われる。このようにして、回路部品を保持する装着ユニット１０６について、順次、部品装着動作が行われる。予定されたすべての部品の装着が終了するまで、装着ヘッド１００が部品供給部１８と回路基板との間を往復させられて、部品取出動作、部品装着動作が繰り返し行われる。
【００５１】
当該装着モジュール１２に予定されたすべての部品の装着作業が終了した後、回路基板の固定が解除される。当該装着モジュール１２による装着作業が完了した回路基板は、コンベアユニット２０によって、下流側へ移送される。下流側に配置された装着モジュール１２についても同様の装着作業が行われ、すべての装着モジュール１２による装着作業が完了して、１枚の回路基板に対する装着機１による部品装着が完了する。このように、装着機１では、回路基板を次々に上流側から下流側に向かって複数の装着モジュール１２の各々にわたって順次搬送し、複数の装着モジュール１２の各々にその各々に定められた装着作業を実行させることによって部品の装着を行う。そして、複数の回路基板を、次々に、上流側の装着モジュール１２に搬入することで、次々に各回路基板に対する装着を行って、下流側の装着モジュール１２から装着が完了した回路基板が、次々に搬出される。なお、本システムへの回路基板の搬入，搬出は、最も上流側のおよび最も下流側の装着モジュール１２のそれぞれの傍らに、コンベア装置を主体とする搬入装置，搬出装置をそれぞれ配置し、それらの装置によって行えばよい。
【００５２】
装着機１が配置されている工場内には、他にもいくつかの回路部品装着機を始めとする対基板作業機が配置されている。図６には、同じ構成の装着機が複数配置され、それらがＬＡＮによって互いに接続されている様子を示す。それぞれの装着機１の装着機制御装置１３は、ＬＡＮ２００を介して通信可能な通信回路を有しており、装着機制御装置１３がＬＡＮに接続されている。また、ＬＡＮ２００には、工場内におけるデータベースとしての機能および工場内のすべての対基板作業機の管理をい行う管理装置としての機能を有するホストコンピュータ２０２も接続されている。ホストコンピュータ２０２は、工場内において取り扱われる回路基板、回路部品等に関するデータ、装着機１ごとの装着プログラム等が記憶され、必要なときに、必要なものを、ＬＡＮ２００を介して各装着機１に送信する。また、ＬＡＮ２００には、工場の外部との通信を公衆回線２０６を介して行うための通信装置２０４が接続されている。通信装置２０４は、コンピュータを主体とするものであり、モデムによって公衆回線２０６に接続される。通信装置２０４は、ＷＷＷサーバを有しており、ＷＷＷブラウザを備えた外部のコンピュータは、ｈｔｔｐプロトコルに準拠した情報として、インターネットから通信装置２０４が有する各種情報を入手することが可能である。後に説明するが、装着機１のモニタリングを外部から行う監視装置も外部コンピュータの１種であり、図では監視装置２１０が接続されている様子を示している。通信装置２０４によって外部に送信される装着機１の情報は、ＬＡＮ２００を介して通信装置２０４に送られてくる。
【００５３】
＜モニタリングシステム＞
装着機１は、自身をモニリングする機能を備えている。また、装着機１のモニタリングは、装着機１から隔たった遠隔地に設けられた監視装置２１０によっても行うことができる。図７にモニタリングシステムに関する機能ブロック図を示す。
【００５４】
モニタリングシステムの中核となる部分は、装着機１に設けられている。詳しくは、装着機１の装着機制御装置１３に、モニタリング制御部２２０、補助情報作成部２２２、表示部２２４、表示情報格納部２２６、工場内通信部２２８が設けられ、各装着モジュール１２に撮像部２３０が設けられている（図では、１つの装着モジュール１２の撮像部２３０のみを示している）。モニタリングシステムは、他に、通信装置２０４に設けられた外部通信部２３２と、工場外に存在する監視装置２１０に設けられた外部表示部２３４とを含んで構成されている。
【００５５】
モニタリング制御部２２０は、装着機１内の上記各部をコントロールする。すなわち、どの装着モジュール１２におけるどの撮像対象を撮像するか等の撮像部２３０への撮像指示、それに応じてどのような補助情報を作成するか等の補助情報作成部２２２への指示等を行う部分である。モニタリングをどのように行うかは、装着機制御装置１３のキーボード１７２等によってオペレータが入力できるようにされている。モニタリング制御部２２０は、オペレータのモニタリング指示に従って、上記各部の制御を行うのである。
【００５６】
撮像部２３０は、撮像デバイスとしての部品カメラ２４、マークカメラ１３２と、画像処理ユニット１６４とを含んで構成されている。撮像部２３０は、モニタリング制御部２２０の指示に従って、撮像対象を撮像可能な位置に、マークカメラ１３２を移動させる、あるいは、装着ヘッド１００を部品カメラ２４の上方に移動させる。そして、その指定された撮像対象が撮像され、撮像によって得られた撮像データは、画像処理ユニット１６４によって、撮像対象の実写像データとされ、撮像部は、その撮像対象の実写像を取得するのである。撮像対象は、回路部品、吸着ノズル１０４、回路基板等である。撮像対象については、具体例を挙げて後に説明する。
【００５７】
補助情報作成部２２２は、撮像対象関連データファイル２４０を有している。このファイル２４０に格納されている撮像対象関連データは、必要なものがホストコンピュータ２０２からダウンロードされて格納されるようにされている。補助情報作成部２２２は、モニタリング制御部２１０の指示に従って、取得された実写像に対応した補助情報を、撮像対象関連データに基づいて作成する。補助情報および撮像対象関連データについては、具体例を挙げて後に説明する。
【００５８】
取得された実写像データと、その実写像に対応する補助情報のデータとは、表示部２２４および表示情報格納部２２６に送られる。表示部２２４は、モニタリング制御部２１０の指示の下、表示デバイスとしてのディスプレイ１７２に、その実写像と補助情報とを表示させる。正確に言えば、ディスプレイ１７２の一画面内に、実写像と補助情報とが表示されるのである。それら実写像データおよび補助情報データは、表示情報格納部２２６にも送られる。それらのデータは、互いに関連付けられて、一画面として表示可能な画像データである表示情報データとして、表示情報格納部２２６が備える表示情報データファイル２４２に格納される。なお、表示情報データファイル２４２は、装着機制御装置１３の外部記憶装置に作成される。
【００５９】
表示情報格納部２２６に格納されている表示情報データは、モニタリング制御部２１０の指示に従って、必要とされるものが工場内通信部２２８に送られる。工場内通信部２２８に送られた表示情報データは、ＬＡＮ２００を経由して外部通信部２３２に送られる。外部通信部２３２は、ＷＷＷサーバ２４４を有しており、送られてきた表示情報データは、ｈｔｔｐプロトコルに準拠した形式に変換されて、ＷＷＷサーバ２４４に格納される。
【００６０】
通信装置２０４と監視装置２１０とは、公衆回線を介して接続可能とされている。両者が通信可能とされた状態において、外部表示部２３４の有するＷＷＷブラウザ２４６により、ＷＷＷサーバ２４４の内容が閲覧可能とされる。つまり、外部通信部２３２は、自身に格納されている表示情報データを外部表示部２３４に送信するのである。その表示情報データによる表示情報は、外部表示部２３４が備える表示デバイスであるディスプレイ２４８に表示される。この表示情報は、装着機１のディスプレイ１７２に表示された表示画面の情報を含むものであり、外部表示部２３４のディスプレイ２４８には、装着機１のディスプレイ１７２の画面表示を含む画面が表示されることになる。すなわち、監視装置２１０においても、装着機１内の撮像対象の実写像とそれに関連する補助情報とが１つの画面内に表示され、それを観察することにより、装着機１をモニタリングができるのである。
【００６１】
＜モニタリングの具体例＞
以下に、装着機のモニタリングにおけるいくつかの具体例を、表示デバイスに表示された画面を示す模式図を参照しつつ説明する。
【００６２】
図８に、１つのフィーダ１６の部品供給位置を撮像したモニタリング画面を模式的に示す。図は、撮像対象をフィーダ１６の部品供給位置に位置する回路部品とするモニタリング画面である。オペレータは、モニタリングを行う装着モジュール１２を指定し、目的とするフィーダ１６が配設されている配設位置のＮｏ．と、部品供給位置を撮像する旨とを入力する。このモニタリング指示内容に基づいて、マークカメラ１３２が所定の位置に移動させられて、実写像が取得される。図においては、取得されて表示された実写像は、テーピング２５０とそれに保持された３つの回路部品２５２である。補助情報作成部２２２によって作成されたこの実写像に関連する補助情報は、ノズル径および回路部品種を示す文字情報２５４と、部品取出位置および吸着ノズル１０４先端の外径を示す線画の仮想像２５６（図では、一点鎖線で示されている）と、回路部品２５２の外形を示すＣＧの仮想像２５８（図では、破線で外形線のみを示しているが、実際は半透明像として表される）である。それらの仮想像は、いずれも、実写像に重ねて表示される。線画仮想像２５４が示す部品取出位置およびノズル外径は正規状態を示す。つまり、部品取出位置は正規の位置であり、また、吸着ノズル１０４がその正規の位置に正規の寸法・形状のものが位置したときの状態を示している。同様に、ＣＧ仮想像２５８が示す回路部品２５２も、正規の部品取出位置に正規の寸法・形状のものが位置する状態を示している。
【００６３】
図に示すモニタリング画面は、回路部品２５２を撮像対象とするものであり、回路部品２５２のＣＧ仮想像２５８は撮像対象の正規の状態を示す仮想像とされ、また、線画仮想像２５６のノズルの外径を表す部分は、係合対象である吸着ノズル１０４の正規の状態を示す仮想像とされているのである。また、そのＣＧ仮想像２５８と文字情報２５４のうちの回路部品種を示す部分（図では、〔ＰＤ：ＸＸｙｙｚｚ〕と表示されている）とが、撮像対象についての補助情報であり、線画仮想像２５６のノズルの外径を表す部分と文字情報２５４のうちのノズル径を表す部分（図では、〔Ｎｏｚｚｌｅ：φ０．７ｍｍ〕と表示されている）とが、係合対象についての補助情報である。これらの補助情報の作成は、撮像対象関連データに基づく画像作成処理によって行われる。図が示す補助情報を作成するためには、部品種名データ，部品外形データ（リード形状データをも含む）等の回路部品データ、吸着ノズル種データ、吸着ノズル外径寸法データ等の部品保持デバイスデータ、部品吸着位置の位置データ等の各種位置データ等が必要であり、これらは、撮像対象関連データファイル２４０に格納されている。
【００６４】
図から解るように、表示された画面を見れば、撮像対象である回路部品２５２が、正規の回路部品２５２と比較してどのような寸法・形状であるか、あるいは、部品供給位置においてどのような位置に位置しているがが、容易に認識できるのである。図では、実際の回路部品２５２が正規のものより、若干ではあるが小さくなっていることが判る。また、部品取出位置において、略位置ずれなく位置していることも判る。なお、回路部品２５２に関する寸法・形状の許容誤差のデータ、あるいは、位置ずれに関する許容誤差データを撮像対象関連データとし、それらのデータに基づいて仮想像作成し、その仮想像をを重ね合わせることにより、回路部品２５２の寸法・形状不良、許容限度を超えた部品供給位置における回路部品２５２の位置ずれ等を、容易に発見できる。図８に示すモニタリング画面を観察して、回路部品２５２の位置が部品供給位置から大きくずれていると判断される場合は、例えば、フィーダ１６の配設位置がずれているとの予想を立てることができる。かかる、モニタリング画面は、装着機１のステータスを判断する一助となるのである。
【００６５】
図９に、部品保持デバイスである吸着ノズル１０４の先端部の下方からのモニタリング画面を模式的に示す。この図もそうであるが、以降のモニタリング画面も図８に示すものと同様のものであるため、それらについての説明は簡単なものに留める。この図が示す実写像は、部品カメラ２４によって撮像されたものである。撮像対象である吸着ノズル１０４の実写像に加え、補助情報として、ノズルＮｏ．を示す文字情報２５４と、実写像に重ね合わされた吸着ノズル１０４先端の正規の中心位置を示す線画仮想像２５６とが表示されている。この図から判るように、吸着ノズル１０４の先端位置が若干ではあるが、ずれていることが判る（図では、誇張して示している）。吸着ノズル１０４が曲がっていることが予想され、モニタリング画面は、吸着ノズル１０４に関するステータスである曲がり程度の有効な判断材料となる。
【００６６】
図１０に、吸着ノズル１０４に吸着保持された回路部品２５２（図８に示すものと同じもの）を下方から撮像したモニタリング画面を模式的に示す。この図が示す実写像は、部品カメラ２４によって撮像されたものである。撮像対象である回路部品の実写像に加え、補助情報として、ノズルＮｏ．および部品種名を示す文字情報２５４と、撮像対象である回路部品２５２の正規の状態のＣＧ仮想像２５８とが、表示されている。回路部品２５２を吸着保持している吸着ノズル１０４は、図９に示す画面によって観察したものであり、若干の曲がりを有するものである。図１０から判るように、実際の回路部品２５２は、保持位置ずれを生じている。また、吸着ノズル１０４の先端の一部が回路部品２５２の外形から突出はみ出していることも判る（図の斜線部）。例えば、部品保持位置ずれは、吸着ノズル１０４の曲がりが原因する可能性が高いとの予想を立てることができる。
【００６７】
図１１に、コンベアユニット２０に固定された回路基板の表面の回路部品が装着される部分のモニタリング画面を模式的に示す。この図が示す実写像は、マークカメラ１３２によって撮像されたものである。実写像には、撮像対象である回路基板の表面には、回路部品のリードが載せ置かれるパッド（ランドの一種である）２６０が写しだされている。画面には、実写像に加えて、補助情報として、装着される回路部品２５２（図８に示すものと同じ）の部品種名およびその装着位置（Ｘ方向位置，Ｙ方向位置，装着方位角）を示す文字情報２５４が表示されている。その他に、装着位置の中心を示す線画仮想像２５６、撮像対象である回路基板の係合対象である回路部品２５２の正規に装着された状態のＣＧ仮想像２５８が、実写像に重ねて表示されている。なお、コンベアユニット２０による回路基板の固定位置のずれ量は、基準マークを撮像することによって予め取得されており、装着位置の中心はそのそのずれ量に基づく補正がなされたものとされている。図から判るように、仮想像で表される回路部品２５２のリードの各々は、パッド２６０にずれることなく載せ置かれる状態となっている。つまり、回路基板自体の精度も良好であり、かつ、回路基板の固定位置の補正も正確であると考えることができる。基板固定位置ずれに対する補正精度に関する装着機１のステータスも、良好であると予想される。
【００６８】
図１２に、回路基板の表面に装着された回路部品のモニタリング画面を模式的に示す。この図が示す実写像は、マークカメラ１３２によって撮像されたものであり、撮像対象は、装着された回路部品２５２である。画面には、実写像の他に、図１１の場合と同様に、文字情報２５４、線画仮想像２５６、および、撮像対象である回路部品２５２の正規に装着された状態のＣＧ仮想像２５８が、補助情報として表示されている。図から判るように、回路部品２５２は、略正確に装着されている。図８〜図１２は、同じ吸着ノズル１０４、同じ回路部品２５２、同じ回路基板についてのモニタリング画面であり、１つの回路部品についての装着作業の履歴を示すものといえる。モニタリングされている吸着ノズル１０４は、先に述べたように、若干の曲がりを生じているものであるが、装着結果が良好であるため、その程度の曲がりであれば、装着精度を低下させるものでないと判断することができる。また、回路部品２５２は、若干正規の寸法より小さいものであるが、その程度の寸法誤差は、電子回路の品質低下を招くものでないと判断することができる。
【００６９】
図８〜図１２に示すモニタリング画面には、種々の補助情報が表示されているが、それらに限定されるものではなく、撮像対象に応じた種々の情報を表示させることができる。また、装着モジュールのＮｏ．，モニタリングの日時等の書誌的な情報も表示させることができる。なお、補助情報を作成するための撮像対象関連データも、上記のものに限定されず、表示する補助情報に応じて種々のものを格納しておくことができる。
【００７０】
上述した各モニタリングは、その都度のオペレータの指示の入力によって行われるものでもよく、装着プログラムの一部にモニタリング動作を組み込み、自動で行うようにしてもよい。その場合、装着プログラムのシーケンスに従って、モニタリング制御部２２０が、モニタリングシステムの各部を制御することになる。モニタリングは、装着機１に異常が発生した場合に、その異常原因を追求すべく行うものであってもよく、定期的に自動的に実行させるようにして、装着機１のステータスの変化を定期的に調査し、異常を予防する目的で行うようにしてもよい。また、モニタリングの対象、頻度等は、モニタリングの目的に応じて種々のものとすることができる。
【００７１】
遠隔地の監視者が監視装置２１０によってモニタリングを行う場合、例えば、装着機1のオペレータと電話等で連絡を取り合いながら、監視者がオペレータにモニタリングにおける撮像対象等を指示し、その指示に基づいて、オペレータが当該システムの操作を行えばよい。また、監視装置２１０によってリモートコントロールされるようなシステムとすることも可能である。上記システムでは、装着機１のディスプレイ１７２の表示画面がそのまま監視装置２１０のディスプレイ２４８に映し出されるようにもでき、監視者とオペレータとが、同様の画面を見ながら、装着機１のステータス等についての判断を協働して行うこともできるのである。遠隔地の監視者が装着機メーカの技術者である場合、装着機１の異常、ステータス変化等に対する原因追求・調査等のサービスを、装着機ユーザに迅速に提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】回路部品装着機の全体を示す斜視図である。
【図２】回路部品装着機を構成する装着モジュールの内部構造を示す斜視図である。
【図３】装着モジュールの構成要素であるコンベアユニットを示す斜視図である。
【図４】装着モジュールの構成要素である装着装置を示す斜視図である。
【図５】装着モジュールの制御装置であるモジュール制御装置を示すブロック図である。
【図６】１つの工場内において複数の回路基板装着機が互いに通信可能に接続されている様子を示す図である。
【図７】回路部品装着機のモニタリングを行うモニタリングシステムの機能ブロック図である。
【図８】フィーダの部品供給位置に位置する回路部品を撮像したモニタリング画面を示す模式図である。
【図９】吸着ノズルの先端部を下方から撮像したモニタリング画面を示す模式図である。
【図１０】吸着ノズルに吸着保持された回路部品を下方から撮像したモニタリング画面を示す模式図である。
【図１１】コンベアユニットに固定された回路基板の表面の回路部品が装着される部分を撮像したモニタリング画面を示す模式図である。
【図１２】回路基板の表面に装着された回路部品を撮像したモニタリング画面を示す模式図である。
【符号の説明】
１：回路部品装着機（対基板作業機） １２：装着モジュール １３：装着機制御装置 １６：テープフィーダ（部品供給装置） ２０：テープフィーダ（基板固定装置） ２２：装着装置 ２４：部品カメラ（撮像デバイス） ２６：モジュール制御装置 ８６：回路基板 １００：装着ヘッド １０４：吸着ノズル（部品保持デバイス） １３２：マークカメラ（撮像デバイス） １６４：画像処理ユニット １７２：ディスプレイ（表示デバイス） ２００：ＬＡＮ ２０４：通信装置 ２０６：公衆回線 ２１０：監視装置 ２２０：モニタリング制御部 ２２２：補助情報作成部 ２２４：表示部 ２２６：表示情報格納部 ２２８：工場内通信部 ２３０：撮像部 ２３２：外部通信部 ２３４：外部表示部（表示部） ２４０：撮像対象関連データファイル ２４２：表示情報データファイル ２４８：ディスプレイ（表示デバイス） ２５２：回路部品 ２５４：文字情報（補助情報） ２５６：線画仮想像（補助情報） ２５８：ＣＧ仮想像（補助情報）
Claims (4)
- 電子回路を構成する回路基板に対して予め定められた対基板作業を行う対基板作業機をモニタリングするシステムであって、
前記対基板作業機内に設けられた撮像デバイスを備え、その対基板作業機内に存在する撮像対象の実写像を取得する撮像部と、
前記撮像対象に関連する撮像対象関連データに基づいて、前記実写像の理解を補助する補助情報として、前記撮像対象に関連して前記実写像に重ねて表示されて前記撮像対象と係わり合う別の対象の正規の状態を示す仮想像を含む情報を作成する補助情報作成部と、
表示デバイスを備え、その表示デバイスの一画面内に前記実写像と前記仮想像とを重ねて表示する表示部と
を含み、
当該システムが、前記対基板作業機として、（ a) 作業位置に回路基板を固定する基板固定装置と、 (b) 部品供給位置において回路部品を１つずつ供給する部品供給装置と、 (c) 当該回路部品装着機内をその部品供給装置と前記基板固定装置とにわたって移動する部品保持デバイスを備え、その部品保持デバイスによって、前記部品供給装置から供給される回路部品を取り出して保持し、その保持した回路部品を前記基板固定装置に固定された回路基板の表面に装着する装着装置とを含む回路部品装着機をモニタリングするものであり、
前記撮像部が、前記撮像対象として、前記部品供給装置の前記部品供給位置に位置する回路部品の実写像を取得するものであり、
前記補助情報作成部が、前記仮想像として、前記部品供給装置の前記部品供給位置に位置する回路部品を取り出す際の前記部品保持デバイスの正規の状態を示す像を含む情報を作成するものであり、かつ、
前記表示部が、前記表示デバイスに、前記部品供給装置の前記部品供給位置に位置する回路部品の実写像と、前記部品供給装置の前記部品供給位置に位置する回路部品を取り出す際の前記部品保持デバイスの正規の状態を示す像とを、重ねて表示するものであることを特徴とする対基板作業機モニタリングシステム。 - 前記撮像対象関連データが、前記対基板作業機に接続されてその対基板作業機の管理を行う管理装置からダウンロードされるものである請求項１に記載の対基板作業モニタリングシステム。
- 電子回路を構成する回路基板に対して予め定められた対基板作業を行い、表示デバイスを備えて遠隔地に存在する監視装置によってモニタリングされることが可能な対基板作業機であって、
当該対基板作業機内に設けられた撮像デバイスを備え、その対基板作業機内に存在する撮像対象の実写像を取得する撮像部と、
前記撮像対象に関連する撮像対象関連データに基づいて、前記実写像の理解を補助する補助情報として、前記撮像対象に関連して前記実写像に重ねて表示されて前記撮像対象と係わり合う別の対象の正規の状態を示す仮想像を含む情報を作成する補助情報作成部と、
前記実写像と前記仮想像とを前記表示デバイスの一画面内に重ねて表示可能なデータを、前記監視装置に送信可能な通信部と
を含み、
当該対基板作業機が、（ a) 作業位置に回路基板を固定する基板固定装置と、 (b) 部品供給位置において回路部品を１つずつ供給する部品供給装置と、 (c) 当該回路部品装着機内をその部品供給装置と前記基板固定装置とにわたって移動する部品保持デバイスを備え、その部品保持デバイスによって、前記部品供給装置から供給される回路部品を取り出して保持し、その保持した回路部品を前記基板固定装置に固定された回路基板の表面に装着する装着装置とを含む回路部品装着機であり、
前記撮像部が、前記撮像対象として、前記部品供給装置の前記部品供給位置に位置する 回路部品の実写像を取得するものであり、
前記補助情報作成部が、前記仮想像として、前記部品供給装置の前記部品供給位置に位置する回路部品を取り出す際の前記部品保持デバイスの正規の状態を示す像を含む情報を作成するものであり、かつ、
前記通信部が、前記部品供給装置の前記部品供給位置に位置する回路部品の実写像と前記部品供給装置の前記部品供給位置に位置する回路部品を取り出す際の前記部品保持デバイスの正規の状態を示す像とを前記表示デバイスの一画面内に重ねて表示可能なデータを、前記監視装置に送信可能なものであることを特徴とする対基板作業機。 - 電子回路を構成する回路基板に対して予め定められた対基板作業を行う対基板作業機をモニタリングする方法であって、
前記対基板作業機内に存在する撮像対象の実写像を取得する実写像取得工程と、
前記撮像対象に関連する撮像対象関連データに基づいて、前記実写像の理解を補助する補助情報として、前記撮像対象に関連して前記実写像に重ねて表示されて前記撮像対象と係わり合う別の対象の正規の状態を示す仮想像を含む情報を作成する補助情報作成工程と、
一画面内に前記実写像と前記仮想像とを重ねて表示させる像表示工程と
を含み、
前記対基板作業機が、（ a) 作業位置に回路基板を固定する基板固定装置と、 (b) 部品供給位置において回路部品を１つずつ供給する部品供給装置と、 (c) 当該回路部品装着機内をその部品供給装置と前記基板固定装置とにわたって移動する部品保持デバイスを備え、その部品保持デバイスによって、前記部品供給装置から供給される回路部品を取り出して保持し、その保持した回路部品を前記基板固定装置に固定された回路基板の表面に装着する装着装置とを含む回路部品装着機であり、
前記実写像取得工程が、前記撮像対象として、前記部品供給装置の前記部品供給位置に位置する回路部品の実写像を取得する工程であり、
前記補助情報作成工程が、前記仮想像として、前記部品供給装置の前記部品供給位置に位置する回路部品を取り出す際の前記部品保持デバイスの正規の状態を示す像を含む情報を作成する工程であり、かつ、
前記像表示工程が、前記部品供給装置の前記部品供給位置に位置する回路部品の実写像と、前記部品供給装置の前記部品供給位置に位置する回路部品を取り出す際の前記部品保持デバイスの正規の状態を示す像とを、重ねて表示する工程であることを特徴とする対基板作業機モニタリング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002304930A JP4212328B2 (ja) | 2002-10-18 | 2002-10-18 | 対基板作業機、対基板作業機モニタリングシステムおよび対基板作業機モニタリング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002304930A JP4212328B2 (ja) | 2002-10-18 | 2002-10-18 | 対基板作業機、対基板作業機モニタリングシステムおよび対基板作業機モニタリング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004140257A JP2004140257A (ja) | 2004-05-13 |
| JP4212328B2 true JP4212328B2 (ja) | 2009-01-21 |
Family
ID=32452203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002304930A Expired - Lifetime JP4212328B2 (ja) | 2002-10-18 | 2002-10-18 | 対基板作業機、対基板作業機モニタリングシステムおよび対基板作業機モニタリング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4212328B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5052302B2 (ja) * | 2007-11-21 | 2012-10-17 | Ｊｕｋｉ株式会社 | 部品実装方法及び装置 |
| JP5963800B2 (ja) * | 2014-04-25 | 2016-08-03 | 富士機械製造株式会社 | 製造作業機 |
| CN114073178B (zh) * | 2019-07-23 | 2023-07-14 | 株式会社富士 | 数据管理装置 |
-
2002
- 2002-10-18 JP JP2002304930A patent/JP4212328B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004140257A (ja) | 2004-05-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7129619B2 (ja) | 部品実装システムおよび部品実装方法ならびに補正値算出装置 | |
| JP6322811B2 (ja) | 部品実装装置および部品実装方法 | |
| WO2019176038A1 (ja) | 実装関連装置及び実装システム | |
| JP6896768B2 (ja) | 管理装置、実装関連装置及び実装システム | |
| JP2004172509A (ja) | 作業プログラム適否判定装置を含む対基板作業システムおよび作業プログラム適否判定プログラム | |
| JP4715484B2 (ja) | テープフィーダの調整システム | |
| JP7149723B2 (ja) | 画像管理方法及び画像管理装置 | |
| JP4715483B2 (ja) | テープフィーダの調整装置 | |
| JP4212328B2 (ja) | 対基板作業機、対基板作業機モニタリングシステムおよび対基板作業機モニタリング方法 | |
| WO2019176033A1 (ja) | 生産ジョブ処理方法及び生産ジョブ処理装置 | |
| JP7233974B2 (ja) | 部品実装装置および部品実装システム | |
| JP4689934B2 (ja) | 対基板作業システム | |
| JP2007158048A (ja) | テープフィーダの調整装置およびテープフィーダの調整方法 | |
| JP4715482B2 (ja) | テープフィーダの調整装置 | |
| JP7149452B2 (ja) | 部品実装システムおよび管理方法 | |
| JP7330075B2 (ja) | 部品装着システム | |
| JP7431927B2 (ja) | 部品実装システム | |
| CN114073175B (zh) | 元件安装系统 | |
| WO2023139789A1 (ja) | 準備装置、実装装置、実装システム及び情報処理方法 | |
| JP7507416B2 (ja) | 作業ライン管理装置および作業ライン管理方法ならびに電子回路基板製造システム | |
| JP7179211B2 (ja) | 実装システム及びエラー対処方法 | |
| JP2022164951A (ja) | メンテナンス支援装置およびメンテナンス支援方法ならびにメンテナンス支援プログラム | |
| CN111373852B (zh) | 电子元件安装方向确认系统及电子元件安装方向确认方法 | |
| JP2023039021A (ja) | 部品実装システムおよび部品実装方法 | |
| CN115245065A (zh) | 数据管理装置及数据管理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051003 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080423 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080430 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080626 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080729 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080922 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081021 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081028 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111107 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4212328 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121107 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121107 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131107 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |