JP6195104B2

JP6195104B2 - 部品実装システム、および、部品実装システムの不具合箇所特定方法

Info

Publication number: JP6195104B2
Application number: JP2013089809A
Authority: JP
Inventors: 浩文松崎
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-04-22
Filing date: 2013-04-22
Publication date: 2017-09-13
Anticipated expiration: 2033-04-22
Also published as: JP2014216353A

Description

本願発明は、上下方向に移動可能かつ周方向に回転可能にノズルを保持する保持機構を複数備えたヘッドを用い、ノズルによって部品を吸着して基板上の目標位置に目標角度で装着する部品実装機と、装着された部品の実際の位置や実際の角度を検査する検査装置などを備える部品実装システム、および、部品実装システムの不具合箇所特定方法に関するものである。

基板上にクリーム半田を塗布、または、印刷し、部品を装着し、部品ごと基板を加熱して基板に設けられた配線と部品とを半田付けして実装基板の生産を行う部品実装システムに備えられる部品実装機は、ノズルによって部品を吸着保持し、基板上の目標位置に目標角度で装着する装置である。昨今の部品実装機は、効率的に部品を基板に装着し生産効率を向上させるため、複数のノズルを一度に移動させることができるいわゆるマルチノズルヘッドと称されるヘッドを備えている。複数のノズルは、ヘッドに設けられた複数の保持機構にそれぞれ着脱可能に取り付けられている。保持機構は、上下方向に延びて設けられたシャフト部材を備え、当該シャフト部材の下端にノズルが取り付けられるものであり、ヘッドに対しシャフト部材を上下方向に移動させることによりノズルを上下方向に移動させ、シャフトを回転させることでノズルを管軸中心に回転させることができるものとなっている。

また、部品実装システムは、部品実装機によって基板上に装着された部品の実際の位置、実際の角度を検査する検査装置が備えられることがある。検査装置は、画像認識の技術などを用い実際に部品が装着された基板上の部品の位置や角度を検出する装置である。

以上のような部品実装システムにおいて、検出された実際の位置や実際の角度が目標位置や目標角度から大きくずれていた場合、部品実装システムにおける部品実装機などに不具合が発生している可能性があるため、その不具合の発生箇所を特定する必要がある。

例えば特許文献１には、ノズルに保持された状態の部品を検査し、ノズルと部品とのずれ量に基づき部品を部品実装機に供給する部品カセットに不具合が発生していると判断する技術が記載されている。また、特許文献２には、ノズルによって吸着保持して装着していた部品のずれ量をノズルごとに経時的に蓄積し、ノズルごとのずれ量の時系列的な推移に基づいて不具合の発生しているノズルを特定する技術が記載されている。

このように不具合の発生している箇所が特定できれば、不具合が発生している箇所に対してオペレータが適切な処置を迅速に施すことができ、また、部品実装機などに対しフィードバックを行って、ソフトウエア的に補正を行うことが可能となる。

特開平１１−２４３３００号公報特開２０１３−３３７９１号公報

ところが、ずれを発生させる原因となる箇所は部品実装システム内において１箇所とは限らない。例えば、ノズルに保持された状態の部品のずれを検査した場合、ノズルに不具合があるのか、部品自体に不具合があるのか、部品を供給する部品カセットに不具合があるのかは不明である。また、ずれの時系列的な変化を解析すれば、ずれの原因がノズルにあるかノズルが取り付けられる保持機構にあるかは区別可能となるが、結果が出るまでに時間を要する。

本願発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、部品のずれの原因となる箇所を特定することができる部品実装システム、および、部品実装システムの不具合箇所特定方法の提供を目的としている。

上記目的を達成するために、本願発明にかかる部品実装システムは、部品を吸着保持するノズルを上下方向に移動可能に保持し、かつ、管軸を中心軸として回転可能に保持する保持機構を一つのヘッドに複数備え、前記部品を基板に装着する部品実装機と、前記部品実装機によって前記部品が装着された前記基板を検査し、装着された前記部品の実角度情報を取得する検査装置とを備える部品実装システムであって、予め設定される目標角度情報と前記実角度情報とに基づき前記基板に装着された前記部品ごとにずれ情報を作成するずれ情報作成部と、一連の回転駆動機構によって回転が駆動される複数の前記保持機構である保持機構群のいずれかに取り付けられる前記ノズルにより前記基板に装着された複数の前記部品に対応するずれ情報を統計的に処理して回転駆動機構関連情報を導出する統計処理部と、前記回転駆動機構関連情報に基づき前記回転駆動機構に不具合が発生しているか否かを判定する判定部と、前記判定部が前記回転駆動機構に不具合が発生していると判定した場合、その旨を示す不具合情報を通知する通知部とを備えることを特徴とする。

これによれば、基板上に装着された個々の部品のずれ情報には傾向が見られないが、或る保持機構群により装着された部品のずれ情報に対応して導出される回転駆動機構関連情報に何らかの傾向が見られた場合、回転駆動機構に何らかの不具合が生じていることを機械的（ソフトウエア的）に特定することが可能となる。従って、不具合箇所を報知することで、メンテナンスを促すことができる。

前記検査装置はさらに、装着された前記部品の実位置情報を取得し、前記ずれ情報作成部はさらに、予め設定される目標位置情報と前記実位置情報とに基づき前記基板に装着された前記部品ごとにずれ情報を作成し、前記統計処理部はさらに、前記基板の所定の領域に装着された複数の前記部品に対応するずれ情報を統計的に処理して基板関連情報を導出し、前記判定部はさらに、前記基板関連情報に基づき前記基板に不具合が発生しているか否かを判定し、前記通知部はさらに、前記判定部が前記基板に不具合が発生していると判定した場合、その旨を示す不具合情報を通知してもよい。

これによれば、基板の或る領域に装着された部品に対応する基板関連情報に傾向が見られた場合、基板が反っているなどの基板の不具合を特定することが可能となる。

前記統計処理部はさらに、前記基板に装着された同一種類の複数の前記部品に対応するずれ情報を統計的に処理して部品関連情報を導出し、前記判定部はさらに、前記部品関連情報に基づきに前記種類の前記部品に不具合が発生しているか否かを判定し、前記通知部はさらに、前記判定部が前記部品に不具合が発生していると判定した場合、その旨を示す不具合情報を通知してもよい。

これによれば、部品の種類に対応する部品関連情報に傾向が見られた場合、供給される部品のサイズが規格外となっているなどの部品の不具合を特定することが可能となる。

また、前記部品実装機は、前記ヘッドを複数備え、前記統計処理部はさらに、同一の前記ヘッドにより前記基板に装着された複数の前記部品に対応するずれ情報を統計的に処理してヘッド関連情報を導出し、前記判定部はさらに、前記ヘッド関連情報に基づき前記ヘッドに不具合が発生しているか否かを判定し、前記通知部はさらに、前記判定部が前記ヘッドに不具合が発生していると判定した場合、その旨を示す不具合情報を通知してもよい。

これによれば、一枚の基板に対し複数のヘッドで部品を装着する場合において、或るヘッドに対応するヘッド関連情報に傾向が見られた場合、ヘッド全体を駆動する機構の不具合を特定することが可能となる。

さらに、一つの前記基板に基づき前記統計処理部により導出された保持機構関連情報を複数の前記基板にわたって蓄積する、または、同一の保持機構群に含まれる前記保持機構により装着された複数の前記部品に対応するずれ情報を複数の前記基板について蓄積する蓄積部を備え、前記統計処理部はさらに、蓄積された複数の保持機構関連情報、または、複数の前記基板について蓄積されたずれ情報を統計的に処理して経時的情報を導出し、前記判定部はさらに、前記経時的情報に基づき前記保持機構に不具合が発生しているか否かを判定し、前記通知部はさらに、前記判定部が前記保持機構に不具合が発生していると判定した場合、その旨を示す不具合情報を通知してもよい。

これによれば、保持機構に備えられたフィルタにクリーム半田のかすが徐々に付着することにより発生するような保持機構の不具合を特定することが可能となる。

さらに、ソフトウエア的に当該不具合を解消することができる場合に、ずれ情報に基づき補正角度と不具合の発生した前記回転駆動機構を示す情報を含む補正情報を作成し前記部品実装機にフィードバックするフィードバック部を備えてもよい。

これによれば、実装基板が不良品となるような不具合に至る前に不具合の発生箇所を特定してフィードバック制御を適切に行うことができ、部品実装システムの歩留まりの向上を図ることが可能となる。

また、上記目的を達成するために、本願発明にかかる部品実装システムの不具合箇所特定方法は、部品を吸着保持するノズルを上下方向に移動可能に保持し、かつ、管軸を中心軸として回転可能に保持する保持機構を一つのヘッドに複数備え、前記部品を基板に装着する部品実装機と、前記部品実装機によって前記部品が装着された前記基板を検査し、装着された前記部品の実角度情報を取得する検査装置とを備える部品実装システムに適用され、前記部品実装システムの不具合が発生している箇所を特定する不具合箇所特定方法であって、予め設定される目標角度情報と前記実角度情報とに基づき前記基板に装着された前記部品ごとにずれ情報作成部がずれ情報を作成し、一連の回転駆動機構によって回転が駆動される複数の前記保持機構である保持機構群のいずれかに取り付けられる前記ノズルにより前記基板に装着された複数の前記部品に対応するずれ情報を統計処理部が統計的に処理して回転駆動機構関連情報を導出し、前記回転駆動機構関連情報に基づき前記回転駆動機構に不具合が発生しているか否かを判定部が判定し、前記判定部が前記回転駆動機構に不具合が発生していると判定した場合、その旨を示す不具合情報を通知部が通知することを特徴とする。

さらに、ソフトウエア的に当該不具合を解消することができる場合は、ずれ情報に基づき補正角度と不具合の発生した回転駆動機構を示す情報を含む補正情報を作成し、前記部品実装機にフィードバック部がフィードバックしてもよい。

なお、前記部品実装システムの不具合箇所特定方法が含む各処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを実施することも本願発明の実施に該当する。無論、そのプログラムが記録された記録媒体を実施することも本願発明の実施に該当する。

本願発明によれば、ずれ情報の発生原因となる箇所を的確に特定することができる。従って、オペレータなどは適切な処置を迅速に施すことができ、また、適切にフィードバック処理を行うことができ、実装基板の生産効率が低下することを防止でき、歩留まりの向上を図ることができる。

図１は、部品実装システムを模式的に示した図である。図２は、部品実装機を模式的に示す斜視図である。図３は、ヘッドを模式的に示す斜視図である。図４は、ヘッドに備えられる保持機構、および、回転駆動機構を模式的に上方から示す平面図である。図５は、ホストコンピュータが備える処理部を示すブロック図である。図６は、基板上に部品を装着する目標位置、目標角度を仮想的に示す平面図である。図７は、基板に装着された部品の実位置、実角度を目標位置、目標角度とともに仮想的に示す平面図である。図８は、実装条件を視覚的に例示した図である。図９は、検査装置により取得される実角度情報、実位置情報、ずれ情報作成部が作成するずれ情報を視覚的に例示した図である。図１０は、基板の領域と当該領域に含まれる部品を模式的に示す平面図である。図１１は、ヘッドおよびヘッド移動装置を二つ備えた別態様の部品実装機を模式的に示す斜視図である。図１２は、統計処理部で処理された結果を視覚的に示すグラフである。図１３は、統計処理部で処理された結果を視覚的に示すグラフである。図１４は、部品実装システムにおける不具合箇所を特定する工程を示す図である。

次に、本願発明に係る部品実装システム、および、部品実装システムの不具合箇所特定方法の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本願発明に係る部品実装システム、および、部品実装システムの不具合箇所特定方法の一例を示したものに過ぎない。従って本願発明は、以下の実施の形態を参考に請求の範囲の文言によって範囲が画定されるものであり、以下の実施の形態のみに限定されるものではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本願発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本願発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。

図１は、部品実装システムを模式的に示した図である。

同図に示すように部品実装システム１００は、基板２００に部品２０１を実装して実装基板２１０を生産するシステムである。本実施の形態の場合、部品実装システム１００は、半田塗布機１０１と、２台の部品実装機１０２と、検査装置１０４と、リフロー炉１０５と、ホストコンピュータ１０６とを当該記載順でインラインで備えている。また、部品実装機１０２は、基板２００を搬送するコンベア１０７を備えている。これら半田塗布機１０１、部品実装機１０２、検査装置１０４、および、リフロー炉１０５は、それぞれホストコンピュータ１０６と情報の授受を行うことができるものとなっており、またホストコンピュータ１０６を介して相互に情報の授受を行うこともできるようになっている。

半田塗布機１０１は、基板２００と部品２０１とを電気的、かつ、機械的に接続するクリーム半田を基板２００に塗布する（付着させる）装置である。本実施の形態の場合、半田塗布機１０１は、コンベア１０７によって搬入された基板２００の上面にクリーム半田のパターンを印刷する装置である。具体的には、半田塗布機１０１は、所望のクリーム半田のパターンに対応した開口を有するマスク（図示せず）を基板２００に接触させ、マスク上にクリーム半田（図示せず）を供給したうえで、マスク上でスキージ（図示せず）を摺動させることによって基板２００にクリーム半田のパターンを転写させるいわゆるスクリーン印刷の技術が応用された装置である。

図２は、部品実装機を模式的に示す斜視図である。

同図に示すように、部品実装機１０２は、部品供給部１３７において部品２０１を吸着保持する保持工程と、部品２０１を基板２００の上方に搬送する搬送工程と、基板２００に部品２０１を装着する装着工程を含む実装工程を繰り返すことにより、部品２０１を基板２００に実装する装置であって、ヘッド１２０と、ヘッド移動装置１２５と、部品供給部１３７とを備えている。

図３は、ヘッドを模式的に示す斜視図である。

図４は、ヘッドに備えられる保持機構、および、回転駆動機構を模式的に上方から示す平面図である。

これらの図に示すようにヘッド１２０は、ヘッド１２０に対し上下方向に移動可能、かつ、周方向に回転可能にノズル１２１を保持する保持機構１２２と、複数の保持機構１２２の回転（θ方向、図３、４参照）を一度に駆動する回転駆動機構１２３とを備えている。また、ヘッド１２０は、保持機構１２２を上下方向（図中Ｚ軸方向）にそれぞれ駆動する上下駆動機構１２４も設けられている。

保持機構１２２は、例えば本実施の形態の場合、ヘッド１２０に取り付けられた管状のアウターシャフトと、アウターシャフトの内部に配置される管状のインナーシャフトを備えている。インナーシャフトは、アウターシャフトに対して上下動自在及び管軸（図中Ｚ軸）回りの周方向（θ方向）に回転自在に設けられており、回転駆動機構１２３に接続されている。また、インナーシャフトの中空部は、部品２０１を吸着するための負圧（真空）を導くための吸着管路として機能している。

インナーシャフトの下端は、ノズルホルダを介してノズル１２１が取り付けられており、保持機構１２２は、ノズル１２１を上下方向（Ｚ軸方向）に移動自在、かつ、回転方向（θ方向）に回転自在に保持するものとなっている。また、ノズル１２１は、保持機構１２２を介して部品２０１を保持する負圧（真空）が供給される。

なお、保持機構１２２の吸着管路内には塵埃などの吸引を抑止するフィルタが設けられている。

本実施の形態の場合、保持機構１２２は、ヘッド１２０に対しＸ軸方向に８個直線的に並べて取り付けられており、この保持機構１２２の列がＹ軸方向に２列取り付けられている。従って、ヘッド１２０は、保持機構１２２を２列８行で合計１６個備えている。

回転駆動機構１２３は、複数の保持機構１２２を一度に回転させるための機構であり、駆動源１３１と、伝動部材１３２とを備えている。本実施の形態の場合、駆動源１３１は、回転角度や回転方向を任意に制御することができるサーボモータであり、伝動部材１３２は、タイミングベルトである。また、回転駆動機構１２３は、伝動部材１３２を案内するためのプーリー１３３を複数箇所に備えている。なお、回転駆動機構１２３は、サーボモータとタイミングベルトとプーリーに限定されるわけではなく、ラックアンドピニオン機構とモーターなど任意の機構を採用しうる。

本実施の形態の場合、回転駆動機構１２３は、全ての保持機構１２２の例えば半分に当たる２列４行で並んだ保持機構１２２を一つの保持機構群とし、一つの保持機構群に含まれる保持機構１２２を一度に回転させるものとなっている。具体的には、伝動部材１３２である１本のタイミングベルトが複数のプーリーを介して保持機構群に含まれる全ての保持機構１２２と接続され、また、駆動源１３１であるサーボモータにも接続されている。従って、駆動源１３１を回転駆動することにより伝動部材１３２が駆動し保持機構群に含まれる全ての保持機構１２２が回転する。

ヘッド１２０は、回転駆動機構１２３を複数備え、これに対応して複数の保持機構群も複数備えている。本実施の形態の場合、ヘッド１２０には回転駆動機構１２３が二つ備えられており、それぞれの回転駆動機構１２３は、２列８行で備えられる保持機構１２２の半分に当たる２列４行の保持機構１２２を一度に回転させることができるものとなっている。従って、ヘッド１２０には二つの保持機構群が設けられている。

ヘッド移動装置１２５は、実装工程を実施するためにヘッド１２０を移動させる装置である。本実施の形態の場合、ヘッド移動装置１２５はＸＹロボットであり、基板２００に平行な面においてヘッド１２０を自在に移動させることができるものとなっている。具体的には、ヘッド１２０をＸ軸方向に往復動可能に案内するＸビーム１３８と、Ｙ軸方向に延びて配置され、Ｘ軸方向に延びて配置されるＸビーム１３８をＹ軸方向に往復動可能に案内するＹビーム１３９と、Ｘビーム１３８に沿ってヘッド１２０を移動させる駆動源（図示せず）と、Ｙビーム１３９に沿ってＸビーム１３８を平行移動させる駆動源（図示せず）とが備えられている。

部品供給部１３７は、複数のテープフィーダ１３６などが着脱可能に備えられ、テープフィーダ１３６などにより種々の部品２０１が供給される部分である。テープフィーダ１３６はテープに並べて保持されている部品２０１を順次、部品供給部１３７に供給する装置である。

検査装置１０４は、部品実装機１０２によって部品２０１が装着された基板２００を検査し、装着された部品２０１の実角度情報を取得する装置である。本実施の形態の場合、検査装置１０４は、部品の実位置情報も取得するものとなっている。検査装置１０４は、特に限定されるものではないが、例えば、基板２００の上方を表面に沿って自在に移動することができるカメラを用い、基板２００を撮影した像に基づき各部品２０１の実位置情報や実角度情報を取得するものを挙示することができる。なお、実位置情報や実角度情報の取得方法もカメラによる画像認識に限定されるものではない。

リフロー炉１０５は、部品２０１が装着された基板２００を加熱し、半田塗布機１０１によって基板２００の表面上に塗布されたクリーム半田を溶融するための加熱炉である。

コンベア１０７は、基板２００を搬送する装置である。本実施の形態の場合、コンベア１０７は基板２００の部品２０１が装着されない対向する二つの端縁部を挟持する二つのベルトコンベアで形成されている。

ホストコンピュータ１０６は、半田塗布機１０１、部品実装機１０２、検査装置１０４等と接続されて情報の授受を行い、部品実装システム１００全体を統括するコンピュータである。

図５は、ホストコンピュータが備える処理部を示すブロック図である。

同図に示すように本実施の形態の場合、ホストコンピュータ１０６は、ソフトウエアを実行することにより機能する処理部として、ずれ情報作成部１６１と、統計処理部１６２と、判定部１６３と、通知部１６４とを備えている。さらに、ホストコンピュータ１０６は、ずれ情報やその他の情報を経時情報と共に蓄積する蓄積部１６５と、フィードバック部１６７とを備えている。

ずれ情報作成部１６１は、検査装置１０４から取得した実角度情報と予め設定される目標角度情報とに基づき基板２００に装着された部品２０１ごとに角度ずれ量を含むずれ情報を作成する処理部である。本実施の形態の場合、ずれ情報作成部１６１は、検査装置１０４から取得した実位置情報と予め設定される目標位置情報とに基づき基板２００に装着された部品２０１ごとに位置ずれ量も含むずれ情報を作成する。

ここで目標位置情報とは、基板２００上の基準位置から部品２０１が装着されるべき位置を２次元の座標で表したものである。また、目標角度情報とは、目標位置に装着された部品２０１が装着されるべき部品２０１の向きを表したものである。

本実施の形態の場合、図６に示すように、基準位置は、基板２００の表面上に記されるマークＯであり、目標位置情報Ｐ０は、基板２００の長辺に沿った軸をＸ軸（部品実装機１０２におけるＸ軸とは異なってもよい）短辺に沿った軸をＹ軸（部品実装機１０２におけるＹ軸とは異なってもよい）を用いて表している。また、目標角度情報θ０は、部品２０１に仮想的に定められる軸（例えば矩形の部品２０１の場合、部品２０１の短辺に沿い部品２０１の中心を通過する軸）がＸ軸に対してなす角を用いて表している。

また、ずれ情報とは、目標角度情報と実角度情報との差分を含む情報であり、さらに本実施の形態の場合は、目標位置情報と実位置情報との差分も含んでいる。具体的には、図７に示すように、ずれ情報とは角度ずれ量であるΔθや位置ずれ量である（Δｘ、Δｙ）である。

具体的には、ずれ情報作成部１６１は、図８に示すような実装条件から、目標角度情報や目標位置情報を取得し、図９に示すような、検査装置１０４から取得した実角度情報や実位置情報と照らし合わせ、それぞれの部品２０１の差分をずれ情報として算出する。

また本実施の形態の場合、ずれ情報作成部１６１は、実装条件等に基づきずれ情報と対応する保持機構１２２の識別情報や、部品２０１の種類に関係する情報や、ノズル１２１の識別情報などを紐付けてずれ情報を作成している。

統計処理部１６２は、保持機構群に含まれる保持機構１２２のいずれかに取り付けられるノズル１２１により基板２００に装着された複数の部品２０１に対応するずれ情報を統計的に処理して回転駆動機構関連情報を導出する処理部である。

例えば統計処理部１６２は、同一の基板２００における複数のずれ情報の中から、同じ保持機構群に含まれる保持機構１２２を識別する識別情報と紐付けられたずれ情報を抽出し、当該ずれ情報の標準偏差などのばらつきを表す値や、平均値などの代表値などを算出して回転駆動機構関連情報とする。

また、統計処理部１６２は、基板２００の所定の領域に装着された複数の部品２０１に対応するずれ情報を抽出し、統計的に処理して基板関連情報を導出してもよい。例えば、図１０に示すように、基板２００のＹ軸方向正側半分の領域（図中二点鎖線で囲む領域）に装着された部品２０１に対応するずれ情報から基板関連情報を導出してもよい。

また、基板２００に装着された同一種類の複数の部品２０１に対応するずれ情報を統計的に処理して部品関連情報を導出してもよい。例えば、同じ種類の部品と紐付けられたずれ情報を抽出し、統計的に処理して部品関連情報としてもよい。なお、部品の種類には、メーカーの違いやロットの違い等の情報を含んでいてもかまわない。

また、図１１に示すように、部品実装機１０２が、複数のヘッド１２０を備えている場合、統計処理部１６２は、同一のヘッド１２０により基板２００に装着された複数の部品２０１に対応するずれ情報を統計的に処理してヘッド関連情報を導出してもよい。例えば、一つのヘッド１２０に取り付けられる保持機構１２２を識別する識別情報と紐付けられたずれ情報を抽出し、統計的に処理してヘッド関連情報を導出しても良い。

判定部１６３は、統計処理部１６２が導出した回転駆動機構関連情報に基づきいずれの回転駆動機構１２３に不具合が発生しているか否かを判定する処理部である。

本実施の形態の場合、或る回転駆動機構１２３に対応する回転駆動機構関連情報の代表値が、図１２に視覚的に示すように、閾値±Ｌ１以上にずれている場合、該当する回転駆動機構１２３に不具合が発生していると判定する。

また、判定部１６３は、基板関連情報に基づき基板２００に不具合が発生しているか否かを判定してもよい。例えば、図１０に示す、基板２００のＹ軸方向正側半分の領域（図中二点鎖線で囲む領域）に装着された部品２０１に対応する基板関連情報ではΔｙの代表値が、図１３に示すように、閾値±Ｌ２以上にずれている場合、基板２００がＹＺ平面で反っている不具合が発生していると判定してもよい。

また、判定部１６３は、部品関連情報に基づき部品に不具合が発生しているか否かを判定してもよく、ヘッド関連情報に基づきヘッドに不具合が発生しているか否かを判定しても良い。

通知部１６４は、判定部１６３が回転駆動機構１２３に不具合が発生していると判定した場合、その旨を示す不具合情報を通知する処理部である。

ここで、不具合情報とは、オペレータなどの人力により不具合を解消する場合、例えば、伝動部材１３２が劣化して交換が必要な場合は、表示装置１６６に該当する回転駆動機構１２３を示す情報と交換が必要な旨を示す情報とを含む情報などである。

蓄積部１６５は、一つの基板２００に基づき統計処理部１６２により導出された保持機構関連情報を複数の基板２００にわたって蓄積する、または、同一の保持機構群に含まれる保持機構１２２により装着された複数の部品２０１に対応するずれ情報を複数の前記基板について蓄積する装置である。

このように、蓄積部１６５を備えれば、統計処理部１６２はさらに、蓄積された複数の保持機構関連情報、または、複数の基板２００について蓄積されたずれ情報を統計的に処理して経時的情報を導出することができる。また、判定部１６３は、経時的情報に基づき保持機構に不具合が発生しているか否かを判定することができ、通知部１６４はその旨を通知することができる。

具体的に例えば、経時的情報によりある特定の保持機構のずれ量が徐々に増加してきた場合、保持機構１２２に設けられたフィルタが目詰まりしてきたと判定し通知することができる。

フィードバック部１６７は、不具合が発生していると判定部１６３が判定している場合に、当該不具合がソフトウエア的に解消できるか否かを判定し、ソフトウエア的に当該不具合を解消することができる場合に、ずれ情報、または、ずれ情報から導出される回転駆動機構関連情報に基づき補正に必要な情報である補正角度と不具合の発生した回転駆動機構１２３を示す情報を含む補正情報を作成し部品実装機１０２にフィードバックする処理部である。

例えば、フィードバック部１６７は、回転駆動機構関連情報に基づきばらつきが所定の範囲内である場合に、不具合がソフトウエア的に解消できると判断し、回転駆動機構関連情報の代表値と目標角度情報との差分、および、回転駆動機構関連情報に対応する回転駆動機構１２３とを補正情報として作成し、部品実装機１０２にフィードバックする。当該補正情報を受け取った部品実装機１０２は、対応する回転駆動機構１２３に関連する実装条件などを補正する。

なお、フィードバック部１６７は、角度のずれを補正する補正情報を作成して部品実装機１０２の回転駆動機構１２３に対してフィードバックするばかりでなく、Ｘ方向やＹ方向のずれを補正する補正情報を作成して、部品実装機１０２のヘッド移動装置１２５に対してフィードバックしてもよい。さらに、フィードバック部１６７は、部品実装機１０２ばかりでなく、部品実装システム１００のいずれかにフィードバックしてもかまわない。

次に、部品実装システムの不具合箇所特定方法を説明する。

図１４は、部品実装システムにおける不具合箇所を特定する工程を示す図である。

まず、予め設定される目標角度情報を情報作成部１６１がホストコンピュータから取得する（Ｓ１０１）。目標角度情報は、例えば実装条件のＮＣデータ等から情報作成部１６１が取得すれば良い。次に、ずれ情報作成部１６１は、実角度情報を検査装置から取得する（Ｓ１０２）。次に、ずれ情報作成部１６１は、目標角度情報と実角度情報とに基づき基板２００に装着された部品２０１ごとにずれ情報を作成する（Ｓ１０３）。

次に、統計処理部１６２が一つの（着目する）保持機構群に対応するずれ情報を抽出し（Ｓ１０４）、統計的に処理して回転駆動機構関連情報を導出する（Ｓ１０５）。

次に、判定部１６３が、回転駆動機構関連情報に基づき回転駆動機構１２３に不具合が発生しているか否かを判定する（Ｓ１０６）。

次に、判定部１６３が回転駆動機構１２３に不具合が発生していると判定した場合（Ｓ１０６Ｙ）、本実施の形態の場合、フィードバック部１６７が不具合がソフトウエア的に解消できるか否か、すなわちフィードバック可能か否かを判断し（Ｓ１０７）、フィードバックできないと判断した場合（Ｓ１０７：Ｎ）、その旨を示す不具合情報を通知部１６４が通知する（Ｓ１０８）。

一方、フィードバック可能と判断した場合（Ｓ１０７：Ｙ）、ずれ情報、または、ずれ情報から導出される回転駆動機構関連情報に基づき補正に必要な情報である補正角度と不具合の発生した回転駆動機構１２３を示す情報を含む補正情報を作成し部品実装機１０２にフィードバックする（Ｓ１０９）。

なお、これらの工程を複数の回転駆動機構１２３（複数の保持機構群）について繰り返せば、不具合箇所を詳細に特定することができる。

また、フィードバック部１６７がフィードバックを行った場合(Ｓ１０９)、通知（Ｓ１０８）を行わない態様を説明したが、フィードバックを行う（Ｓ１０９）とともに、通知（Ｓ１０８）を行ってもかまわない。

なお、本願発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本願発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本願発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本願発明に含まれる。

例えば、統計処理部１６２が導出する情報は、上記に限定されるものではなく、ずれ情報作成部１６１により作成されたずれ情報を何らかの情報に基づきグルーピングし当該グループに含まれるずれ情報を統計的に処理する他の情報を利用することを除外するものではない。例えば本実施の形態の部品実装システム１００のように、部品実装機１０２を複数台備え、一枚の基板２００に対し複数の部品実装機１０２で部品を装着する場合、部品実装機１０２を識別する識別情報を利用してずれ情報をグルーピングして統計処理し、いずれかの部品実装機１０２で発生している不具合を特定するものでもかまわない。

また、部品実装システムの不具合箇所の特定方法は、回転駆動機構関連情報ばかりでなく、基板関連情報や、部品関連情報や、ヘッド関連情報や、経時情報などを用いることができ、前述の工程に用いる情報を変更することで種々の不具合箇所を特定することが可能である。

また、ずれ情報作成部１６１と、統計処理部１６２と、判定部１６３と、通知部１６４は、ホストコンピュータ１０６に機能させるものに限定されるわけではなく、部品実装システム１００が備えるいずれの機器において機能させてもかまわない。

本願発明は、基板に部品を実装する実装システムに利用可能である。

１００部品実装システム
１０１半田塗布機
１０２部品実装機
１０４検査装置
１０５リフロー炉
１０６ホストコンピュータ
１０７コンベア
１２０ヘッド
１２１ノズル
１２２保持機構
１２３回転駆動機構
１２４上下駆動機構
１２５ヘッド移動装置
１３１駆動源
１３２伝動部材
１３３プーリー
１３６テープフィーダ
１３７部品供給部
１３８Ｘビーム
１３９Ｙビーム
１６１ずれ情報作成部
１６２統計処理部
１６３判定部
１６４通知部
１６５蓄積部
１６６表示装置
１６７フィードバック部
２００基板
２０１部品
２１０実装基板

Claims

部品を吸着保持するノズルを上下方向に移動可能に保持し、かつ、管軸を中心軸として回転可能に保持する複数の保持機構と、複数の前記保持機構の回転を一度に駆動する回転駆動機構とを一つのヘッドに備え、前記部品を基板に装着する部品実装機と、前記部品実装機によって前記部品が装着された前記基板を検査し、装着された前記部品の実角度情報を取得する検査装置とを備える部品実装システムであって、
予め設定される目標角度情報と前記実角度情報とに基づき前記基板に装着された前記部品ごとにずれ情報を作成するずれ情報作成部と、
前記回転駆動機構によって回転が一度に駆動される複数の前記保持機構である保持機構群のいずれかに取り付けられる前記ノズルにより前記基板に装着された複数の前記部品に対応するずれ情報を前記保持機構群に含まれる保持機構であることを識別する識別情報に基づき抽出し、抽出されたずれ情報を統計的に処理して回転駆動機構関連情報を導出する統計処理部と、
前記回転駆動機構関連情報に基づき前記回転駆動機構に不具合が発生しているか否かを判定する判定部と、
前記判定部が前記回転駆動機構に不具合が発生していると判定した場合、その旨を示す不具合情報を通知する通知部と
を備える部品実装システム。
前記検査装置はさらに、
装着された前記部品の実位置情報を取得し、
前記ずれ情報作成部はさらに、
予め設定される目標位置情報と前記実位置情報とに基づき前記基板に装着された前記部品ごとにずれ情報を作成し、
前記統計処理部はさらに、
前記基板の所定の領域に装着された複数の前記部品に対応するずれ情報を統計的に処理して基板関連情報を導出し、
前記判定部はさらに、
前記基板関連情報に基づき前記基板に不具合が発生しているか否かを判定し、
前記通知部はさらに、
前記判定部が前記基板に不具合が発生していると判定した場合、その旨を示す不具合情報を通知する
請求項１に記載の部品実装システム。
前記統計処理部はさらに、
前記基板に装着された同一種類の複数の前記部品に対応するずれ情報を統計的に処理して部品関連情報を導出し、
前記判定部はさらに、
前記部品関連情報に基づきに前記種類の前記部品に不具合が発生しているか否かを判定し、
前記通知部はさらに、
前記判定部が前記部品に不具合が発生していると判定した場合、その旨を示す不具合情報を通知する
請求項１または２に記載の部品実装システム。
前記部品実装機は、前記ヘッドを複数備え、
前記統計処理部はさらに、
同一の前記ヘッドにより前記基板に装着された複数の前記部品に対応するずれ情報を統計的に処理してヘッド関連情報を導出し、
前記判定部はさらに、
前記ヘッド関連情報に基づき前記ヘッドに不具合が発生しているか否かを判定し、
前記通知部はさらに、
前記判定部が前記ヘッドに不具合が発生していると判定した場合、その旨を示す不具合情報を通知する
請求項１または２に記載の部品実装システム。
さらに、
一つの前記基板に基づき前記統計処理部により導出された保持機構関連情報を複数の前記基板にわたって蓄積する、または、同一の保持機構群に含まれる前記保持機構により装着された複数の前記部品に対応するずれ情報を複数の前記基板について蓄積する蓄積部を備え、
前記統計処理部はさらに、
蓄積された複数の保持機構関連情報、または、複数の前記基板について蓄積されたずれ情報を統計的に処理して経時的情報を導出し、
前記判定部はさらに、
前記経時的情報に基づき前記保持機構に不具合が発生しているか否かを判定し、
前記通知部はさらに、
前記判定部が前記保持機構に不具合が発生していると判定した場合、その旨を示す不具合情報を通知する
請求項１に記載の部品実装システム。
さらに、
ソフトウエア的に当該不具合を解消することができる場合に、ずれ情報に基づき補正角度と不具合の発生した前記回転駆動機構を示す情報を含む補正情報を作成し前記部品実装機にフィードバックするフィードバック部と
を備える請求項１に記載の部品実装システム。
前記ずれ情報作成部は、
実装条件に基づき前期ずれ情報と対応する前記保持機構の識別情報を紐つけてずれ情報を作成する
請求項１〜６のいずれか１項に記載の部品実装システム。
部品を吸着保持するノズルを上下方向に移動可能に保持し、かつ、管軸を中心軸として回転可能に保持する複数の保持機構と、複数の前記保持機構の回転を一度に駆動する回転駆動機構とを一つのヘッドに備え、前記部品を基板に装着する部品実装機と、前記部品実装機によって前記部品が装着された前記基板を検査し、装着された前記部品の実角度情報を取得する検査装置とを備える部品実装システムに適用され、前記部品実装システムの不具合が発生している箇所を特定する不具合箇所特定方法であって、
予め設定される目標角度情報と前記実角度情報とに基づき前記基板に装着された前記部品ごとにずれ情報作成部がずれ情報を作成し、
前記回転駆動機構によって回転が一度に駆動される複数の前記保持機構である保持機構群のいずれかに取り付けられる前記ノズルにより前記基板に装着された複数の前記部品に対応するずれ情報を統計処理部が前記保持機構群に含まれる保持機構であることを識別する識別情報に基づき抽出し、抽出されたずれ情報を統計的に処理して回転駆動機構関連情報を導出し、
前記回転駆動機構関連情報に基づき前記回転駆動機構に不具合が発生しているか否かを判定部が判定し、
前記判定部が前記回転駆動機構に不具合が発生していると判定した場合、その旨を示す不具合情報を通知部が通知する
部品実装システムの不具合箇所特定方法。
さらに、
ソフトウエア的に当該不具合を解消することができる場合は、ずれ情報に基づき補正角度と不具合の発生した回転駆動機構を示す情報を含む補正情報を作成し、前記部品実装機にフィードバック部がフィードバックする
請求項８に記載の部品実装システムの不具合箇所特定方法。