JP6309830B2 - 部品装着装置 - Google Patents

Description

本発明は、保持具により部品を部品供給ユニットより取出し基板に装着する部品装着装置に関する。

従来は、例えば特許文献１に電子部品の吸着後に吸着ノズル（保持具）による部品吸着の有無もしくは部品の姿勢を検出する技術が開示されている。

特開２００９−６０１３１号公報

しかし、前記従来技術では部品の取出し後の部品の状態を検出するのみであり、どのような状態で部品の供給が行われているかは分からなかった。従って、部品を確実に取出すために的確に対処することが難しかった。
そこで、本発明は部品の吸着部品の取出しを確実に行うための対処を的確に行うことができるようにすることを目的とする。

このため第１の発明は、部品を収納するテープを送ることにより部品を供給位置に供給する部品供給ユニットから保持具により部品を取出し基板に装着する部品装着装置であって、部品供給ユニットの供給位置に部品が供給されたことまたは供給された部品の姿勢の異常を検出する供給検出手段を設けたことを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、前記供給検出手段が前記供給位置に部品が無いことまたは供給された部品の姿勢の異常を検出した場合に前記保持具による部品の取出し動作を止めるよう制御する取出し制御手段を設けたことを特徴とする。

第３の発明は、第１及び第２の発明において、前記供給検出手段の検出結果に基づきテープの送り速度を制御することを特徴とする供給制御手段を設けたことを特徴とする。
第４の発明は、第３の発明において、前記供給制御手段は前記供給検出手段による部品供給ユニットにより供給された部品の姿勢異常または供給位置に部品が無いことの検出回数に基づきテープの送り速度を制御することを特徴とする。
第５の発明は、第１乃至第４の発明において、前記部品の取出し後に部品が保持具に保持されているかどうかを検出する検出手段を設け、前記取出し制御手段は前記供給検出手段が部品供給ユニットにより部品が姿勢異常なく供給されたことを検出してから前記保持具により部品の取出し動作後に前記検出手段の検出結果に基づき前記保持具の昇降動作を制御することを特徴とする。
第６の発明は、第５の発明において、前記取出し制御手段は前記供給検出手段が部品供給ユニットにより部品が姿勢異常なく供給されたことを検出してから前記保持具により部品の取出し後に前記取出し検出手段による部品取出しミスの検出回数に基づき前記保持具の昇降動作を制御することを特徴とする。
第７の発明は、第６の発明において、前記取出し制御手段は前記取出し検出手段が検出した部品取出しミスが所定の回数以上もしくは所定の取出しミス率以上となった場合に少なくとも部品取出し後の前記保持具の上昇速度を通常よりも低速とするよう制御することを特徴とする。

本発明は、部品の吸着部品の取出しを確実に行うための対処を的確に行うことができる。

電子部品装着装置の平面図である。 電子部品装着装置における装着ヘッドの側面図である。 電子部品装着装置における装着ヘッドを上方から見た平面図である。 電子部品装着装置における、特に電子部品の撮像及び認識処理に係わる制御ブロック図である。 撮像カメラによる部品の取出し位置の撮像画像を示す図である。 電子部品装着装置における装着ヘッドの側面図である。 部品吸着および装着動作のフローチャートを示す図である。 撮像カメラによる部品の取出し位置の撮像画像を示す図である。

以下図１に基づいて、基板としてのプリント基板Ｐ上に電子部品Ｄを装着する電子部品装着装置１について、本発明の実施の形態を説明する。この電子部品装着装置１には、各プリント基板Ｐの搬送を行なう搬送装置２と、装置本体の手前側と奥側に配設され電子部品Ｄを供給する部品供給装置３Ａ、３Ｂと、駆動源により一方向に移動可能（Ｙ方向に往復移動可能）な一対のビーム４Ａ、４Ｂと、前記各ビーム４Ａ、４Ｂに沿った方向（Ｙ方向と直交するＸ方向）に各駆動源により別個に移動可能な装着ヘッド６とが設けられている。この装着ヘッド６については、図２に基づいて後述する。
搬送装置２はプリント基板Ｐをその略中央の位置決め部に図示しない位置決め装置により位置決め固定する。

そして、部品供給装置３Ａ、３Ｂは搬送装置２の奥側位置と手前側位置に配設され、取付台であるカート台７Ａ、７Ｂのフィーダベース上に部品供給ユニット８を多数並設したものである。各カート台７Ａ、７Ｂは部品供給ユニット８の部品供給側の先端部がプリント基板Ｐの搬送路に臨むように前記装置本体に連結具を介して着脱可能に配設され、各カート台７Ａ、７Ｂが正規に装置本体に取り付けられるとカート台７Ａ、７Ｂに搭載された部品供給ユニット８に電源が供給され、また連結具を解除して把手を引くと下面に設けられたキャスタにより移動できる構成である。

そして、Ｘ方向に長い前後一対のビーム４Ａ、４Ｂは、各リニアモータから構成されるＹ方向移動駆動源１５（図４）の駆動により左右一対の前後に延びた図示しないガイドに沿って前記各ビーム４Ａ、４Ｂに固定された図示しないスライダが摺動して個別にＹ方向に移動する。

また、ビーム４Ａ、４Ｂにはその長手方向（Ｘ方向）にリニアモータから構成されるＸ方向移動駆動源１６（図４）によりガイドに沿って移動する前記装着ヘッド６が夫々内側に設けられており、Ｘ方向移動駆動源１６は各ビーム４Ａ、４Ｂに固定された前後一対の図示しない固定子と、各固定子の間に位置して装着ヘッド６に設けられた図示しない可動子とから構成される。

従って、各装着ヘッド６は向き合うように各ビーム４Ａ、４Ｂの内側に設けられ、奥側の装着ヘッド６は対応する奥側の部品供給装置３Ａの部品供給ユニット８から電子部品の取出し作業を行い、搬送装置２上のプリント基板Ｐに装着することができ、手前側の装着ヘッド６は対応する手前側の部品供給装置３Ｂから電子部品を取り出して前記プリント基板Ｐに装着することができる。

そして、各装着ヘッド６は固定部としてのヘッド取付体６Ａと円柱状を呈して平面視円形状の回転体６Ｂとから構成され、取付け部材６Ｃを介して前記ビーム４Ａ、４Ｂに移動可能に取り付けられる。前記回転体６Ｂはθ軸駆動源１７により鉛直軸を回転中心として回転可能であり、回転体６Ｂの周縁部には、部品の保持具としての吸着ノズル５が前記回転中心を中心に同心円上に所定間隔を存して複数本配設されている。この吸着ノズル５は上下軸駆動源１８により上下動可能であり、前記部品供給ユニット８から電子部品Ｄを真空吸引により取出して、プリント基板Ｐ上に取出した電子部品Ｄを真空吸引の停止により装着する。回転体６Ｂは装着ヘッド６及び固定部であるヘッド取付体６Ａに対して回転する。

ここで、部品供給ユニット８は、カート台７Ａ、７Ｂに回転自在に載置した図示しない供給リールに巻回した状態で順次繰り出される収納テープＴを図示しないスプロケットの駆動により所定ピッチずつ送り所定の部品供給位置（部品の取出し位置）に電子部品Ｄを収納する収納部５０を位置決め停止させる（図２参照）。即ち、収納テープＴに所定間隔で開設した送り孔にその歯が嵌合した送りスプロケットを所定角度回転させて収納テープＴを電子部品Ｄの取出し位置まで送りモータにより間欠送りするテープ送り機構と、剥離モータの駆動により供給位置の手前で収納テープＴの下方のキャリアテープから上方を覆うカバーテープを引き剥がすためのカバーテープ剥離機構とを備え、カバーテープ剥離機構によりカバーテープを剥離してキャリアテープの収納部５０（収納テープの送り方向に所定の間隔（前述の所定ピッチ）で開設されている。）に装填された電子部品Ｄを順次部品供給位置へ供給する。

また、各部品認識カメラ１０は、各回転体６Ｂに設けられた各吸着ノズル５に吸着保持された電子部品Ｄをプリント基板Ｐ上に装着する前に下方から一括して撮像する。この撮像は認識カメラ１０の周囲に設けられた図示しない照明ユニットからの照明を吸着ノズル５が吸着保持する電子部品Ｄに照射してその反射像を取り込むことにより行われる。この反射像の撮像は電子部品Ｄのリード等の照明を反射する部位の画像を取り込むものであり、背景に照明を反射し易い部分があると誤認識するため、背景は暗く映るようにされている。例えば吸着ノズル５の下端面や背景となる装着ヘッド６の下部（回転体６Ｂの下部表面を含む）は黒く塗装等されている（図２参照）。

また、装着ヘッド６のヘッド取付体６Ａの下部には部品検出センサ３２が設けられており、吸着ノズル５に吸着された電子部品Ｄの姿勢が斜めあるいは立ちの異常状態であるか、または電子部品Ｄを吸着していないかの検出を行う。

上記異常状態または電子部品を吸着していない場合を総称して取出しミスあるいは吸着ミスの状態と言う。吸着ミスであるかどうかの判断は例えば回転体６Ｂの複数の吸着ノズル５に囲まれた中央部からの上下方向に広がりをもった光束が部品Ｄに当たり、遮光した高さ位置を部品検出センサ３２が検出して部品Ｄの厚みを算出することにより行われる。制御装置２５はこの算出値が正常の値と異なっている場合を異常即ち吸着ミスと判断する。電子部品Ｄの所定の面が吸着ノズル５の底面に平行に吸着されておらず、この面が吸着ノズル５の底面に対して斜めの状態で保持されていたり、他の面が吸着されていると、本来の厚さよりも上記算出値は厚くなり、所謂部品立ちと判断される。部品Ｄが吸着ノズル５に吸着されておらず、部品無しの場合には算出値は略ゼロとなり所定の許容値を考慮して部品無しの吸着ミスと判断される。

部品検出センサ３２は吸着ノズル５が部品Ｄを吸着して上昇した後回転体６Ｂの回転により前述の光線の位置に移動してきたときにその遮光像により吸着異常の判断をする。

以下、図２、図３に基づいて、装着ヘッド６について詳細に説明する。先ず、前述したように、Ｘ方向移動駆動源１６及びＹ方向移動駆動源１５によりＸＹ方向（水平方向）に装着ヘッド６は移動可能であり、前記回転体６Ｂは前記ヘッド取付体６Ａにサーボモータであるθ軸駆動源１７により回転可能に支持されている。

２０は撮像する対象物の画像の大きさを変えることがないテレセントリックレンズ２１と撮像素子２２とを備えてヘッド取付体６Ａに取付体２３を介して固定される取出し位置撮像カメラ（以下、撮像カメラという。）である。

装着ヘッド６はビーム４Ａ，４Ｂに対して高さ位置を変更することなく移動可能に設けられているが、回転体６Ｂの回転中心に対して同一距離に配置された吸着ノズル５は回転体６Ｂによる所定の回転位置（ビーム４に最も近い図３の９時の位置：以下取出し回転位置という。）に位置して部品取出しをするために下降する。この取出し回転位置に位置した吸着ノズル５が装着ヘッド６から下降して真下に位置する部品供給ユニット８の電子部品Ｄが供給される位置（部品供給位置）に位置決めされた電子部品Ｄを真空吸着して取出すのであるが、この取出し回転位置の鉛直下方の部品供給ユニット８の部品供給位置に載置されている部品の上面の位置を部品の取出し位置とする。部品の取出し位置は平面方向及び上下方向での所定の位置である。

部品供給ユニット８は電子部品ＤをテープＴに収納するものを本実施形態では説明しているが、平面状のトレイにＸＹ方向に所定のピッチで載置された形態の部品供給装置も有り得る。
撮像カメラ２０はこの部品の取出し位置を撮像可能に装着ヘッド６に取り付けられている。取出し回転位置の吸着ノズル５が部品供給ユニット８の電子部品Ｄの供給位置の真上に位置すると、撮像カメラ２０はこの部品の取出し位置に位置する電子部品Ｄを斜め上方から撮像可能となる。
部品の取出し位置に載置されている電子部品Ｄの上面の高さは所定の高さを基準としており、部品の厚さ等により上面の高さが変わる場合には部品の取出し位置の平面方向の基準位置を変更する。電子部品Ｄをプリント基板Ｐに装着するときにカメラ２０により装着位置を撮像して認識処理する場合にも、プリント基板Ｐの上面高さが上述の基準の電子部品Ｄの上面の高さと異なるならば同様に部品の装着位置の平面方向の基準位置を変えることとなる。尚、電子部品Ｄの表面の高さ位置とテープＴの表面の高さ位置は略同じと考えられる。
撮像カメラ２０には部品の取出し位置に位置する電子部品Ｄ及びこの電子部品Ｄを収納する収納部５０からの反射光がミラー５１で反射されて前記テレセントリックレンズ２１を介して導かれ照射されることにより露光する撮像素子２２が設けられている。この露光により、電子部品Ｄ及びこの電子部品Ｄを収納する収納部５０の画像が撮像素子２２に形成される。撮像素子２２にはＣＭＯＳまたはＣＣＤが採用され得る。
撮像カメラ２０の撮像する光を取り込む側面には照明用のＬＥＤ３０が取り付けられており、ＬＥＤ３０の点灯により前記部品の取出し位置を照明し、その電子部品Ｄによる反射光が撮像カメラ２０に取り込まれる。ＬＥＤ３０から部品の取出し位置即ち部品供給ユニット８の部品供給位置にある部品までは１０ｍｍから２０ｍｍ程度であれば十分に認識処理可能な画像を得るための明るさとすることができる。ＬＥＤ３０はその正面（図２の撮像カメラ２０の右側の画像取込面）を透明なカバーに覆われているが、この部分は部品認識カメラ１０の照明光が当たると明るくなるため、あまり吸着ノズル５の側に突出させることができず、その突出頂点は部品認識カメラ１０による電子部品Ｄの撮像時の背景となる回転体６Ｂより左側に位置するようにしている。
ＬＥＤ３０は装着ヘッド６下面のいずれの位置に設けてもよいが、吸着ノズル５の背景を暗くするためには吸着ノズルの近傍には設けないほうがよい。
撮像カメラ２０は撮像素子２２の平面に垂直でテレセントリックレンズ２１の中心軸を通る軸線が図３に示すように平面視前記取出し回転位置を通るようにし、さらにはそのとき部品供給ユニット８の収納テープＴの送り方向に平行となる位置に設けるのが良い。この位置であれば取出し回転位置にない吸着ノズル５よりも取出し回転位置にある吸着ノズル５に最も近い位置に位置させることができ（少なくとも離れていない位置に位置させることができ）、その軸線が鉛直軸となす角度をなるべく小さくできる。斜め上方から電子部品Ｄを撮像するのであるがもっとも真上に近い位置から撮像することができ、また画面の中心を部品の取出し位置にすることができ、画像を正確に認識することができる。

但し、部品の取出し位置（部品供給ユニット８の部品供給位置）にある収納部５０の中心位置が必ずしも撮像画面の中心に位置になくても画面内にあれば、収納部５０の位置を認識することはできる。好ましくは収納部５０の画像が画面内にすべて映っていることがよい。
吸着ノズル５で吸着する電子部品Ｄは有る程度の大きさがあるため、撮像カメラに部品の取出し位置から取り込まれる光線の鉛直方向との角度は有る程度のものとなり、斜め上方から見た画像を撮像することになる。特に大きな部品Ｄを吸着したときに干渉しないように撮像カメラ２０の下部の吸着ノズル５側には段差が設けられている。

撮像カメラ２０は吸着ノズル５の取出し回転位置が図３の９時でなく他の位置（例えば３時もしくは１２時や６時の位置）にあればその位置に撮像素子２２の平面が対向するヘッド取付体６Ａの最も近い位置に設ければよい。もしくは、遠くなったとしても取付体６Ａの他の位置に設けて吸着ノズル５による部品の取出し位置を撮像できるようにしてもよい。

図１に示すように装着ヘッド６のヘッド取付体６Ａのビーム４側には基板認識カメラ５５が設けられている。基板認識カメラ５５は鉛直下方位置を撮像するもので、プリント基板Ｐの位置決め用のマークを撮像する。

次に、図４の制御ブロック図に基づいて説明する。

２５は本電子部品装着装置１の電子部品Ｄの装着に係る動作を統括制御する制御装置、種々の判定をする判定装置、種々の比較をする比較装置、実行装置等しての制御装置で、電子部品の装着ステップ番号順（装着順序毎）にプリント基板Ｐ内でのＸ方向、Ｙ方向及び角度位置から成る装着座標情報や各部品供給ユニットの配置番号情報等から成る装着データ、部品供給ユニットの配置番号毎の部品ＩＤに係る部品配置位置データ、電子部品毎の電子部品のサイズデータ、厚さデータ等から成る部品ライブラリデータ等を格納する記憶部（記憶装置）を備えている。

そして、制御装置２５は内蔵する記憶部に記憶されたデータに基づき、回転体６Ｂを回転させるθ軸駆動源１７や、装着ヘッド６のＸ方向移動駆動源１６及びＹ方向移動駆動源１５、吸着ノズル５のノズル上下軸駆動源１８等の駆動を制御する。

２８は制御装置２５に接続される認識制御回路で、撮像カメラ２０により前記部品供給ユニット８により部品供給位置（吸着ノズル５の部品の取出し位置）に位置決めされる電子部品Ｄ及びこの電子部品を収納する収納部５０を撮像して得られた画像データを受信したり、制御装置２５の指示に基づいて前記画像データの認識処理を行ったりする。

以下、電子部品Ｄの取出し及び装着動作について図７のフローチャートに基づき説明する。

作業者が図示しない操作部のタッチパネルスイッチの運転開始スイッチ部を押すと、プリント基板Ｐを上流側装置より電子部品装着装置１の位置決め部に搬入し、位置決め機構により位置決め動作を開始する。

そして、前記制御装置２５は前記記憶部に格納された当該プリント基板Ｐの装着すべきＸＹ座標位置、鉛直軸線回りへの回転角度位置及び配置番号等が指定された装着データ等に従い、電子部品装着装置１の各装着ヘッド６の吸着ノズル５が装着すべき電子部品Ｄを各部品供給ユニット８から吸着して取出すように制御する。

即ち、先ずこれから電子部品Ｄの供給をする部品供給ユニット８において、電子部品Ｄの部品供給位置への送り動作が行われ部品供給位置に電子部品Ｄを収納する収納部５０が位置決め停止する。このとき、制御装置２５の記憶部に記憶されたこの部品供給ユニット８に対応して格納された送りフラグを読取りその速度で収納テープＴを送り、次に取出されるべき電子部品Ｄを収納した収納部５０を部品供給ユニット８の部品供給位置に位置決め停止される。送りフラグは当初は通常の速度に設定されている。変更されていない場合には通常の高速な送り速度により収納テープＴは送られる（図７のフローチャートステップ：Ｓ１(以下同様)）。平行して装着ヘッド６がビーム４の移動に伴いＸＹ方向に移動して取り出し回転位置にある吸着ノズル５が部品供給ユニット８の部品供給部の部品供給位置に位置している収納部５０の真上に移動して停止する。

次に、ＬＥＤ３０が瞬間的に短時間点灯して部品の取出し位置が照明されると共に、収納部５０の斜め上方に位置する撮像カメラ２０の撮像素子２２に収納部５０及び電子部品Ｄの図５に示すような画像が露光により撮像される（Ｓ２）。認識制御回路２８にこの画像が転送される。この画像に基づき先ず、部品供給ユニット８の部品供給位置の収納部５０内に部品Ｄが収納されているかどうかが認識処理され判断され（Ｓ３）、次にこの収納部５０内で部品Ｄが所謂立ちの状態等の異常な姿勢となっていないかの認識及び判断が認識処理回路２８及び供給検出手段としての制御装置２５にて行われる（Ｓ４）。
ここで部品Ｄが正常に収納部５０内に載置されていると図５に示すように撮像されるが、部品Ｄが収納部５０に収納されておらず部品無しの状態であると図８（ａ）に示すように撮像され、収納部（ポケット）のみがポケットの輪郭（エッジ）により認識される。また、この撮像画面に図８（ｂ）に示すように収納部５０より飛び出た部品Ｄが撮像される場合もある。
また、図８（ｃ）に示されるのは収納部５０内で電子部品Ｄが立った姿勢となっている場合であり斜めのハッチングを施した部分が電子部品Ｄであり矩形状の部品Ｄの一番小さな面が収納部５０の底面と並行になって載置された結果長辺部分が収納部５０の底面に対して略垂直となり収納部５０よりも付き出て立った状態となっている。小さな面の天面側が正面の部分とは異なる方向のハッチングの部分として図８（ｃ）に示されている。立ち状態はこのように完全に垂直に立つ場合のほか、部品Ｄの長辺が収納部５０の底面に対して斜めの状態で収納部５０の淵に乗り上げて収納されているような状態もあり得る。
収納部５０に部品Ｄが収納されていない図８（ａ）（ｂ）の「部品無し」は所謂特徴量抽出処理により例えば収納部５０内の明度の高い部分（ブローブ）の面積が一定以上であることにより認識処理でき、収納部５０内部の複数個所の明度を検出する等して認識処理することもできる。収納部５０の底面が黒に近い色の場合は、暗い部分の面積で部品無しを判断してもよい。また、収納部５０をパターンマッチングにより認識処理することもできる。また、図８（ｃ）の所謂立ちの状態も部品Ｄの像のパターンマッチングを位置や角度を変えて行うこともしくは、部品Ｄの所定の辺を検出してその位置と収納部５０の位置関係から異常の検出ができる。
または、部品Ｄと収納部５０の画像が切り分けることができず部品Ｄまたは収納部５０の位置の認識ができない場合を認識処理異常として図７のステップＳ４で部品立ちと判断してもよい。
さらには、収納部５０における「部品無し」と「部品立ち」を区分けせず一括して送りミスと判断してもよい。
また、図８（ｂ）で部品Ｄが収納部５０から完全に飛び出ている画像において収納部５０以外に異物（部品Ｄ）が存在することを認識処理して判別することもできる。
また、撮像カメラ２０は２次元画像を撮像するものであるが、カメラを複数使う等して３次元の画像を得て、高さも算出して収納部５０（即ちテープＴの上面）より高い位置に突き出ていること（部品立ち）を検出することもできる。また、３次元画像より収納部５０に部品Ｄが無い場合も底面の高さにより検出できる。３次元画像を得るカメラでなくとも収納部５０内の高さを検出できるセンサをカメラ２０と同様な位置に設けてもよい。
次に、図５に示す画像の通り部品Ｄが収納部５０内に正常に収納されていると判断された（部品無しでなく、しかも部品立ちでないと判断された）場合、部品の取出し位置（この場合は電子部品Ｄの上面は基準の高さであり部品の取出し位置は画面の中心に位置するものとする。）と収納部５０の中心位置との位置ずれが認識される（Ｓ５）。この場合、収納部５０の輪郭の位置（各辺のエッジの位置）が認識され、収納部５０は長方形であるためこれらエッジの位置に基づき中心位置が算出される。部品Ｄそのものの画像から部品Ｄの位置を認識処理してもよい。
テレセントリックレンズ２１を介しているので画像の横方向の寸法は補正されず、縦方向（収納テープＴの送り方向）の寸法は斜め方向からの撮像であるため短く撮像されており認識処理で寸法の補正はされ得る。この認識処理された位置ずれ量を補正すべく装着ヘッド６はＸＹ方向に移動するが、吸着ノズル５はこの補正移動の終了後に下降を開始して電子部品Ｄを吸着する（Ｓ６）。
このＸＹ方向の補正移動が吸着ノズル５の下降中に終了するのであれば、下降動作とＸＹ補正移動動作を平行して行っても良い。このようにして、吸着ノズル５は図６に示すように下降して、ほぼ電子部品Ｄの中心位置を吸着して取出すことができる。このようにして、吸着ノズル５が新たな部品Ｄを取出すために部品の取出し位置即ち部品供給ユニット８の部品供給位置上に停止する毎に撮像カメラ２０による撮像及び認識処理が行われる。部品の取出し位置上に吸着ノズル５が停止すると撮像画面内に収納部５０が通常映し出されるので、その後位置ずれの補正をするとしてもわずかに水平移動をすればよく基板認識カメラ５５で撮像してから吸着位置に移動して部品Ｄの吸着をすることに比較して高速で吸着動作を行い、生産性を上げることができる。部品無しや部品立ちの判断も部品Ｄの取出し毎に毎回行うので、より正確にテープＴの送りやカバーテープの剥離等による部品Ｄの露出時の状況を確認することができる。カバーテープを剥離せず例えばテープＴの搬送方向にカバーテープを切断して部品Ｄを露出させる場合についても同様にカメラ２０の撮像及び認識処理により部品無しや部品立ちの統計処理が行える。

または、撮像カメラ２０の撮像画面より認識したＸＹ方向の位置ずれがこのまま部品Ｄを吸着しても問題ない許容範囲のずれであると制御装置２５が判断した場合にはＸＹ方向（水平方向）の装着ヘッド６の補正移動をすることなく吸着ノズル５を下降させて電子部品Ｄの吸着を行う。撮像された画像に基づき、部品供給位置の認識として、収納部５０の位置の認識でなく電子部品Ｄそのものの位置ずれを認識してもよい。

尚、図８の撮像画面は電子部品装着装置８内に装着データのステップと共に記憶しておき、後で作業者がモニタに写ししかもどのステップの部品Ｄの吸着時のものか分かるようにするとよい。もしも、すべての画像を記憶できなければ、電子部品装着装置１に外部のコンピュータ等を接続し、順次ステップ番号等と共に転送するようにしてもよい。

上記部品無しの検出（Ｓ３）にて認識処理して「部品無し」と判断された場合には制御装置２５内の図示しない記憶部内の当該部品供給ユニット８に対応する供給部品無しカウンタが「１」をカウント（計数）して記憶する。

また、部品立ちの検出（Ｓ４）にて「部品立ち」と判断された場合には同じ記憶部内にある部品立ちカウンタが「１」をカウントして記憶する。

Ｓ３またはＳ４ステップにて部品無しまたは部品立ちのいずれかが検出された場合、供給制御手段としての制御装置２５にて送り速度を変更すべきかどうかの判断が図示しない条件に基づいて実行され（Ｓ９）、条件に合致して送り速度を変更すべき、この場合低速にすべきと判断されると、制御装置２５内の記憶部に保存されている送りフラグが現在「低速」かどうかが判断される（Ｓ１０）。初期状態では「通常」にされているので、制御装置２５は送りフラグを「低速」に変更して（Ｓ１１）、再度同じ部品供給ユニット８のテープＴを１ピッチ前回（通常の速度）よりも低速度で送るよう部品供給ユニット８に指令を出す。
この結果、部品供給ユニット８では部品供給位置に次の収納部５０が低速で位置決めされる。このとき、吸着ノズル５は下降せず部品Ｄの取出し動作は実行されていない。従って、部品Ｄが収納部５０に載置されていた場合には収納部５０に収納されたまま送られる。テープＴが送られる場合は停止状態から移動を開始して所定の一定速度まで加速するのであるが、この低速度によるテープ送りは、好ましくは、この加速度の大きさを通常の送り時よい小さくし、また所定一定速度からの減速の加速度の絶対値も通常の送り時より小さくすることで実現される。または、とにかくテープの停止時から次の停止までの時間を通常時より長くするように送り波形を変更することでもよい。

前述のステップＳ９にて送り速度を変更する条件に合致しなかった場合には送りフラグの変更をすることなく、従ってそれまでの送りと同じ通常の速度でテープ送りがなされる。その後は部品供給位置の撮像がなされ部品Ｄが正常に収納部５０に収納されていれば部品Ｄの取出し動作が実行される。

このときの装着ヘッド６の移動による吸着ノズル５が位置決めされる部品の取出し位置は、部品の無しの場合に収納部５０を位置認識したのであればその位置になるように装着ヘッド６の移動を停止させてもよいし、その前に部品Ｄの取出し動作を行ったときのカメラ２０による部品の取出し位置でもよい。

但し、部品の立ちを検出した場合にはその供給位置の認識はせずに、その後の吸着ノズル５の部品供給位置への位置決めの際にはその前の部品取出しのときの部品の取出し位置（供給位置）の認識結果を使用することがよい。

取出し動作は部品の取出し位置が認識され、その位置から吸着ノズル５がずれた水平位置に位置していれば、位置ずれの補正をして供給位置の収納部５０の中心にノズル５の中心があった位置で下降をして部品Ｄの吸着が行われる。

次の部品Ｄの吸着の際にはこの位置にノズル５が位置するように先ず装着ヘッド６が停止してカメラ２０の撮像がなされることとなる。収納部５０の位置でなく部品Ｄそのものの位置を認識して、それにノズル５の位置を合わせるように補正してもよいし、次の同じ部品供給ユニット８からの部品Ｄの取出しの際には、最初にこの前回の部品Ｄの位置に吸着ノズル５を位置させるようにしてからカメラ２０により撮像してもよい。

ここで、ステップＳ９での速度を変更する条件は、例えば、無しカウントと立ちカウントの合計回数が所定の回数に達した場合を言う。無しカウントと立ちカウントに重みを付けて、例えは無しカウント１回で２倍の回数として合計のカウントしてもよい。または、夫々の無しカウントと立ちカウントは別個に閾値の回数を設けてどちらかの計数値がその回数に達した場合に速度を減速することとしてもよい。所定の回数は連続した回数としてもよい。または、所定の送り回数に対する無しカウントや立ちカウントの回数の比率が所定の比率を超えた場合に減速を判断してもよい。比率の場合には分母の送り回数を直近の過去の所定回数とすることが好ましい。この閾値となる所定の回数または率は設定可能とすればよい。また、この無しカウントや立ちカウントは送りフラグを低速にした場合にはリセットして０回から再開するようにすることがよい。連続した回数とする場合も連続が途切れたらカウントをリセットすることになる。

送りフラグをＳ１１で低速にした後、再度、無しカウントと立ちカウントは０回からカウントされるが、再度Ｓ９で送り速度を減速するべき判断がなされた場合には、現在速度フラグは低速であるため（Ｓ１０）、この部品供給ユニット８は使用停止されその旨が装置のモニタに表示される（Ｓ１２）。このように、送り速度を低速にしても供給ミスが修正されないのは収納部５０を覆うカバーテープの剥離時に静電気が発生している可能性があるため、この表示には、「静電気が発生している虞がある。」旨、あるいはさらに「静電気除去のため湿気を発生させる」こと等を追加して記載すると良い。

また、撮像した電子部品Ｄの上面状態を認識しキズや欠けがあると判断された場合さらには部品Ｄの表裏が反転していると判断されたには、電子部品Ｄは吸着した後にプリント基板Ｐに装着することなく廃棄される。または、上述と同様にこのような電子部品Ｄを吸着することなく、収納テープＴを１ピッチ送って次の収納部５０を部品供給位置に位置させてしまってもよい。電子部品Ｄの認識結果、寸法の違いや部品種を示すマーク、文字により装着データで指定されている電子部品Ｄと異なる電子部品Ｄと判断された場合には異常表示を図示しないモニタにして装着運転を停止するようにしてもよい。部品Ｄの極性が異なった方向で収納されていた場合にも、吸着しないようにして送るか、吸着して方向を修正して装着するようにしてもよい。

次にステップＳ６で部品の取出しをした後の動作について説明する。

部品Ｄを吸着ノズル５が吸着して上昇した後回転体６Ｂの回転により部品Ｄを吸着した吸着ノズル５は部品検出センサ３２の検出位置に到達し部品Ｄの吸着の有無または部品Ｄの姿勢が検出される（Ｓ１３）。

ここで部品Ｄの無しあるいは姿勢が異常である等の吸着ミスが検出されると吸着ミスのカウントが制御装置２５によって実行され（Ｓ１４）、回数が設定された回数よりも多くなった場合には（Ｓ１５）、部品Ｄの取出し時に引っ掛かりなどの異常が発生したものと判断し、現在通常の速度となっている場合には（Ｓ１６）、制御装置２５内の上昇フラグを低速に設定し（Ｓ１７）、吸着姿勢が異常の部品Ｄは廃棄される（Ｓ１８）。また再度同じ部品Ｄを供給ユニット８から取出すリカバリ動作も実行される。
Ｓ１５でミス回数が設定の回数に達しなかった場合には上昇フラグを低速に変更することなくＳ１８の動作が行われる。この吸着ミス回数の判断のＳ１５も連続の回数での判断としてもよいし、所定の回数におけるミス回数の率が所定以上となった場合にＳ１６に進むようにしてもよい。上昇フラグが低速に設定された後ステップＳ６の部品Ｄの取出し動作がこのフラグが設定されている部品供給ユニット８について行われる場合には、収納部５０から部品Ｄの下端が出るまで等所定の距離を通常の場合よりも低速としてその後は通常の場合と同様の速度で上昇させる制御が行われる。
また、上昇フラグが低速に設定された場合、部品Ｄの下端が収納部５０から出た直後の高さ位置にて一旦上昇を停止させ、収納部５０の淵に引っ掛かってノズル５から外れかかっている部品Ｄが再度吸着ノズル５の下端面に水平に吸着されるのを待ってから通常の速度で上昇させるようにしてもよい。
図７のフローチャートに従った制御をする場合、Ｓ６の部品Ｄの取出しをする場合には正常な姿勢で収納部５０に収納されている部品Ｄを取出すこととなるため、Ｓ１３で吸着ミスとなる原因は収納部５０自体に問題がある等収納部５０から取出すときに対応すれば良いことが分かるため、部品Ｄの取出し時の吸着ノズル５の昇降の制御特に上昇時の制御を変更することが有効である可能性を高くすることができる。

上昇フラグを低速にした後にはＳ１４の吸着ミスのカウンタはリセットされて０回にされるが、その後低速で上昇させても当該部品供給ユニット８からの吸着で吸着ミスが発生し所定の回数を上回った場合には、電子部品装着装置１の基板Ｐへの部品装着運転が停止され、停止されたことの報知がモニタ等にされる（Ｓ１９）。

部品検出センサ３２によるＳ１３の吸着ミスかどうかの検出がされなかった場合には後述するようにその後の装着ヘッド６の基板Ｐへの移動ののち部品Ｄはプリント基板Ｐの所定の位置に装着される（Ｓ２０）。

このようにして、装着ヘッド５の複数の吸着ノズル５の夫々が取出すべき電子部品Ｄを供給する部品供給ユニット８の部品供給位置に移動して停止する毎に電子部品Ｄが部品供給ユニット８で部品供給位置に停止した後に撮像カメラ２０による部品の取出し位置（即ち、部品供給ユニット８の部品供給位置）の撮像が行われ、上述の認識処理及びその後の処理が行われる。

同一装着ヘッド６内のすべての吸着ノズル５が保持している電子部品Ｄが正常な電子部品Ｄと判断されて安定して吸着された電子部品Ｄは装着ヘッド６の水平方向への移動により部品認識カメラ１０の上に移動される。
認識カメラ１０により装着ヘッド６の複数の吸着ノズル５に保持されているすべての電子部品Ｄが一括して撮像され装着ヘッド６に対する水平方向の位置認識がされ、その位置ずれを補正してプリント基板Ｐの装着すべき位置に吸着ノズル５に吸着された電子部品が順次装着される。
このとき、取出し回転位置にある吸着ノズル５に吸着された電子部品Ｄについては装着の時点で撮像カメラ２０がＬＥＤ３０の点灯により撮像しプリント基板Ｐのパターン位置等との位置関係から正確な位置に装着されたかを制御装置２５が確認することができる。または装着直前と直後の吸着ノズル５下方の部品の取出し位置の撮像により電子部品Ｄが確実に装着され電子部品を装着せずに保持したまま上昇していることがないか等を制御装置２５が判断することができる。これらの画像も吸着時の画像と同様に装着データのステップ番号等と共に装置１内に記憶しておけばよい。また外部に転送してもよい。
尚、本実施形態では図７のフローチャートに示す通り部品Ｄの取出しは部品供給の異常がない場合に行ったが、異常があった場合に部品Ｄを取出さずに次の収納部５０を供給位置に送ってから次の部品Ｄを取出すようにするのでなく、上述のフローチャートのＳ３、Ｓ４にて部品無しあるいは部品立ちが検出された場合でもテープＴの送りをすることなく部品Ｄの取出し動作を行ってもよい。
但し、Ｓ７及び Ｓ８のカウントは実行し、送り速度変更の判断はする。このようにして、部品Ｄの取出しを行った場合には、吸着ミスの判断を部品検出センサ３２で行うが、部品検出センサ３２でのＳ１４の吸着ミスのカウントからは除外するようにすればよい。このようにすれば前述と同様に収納部５０に正常に収納された部品Ｄを取出したときについての吸着ミスの判断をすることができる。このように供給位置に位置決めした部品Ｄの取出し動作を供給ミスがあった時でもしてしまうのは、吸着ノズル５が装着ヘッド６の移動により部品の取出し位置に位置した時にすでに吸着ノズル５の下降が始まってしまっていて、撮像及び認識処理の後では下降を止められないときが考えられる。
このようなときには、部品取出し位置の修正もできず、この時に認識された部品の取出し位置は次の当該部品供給ユニット８からの部品Ｄの吸着時に使われ、この位置に吸着ノズル５が停止するように制御されるが、供給位置での部品立ち等が発生した場合に認識された収納部５０の位置は使わないようにすることが良い。

尚、装着ヘッド６自体が昇降せずに吸着ノズル５のみが昇降するので撮像カメラ２０は常に部品の取出し位置を撮像することができるが、装着ヘッド６が昇降する場合には装着ヘッド６の所定の高さ位置にて部品の取出し位置を撮像するようにＬＥＤ３０の点灯及び撮像素子２２の露光タイミングを制御すればよい。

以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。

６ 装着ヘッド
６Ｂ 回転体
８ 部品供給ユニット
２０ 撮像カメラ
２５ 制御装置
２８ 認識制御回路

Claims (9)

1. 部品を収納するテープを送ると共に前記部品を供給位置に露出させて供給する部品供給ユニットから保持具により部品を取出し基板に装着する部品装着装置であって、
   部品供給ユニットの供給位置に部品が供給されたことまたは供給された部品の姿勢の異常を、前記部品が露出された前記供給位置において検出する供給検出手段と、
   前記供給検出手段の検出結果に基づきテープの送り速度を制御する供給制御手段と、を備えることを特徴とする部品装着装置。
2. 前記姿勢の異常は、前記部品が前記テープにおける部品収納部から突き出て立った状態となる立ち異常を含むことを特徴とする請求項１に記載の部品装着装置。
3. 前記供給検出手段が前記供給位置に部品が無いことまたは供給された部品の姿勢の異常を検出した場合に前記保持具による部品の取出し動作を止めるよう制御する取出し制御手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の部品装着装置。
4. 前記供給制御手段は前記供給検出手段による部品供給ユニットにより供給された部品の姿勢異常または供給位置に部品が無いことの検出回数に基づきテープの送り速度を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の部品装着装置。
5. 前記供給制御手段は、
   前記供給検出手段による部品供給ユニットにより供給された部品の姿勢異常または供給位置に部品が無いことの検出回数が所定の回数に達した場合に、テープの送り速度を通常よりも低速とするように制御することを特徴とする請求項２に記載の部品装着装置。
6. 前記供給制御手段は、
   テープの送り速度を前記低速とした後に、前記供給検出手段が再度、前記部品の立ち異常の場合を含む姿勢異常または供給位置に部品が無いことを所定の回数だけ検出した場合には、前記部品供給ユニットの使用を停止させる制御を行なうことを特徴とする請求項５に記載の部品装着装置。
7. 前記部品の取出し後に部品が保持具に保持されているかどうかを検出する検出手段を設け、
   前記取出し制御手段は前記供給検出手段が部品供給ユニットにより部品が姿勢異常なく供給されたことを検出してから前記保持具により部品の取出し動作後に前記検出手段の検出結果に基づき前記保持具の昇降動作を制御することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の部品装着装置。
8. 前記取出し制御手段は前記供給検出手段が部品供給ユニットにより部品が姿勢異常なく供給されたことを検出してから前記保持具により部品の取出し後に前記取出し検出手段による部品取出しミスの検出回数に基づき前記保持具の昇降動作を制御することを特徴とする請求項７に記載の部品装着装置。
9. 前記取出し制御手段は前記取出し検出手段が検出した部品取出しミスが所定の回数以上もしくは所定の取出しミス率以上となった場合に少なくとも部品取出し後の前記保持具の上昇速度を通常よりも低速とするよう制御することを特徴とする請求項８に記載の部品装着装置。

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