JP6634433B2

JP6634433B2 - 部品実装機

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Publication number: JP6634433B2
Application number: JP2017503255A
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Inventors: 芳行深谷
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Priority date: 2015-03-03
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Publication date: 2020-01-22
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Description

本明細書に開示する技術は、部品を基板に実装する部品実装機に関する。詳しくは、部品を吸着する吸着ノズルを撮像する撮像装置を備えた部品実装機に関する。

特許文献１（日本国特許公開２０１２−１６９３９４号公報）は、従来の部品実装機を開示する。特許文献１の部品実装機は、部品を吸着する吸着ノズルと、吸着ノズルの側方に配置されている撮像部と、撮像部で撮像した画像データを記憶する記憶部と、部品吸着状態および部品の良否を判定する判定部を有する撮像監視装置を備えている。撮像部は、部品を吸着した状態の吸着ノズルを撮像して部品画像データを取得すると共に、部品を吸着していない状態の吸着ノズルを撮像して特徴画像データを取得する。記憶部は、部品画像データと特徴画像データを記憶する。判定部は、記憶部に記憶される部品画像データと特徴画像データとに基づいて、部品吸着状態および部品の良否を判定する。

特許文献１の部品実装機では、記憶部は、部品画像データと特徴画像データを共に同じ記憶領域に記憶している。即ち、部品画像データと特徴画像データで記憶部内の記憶領域は分けられていない。部品画像データは、吸着ノズルに部品を吸着する毎に取得され、記憶部内の記憶領域に記憶される。このため、記憶部内の記憶領域に空きが無くなると、既に記憶している画像データに、新たに取得した部品画像データを上書きすることになる。その結果、新たに取得した部品画像データで記憶されている特徴画像データが上書きされてしまう可能性がある。

本明細書に開示する部品実装機は、部品を基板に実装する。部品実装機は、部品を吸着する吸着ノズルと、吸着ノズルを撮像するカメラと、カメラで撮像された撮像データを保存する記憶装置と、を備えている。記憶装置は、カメラにより撮像された部品を吸着していない状態の吸着ノズルのノズル撮像データを記憶するノズルデータ記憶領域と、カメラにより撮像された部品を吸着している状態の吸着ノズルの部品吸着撮像データを記憶する部品吸着データ記憶領域と、を備えている。ノズル撮像データは、予め定められたタイミングで取得されてノズルデータ記憶領域に格納され、部品吸着撮像データは、吸着ノズルに部品を吸着する毎に取得されて、部品吸着データ記憶領域に上書き保存されるように構成されている。

上記の部品実装機では、記憶装置の記憶領域は、ノズル撮像データを記憶するノズルデータ記憶領域と部品吸着撮像データを記憶する部品吸着データ記憶領域に区別されている。このような構成によると、ノズル撮像データは、ノズルデータ記憶領域だけに記憶され、部品吸着撮像データは、部品吸着データ領域だけに記憶される。このため、部品吸着データにより、ノズルデータ記憶領域に記憶されているノズル撮像データが上書きされることを防止することができる。

本実施例の部品実装機の構成を模式的に示す側面図。本実施例の部品実装機の制御系の構成を示すブロック図ノズルデータの一例部品データの一例本実施例の撮像データ記憶領域を示す概念図判定処理のフローチャートを示す図ケースＡのノズルデータケースＡの部品データケースＢのノズルデータケースＢの部品データケースＣのノズルデータケースＣの部品データ

以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。

（特徴１）部品実装機は、ノズル撮像データと部品吸着撮像データに基づいて、前記部品の吸着ノズルへの吸着状態及び部品の良否を判定する制御装置をさらに備えていていてもよい。このような構成によると、制御装置は、部品の吸着ノズルへの吸着状態及び部品の良否を判定することで、部品の吸着ノズルへの吸着状態に異常がある場合や、部品自体に異常がある場合に、その部品を基板に実装してしまうことを抑制することができる。これにより、不良基板を作成してしまうことを未然に抑制することができ、基板の不良率を低減することができる。

（特徴２）制御装置は、外部の管理装置と通信可能に接続可能となっていてもよい。制御装置は、吸着状態または部品の異常であると判定した場合であって、管理装置に接続されているときは、ノズルデータ記憶領域に保存されているノズル撮像データと部品吸着データ記憶領域に保存されている部品吸着撮像データを管理装置に送信するように構成されていてもよい。このような構成によると、外部の管理装置を用いて吸着ノズルの吸着状態及び部品の良否を再判定することができる。これにより、吸着ノズルの吸着状態及び部品の良否の判定の精度を向上することができる。

（特徴３）制御装置は、カメラの動作を制御するカメラ制御部と、カメラ制御部と通信可能に接続されており、吸着ノズルの動作を制御するノズル制御部と、を備えていてもよい。部品実装機は、カメラと、記憶装置と、カメラ制御部とを収容するケースをさらに備えており、ノズル制御部は、ケースの外部に配置されていてもよい。このような構成によると、ノズル制御部とカメラ制御部を別体で構成することができる。

（特徴４）部品実装機は、吸着ノズルを支持し、吸着ノズルを移動させる実装ヘッドをさらに備えていてもよい。カメラは、実装ヘッドに取付けられ、実装ヘッドと一体となって移動してもよい。実装ヘッドとカメラが一体となって移動しない場合、制御装置は、吸着ノズルにより部品を吸着した後に、カメラが配置されている位置に実装ヘッドを移動させないと、部品撮像吸着データを取得することができない。一方、実装ヘッドとカメラが一体となって移動することができれば、制御装置は、吸着ノズルにより部品を吸着した位置で部品吸着撮像データを取得することができる。この結果、実装ヘッドとカメラが一体となって移動しない場合と比較して、部品吸着撮像データを取得するのに要する時間を短くすることができる。

（実施例）以下、本実施例に係る部品実装機１０について説明する。部品実装機１０は、回路基板２に電子部品４を実装する装置である。部品実装機１０は、表面実装機やチップマウンタとも称される。通常、部品実装機１０は、はんだ印刷機、他の部品実装機及び基板検査機とともに併設され、一連の実装ラインを構成する。

図１に示すように、部品実装機１０は、複数の部品フィーダ１２と、フィーダ保持部１４と、実装ヘッド１６と、撮像ユニット２０と、実装ヘッド１６および撮像ユニット２０を移動させる移動装置１８と、基板コンベア２６と、操作パネル２８と、メイン制御装置３０を備える。なお、部品実装機１０は、部品実装機１０とは別に配置される管理装置２００（図２に図示）と通信可能に接続されている。

各々の部品フィーダ１２は、複数の電子部品４を収容している。部品フィーダ１２は、フィーダ保持部１４に着脱可能に取り付けられ、実装ヘッド１６へ電子部品４を供給する。部品フィーダ１２の具体的な構成は特に限定されない。各々の部品フィーダ１２は、例えば、巻テープ上に複数の電子部品４を収容するテープ式フィーダ、トレイ上に複数の電子部品４を収容するトレイ式フィーダ、又は、容器内に複数の電子部品４をランダムに収容するバルク式フィーダのいずれであってもよい。

移動装置１８は、部品フィーダ１２と回路基板２との間で実装ヘッド１６および撮像ユニット２０を移動させる移動装置の一例である。本実施例の移動装置１８は、移動ベース１８ａをＸ方向及びＹ方向に移動させるＸＹロボットである。移動装置１８は、移動ベース１８ａを案内するガードレールや、移動ベース１８ａをガイドレールに沿って移動させる移動機構や、その移動機構を駆動するモータ等によって構成されている。移動装置１８は、部品フィーダ１２および回路基板２の上方に配置されている。移動ベース１８ａに対して実装ヘッド１６および撮像ユニット２０が取付けられている。実装ヘッド１６および撮像ユニット２０は、移動装置１８によって部品フィーダ１２の上方及び回路基板２の上方を移動する。

実装ヘッド１６は、電子部品４を吸着する吸着ノズル６を備えている。吸着ノズル６は、実装ヘッド１６に対して着脱可能である。吸着ノズル６は、Ｚ方向（図面上下方向）に移動可能に実装ヘッド１６に取り付けられている。吸着ノズル６は、実装ヘッド１６に収容されたアクチュエータ（図示省略）によって上下方向に昇降すると共に、また、電子部品４を吸着可能に構成されている。実装ヘッド１６により電子部品４を回路基板２に実装するには、まず、部品フィーダ１２に収容された電子部品４に吸着ノズル６の下面（吸着面）が当接するまで、吸着ノズル６を下方に移動させる。次いで、吸着ノズル６に電子部品４を吸着し、吸着ノズル６を上方に移動させる。次いで、移動装置１８により実装ヘッド１６を回路基板２に対して位置決めする。次いで、吸着ノズル６を回路基板２に向かって下降させることで、回路基板２に電子部品４を実装する。

撮像ユニット２０は、移動ベース１８ａに取り付けられている。このため、実装ヘッド１６が移動すると、撮像ユニット２０も一体となって移動する。撮像ユニット２０は、カメラ支持部２２とカメラ２４を備えている。カメラ支持部２２は、移動ベース１８ａに取り付けられている。カメラ支持部２２には、カメラ２４が取付けられている。カメラ２４は、吸着ノズル６の側方（図面Ｙ方向）に配置されている。カメラ２４は、カメラ２４の動作を制御するカメラ制御装置４０（図２に指示）を備えている。カメラ２４の動作は、カメラ制御装置４０によって制御される。

基板コンベア２６は、回路基板２の部品実装機１０への搬入、部品実装機１０への位置決め、及び部品実装機１０からの搬出を行う装置である。本実施例の基板コンベア２６は、例えば、一対のベルトコンベアと、ベルトコンベアに取り付けられると共に回路基板２を下方から支持する支持装置（図示省略）と、ベルトコンベアを駆動する駆動装置により構成することができる。操作パネル２８は、作業者の指示を受け付ける入力装置であるとともに、作業者に対して各種の情報を表示する表示装置でもある。

メイン制御装置３０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭを備えたコンピュータを用いて構成されている。図２に示すように、メイン制御装置３０には、部品フィーダ１２と、実装ヘッド１６と、移動装置１８と、操作パネル２８が通信可能に接続されている。メイン制御装置３０は、これら各部（１２，１６，１８，２８等）を制御することで、電子部品４の回路基板２への実装を行う。

また、メイン制御装置３０には、記憶装置５０とカメラ制御装置４０と管理装置２００（詳細には管理装置２００の制御装置２１０）が通信可能に接続されている。記憶装置５０は、部品実装機１０の動作を制御するためのプログラムを記憶する。メイン制御装置３０は、記憶装置５０に記憶されるプログラムに基づいて、部品実装機１０の各部（１２，１６，１８，２８等）を制御する。また、メイン制御装置３０は、カメラ制御装置４０にカメラ２４が撮像データを取得するタイミングを知らせる撮像信号を送信する。撮像信号には、吸着ノズル６が電子部品４を吸着していないときに送信される第１撮像信号と、吸着ノズル６が電子部品４を吸着しているときに送信される第２撮像信号が含まれる。第１撮像信号が送信されると、電子部品４を吸着していない状態の吸着ノズル６が撮像される。第２撮像信号が送信されると、電子部品４を吸着している状態の吸着ノズル６が撮像される。

第１撮像信号は、実装ヘッド１６が吸着ノズル６を交換したときなど、予め定められたタイミングで、カメラ制御装置４０に送信される。メイン制御装置３０が第１撮像信号を送信するまでの処理の一例について説明する。メイン制御装置３０は、実装ヘッド１６をノズルホルダ（図示省略）の上方に移動させる。ノズルホルダには、複数の吸着ノズル６が収容されている。メイン制御装置３０は、実装ヘッド１６に所定の吸着ノズル６を装着させる。メイン制御装置３０は、実装ヘッド１６に吸着ノズル６が装着されると、カメラ制御装置４０に、第１撮像信号を送信する。これによって、実装ヘッド１６に新たに装着された吸着ノズル６の画像（電子部品４を吸着していない状態）が取得される。

第２撮像信号は、吸着ノズル６に電子部品４を吸着する毎に、カメラ制御装置４０に送信される。メイン制御装置３０が第２撮像信号を送信するまでの処理の一例について説明する。メイン制御装置３０は、実装ヘッド１６を部品フィーダ１２の上方に移動させ、吸着ノズル６によって電子部品４を吸着する。次いで、メイン制御装置３０は、吸着ノズル６を所定の位置まで上方に移動させ、その後に、カメラ制御装置４０に第２撮像信号を送信する。これによって、電子部品４を吸着している状態の吸着ノズル６の画像が取得される。

カメラ制御装置４０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭを備えたコンピュータを用いて構成されている。カメラ制御装置４０には、記憶装置６０とメイン制御装置３０が通信可能に接続されている。記憶装置６０は、カメラ２４の動作を制御するためのプログラムを記憶するプログラム記憶部６２と、カメラ２４により撮像した撮像データ１２０を記憶する撮像データ記憶部６４を有する。カメラ制御装置４０は、プログラム記憶部６２に記憶されるプログラムを実行することで、カメラ２４による撮像を行う撮像部４２と、撮像された画像に基づいて種々の判定を行う判定部４４として機能する。即ち、カメラ制御装置４０は、メイン制御装置３０から送信される撮像信号に基づいて、カメラ２４による吸着ノズル６の撮像を実施する。そして、カメラ制御装置４０は、カメラ２４により撮像した撮像データ１２０を記憶装置６０に送信する。また、カメラ制御装置４０は、記憶装置６０に記憶される撮像データ１２０に基づいて、電子部品４の吸着ノズル６への吸着状態および電子部品４の良否を判定する。カメラ制御装置４０は、電子部品４の吸着ノズル６への吸着状態および電子部品４の異常を判定した場合は、管理装置２００に、記憶装置６０に記憶されている撮像データ１２０（異常判定を行ったデータ）を送信する。

管理装置２００は、制御装置２１０を備えている。制御装置２１０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭを備えたコンピュータを用いて構成されている。制御装置２１０は、表示部２１２と、記憶部２１４を備えている。記憶部２１４は、カメラ制御装置４０から送信される撮像データ１２０を記憶する。表示部２１２は、記憶部２１４に記憶されている撮像データ１２０を表示する。

図３〜図５を用いて、撮像データ記憶部６４に記憶される撮像データ１２０について説明する。撮像データ記憶部６４に記憶される撮像データ１２０には、電子部品４を吸着していない状態の吸着ノズル６のノズルデータ１２２（例えば、図３）と、電子部品４を吸着している状態の吸着ノズル６の部品データ１２４（例えば、図４）が含まれる。

図５に示すように、撮像データ記憶部６４は、ノズルデータ記憶部６６と部品データ記憶部６８で構成される。ノズルデータ記憶部６６は、ノズルデータ１２２を記憶する。即ち、ノズルデータ記憶部６６は、吸着ノズル６単体を撮像した撮像データ１２０を記憶する。ノズルデータ記憶部６６の記憶容量は、複数のノズルデータ１２２を記憶可能な容量となっている。ノズルデータ記憶部６６に記憶されるノズルデータ１２２は、上書きができないように保護されている。即ち、ノズルデータ記憶部６６に新たなノズルデータ１２２を記憶する空きがない場合でも、新たなノズルデータ１２２によって既に記憶されているノズルデータ１２２が上書きされないようになっている。ノズルデータ記憶部６６の記憶容量に制限がある場合は、現在装着されているノズルのノズルデータ１２２を優先的に保存し、ノズル切替えなどで取り外したノズルデータ１２２に上書きすればよい。また、保存するタイミングもノズル切替え直後、最新の状態のみなど特定の条件に絞ってもよい。

部品データ記憶部６８は、部品データ１２４を記憶する。即ち、部品データ記憶部６８は、吸着ノズル６と電子部品４とを撮像した撮像データ１２０を記憶する。部品データ記憶部６８の記憶容量は、ノズルデータ記憶部６６の記憶容量よりも大きく、複数の部品データ１２４を記憶可能な容量となっている。部品データ記憶部６８に記憶される部品データ１２４は、上書きすることができる。即ち、部品データ記憶部６８に新たな部品データ１２４を記憶する空きがない場合、新たな部品データ１２４によって既に記憶されている部品データ１２４が上書きされるようになっている。この場合、最新の部品データ１２４は、部品データ記憶部６８に記憶されている中の最も古い部品データ１２４を上書きするように構成されていることが好ましい。

図２に戻って、管理装置２００は、制御装置２１０を備えている。制御装置２１０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭを備えたコンピュータを用いて構成されている。制御装置２１０は、表示部２１２と、記憶部２１４を備えている。記憶部２１４は、カメラ制御装置４０から送信される撮像データ１２０を記憶する。表示部２１２は、記憶部２１４に記憶されている撮像データ１２０を表示する。

次に、カメラ制御装置４０で実施されるノズルデータ撮像処理について説明する。ノズルデータ撮像処理は、電子部品４を吸着していない状態の吸着ノズル６を撮像する処理である。上述したように、メイン制御装置３０は、実装ヘッド１６が吸着ノズル６を交換したときなど、予め定められたタイミングで、第１撮像信号をカメラ制御装置４０に送信する。カメラ制御装置４０は、メイン制御装置３０から送信される第１撮像信号を受信すると、ノズルデータ撮像処理を実行する。ノズルデータ撮像処理が開始されると、まず、カメラ制御装置４０は、カメラ２４を動作させて、吸着ノズル６を側方から撮像する。これにより、カメラ制御装置４０は、ノズルデータ１２２を取得する。カメラ制御装置４０は、吸着ノズル６の下端６ａのＺ方向の位置Ｚ_１（図３に図示）を記憶するとともに、ノズルデータ記憶部６６に、ノズルデータ１２２を保存する。

次に、図６を用いて、カメラ制御装置４０で実施される電子部品４の吸着ノズル６への吸着状態及び電子部品４の良否を判定する判定処理について説明する。判定処理は、カメラ制御装置４０が、メイン制御装置３０から送信される第２撮像信号を受信した場合に実行される処理である。

まず、ステップＳ１２において、カメラ制御装置４０は、メイン制御装置３０から送信される第２撮像信号を受信する。次いで、ステップＳ１４において、カメラ制御装置４０は、カメラ２４を動作させて、吸着ノズル６を側方から撮像する。このとき、吸着ノズル６は電子部品４を吸着している状態である。これにより、カメラ制御装置４０は、部品データ１２４を取得する。次いで、ステップＳ１６において、カメラ制御装置４０は、Ｓ１４で取得した部品データ１２４を、部品データ記憶部６８に保存する。部品データ１２４は、吸着ノズル６に電子部品４を吸着する毎に取得されるため、ノズルデータ１２２よりも、撮像されるデータ数が多い。このため、部品データ記憶部６８の記憶容量に部品データ１２４を記憶する空きがない場合、カメラ制御装置４０は、部品データ記憶部６８の既に部品データ１２４が記憶されている領域に最新の部品データ１２４を上書き保存する。なお、ノズルデータ記憶部６６に部品データ１２４を記憶できる空きがある場合でも、ノズルデータ記憶部６６に部品データ１２４は保存できないように設定されている。

次いで、ステップＳ１８において、カメラ制御装置４０は、Ｓ１４で取得した部品データ１２４に対して、画像処理を実行する。具体的には、吸着ノズル６に対する電子部品４の傾きθ_１や電子部品４の高さｈ_１を算出する。電子部品４の傾きθ_１とは、水平面に対する電子部品４の下面の傾斜角である。電子部品４の高さｈ_１は、吸着ノズル６の下端６ａのＺ方向の位置ｚ_１から部品データ１２４の電子部品４の下端４ａのＺ方向の位置ｚ_２を減算することで算出される（例えば、図４）。次いで、ステップＳ２０において、カメラ制御装置４０は、電子部品４の傾きθ_１から、電子部品４の吸着姿勢が正常か否かを判定する。カメラ制御装置４０は、電子部品４の傾きθ_１が許容角度α以下の場合には、電子部品４の吸着ノズル６への吸着状態は、正常と判定する。カメラ制御装置４０は、電子部品４の傾きθ_１が許容角度αを超えている場合には、異常と判定する。電子部品４の吸着ノズル６への吸着状態が正常の場合（Ｓ２０でＹＥＳ）、カメラ制御装置４０は、ステップＳ２２に進む。電子部品４の吸着ノズル６への吸着状態が異常の場合（Ｓ２０でＮＯ）、カメラ制御装置４０は、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２６において、カメラ制御装置４０は、メイン制御装置３０と管理装置２００に吸着状態異常信号を送信し、ステップＳ３０に進む。ステップＳ３０において、カメラ制御装置４０は、管理装置２００に、撮像データ記憶部６４に記憶されている撮像データ１２０を送信し、判定処理を終了する。

一方、ステップＳ２２において、カメラ制御装置４０は、ステップＳ１８で算出された電子部品４の高さｈ_１が、該電子部品４の高さの許容高さＲ内か否かを判定する。電子部品４の高さｈ_１の許容高さＲは、電子部品４の設計誤差やカメラ２４で撮像することによる撮像誤差を考慮して設定する。これにより、カメラ制御装置４０は、電子部品４の良否を判定する。電子部品４の高さｈ_１が許容高さＲ内の場合（Ｓ２２でＹＥＳ）、カメラ制御装置４０は、ステップＳ２４に進む。ステップＳ２４において、カメラ制御装置４０は、メイン制御装置３０に正常信号を送信する。電子部品４の高さｈ_１が許容高さＲの範囲外の場合（Ｓ２２でＮＯ）、カメラ制御装置４０は、ステップＳ２８に進む。ステップＳ２８において、カメラ制御装置４０は、メイン制御装置３０と管理装置２００に、部品異常信号を送信し、ステップＳ３０に進む。なお、吸着状態異常信号と部品異常信号を総称して、異常信号と呼ぶ。カメラ２４は、実装ヘッド１６と一体となって移動することができるため、実装ヘッド１６を電子部品４を実装する回路基板２の上方に移動させる前に、カメラ制御装置４０は判定処理を実施することができる。これにより、カメラ２４が回路基板２の上方に固定されている場合と比べて、判定処理に要する時間を短くすることができる。

メイン制御装置３０が、カメラ制御装置４０から送信される正常信号もしくは異常信号を受信した場合に、メイン制御装置３０が実施する処理について説明する。メイン制御装置３０は、カメラ制御装置４０から送信される正常信号を受信すると、実装ヘッド１６による回路基板２への電子部品４の実装処理を開始する。一方、メイン制御装置３０は、カメラ制御装置４０から送信される異常信号を受信すると、実装ヘッド１６による回路基板２への電子部品４の実装処理の開始を待機する。また、メイン制御装置３０は、作業者に、判定処理により異常を判定したことを報知する。報知の方法としては、例えば、操作パネル２８に表示させるなどである。これにより、作業者は、カメラ制御装置４０が異常を判定したことを知ることができる。

なお、上述したように、カメラ制御装置４０は、管理装置２００の制御装置２１０にも異常信号を送信する。制御装置２１０は、カメラ制御装置４０から送信される異常信号を受信すると、カメラ制御装置４０から送信される撮像データ１２０を記憶部２１４に記憶する。記憶部２１４に撮像データ１２０が記憶されるため、作業者は、次に説明する判定作業を管理装置２００により行うことができる。

すなわち、作業者は、管理装置２００の記憶部２１４に記憶されているノズルデータ１２２と部品データ１２４に基づいて、カメラ制御装置４０が異常と判定した原因を解析する。なお、作業者は、メイン制御装置３０によるエラー報知を確認することで、判定処理により異常を判定したことを知ることができる。

まず、作業者は、管理装置２００の表示部２１２に、最新の部品データ１２４と最新のノズルデータ１２２を表示させる。次いで、作業者は、最新の部品データ１２４と最新のノズルデータ１２２に基づいて、異常信号の原因を特定する。

異常信号の原因が吸着ノズル６にあると特定した場合、作業者は、操作パネル２８を用いて、メイン制御装置３０に吸着ノズル６の交換を指示する。なお、メイン制御装置３０への指示は、管理装置２００を用いて実施してもよい。異常信号の原因が電子部品４にあると特定した場合、作業者は、操作パネル２８を操作して、メイン制御装置３０に電子部品４の廃棄を指示する。また、吸着ノズル６と電子部品４が共に正常である可能性があると判定した場合、作業者は、操作パネル２８を用いて、メイン制御装置３０に、ノズルデータ撮像処理を再実行するように指示する。

（ケースＡ）
図７、８に示す部品データ１２４とノズルデータ１２２が撮像される場合に、本実施例によって実現される部品実装機１０の動作を説明する。

図７は、ノズルデータ１２２であり、吸着ノズル６は正常な状態で撮像されている。図８は、部品データ１２４であり、吸着ノズル６の先端が欠けており、電子部品４の傾きθ１が許容角度αを超えている。この場合に、カメラ制御装置４０が判定処理を実施すると、カメラ制御装置４０は、ステップＳ２０において、電子部品４の吸着ノズル６への吸着状態が異常であることを判定し、ステップＳ２６、Ｓ３０に進む。メイン制御装置３０が異常判定を報知するため、作業者は、カメラ制御装置４０が異常を判定したことを認識することができる。次いで、作業者は、管理装置２００の表示部２１２に、最新の部品データ１２４（図８）と最新のノズルデータ１２２（図７）を表示させる。作業者は、部品データ１２４とノズルデータ１２２から、異常信号が送信された原因を特定する。図７に示すように、吸着ノズル６の初期状態は正常であるため、作業者は、図８に示される吸着ノズル６の先端の欠けは、吸着ノズル６による電子部品４の回路基板２への実装を繰り返し実行している中で、発生したことと特定する。この場合、吸着ノズル６を交換することで、部品実装機１０の異常を解消することができる。このため、作業者は、操作パネル２８を操作して、メイン制御装置３０にノズル交換信号を送信する。メイン制御装置３０は、ノズル交換信号を受信したら、吸着ノズル６を交換する。

（ケースＢ）
図９、１０に示す部品データ１２４とノズルデータ１２２が撮像される場合に、本実施例によって実現される部品実装機１０の動作を説明する。

図９は、ノズルデータ１２２であり、吸着ノズル６は正常な状態で撮像されている。図１０は、部品データ１２４であり、電子部品４の高さｈ_３が、電子部品４の高さの許容高さＲを上回っている。この場合に、カメラ制御装置４０が判定処理を実施すると、カメラ制御装置４０は、ステップＳ２２において、電子部品４が異常であることを判定し、ステップＳ２８、Ｓ３０に進む。メイン制御装置３０が異常判定を報知するため、作業者は、カメラ制御装置４０が異常を判定したことを認識することができる。次いで、作業者は、管理装置２００の表示部２１２に、最新の部品データ１２４（図１０）と最新のノズルデータ１２２（図９）を表示させる。作業者は、部品データ１２４とノズルデータ１２２から、吸着ノズル６は正常であり、電子部品４が異常信号の原因であることを特定できる。この場合、吸着ノズル６が吸着している電子部品４を廃棄することで、部品実装機１０の異常を解消できる。このため、作業者は、操作パネル２８を操作して、メイン制御装置３０に部品廃棄信号を送信する。メイン制御装置３０は、部品廃棄信号を受信したら、部品を廃棄する。

（ケースＣ）
図１１、１２に示す部品データ１２４とノズルデータ１２２が撮像される場合に、本実施例によって実現される部品実装機１０の動作を説明する。

図１１は、ノズルデータ１２２であり、吸着ノズル６の下端６ａに埃などの異物３００が付着している状態が撮像されている。この場合、カメラ制御装置４０は、異物３００の下端３００ａのＺ方向の位置ｚ_３を、吸着ノズル６の下端６ａのＺ方向の位置ｚ_１と認識する場合がある。図１２は、部品データ１２４であり、異物３００は吸着ノズル６から無くなっており、電子部品４だけが吸着されている状態である。なお、電子部品４の高さｈ_１は、許容高さＲ内である。この場合、カメラ制御装置４０が判定処理を実施すると、カメラ制御装置４０は、ステップＳ２２において、電子部品４が異常であると判定する場合が生じる。即ち、カメラ制御装置４０は、下端３００ａのＺ方向の位置ｚ_３を、吸着ノズル６の下端６ａの位置ｚ_１と認識するため、Ｚ方向の位置ｚ_３から電子部品４の下端４ａのＺ方向の位置ｚ２を減算した値を、電子部品４の高さｈ_２と認識するためである。電子部品４の高さｈ_２が許容高さＲの範囲外である場合、カメラ制御装置４０は、電子部品４が異常であると判定し、ステップＳ２８、Ｓ３０に進む。メイン制御装置３０が異常判定を報知するため、作業者は、カメラ制御装置４０が異常判定を行ったことを認識することができる。次いで、作業者は、管理装置２００の表示部２１２に、最新の部品データ１２４（図１２）と最新のノズルデータ１２２（図１１）を表示させる。作業者は、部品データ１２４とノズルデータ１２２を確認することで、吸着ノズル６および電子部品４ともに、正常であることを推定することができる。この場合、吸着ノズル６の下端６ａに異物３００が付着していない状態で、ノズルデータ１２２を再取得することで、部品実装機１０の異常を解消できる。このため、作業者は、操作パネル２８を操作して、メイン制御装置３０に、ノズルデータ取得信号を送信する。メイン制御装置３０は、ノズルデータ取得信号を受信したら、ノズル撮像データ処理を実施する。

上述の説明から明らかなように、本実施例の部品実装機１０の記憶装置６０は、ノズルデータ１２２を記憶するノズルデータ記憶部６６と部品データ１２４を記憶する部品データ記憶部６８を備えている。これにより、部品データ１２４によるノズルデータ１２２の上書きを防止することができる。また、部品データ１２４によるノズルデータ１２２の上書きを防止することで、外部の管理装置２００を用いて、電子部品４の吸着ノズル６への吸着状態及び電子部品４の良否の判定の精度を向上することができる。

以上、本明細書に開示の技術に係る実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

上記の実施例では、メイン制御装置３０とカメラ制御装置４０は別体で構成されている。しかしながら、メイン制御装置３０とカメラ制御装置４０を１つの制御装置で構成してもよい。即ち、１つの制御装置で吸着ノズル６の動作を制御するとともに、カメラ２４の動作を制御してもよい。

上記の実施例では、ノズルデータ記憶部６６には、電子部品４を吸着していない状態の吸着ノズル６を撮像したノズルデータ１２２のみが記憶されている。また、ノズルデータ１２２を取得する際は、吸着ノズル６が実装ヘッド１６に装着されている状態となっている。しかしながら、ノズルデータ記憶部６６は、吸着ノズル６が実装ヘッド１６に装着されていない状態の、吸着ノズル６のノズル単体のデータを記憶してもよい。例えば、ノズルホルダ上に配置されている状態の、吸着ノズル６を撮像したノズルデータなどとしてもよい。

Claims

部品を基板に実装する部品実装機であって、
前記部品を吸着する吸着ノズルを着脱可能に支持する実装ヘッドと、
複数の前記吸着ノズルが収容されているノズルホルダと、
前記実装ヘッドに取付けられ、前記実装ヘッドと一体となって移動し、前記吸着ノズルを撮像するカメラであって、前記カメラで撮像された撮像データを保存する記憶装置を備える前記カメラと、を備えており、
前記記憶装置は、前記カメラにより撮像された前記部品を吸着していない状態の前記吸着ノズルのノズル撮像データを記憶するノズルデータ記憶領域と、
前記カメラにより撮像された前記部品を吸着している状態の前記吸着ノズルの部品吸着撮像データを記憶する部品吸着データ記憶領域と、を備えており、
前記ノズル撮像データは、前記実装ヘッドに支持されている第１の前記吸着ノズルが前記ノズルホルダに収容されている第２の前記吸着ノズルに交換されるタイミングで取得され、
交換後の前記第２の吸着ノズルの前記ノズル撮像データは、前記第２の吸着ノズルが前記実装ヘッドに支持されている状態において、前記ノズルホルダに収容されている前記吸着ノズルの前記ノズル撮像データよりも優先的に前記ノズルデータ記憶領域に格納され、
前記部品吸着撮像データは、前記吸着ノズルに前記部品を吸着する毎に取得されて、前記部品吸着データ記憶領域に上書き保存されるように構成されている、部品実装機。
前記ノズル撮像データと前記部品吸着撮像データに基づいて、前記部品の前記吸着ノズルへの吸着状態及び前記部品の良否を判定する制御装置をさらに備えている、請求項１に記載の部品実装機。
前記制御装置は、外部の管理装置と通信可能に接続可能となっており、
前記制御装置は、前記吸着状態または前記部品の異常であると判定した場合であって、前記管理装置に接続されているときは、前記ノズルデータ記憶領域に保存されている前記ノズル撮像データと前記部品吸着データ記憶領域に保存されている前記部品吸着撮像データを前記管理装置に送信するように構成されている、請求項２に記載の部品実装機。
前記制御装置は、前記カメラの動作を制御するカメラ制御部と、前記カメラ制御部と通信可能に接続されており、前記吸着ノズルの動作を制御するノズル制御部と、を備えており、
前記部品実装機は、前記カメラと、前記記憶装置と、前記カメラ制御部とを収容するケースをさらに備えており、
前記ノズル制御部は、前記ケースの外部に配置されている、請求項３に記載の部品実装機。