JP6734465B2 - 部品実装機 - Google Patents

Description

本明細書は、テープフィーダにより部品供給テープをピッチ送りして、そのピッチ送り完了毎に該部品供給テープ内の部品を吸着ノズルで吸着して回路基板に実装する部品実装機に関する技術を開示したものである。

部品供給テープは、所定ピッチで形成された部品収容凹部内に部品を収容して包装したものであり、部品実装機の稼働中は、テープフィーダにより該部品供給テープの上面からカバーテープ（トップテープ、カバーフィルム、トップフィルムとも呼ばれる）を剥離しながら前記所定ピッチずつテープ送りするピッチ送り動作を行い、そのピッチ送り完了毎に所定の部品吸着位置で停止した部品収容凹部内の部品を吸着ノズルで吸着して回路基板に実装するようにしている。

近年の部品実装速度の高速化に伴い、テープフィーダのピッチ送り速度を高速化して、部品供給テープの部品を部品吸着位置へピッチ送りする時間間隔を短くするとともに、吸着ノズルで部品を吸着する時間間隔を短くして単位時間当たりの部品吸着回数を増加させるようにしている。しかし、テープフィーダのピッチ送り速度を高速化するほど、ピッチ送り完了時に部品吸着位置で停止させる部品に作用する慣性力が大きくなるため、ピッチ送り完了直後に部品収容凹部内の部品が慣性により該部品収容凹部内の隙間分だけテープ送り方向に動いて該部品収容凹部の側壁に衝突して跳ね返されるという現象が発生する。これにより、ピッチ送り完了直後の部品収容凹部内での部品の停止状態が不安定となるため、部品吸着ミス（吸着失敗）、過大な部品吸着位置ずれ、部品吸着姿勢の異常（斜め吸着や立ち吸着等）といった部品吸着不良が発生しやすくなる。

この対策として、特許文献１（特開２００５−１５０１５８号公報）では、部品実装機の稼働中（生産中）に、吸着ノズルに吸着した部品を下方からカメラで撮像して、その画像を処理して部品吸着位置のずれ量を計測し、この部品吸着位置のずれ量の計測値をテープフィーダ毎に集計して、部品吸着位置のずれ量のばらつきをテープフィーダ毎に求めて、部品吸着位置のずれ量のばらつきが大きくなるほど、当該テープフィーダのピッチ送り速度を低下させるようにしている。

特開２００５−１５０１５８号公報

上記特許文献１の構成では、部品実装機の稼働中（生産中）に部品吸着位置のずれ量のばらつきをテープフィーダ毎に求めて、その部品吸着位置のずれ量のばらつきから、テープフィーダのピッチ送り完了直後の部品の停止状態の安定度合いを推定することになる。このため、テープフィーダのピッチ送り速度が速すぎるためにピッチ送り完了直後の部品の停止状態が不安定になるような場合でも、それが事前に分からないために生産を開始して、部品吸着位置のずれ量のばらつきを判断できる状態になるまで生産を継続しなければならず、その間、部品吸着不良の発生頻度が高くなって生産能率が低下するだけでなく、部品実装精度が低下する要因にもなる。

上記課題を解決するために、所定ピッチで形成された部品収容凹部内に部品を収容して包装した部品供給テープを、テープフィーダにより該部品供給テープの上面からカバーテープを剥離しながら前記所定ピッチずつテープ送りするピッチ送り動作を行い、そのピッチ送り完了毎に所定の部品吸着位置で停止した該部品収容凹部内の部品を吸着ノズルで吸着して回路基板に実装する部品実装機において、前記ピッチ送りにより前記部品吸着位置に到達した前記部品収容凹部内の部品を上方から複数回撮像するカメラと、前記カメラで複数回撮像した複数の画像を処理してその画像毎に前記部品収容凹部内の部品の位置を認識する画像処理部と、前記画像処理部による前記複数の画像の処理結果に基づいて前記ピッチ送り完了直後の前記部品収容凹部内の部品の安定状態を判断する「部品停止安定性判断」を行う判断部とを備えた構成としたものである。

この構成では、部品実装機の稼働開始前（生産開始前）に、テープフィーダをピッチ送り動作させてピッチ送り完了直後の部品収容凹部内の部品の安定状態を判断することができるため、ピッチ送り完了直後の部品の停止状態が不安定になるような場合には、部品実装機の稼働開始前に部品停止安定性判断の判断結果に基づいて適宜の対策を施してから部品実装機を稼働させることができる。

この場合、前記部品停止安定性判断の判断結果を表示する表示部と、作業者が前記表示部に表示された前記部品停止安定性判断の判断結果を参照してテープフィーダのピッチ送り速度、ピッチ送りタイミング、前記吸着ノズルの部品吸着タイミングの少なくとも１つを変更する操作部とを備えた構成としても良い。このようにすれば、作業者が表示部に表示された部品停止安定性判断の判断結果を参照して、ピッチ送り完了直後の部品の停止状態が不安定な場合には、テープフィーダのピッチ送り速度を手動操作で遅くしたり、或は、吸着ノズルの部品吸着タイミングを遅らせてピッチ送り完了後に部品の停止状態が安定してから吸着ノズルで部品を吸着するようにしたり、或は、テープフィーダのピッチ送りタイミングを早めることでも、吸着ノズルの部品吸着タイミングを遅らせるのと同様の効果を得ることができる。

或は、前記部品停止安定性判断の判断結果に基づいてテープフィーダのピッチ送り速度、ピッチ送りタイミング、吸着ノズルの部品吸着タイミングの少なくとも１つを自動的に変更する制御部を備えた構成としても良い。このようにすれば、部品停止安定性判断の判断結果をテープフィーダのピッチ送り動作の制御や部品実装機の部品吸着動作の制御に自動的に反映させることができる。

ここで、部品停止安定性判断を行う時期は、部品実装機の稼働開始前（生産開始前）のみに限定されず、部品実装機の稼働中（生産中）にテープフィーダを交換する場合があるため、テープフィーダの交換後にも部品停止安定性判断を行うようにしても良い。テープフィーダを交換すると、ピッチ送り完了直後の部品の停止状態が不安定になる場合があるためである。

また、部品実装機の稼働中に吸着ノズルの部品吸着不良（部品吸着ミス、過大な部品吸着位置ずれ、部品吸着姿勢の異常等）の発生を監視する監視部を備え、前記監視部は、前記吸着ノズルの部品吸着不良の発生頻度又は連続発生回数が所定値以上になったときに、前記テープフィーダをピッチ送り動作させて、前記カメラ、前記画像処理部及び前記判断部を作動させて前記部品停止安定性判断を行うようにしても良い。このようにすれば、部品吸着不良の発生原因がピッチ送り完了直後の部品の停止状態が不安定なことによるものかどうかを判断することができ、その結果、ピッチ送り完了直後の部品の停止状態が不安定なことが部品吸着不良の発生原因と判明すれば、テープフィーダのピッチ送り速度を遅くしたり、ピッチ送りタイミングを早めたり、或は、吸着ノズルの部品吸着タイミングを遅らせたりするようにすれば良い。

また、カメラの撮像タイミングは、ピッチ送り完了直後に部品収容凹部内の部品が慣性によりテープ送り方向に最も大きく動くタイミングを想定して決められたタイミングで１回目の撮像を行い、この１回目の撮像タイミングから所定時間経過後に２回目の撮像を行うように設定され、前記判断部は、前記１回目に撮像した画像から認識した部品の位置と前記２回目に撮像した画像から認識した部品の位置との差に基づいて前記ピッチ送り完了直後の前記部品収容凹部内の部品の安定状態を判断するようにしても良い。この際、１回目の撮像と２回目の撮像との間で部品の位置の差が大きければ、部品収容凹部内での部品の跳ね返り量が大きいことを意味するため、例えば、該部品の位置の差が所定の判定しきい値以上であれば、ピッチ送り完了直後の部品の停止状態が不安定と判断するようにすれば良い。

或は、カメラの撮像タイミングは、ピッチ送り完了と同時に１回目の撮像を行い、以後、一定時間間隔で２回目以降の撮像を周期的に行うように設定され、前記判断部は、撮像毎の部品の位置の変化量に基づいて前記ピッチ送り完了直後の前記部品収容凹部内の部品の安定状態を判断するようにしても良い。この際、撮像毎の部品の位置の変化量に基づいてピッチ送り完了から部品収容凹部内の部品が安定停止するまでの時間を判断して、部品収容凹部内の部品が安定停止してから吸着ノズルで部品を吸着するように、吸着ノズルの部品吸着タイミング又はテープフィーダのピッチ送りタイミングを補正するようにしても良い。

また、前記判断部は、前記ピッチ送り完了後に前記部品収容凹部内の部品が安定停止する位置を判断し、前記判断部が判断した前記部品収容凹部内の部品が安定停止する位置に基づいて前記吸着ノズルで該部品を吸着する位置を補正するようにしても良い。

尚、前記判断部による部品停止安定性判断は、１回のみであっても良いが、判断精度を向上させるために、テープフィーダを複数回ピッチ送り動作させて部品停止安定性判断を複数回行い、複数回の判断結果の平均値又は中央値を最終的な判断結果とするようにしても良い。

また、部品収容凹部内の部品を上方から撮像するカメラは、それ専用のカメラを設置しても良いが、部品実装機に標準装備されているマーク撮像用カメラを使用して部品収容凹部内の部品を撮像するようにすれば、部品実装機のコストアップも抑えることができる。

図１は実施例１の部品実装機の構成を説明する側面図である。 図２は部品実装機の制御系の構成を示すブロック図である。 図３は部品供給テープの部品収容凹部内に収容された部品のピッチ送り完了直前の状態を示す拡大平面図である。 図４は部品供給テープの部品収容凹部内に収容された部品のピッチ送り完了直後の状態を示す拡大平面図である。 図５は部品供給テープの部品収容凹部内に収容された部品のピッチ送り完了から所定時間経過後の状態を示す拡大平面図である。 図６は部品供給テープの部分拡大側面図である。 図７は実施例１の部品停止安定性判断プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 図８は実施例２の部品停止安定性判断プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 図９は実施例３の部品停止安定性判断プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。

以下、３つの実施例１〜３を説明する。

実施例１を図１乃至図７に基づいて説明する。
まず、図１に基づいて部品実装機の構成を説明する。

部品実装機のベース台１１上には、回路基板１２を搬送するコンベア１３が設けられている（以下、このコンベア１３による回路基板１２の搬送方向をＸ方向とし、その直角方向をＹ方向とする）。このコンベア１３を構成する２本のコンベアレール１３ａ，１３ｂとコンベアベルト１４ａ，１４ｂを支持する支持部材１５ａ，１５ｂのうち、片方の支持部材１５ａを、一定位置に固定し、その反対側の支持部材１５ｂのＹ方向位置を送りねじ機構（図示せず）等によってガイドレール１６に沿って調整することで、コンベア１３の幅（コンベアレール１３ａ，１３ｂの間隔）を回路基板１２の幅に合わせて調整できるようになっている。

また、ベース台１１上のコンベア１３の側方には、フィーダセット台２２が設けられ、このフィーダセット台２２に複数のテープフィーダ２３がＹ方向に着脱可能にセットされている。各テープフィーダ２３には、部品供給テープ２４（図３乃至図６参照）が巻回されたリール２５がセットされ、該リール２５から引き出された部品供給テープ２４の先頭の部品２６が部品吸着位置（吸着ノズル２７で部品２６を吸着する位置）に位置するようにセットされる。尚、部品供給テープ２４は、図３乃至図６に示すように、部品供給テープ２４のベーステープであるキャリアテープ２８に所定ピッチで形成された部品収容凹部２９内に部品２６を収容して該キャリアテープ２８の上面にカバーテープ３０を剥離可能に貼着して構成したものである。

テープフィーダ２３は、部品供給テープ２４の片方の側縁に沿って一定ピッチで形成された送り穴３１（図３乃至図５参照）にスプロケット（図示せず）の歯を噛み合わせて該スプロケットを回転させることで、該部品供給テープ２４を部品吸着位置の方向（Ｙ方向）へ送り、該部品吸着位置の手前で該部品供給テープ２４の上面からカバーテープ３０を剥離しながら部品２６の配列ピッチ（部品収容凹部２９の配列ピッチ）ずつテープ送りするピッチ送り動作を行い、そのピッチ送り完了毎に該部品吸着位置で停止した部品収容凹部２９内の部品２６を吸着ノズル２７で吸着して回路基板１２に実装する。このテープフィーダ２３には、ピッチ送り速度を複数段階又は無段階（連続的）に変更する操作部（図示せず）が設けられ、作業者がこの操作部を操作することで、ピッチ送り速度を複数段階又は無段階に変更できるように構成されている。

この部品実装機には、実装ヘッド３２を部品吸着位置→部品撮像位置→部品実装位置の経路で移動させるヘッド移動装置３３（図２参照）が設けられている。実装ヘッド３２には、テープフィーダ２３により部品吸着位置に送られた部品２６を吸着する１本又は複数本の吸着ノズル２７が下向きに保持され、部品吸着動作時及び部品実装動作時に該吸着ノズル２７が下降／上昇するようになっている。

また、ヘッド移動装置３３には、実装ヘッド３２と一体的に移動して回路基板１２の基準マーク等をその上方から撮像するマーク撮像用のカメラ３４が下向きに取り付けられている。部品実装機の所定位置には、吸着ノズル２７に吸着した部品２６をその下方から撮像する部品撮像用のカメラ３５が上向きに設置されている。

図２に示すように、部品実装機の制御装置４１（制御部）には、キーボード、マウス、タッチパネル等の入力装置４２（操作部）と、後述する図７の部品停止安定性判断プログラムや画像処理用部品形状データ等を記憶するハードディスク、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶装置４３と、液晶ディスプレイ、ＣＲＴ等の表示装置４４（表示部）が接続されている。

この部品実装機の制御装置４１は、コンピュータを主体として構成され、部品実装機の各機能の動作を制御する制御部として機能すると共に、マーク撮像用のカメラ３４と部品撮像用のカメラ３５で撮像した画像を処理する画像処理部としても機能する。

部品実装機の制御装置４１は、コンベア１３により所定位置に搬入されてクランプされた回路基板１２の基準マークをその上方からマーク撮像用のカメラ３４で撮像して該基準マークを画像認識し、該基準マークの位置を基準にして回路基板１２の各部品実装位置を計測すると共に、実装ヘッド３２を部品吸着位置→部品撮像位置→部品実装位置の経路で移動させて、テープフィーダ２３から供給される部品２６を実装ヘッド３２の吸着ノズル２７で吸着して該部品２６を部品撮像用のカメラ３５で撮像して、その撮像画像を処理して当該部品２６の位置を認識して吸着位置ずれ量を計測し、該吸着位置ずれ量を補正して該部品２６を回路基板１２に実装する。

部品実装速度を高速化して生産性を向上させるには、テープフィーダ２３のピッチ送り速度を高速化して、部品供給テープ２４の部品２６を部品吸着位置へピッチ送りする時間間隔を短くするとともに、吸着ノズル２７で部品２６を吸着する時間間隔を短くして単位時間当たりの部品吸着回数を増加させる必要がある。しかし、テープフィーダ２３のピッチ送り速度を高速化するほど、ピッチ送り完了時に部品吸着位置で停止させる部品２６に作用する慣性力が大きくなるため、ピッチ送り完了直後に部品収容凹部２９内の部品２６が図３の状態から慣性により該部品収容凹部２９内の隙間分だけテープ送り方向に動いて図４に示すように該部品収容凹部２９の側壁に衝突して図５に示すように跳ね返されるという現象が発生する。これにより、ピッチ送り完了直後の部品収容凹部２９内での部品２６の停止状態が不安定となるため、部品吸着ミス（吸着失敗）、過大な部品吸着位置ずれ、部品吸着姿勢の異常（斜め吸着や立ち吸着等）といった部品吸着不良が発生しやすくなる。

この対策として、本実施例１では、部品実装機の制御装置４１は、後述する図７の部品停止安定性判断プログラムを実行することで、部品実装機の稼働開始前（生産開始前）にテープフィーダ２３をピッチ送り動作させて部品吸着位置に到達した部品収容凹部２９内の部品２６を上方からマーク撮像用のカメラ３４で２回撮像し、２つの画像を処理してその画像毎に部品収容凹部２９内の部品２６の位置を認識する画像処理部として機能すると共に、２つの画像の処理結果に基づいてピッチ送り完了直後の部品収容凹部２９内の部品２６の安定状態を判断する「部品停止安定性判断」を行う判断部としても機能する。

この場合、カメラ３４の撮像タイミングは、ピッチ送り完了直後に部品収容凹部２９内の部品２６が慣性によりテープ送り方向に最も大きく動くタイミング（図４の状態になるタイミング）を想定して決められたタイミングで１回目の撮像を行い、この１回目の撮像タイミングから所定時間経過後に２回目の撮像を行うように設定され、前記１回目に撮像した画像から認識した部品２６の位置と前記２回目に撮像した画像から認識した部品２６の位置との差に基づいてピッチ送り完了直後の部品収容凹部２９内の部品２６の安定状態を判断するようにしている。この際、１回目の撮像と２回目の撮像との間で部品の位置の差が所定の判定しきい値以上に大きければ、部品収容凹部２９内での部品２６の跳ね返り量が大きいことを意味するため、ピッチ送り完了直後の部品２６の停止状態が不安定と判断するようにしている。

ここで、部品停止安定性判断を行う時期は、部品実装機の稼働開始前のみに限定されず、部品実装機の稼働中（生産中）にテープフィーダ２３を交換する場合があるため、テープフィーダ２３の交換後にも部品停止安定性判断を行うようにしている。テープフィーダ２３を交換すると、ピッチ送り完了直後の部品２６の停止状態が不安定になる場合があるためである。

更に、本実施例１では、部品実装機の制御装置４１は、部品実装機の稼働中に吸着ノズル２７の部品吸着不良（部品吸着ミス、過大な部品吸着位置ずれ、部品吸着姿勢の異常等）の発生を監視する監視部としても機能し、吸着ノズル２７の部品吸着不良の発生頻度又は連続発生回数が所定値以上になったときに、テープフィーダ２３をピッチ送り動作させて部品停止安定性判断を行うようにしている。このようにすれば、部品吸着不良の発生原因がピッチ送り完了直後の部品２６の停止状態が不安定なことによるものかどうかを判断することができる。

部品停止安定性判断の判断結果は、表示装置４４に表示される。作業者は、表示装置４４に表示された部品停止安定性判断の判断結果を参照して、ピッチ送り完了直後の部品２６の停止状態が不安定な場合は、テープフィーダ２３の操作部（図示せず）又は部品実装機の入力装置４２を操作して、テープフィーダ２３のピッチ送り速度、ピッチ送りタイミング、吸着ノズル２７の部品吸着タイミングの少なくとも１つを変更するようにしている。このようにすれば、作業者が表示装置４４に表示された部品停止安定性判断の判断結果を参照して、ピッチ送り完了直後の部品２６の停止状態が不安定な場合は、テープフィーダ２３のピッチ送り速度を手動操作で遅くしたり、或は、吸着ノズル２７の部品吸着タイミングを遅らせてピッチ送り完了後に部品２６の停止状態が安定してから吸着ノズル２７で部品２６を吸着するようにしたり、或は、テープフィーダ２３のピッチ送りタイミングを早めることでも、吸着ノズル２７の部品吸着タイミングを遅らせるのと同様の効果を得ることができる。

以上説明した本実施例１の部品停止安定性判断は、部品実装機の制御装置４１によって図７の部品停止安定性判断プログラムに従って実行される。本プログラムは、部品実装機の制御装置４１の電源オン中にテープフィーダ２３毎に所定周期で実行される。本プログラムが起動されると、まず、ステップ１０１で、部品停止安定性判断実行タイミングであるか否かを、例えば次の（１）〜（３）のいずれかに該当するか否かで判定する。

（１）生産開始前でまだ部品停止安定性判断を実行していないとき
（２）生産中に吸着ノズル２７の部品吸着不良の発生頻度又は連続発生回数が所定値以上になったとき
（３）生産中にテープフィーダ２３が交換されたとき

これら（１）〜（３）のいずれにも該当しない場合は、部品停止安定性判断実行タイミングではないと判定され、以降の処理を行うことなく、本プログラムを終了する。

一方、上記（１）〜（３）のいずれかに該当する場合は、部品停止安定性判断実行タイミングであると判定され、ステップ１０２に進み、１ピッチ送り動作を行い、次のステップ１０３で、１回目の撮像タイミングになるまで待機する。ここで、１回目の撮像タイミングは、ピッチ送り完了直後に部品収容凹部２９内の部品２６が慣性によりテープ送り方向に最も大きく動くタイミング（図４の状態になるタイミング）を想定して決められている。

１回目の撮像タイミングになった時点で、ステップ１０４に進み、１回目の撮像を行い、その画像データを取り込んで画像メモリ（図示せず）に一時的に記憶する。この後、ステップ１０５に進み、２回目の撮像タイミングになるまで待機する。ここで、２回目の撮像タイミングは、１回目の撮像タイミングから所定時間経過後のタイミングに設定されている。

２回目の撮像タイミングになった時点で、ステップ１０６に進み、２回目の撮像を行い、その画像データを取り込んで画像メモリ（図示せず）に一時的に記憶する。この後、ステップ１０７に進み、画像メモリに記憶されている２つの画像を処理して各画像の部品２６の位置を認識する。尚、１回目の撮像タイミングから２回目の撮像タイミングまでの待ち時間を利用して１回目の画像を高速で画像処理可能であれば、この待ち時間で１回目の画像を処理するようにしても良い。

この後、ステップ１０８に進み、２つの画像の部品２６の位置の差が判定しきい値以上であるか否かを判定して、２つの画像の部品２６の位置の差が判定しきい値以上であると判定されれば、ステップ１０９に進み、ピッチ送り完了直後の部品２６の停止状態が不安定と判断する。一方、上記ステップ１０８で、２つの画像の部品２６の位置の差が判定しきい値よりも小さいと判定されれば、ステップ１１０に進み、ピッチ送り完了直後の部品２６の停止状態が安定と判断する。

その後、ステップ１１１に進み、上記ステップ１０９又は１１０で得られた判断結果を表示装置４４に表示して、本プログラムを終了する。作業者は、表示装置４４に表示された部品停止安定性判断の判断結果を参照して、ピッチ送り完了直後の部品２６の停止状態が不安定な場合は、テープフィーダ２３の操作部（図示せず）又は部品実装機の入力装置４２を操作して、テープフィーダ２３のピッチ送り速度、ピッチ送りタイミング、吸着ノズル２７の部品吸着タイミングの少なくとも１つを変更するようにすれば良い。

尚、図７の部品停止安定性判断プログラムでは、部品停止安定性判断を行う回数は１回のみであったが、判断精度を向上させるために、テープフィーダ２３を複数回ピッチ送り動作させて部品停止安定性判断を複数回行い、複数回の判断結果の平均値又は中央値を最終的な判断結果とするようにしても良い。

以上説明した本実施例１では、生産開始前に、テープフィーダ２３をピッチ送り動作させてピッチ送り完了直後の部品収容凹部２９内の部品２６の安定状態を判断することができるため、ピッチ送り完了直後の部品２６の停止状態が不安定になるような場合には、生産開始前に部品停止安定性判断の判断結果に基づいてテープフィーダ２３のピッチ送り速度を遅くする等、適宜の対策を施してから生産を開始することができる。これにより、ピッチ送り完了直後の部品２６の停止状態が不安定なことが原因で部品吸着不良の発生頻度が高くなることを防止できて、生産能率の低下や部品実装精度の低下を防止できる。

更に、本実施例１では、テープフィーダ２３の交換後にも、テープフィーダ２３をピッチ送り動作させて部品停止安定性判断を行うようにしたので、テープフィーダ２３の交換によりピッチ送り完了直後の部品２６の停止状態が不安定になる場合にも、部品停止安定性判断の判断結果に基づいてテープフィーダ２３のピッチ送り速度を遅くする等、適宜の対策を施すことができる。

また、吸着ノズル２７の部品吸着不良の発生頻度又は連続発生回数が所定値以上になったときに、テープフィーダ２３をピッチ送り動作させて部品停止安定性判断を行うようにしたので、部品吸着不良の発生原因がピッチ送り完了直後の部品２６の停止状態が不安定なことによるものかどうかを判断することができ、部品吸着不良の発生原因の究明が容易になる。また、ピッチ送り完了直後の部品２６の停止状態が不安定なことが部品吸着不良の発生原因と判明すれば、テープフィーダ２３のピッチ送り速度を遅くする等、適宜の対策を施すことができる。

尚、本実施例１では、部品実装機に標準装備されているマーク撮像用のカメラ３４を使用して部品収容凹部２９内の部品２６を撮像するようにしたので、部品実装機のコストアップを抑えることができる利点があるが、マーク撮像用のカメラ３４とは別に、部品収容凹部２９内の部品２６を上方から撮像する専用のカメラを設置するようにしても良い。

次に、図８を用いて実施例２を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同一部分については、説明を省略又は簡略化して、主として異なる部分について説明する。

前記実施例１では、部品停止安定性判断の判断結果に基づいてピッチ送り完了直後の部品２６の停止状態が不安定なことが判明した場合に、作業者がテープフィーダ２３のピッチ送り速度を遅くする等、適宜の対策を施すようにしたが、本実施例２では、部品実装機の制御装置４１は、テープフィーダ２３毎に図８の部品停止安定性判断プログラムを実行して、部品停止安定性判断の判断結果に基づいてピッチ送り完了直後の部品２６の停止状態が不安定と判断した場合に、制御装置４１からテープフィーダ２３の制御部へピッチ送り速度低下指示信号を出力してテープフィーダ２３のピッチ送り速度を自動的に所定量遅くした後、再度、テープフィーダ２３をピッチ送り動作させて部品停止安定性判断を行って、ピッチ送り完了直後の部品２６の安定状態を確認するようにしている。

本実施例２で実行する図８の部品停止安定性判断プログラムは、ステップ１０１〜１１０の処理が前記実施例１で説明した図７の部品停止安定性判断プログラムのステップ１０１〜１１０の処理と同じであり、部品停止安定性判断を行った後の処理が異なるだけである。

すなわち、図８の部品停止安定性判断プログラムのステップ１０１〜１１０で、テープフィーダ２３をピッチ送り動作させて部品停止安定性判断を行った結果、ピッチ送り完了直後の部品２６の停止状態が安定と判断した場合には、そのまま本プログラムを終了するが、ピッチ送り完了直後の部品２６の停止状態が不安定と判断した場合には、ステップ１１２に進み、制御装置４１からテープフィーダ２３の制御部へピッチ送り速度低下指示信号を出力してテープフィーダ２３のピッチ送り速度を自動的に所定量遅くする。そして、ステップ１１３に進み、１ピッチ戻し動作を行った後、再度、ステップ１０２〜１０８の処理を実行して、再度、テープフィーダ２３をピッチ送り動作させて部品停止安定性判断を行って、ピッチ送り完了直後の部品２６の停止状態が安定と判断した場合には、そのまま本プログラムを終了するが、再度、ピッチ送り完了直後の部品２６の停止状態が不安定と判断した場合には、再度、ステップ１１２に進み、制御装置４１からテープフィーダ２３の制御部へピッチ送り速度低下指示信号を出力してテープフィーダ２３のピッチ送り速度を自動的に所定量遅くして、次のステップ１１３で、１ピッチ戻し動作を行って、再度、ステップ１０２〜１０８の処理を実行する。これにより、ピッチ送り完了直後の部品２６の停止状態が安定していることが確認されるまで、テープフィーダ２３のピッチ送り速度を所定量ずつ遅くする。

以上説明した本実施例２では、部品停止安定性判断の判断結果に基づいてピッチ送り完了直後の部品２６の停止状態が不安定と判断した場合に、テープフィーダ２３のピッチ送り速度を自動的に遅くするようにしたので、部品停止安定性判断の判断結果をテープフィーダ２３のピッチ送り動作の制御に自動的に反映させることができる。

尚、本実施例２では、部品停止安定性判断の判断結果に基づいてピッチ送り完了直後の部品２６の停止状態が不安定と判断した場合に、テープフィーダ２３のピッチ送り速度を自動的に遅くするようにしたが、吸着ノズル２７の部品吸着タイミングを自動的に遅らせてピッチ送り完了後に部品２６の停止状態が安定してから吸着ノズル２７で部品２６を吸着するようにしても良く、また、テープフィーダ２３のピッチ送りタイミングを自動的に早めることでも、吸着ノズル２７の部品吸着タイミングを遅らせるのと同様の効果を得ることができる。

次に、図９を用いて実施例３を説明する。但し、前記実施例１，２と実質的に同一部分については、説明を省略又は簡略化して、主として異なる部分について説明する。

前記実施例１，２では、部品停止安定性判断を行う際に、ピッチ送り完了後に部品収容凹部２９内の部品２６を２回撮像して取得した２つの画像の部品２６の位置の差に基づいてピッチ送り完了直後の部品収容凹部２９内の部品２６の安定状態を判断するようにしたが、本実施例３では、部品実装機の制御装置４１は、テープフィーダ２３毎に図９の部品停止安定性判断プログラムを実行して、部品停止安定性判断を行う際に、テープフィーダ２３をピッチ送り動作させて、そのピッチ送り完了と同時に１回目の撮像を行い、以後、細かい一定時間間隔で２回目以降の撮像を周期的に行い、撮像毎の部品２６の位置の変化量に基づいてピッチ送り完了直後の部品収容凹部２９内の部品２６の安定状態を判断するようにしている。本実施例３では、ピッチ送り完了直後の部品収容凹部２９内の部品２６の安定状態を判断する指標として、ピッチ送り完了から部品収容凹部２９内の部品２６が安定停止するまでの時間、及び／又は、部品２６が安定停止する位置を判断する。以下、図９の部品停止安定性判断プログラムの処理内容を説明する。

図９の部品停止安定性判断プログラムは、部品実装機の制御装置４１の電源オン中にテープフィーダ２３毎に所定周期で実行される。本プログラムが起動されると、まず、ステップ２０１で、部品停止安定性判断実行タイミングであるか否かを、前記実施例１で説明した図７のステップ１０１と同様の方法で判定し、部品停止安定性判断実行タイミングではないと判定された場合は、以降の処理を行うことなく、本プログラムを終了する。

一方、上記ステップ２０１で、部品停止安定性判断実行タイミングであると判定されれば、ステップ２０２に進み、１ピッチ送り動作を行い、次のステップ２０３で、ピッチ送りが完了するまで待機する。そして、ピッチ送りが完了した時点で、ステップ２０４に進み、撮像回数をカウントする撮像回数カウンタＮをインクリメントして（Ｎの初期値は０）、ステップ２０５に進み、１回目の撮像を行い、その画像データを取り込んで画像メモリ（図示せず）に一時的に記憶する。

この後、ステップ２０６に進み、撮像回数カウンタＮの値（撮像回数）が所定値（３以上の値）に達したか否かを判定し、所定値に達していなければ、ステップ２０７に進み、次の撮像タイミングまでの所定時間が経過するまで待機する。ここで、所定時間は、ピッチ送り完了から部品収容凹部２９内の部品２６が安定停止するまでの標準的な時間内に３回以上撮像できる時間に設定されている。そして、所定時間が経過した時点で、再び、ステップ２０４〜２０６の処理を実行して、次の撮像を行い、その画像データを取り込んで画像メモリに一時的に記憶するという処理を繰り返す。これにより、撮像回数カウンタＮの値（撮像回数）が所定値に達した時点で、撮像を終了して、ステップ２０６からステップ２０８に進み、画像メモリに記憶されているＮ個（所定値）の画像を処理して各画像の部品２６の位置を認識する。尚、撮像タイミング間の待ち時間を利用して各画像を高速で画像処理可能であれば、この待ち時間で各画像を処理するようにしても良い。

この後、ステップ２０９に進み、各画像の部品２６の位置の変化量に基づいて、ピッチ送り完了から部品収容凹部２９内の部品２６が安定停止するまでの時間と、部品２６が安定停止する位置を判断し、次のステップ２１０で、判断結果を表示装置４４に表示して、本プログラムを終了する。作業者は、表示装置４４に表示された判断結果を参照して、ピッチ送り完了直後の部品２６の停止状態が不安定と判断する場合は、テープフィーダ２３の操作部（図示せず）又は部品実装機の入力装置４２を操作して、テープフィーダ２３のピッチ送り速度、ピッチ送りタイミング、吸着ノズル２７の部品吸着タイミング、部品吸着位置の少なくとも１つを変更するようにすれば良い。

例えば、ピッチ送り完了から部品収容凹部２９内の部品２６が安定停止するまでの時間を判断すれば、部品収容凹部２９内の部品２６が安定停止してから吸着ノズル２７で部品２６を吸着するように、吸着ノズル２７の部品吸着タイミングを遅らせたり、或は、テープフィーダ２３のピッチ送りタイミングを早めたりするようにしても良い。

また、ピッチ送り完了後に部品収容凹部２９内の部品２６が安定停止する位置を判断すれば、吸着ノズル２７で部品２６を吸着する位置を該部品２６が安定停止する位置に補正するようにしても良い。

本実施例３においても、部品停止安定性判断の判断結果に基づくテープフィーダ２３のピッチ送り速度、ピッチ送りタイミング、吸着ノズル２７の部品吸着タイミング、部品吸着位置の変更や補正は、部品実装機の制御装置４１が自動的に行うようにしても良い。

以上説明した本実施例３においても、前記実施例１，２と同様の効果を得ることができる。しかも、ピッチ送り完了から部品収容凹部２９内の部品２６が安定停止するまでの時間と安定停止する位置を判断できるため、テープフィーダ２３のピッチ送りタイミング、吸着ノズル２７の部品吸着タイミング、部品吸着位置のいずれかを補正する場合でも、その補正を精度良く行うことができる。

尚、図９の部品停止安定性判断プログラムでは、部品停止安定性判断を行う回数は１回のみであったが、判断精度を向上させるために、テープフィーダ２３を複数回ピッチ送り動作させて部品停止安定性判断を複数回行い、複数回の判断結果の平均値又は中央値を最終的な判断結果とするようにしても良い。

その他、本発明は、上記実施例１〜３に限定されず、例えば、部品実装機の構成を適宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。

１２…回路基板、１３…コンベア、２２…フィーダセット台、２３…テープフィーダ、２４…部品供給テープ、２５…リール、２６…部品、２７…吸着ノズル、２８…キャリアテープ、２９…部品収容凹部、３０…カバーテープ、３２…実装ヘッド、３３…ヘッド移動装置、３４…マーク撮像用のカメラ、４１…制御装置（制御部，画像処理部，判断部）、４２…入力装置（操作部）、４４…表示装置（表示部）

Claims (12)

1. 所定ピッチで形成された部品収容凹部内に部品を収容して包装した部品供給テープを、テープフィーダにより該部品供給テープの上面からカバーフィルムを剥離しながら前記所定ピッチずつテープ送りするピッチ送り動作を行い、そのピッチ送り完了毎に所定の部品吸着位置で停止した該部品収容凹部内の部品を吸着ノズルで吸着して回路基板に実装する部品実装機において、
   前記ピッチ送りにより前記部品吸着位置に到達した前記部品収容凹部内の部品を上方から複数回撮像するカメラと、
   前記カメラで複数回撮像した複数の画像を処理してその画像毎に前記部品収容凹部内の部品の位置を認識する画像処理部と、
   前記画像処理部による前記複数の画像の処理結果に基づいて前記ピッチ送り完了直後の前記部品収容凹部内の部品の安定状態を判断する部品停止安定性判断を行う判断部と
   を備える、部品実装機。
2. 前記判断部による前記部品停止安定性判断の判断結果を表示する表示部と、
   作業者が前記表示部に表示された前記部品停止安定性判断の判断結果を参照して前記テープフィーダのピッチ送り速度、ピッチ送りタイミング、前記吸着ノズルの部品吸着タイミングの少なくとも１つを変更する操作部と
   を備える、請求項１に記載の部品実装機。
3. 前記判断部による前記部品停止安定性判断の判断結果に基づいて前記テープフィーダのピッチ送り速度、ピッチ送りタイミング、前記吸着ノズルの部品吸着タイミングの少なくとも１つを自動的に変更する制御部を備える、請求項１又は２に記載の部品実装機。
4. 部品実装機の稼働開始前と前記テープフィーダの交換後の少なくとも一方の時期に、前記テープフィーダをピッチ送り動作させて前記カメラ、前記画像処理部及び前記判断部を作動させて前記部品停止安定性判断を行う、請求項１乃至３のいずれかに記載の部品実装機。
5. 部品実装機の稼働中に前記吸着ノズルの部品吸着不良の発生を監視する監視部を備え、
   前記監視部は、前記吸着ノズルの部品吸着不良の発生頻度又は連続発生回数が所定値以上になったときに、前記テープフィーダをピッチ送り動作させて、前記カメラ、前記画像処理部及び前記判断部を作動させて前記部品停止安定性判断を行う、請求項１乃至４のいずれかに記載の部品実装機。
6. 前記カメラの撮像タイミングは、前記ピッチ送り完了直後に前記部品収容凹部内の部品が慣性によりテープ送り方向に最も大きく動くタイミングを想定して決められたタイミングで１回目の撮像を行い、この１回目の撮像タイミングから所定時間経過後に２回目の撮像を行うように設定され、
   前記判断部は、前記１回目に撮像した画像から認識した部品の位置と前記２回目に撮像した画像から認識した部品の位置との差に基づいて前記ピッチ送り完了直後の前記部品収容凹部内の部品の安定状態を判断する、請求項１乃至５のいずれかに記載の部品実装機。
7. 前記カメラの撮像タイミングは、前記ピッチ送り完了と同時に１回目の撮像を行い、以後、一定時間間隔で２回目以降の撮像を周期的に行うように設定され、
   前記判断部は、撮像毎の部品の位置の変化量に基づいて前記ピッチ送り完了直後の前記部品収容凹部内の部品の安定状態を判断する、請求項１乃至５のいずれかに記載の部品実装機。
8. 前記判断部は、撮像毎の部品の位置の変化量に基づいて前記ピッチ送り完了から前記部品収容凹部内の部品が安定停止するまでの時間を判断する、請求項７に記載の部品実装機。
9. 前記判断部が判断した前記ピッチ送り完了から前記部品収容凹部内の部品が安定停止するまでの時間に基づいて前記吸着ノズルの部品吸着タイミング又は前記テープフィーダのピッチ送りタイミングを補正する、請求項８に記載の部品実装機。
10. 前記判断部は、前記ピッチ送り完了後に前記部品収容凹部内の部品が安定停止する位置を判断し、
    前記判断部が判断した前記部品収容凹部内の部品が安定停止する位置に基づいて前記吸着ノズルで該部品を吸着する位置を補正する、請求項１乃至９のいずれかに記載の部品実装機。
11. 前記判断部は、前記テープフィーダを複数回ピッチ送り動作させてそのピッチ送り毎に前記カメラと前記画像処理部を作動させて前記部品停止安定性判断を複数回行い、複数回の判断結果の平均値又は中央値を最終的な判断結果とする、請求項１乃至１０のいずれかに記載の部品実装機。
12. 前記カメラとして、前記回路基板の基準マークを撮像するマーク撮像用カメラを使用する、請求項１乃至１１のいずれかに記載の部品実装機。

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