JP6851292B2

JP6851292B2 - 部品実装機の部品実装精度測定システム及び部品実装精度測定方法

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Publication number: JP6851292B2
Application number: JP2017174834A
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Inventors: 通永大西; 淳飯阪; 茂人大山
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Priority date: 2017-09-12
Filing date: 2017-09-12
Publication date: 2021-03-31
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Description

本明細書は、実装ヘッドに保持した複数本の吸着ノズルの各々にキャリブレーション用部品を吸着して所定の実装位置に実装して各吸着ノズル毎に部品実装精度を測定する部品実装機の部品実装精度測定システム及び部品実装精度測定方法に関する技術を開示したものである。

特許文献（特開２００８−２０５１３４号公報）に記載されているように、部品実装機の部品実装位置ずれ量（部品実装精度）を測定するために、部品実装機内の空きスペースに部品実装位置ずれ量測定ユニット（精度検査用ユニット）を設置し、この部品実装位置ずれ量測定ユニットを使用して部品実装位置ずれ量を測定するようにしたものがある。この特許文献１の部品実装位置ずれ量測定ユニットは、キャリブレーション用部品（検査用チップ）を載置したキャリブレーション用部品載置部と、キャリブレーション用基準マーク（検査用基準マーク）が設けられたキャリブレーション用実装台（検査台）とを備え、部品実装機の部品実装位置ずれ量を測定する際に、実装ヘッドの吸着ノズルでキャリブレーション用部品載置部上のキャリブレーション用部品を吸着してキャリブレーション用実装台に実装して、部品実装機のカメラの視野内に前記キャリブレーション用部品と前記キャリブレーション用基準マークを収めて撮像し、その撮像画像を処理して前記キャリブレーション用基準マークに対する前記キャリブレーション用部品の実装位置のずれ量を部品実装機の部品実装位置ずれ量として測定するようにしている。

特開２００８−２０５１３４号公報

ところで、実装ヘッドに複数本の吸着ノズルが保持されている場合は、その複数本の吸着ノズルの各々にキャリブレーション用部品を吸着してキャリブレーション用実装台に実装して各吸着ノズル毎に部品実装精度を測定する必要がある。

上記特許文献１の部品実装位置ずれ量測定ユニットは、キャリブレーション用部品載置部上に２種類の部品（チップ）を１個ずつ載置する構成となっているが、この構成では、実装ヘッドに保持した複数本の吸着ノズルの部品実装精度を測定する場合には、複数本の吸着ノズルに対して１個のキャリブレーション用部品を使い回して部品実装精度を複数回測定しなければならず、複数本の吸着ノズルの部品実装精度を能率良く測定できない。

実装ヘッドに保持した複数本の吸着ノズルの部品実装精度を能率良く測定するには、キャリブレーション用部品の吸着位置と実装位置との間の実装ヘッドの往復移動回数（累積移動距離）を最小にする必要があり、そのために、実装ヘッドに保持した複数本の吸着ノズルの本数と同数のキャリブレーション用部品を用意して、複数本の吸着ノズルの全てにキャリブレーション用部品を吸着した後に実装ヘッドを実装位置側へ移動させて各吸着ノズルに吸着している各キャリブレーション用部品を所定の実装位置に実装して各吸着ノズル毎に部品実装精度を測定することがある。

この測定方法では、複数種類のキャリブレーション用部品を使用して部品実装精度を測定する場合は、キャリブレーション用部品の種類毎に実装ヘッドに保持した吸着ノズルの本数と同数のキャリブレーション用部品を用意する必要がある。このため、複数種類のキャリブレーション用部品を使用して部品実装精度を測定する場合は、その測定に必要なキャリブレーション用部品の個数が多くなり、キャリブレーション用部品の購入費用が嵩むと共に、キャリブレーション用部品を所定の場所にセットする作業に時間がかかったり、キャリブレーション用部品をセットする装置が大型化するという欠点もある。

上記課題を解決するために、実装ヘッドに保持した複数本の吸着ノズルの各々にキャリブレーション用部品を吸着して所定の実装位置に実装して各吸着ノズル毎に部品実装精度を測定する部品実装機の部品実装精度測定システムにおいて、複数種類のキャリブレーション用部品が種類毎に所定個数ずつセットされたキャリブレーション用部品供給ユニットと、前記複数本の吸着ノズルの部品吸着・実装動作及び部品実装精度の測定動作を制御する制御装置とを備え、前記キャリブレーション用部品供給ユニットにセットする前記複数種類のキャリブレーション用部品の種類毎の個数は、前記複数本の吸着ノズルの本数よりも少ない個数で且つ前記複数本の吸着ノズルの本数を前記キャリブレーション用部品の種類数で割り算した数値と同一又はそれ以上となるように設定され、前記制御装置は、前記複数本の吸着ノズルの各々について前記複数種類のキャリブレーション用部品の各々の部品実装精度を測定する場合に、前記複数本の吸着ノズルを前記キャリブレーション用部品の種類数と同じ数のノズルグループに区分して各ノズルグループの吸着ノズルの本数を前記キャリブレーション用部品の種類毎の個数と同一又はそれ以下とするように配分し、各ノズルグループ毎に異なる種類のキャリブレーション用部品を吸着させるように前記複数本の吸着ノズルの部品吸着動作を実行した後に、前記複数本の吸着ノズルの各々に吸着されている各キャリブレーション用部品を所定の実装位置に実装して部品実装精度を測定するという一連の動作を、前記各ノズルグループの吸着ノズルに吸着する前記キャリブレーション用部品の種類を変更して、前記キャリブレーション用部品の種類数と同じ回数分だけ繰り返して実行することで、前記複数本の吸着ノズルの各々について前記複数種類のキャリブレーション用部品の各々の部品実装精度を測定するものである。

このようにすれば、実装ヘッドに保持した複数本の吸着ノズルの各々について複数種類のキャリブレーション用部品の各々の部品実装精度を測定する場合に、使用するキャリブレーション用部品の種類毎の個数を、前記複数本の吸着ノズルの本数よりも少ない個数で且つ前記複数本の吸着ノズルの本数を前記キャリブレーション用部品の種類数で割り算した数値と同一又はそれ以上となるように設定できるため、使用するキャリブレーション用部品の種類毎の個数を実装ヘッドに保持した吸着ノズルの本数よりも少なくすることができる。

図１は実施例１の部品実装機の主要部の構成を示す平面図である。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はガラス製のキャリブレーション用部品の拡大平面図である。図４はガラス製のキャリブレーション用部品を部品実装精度測定部に実装したときの状態を示す拡大斜視図である。図５はキャリブレーション用部品個数算出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６は部品実装精度測定動作制御プログラムの処理の流れを示すフローチャート（その１）である。図７は部品実装精度測定動作制御プログラムの処理の流れを示すフローチャート（その２）である。図８は実施例２の部品実装機の主要部の構成を示す平面図である。

以下、３つの実施例１〜３を説明する。

図１乃至図７を用いて実施例１を説明する。
まず、図１及び図２に基づいて部品実装機１０の構成を説明する。

部品実装機１０は、回路基板１１を搬送するコンベア１２と、複数のフィーダ１３を交換可能に載置するフィーダセット台１８と、このフィーダセット台１８上に載置した各フィーダ１３によって供給される部品を吸着ノズル１４で吸着して回路基板１１に実装する実装ヘッド１５と、吸着ノズル１４に吸着した部品をその下面側から撮像する部品撮像用カメラ１６と、回路基板１１の基準位置マークを撮像するマーク撮像用カメラ１７等を備えた構成となっている。部品撮像用カメラ１６は、フィーダ１３とコンベア１２との間のスペースに上向きに固定され、一方、マーク撮像用カメラ１７は、実装ヘッド１５と一体的にＸＹ方向（回路基板１１の搬送方向であるＸ方向とその直角方向であるＹ方向）に移動するように設けられている。

部品実装機１０には、部品吸着動作を行う部品吸着エリアと、吸着ノズル１４に吸着した部品を部品撮像用カメラ１６で撮像する部品撮像エリアと、部品実装動作を行う部品実装エリアとの間を実装ヘッド１５をＸＹ方向に移動させるヘッド移動機構２０（図２参照）が設けられている。

本実施例１の実装ヘッド１５は、回転型の実装ヘッドであり、フィーダ１３により部品吸着位置に送られた部品を吸着する複数本の吸着ノズル１４が該実装ヘッド１５の外周に沿って所定のノズルピッチで交換可能に保持されている。更に、図２に示すように、実装ヘッド１５には、該実装ヘッド１５をその軸心線（Ｒ軸）の回りを回転（自転）させて複数本の吸着ノズル１４を該実装ヘッド１５の外周方向に旋回させるヘッド回転機構２１と、吸着ノズル１４の旋回軌道の所定の停止位置（部品吸着位置の上方）で該吸着ノズル１４を下降させて該吸着ノズル１４に部品を吸着させるＺ軸駆動機構２２と、吸着ノズル１４をその軸心線の回りを回転（自転）させて該吸着ノズル１４に吸着した部品の向き（角度）を修正するノズル回転機構２３とが設けられている。

部品実装機１０の制御装置４１は、１台又は複数台のコンピュータ（ＣＰＵ）により構成され、キーボード、マウス、タッチパネル等の入力装置４２と、後述する各種のプログラムや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等が接続されている。

部品実装機１０の制御装置４１は、部品撮像用カメラ１６やマーク撮像用カメラ１７で撮像した画像を処理する画像処理装置として機能すると共に、部品実装機１０の稼働中（生産中）は、生産プログラムに従って、ヘッド移動機構２０、ヘッド回転機構２１、Ｚ軸駆動機構２２、ノズル回転機構２３等の動作を制御して、ヘッド移動機構２０により実装ヘッド１５を部品吸着エリアへ移動させて部品吸着動作を行った後、該実装ヘッド１５を部品撮像エリアへ移動させて、吸着ノズル１４に吸着した部品をその下面側から部品撮像用カメラ１６で撮像して、その画像を処理することで該部品の吸着位置（Ｘ，Ｙ，θ座標）のずれ量を測定した後、該実装ヘッド１５を部品実装エリアへ移動させて、吸着位置のずれ量を補正するようにヘッド移動機構２０やノズル回転機構２３等の動作を制御して該部品を回路基板１１に実装する部品実装動作を行うという動作を繰り返す。

本実施例１では、部品実装機１０のフィーダセット台１８上には、キャリブレーション用部品供給ユニット５１がフィーダ１３と交換可能に載置されている。このキャリブレーション用部品供給ユニット５１の上面部には、キャリブレーション用部品５２，５３を載置するキャリブレーション用部品載置部５４と、キャリブレーション用部品５２，５３を実装してその部品実装精度を測定する部品実装精度測定部５５とが設けられている。

キャリブレーション用部品載置部５４は、複数種類（例えば２種類）のキャリブレーション用部品５２，５３を種類毎に後述する所定個数ずつ載置するように構成され、該キャリブレーション用部品載置部５４の上面側には、キャリブレーション用部品供給ユニット５１の交換作業時等にキャリブレーション用部品５２，５３が脱落するのを防止するシャッタ機構（図示せず）が設けられている。

部品実装精度測定部５５は、実装ヘッド１５に保持した吸着ノズル１４の本数と同じ個数又はそれ以上のキャリブレーション用部品５２，５３を実装できるように構成されている。例えば、実装ヘッド１５に保持した吸着ノズル１４の本数が８本の場合は、部品実装精度測定部５５に複数種類のキャリブレーション用部品５２，５３を少なくとも合計８個実装できるように構成されている。この部品実装精度測定部５５には、各キャリブレーション用部品５２，５３を実装するエリア毎に所定個数（例えば４個）の測定用基準マーク５６が一定の位置関係で形成されている。

大きい方のキャリブレーション用部品５２は、例えばガラスにより形成され、その下面には、図３に示すように、リード付きＩＣチップの外形を模した不透明の図形パターン５７が形成され、この図形パターン５７のうちの部品実装精度測定部５５の測定用基準マーク５６に対応する位置に、該測定用基準マーク５６よりも少し大きい透明な窓部５８が形成されている。これにより、図４に示すように、ガラス製のキャリブレーション用部品５２を部品実装精度測定部５５の所定の実装位置に実装したときに、該キャリブレーション用部品５２の図形パターン５７の窓部５８が測定用基準マーク５６と重なった状態となり、これを上方からマーク撮像用カメラ１７で撮像して、その画像を処理することで、測定用基準マーク５６に対するキャリブレーション用部品５２の実装位置のずれ量（測定用基準マーク５６に対するキャリブレーション用部品５２の図形パターン５７の位置ずれ量）を部品実装精度として測定するようになっている。尚、キャリブレーション用部品５２の図形パターン５７には、該キャリブレーション用部品５２の方向を示す矢印マーク５９が形成されている。

小さい方のキャリブレーション用部品５３は、例えば角チップ部品である。このキャリブレーション用部品５３についても、部品実装精度測定部５５の部品実装エリアに実装して、測定用基準マーク５６に対するキャリブレーション用部品５３の実装位置のずれ量を部品実装精度として測定する。

ところで、実装ヘッド１５に保持した複数本の吸着ノズル１４の各々について複数種類のキャリブレーション用部品５２，５３の各々の部品実装精度を測定する場合に、キャリブレーション用部品５２，５３の種類毎に全ての吸着ノズル１４の本数と同数のキャリブレーション用部品５２，５３を用意して、全ての吸着ノズル１４に同じ種類のキャリブレーション用部品５２又は５３を吸着して部品実装精度を測定するようにすると、その測定に必要なキャリブレーション用部品５２，５３の個数が多くなり、キャリブレーション用部品５２，５３の購入費用が嵩むと共に、キャリブレーション用部品５２，５３をキャリブレーション用部品供給ユニット５１のキャリブレーション用部品載置部５４にセットする作業に時間がかかったり、キャリブレーション用部品供給ユニット５１が大型化するという欠点もある。

そこで、本実施例１では、キャリブレーション用部品供給ユニット５１のキャリブレーション用部品載置部５４にセットする複数種類のキャリブレーション用部品５２，５３の種類毎の個数は、実装ヘッド１５に保持した複数本の吸着ノズル１４の本数Ｎよりも少ない個数で且つ前記複数本の吸着ノズル１４の本数Ｎをキャリブレーション用部品５２，５３の種類数Ｍで割り算した数値Ｎ／Ｍと同一又はそれ以上となるように設定されている。

例えば、実装ヘッド１５に保持した吸着ノズル１４の本数Ｎが８本で、キャリブレーション用部品５２，５３の種類数Ｍが２種類の場合は、Ｎ／Ｍ＝８／２＝４となるため、キャリブレーション用部品５２，５３の種類毎の個数は、４個〜７個の範囲内で設定すれば良く、最も好ましくは、その範囲の最少個数である４個に設定すると良い。

また、例えば、実装ヘッド１５に保持した吸着ノズル１４の本数Ｎが８本で、キャリブレーション用部品５２，５３の種類数Ｍが３種類の場合は、Ｎ／Ｍ＝８／３＝２．６７となるため、キャリブレーション用部品５２，５３の種類毎の個数は、３個〜７個の範囲内で設定すれば良く、最も好ましくは、その範囲の最少個数である３個に設定すると良い。

要するに、キャリブレーション用部品供給ユニット５１のキャリブレーション用部品載置部５４にセットする複数種類のキャリブレーション用部品５２，５３の種類毎の個数は、複数本の吸着ノズル１４の本数Ｎをキャリブレーション用部品５２，５３の種類数Ｍで割り算した数値Ｎ／Ｍが整数の場合にはその整数と同じ個数に設定すれば良く、Ｎ／Ｍが整数でない場合にはその小数点以下を切り上げた整数と同じ個数に設定すれば良い。このようにすれば、キャリブレーション用部品５２，５３の種類毎の個数を最少とすることができる。

このキャリブレーション用部品５２，５３の種類毎の個数を算出する処理は、部品実装機１０の制御装置４１が図５のキャリブレーション用部品個数算出プログラムに従って実行しても良いが、簡単な計算であるため、作業者が計算しても良い。

図５のキャリブレーション用部品個数算出プログラムでは、まず、実装ヘッド１５に保持した吸着ノズル１４の本数Ｎをキャリブレーション用部品５２，５３の種類数Ｍで割り算した値Ｎ／Ｍが整数であるか否かを判定し（ステップ１０１）、Ｎ／Ｍが整数であれば、キャリブレーション用部品５２，５３の種類毎の個数を「Ｎ／Ｍ」個として表示装置４４に表示する（ステップ１０２）。

一方、Ｎ／Ｍが整数でなければ、キャリブレーション用部品５２，５３の種類毎の個数をＮ／Ｍの小数点以下を切り上げた数として表示装置４４に表示する（ステップ１０２）。

作業者は、表示装置４４に表示されたキャリブレーション用部品５２，５３の種類毎の個数を見て、キャリブレーション用部品供給ユニット５１のキャリブレーション用部品載置部５４に複数種類のキャリブレーション用部品５２，５３を種類毎に必要な個数ずつセットすれば良い。

部品実装機１０の制御装置４１は、後述する図６及び図７の部品実装精度測定動作制御プログラムを実行して、実装ヘッド１５に保持した複数本の吸着ノズル１４の各々について複数種類のキャリブレーション用部品５２，５３の各々の部品実装精度を測定する場合に、まず、実装ヘッド１５に保持した複数本の吸着ノズル１４をキャリブレーション用部品５２，５３の種類数と同じ数のノズルグループに区分して各ノズルグループの吸着ノズル１４の本数をキャリブレーション用部品５２，５３の種類毎の個数と同一又はそれ以下とするように配分し、各ノズルグループ毎に異なる種類のキャリブレーション用部品５２，５３を吸着させる。例えば、キャリブレーション用部品５２，５３の種類数が２種類の場合は、実装ヘッド１５に保持した複数本の吸着ノズル１４を２つのノズルグループに区分する。

この際、複数のノズルグループの各々に配分する吸着ノズル１４の本数の差が２本以上になることも考えられるが、本実施例１では、キャリブレーション用部品５２，５３の種類毎の個数を最少とするために、複数のノズルグループの各々に配分する吸着ノズル１４の本数をその差が１本以内に収まるように均等化するようにしている。例えば、吸着ノズル１４の本数Ｎが８本で、ノズルグループの数（キャリブレーション用部品５２，５３の種類数Ｍ）が２つの場合は、各ノズルグループにそれぞれ４本の吸着ノズル１４を配分すれば良い。また、吸着ノズル１４の本数Ｎが８本で、ノズルグループの数（キャリブレーション用部品５２，５３の種類数Ｍ）が３つの場合は、３つのノズルグループの各々に配分する吸着ノズル１４の本数をそれぞれ２本、３本、３本とすれば良い。

一般に、吸着ノズル１４の本数がＮ本で、ノズルグループの数（キャリブレーション用部品５２，５３の種類数）がＭの場合は、各ノズルグループに配分する吸着ノズル１４の本数Ｌは、次式で算出すれば良い。

Ｎ／Ｍが整数の場合
全てのノズルグループについて、Ｌ＝Ｎ／Ｍ
Ｎ／Ｍの余りが「１」の場合、つまり、（Ｎ−１）／Ｍが整数の場合
「Ｍ−１」個のノズルグループについて、Ｌ＝（Ｎ−１）／Ｍ
残り１個のノズルグループについて、Ｌ＝（Ｎ−１）／Ｍ＋１
Ｎ／Ｍの余りが「２」の場合、つまり、（Ｎ−２）／Ｍが整数の場合
「Ｍ−２」個のノズルグループについて、Ｌ＝（Ｎ−２）／Ｍ
残り２個のノズルグループについて、Ｌ＝（Ｎ−２）／Ｍ＋１
Ｎ／Ｍの余りが「Ｋ」の場合、つまり、（Ｎ−Ｋ）／Ｍが整数の場合
「Ｍ−Ｋ」個のノズルグループについて、Ｌ＝（Ｎ−Ｋ）／Ｍ
残りＫ個のノズルグループについて、Ｌ＝（Ｎ−Ｋ）／Ｍ＋１

いずれの場合も、各ノズルグループに２本以上の吸着ノズル１４を配分する場合は、隣接する吸着ノズル１４を配分するようにすると良い。このようにすれば、各ノズルグループ毎に異なる種類のキャリブレーション用部品５２，５３を吸着する際に、各ノズルグループの吸着ノズル１４にキャリブレーション用部品５２，５３を能率良く吸着することができる。

本実施例１では、部品実装機１０の制御装置４１は、図６及び図７の部品実装精度測定動作制御プログラムを実行することで、実装ヘッド１５に保持した複数本の吸着ノズル１４の各々について複数種類のキャリブレーション用部品５２，５３の各々の部品実装精度を測定する場合に、前記複数本の吸着ノズル１４をキャリブレーション用部品５２，５３の種類数Ｍと同じ数のノズルグループに区分して各ノズルグループ毎に異なる種類のキャリブレーション用部品５２，５３を吸着させるように前記複数本の吸着ノズル１４の部品吸着動作を実行した後に、前記複数本の吸着ノズル１４の各々に吸着されている各キャリブレーション用部品５２，５３を部品実装精度測定部５５の所定の実装位置に実装して部品実装精度を測定するという一連の動作を、前記各ノズルグループの吸着ノズル１４に吸着する前記キャリブレーション用部品５２，５３の種類を変更して、前記キャリブレーション用部品５２，５３の種類数Ｍと同じ回数分だけ繰り返して実行することで、前記複数本の吸着ノズル１４の各々について前記複数種類のキャリブレーション用部品５２，５３の各々の部品実装精度を測定する。

以下、部品実装機１０の制御装置４１が実行する図６及び図７の部品実装精度測定動作制御プログラムの処理内容を説明する。本プログラムでは、キャリブレーション用部品５２，５３の種類数Ｍと同じ数のノズルグループの各々に配分する吸着ノズル１４の本数の差が１本以内に収まるように均等化する。

本プログラムが起動されると、まず、ステップ２０１で、実装ヘッド１５に保持した吸着ノズル１４の本数Ｎをキャリブレーション用部品５２，５３の種類数Ｍ（ノズルグループの数）で割り算した値Ｎ／Ｍが整数であるか否かを判定し、Ｎ／Ｍが整数であれば、ステップ２０２に進み、各ノズルグループに配分する吸着ノズル１４の本数Ｌをそれぞれ「Ｎ／Ｍ」本とする。

Ｎ／Ｍが整数でなければ、ステップ２０３に進み、（Ｎ−１）／Ｍが整数であるか否かを判定し、（Ｎ−１）／Ｍが整数であれば、ステップ２０４に進み、「Ｍ−１」個のノズルグループに配分する吸着ノズル１４の本数Ｌをそれぞれ「（Ｎ−１）／Ｍ」本とし、残り１個のノズルグループに配分する吸着ノズル１４の本数Ｌを「（Ｎ−１）／Ｍ＋１」本とする。

（Ｎ−１）／Ｍが整数でなければ、ステップ２０５に進み、（Ｎ−２）／Ｍが整数であるか否かを判定し、（Ｎ−２）／Ｍが整数であれば、ステップ２０６に進み、「Ｍ−２」個のノズルグループに配分する吸着ノズル１４の本数Ｌをそれぞれ「（Ｎ−２）／Ｍ」本とし、残り２個のノズルグループに配分する吸着ノズル１４の本数Ｌをそれぞれ「（Ｎ−２）／Ｍ＋１」本とする。

以下、同様の処理を繰り返し、ステップ２０７で、（Ｎ−Ｋ）／Ｍが整数であるか否かを判定し、（Ｎ−Ｋ）／Ｍが整数であれば、ステップ２０８に進み、「Ｍ−Ｋ」個のノズルグループに配分する吸着ノズル１４の本数Ｌをそれぞれ「（Ｎ−Ｋ）／Ｍ」本とし、残りＫ個のノズルグループに配分する吸着ノズル１４の本数Ｌをそれぞれ「（Ｎ−Ｋ）／Ｍ＋１」本とする。ここで、Ｋ＝３，４，５…である。

以上のようにして、各ノズルグループに配分する吸着ノズル１４の本数Ｌを決定した後、図７のステップ２０９に進み、実装ヘッド１５をキャリブレーション用部品供給ユニット５１のキャリブレーション用部品載置部５４の上方へ移動させて、各ノズルグループ毎に異なる種類のキャリブレーション用部品５２，５３を各吸着ノズル１４に吸着させるように複数本の吸着ノズル１４の部品吸着動作を実行する。この後、ステップ２１０に進み、実装ヘッド１５を部品撮像用カメラ１６の上方へ移動させて、複数本の吸着ノズル１４に吸着したキャリブレーション用部品５２，５３をその下面側から部品撮像用カメラ１６で撮像して、その画像を処理することで各キャリブレーション用部品５２，５３の吸着位置のずれ量を測定する。

この後、ステップ２１１に進み、実装ヘッド１５をキャリブレーション用部品供給ユニット５１の部品実装精度測定部５５の上方へ移動させて、各吸着ノズル１４に吸着した各キャリブレーション用部品５２，５３の吸着位置のずれ量を補正して各キャリブレーション用部品５２，５３を部品実装精度測定部５５の所定の実装位置に実装する。

この後、ステップ２１２に進み、部品実装精度測定部５５に実装した各キャリブレーション用部品５２，５３を上方からマーク撮像用カメラ１７で撮像して、その画像を処理することで、各キャリブレーション用部品５２，５３の実装位置のずれ量を測定する。

この後、ステップ２１３に進み、上記ステップ２０９〜２１２の一連の動作の実行回数がキャリブレーション用部品５２，５３の種類数Ｍ（ノズルグループの数）よりも少ないか否かを判定し、一連の動作の実行回数がキャリブレーション用部品５２，５３の種類数Ｍよりも少ないと判定されれば、ステップ２１４に進み、各ノズルグループの吸着ノズル１４に吸着するキャリブレーション用部品５２，５３の種類を変更して、上記ステップ２０９〜２１２の一連の動作を再度実行する。

このような処理の繰り返しにより、上記ステップ２０９〜２１２の一連の動作の実行回数がキャリブレーション用部品５２，５３の種類数Ｍと同じ回数に達した時点で、上記ステップ２１３で「Ｎｏ」と判定して本プログラムを終了する。

以上説明した本実施例１によれば、実装ヘッド１５に保持した複数本の吸着ノズル１４の各々について複数種類のキャリブレーション用部品５２，５３の各々の部品実装精度を測定する場合に、キャリブレーション用部品５２，５３の種類毎の個数を、前記複数本の吸着ノズル１４の本数をキャリブレーション用部品５２，５３の種類数で割り算した数値と同一又はその小数点以下を切り上げた数に設定できるため、キャリブレーション用部品供給ユニット５１のキャリブレーション用部品載置部５４にセットするキャリブレーション用部品５２，５３の種類毎の個数を実装ヘッド１５に保持した吸着ノズル１４の本数よりも大幅に少なくすることができる。これにより、キャリブレーション用部品５２，５３の購入費用を削減できると共に、キャリブレーション用部品５２，５３をキャリブレーション用部品供給ユニット５１のキャリブレーション用部品載置部５４にセットする作業時間を短縮できる。更に、キャリブレーション用部品供給ユニット５１のキャリブレーション用部品載置部５４にセットするキャリブレーション用部品５２，５３の種類毎の個数を大幅に少なくすることができるため、キャリブレーション用部品供給ユニット５１を小型化することも可能である。

次に、図８を用いて実施例２を説明する。但し、上記実施例１と実質的に同一の部分については同一符号を付して説明を省略又は簡略化し、主として異なる部分について説明する。

本実施例２では、部品実装機１０の内部に、複数本のキャリブレーション用の吸着ノズル６１をセットしたノズルチェンジャ６２（ノズルステーション）が設置され、実装ヘッド１５に保持した複数本の吸着ノズル１４をノズルチェンジャ６２によって複数本のキャリブレーション用の吸着ノズル６１と交換可能に構成されている。尚、キャリブレーション用部品供給ユニット５１の上面部の空きスペースにノズルチェンジャ６２を設けた構成としても良い。

本実施例２では、部品実装機１０の制御装置４１は、複数種類のキャリブレーション用部品５２，５３の各々の部品実装精度を測定する場合に、複数本のキャリブレーション用の吸着ノズル６１を実装ヘッド１５に保持させるように当該吸着ノズル６１の交換動作を実行した後に、前記実施例１と同様の方法で、実装ヘッド１５に保持した複数本のキャリブレーション用の吸着ノズル６１の各々について前記複数種類のキャリブレーション用部品５２，５３の各々の部品実装精度を測定する。

本実施例２のように、実装ヘッド１５に保持した複数本の吸着ノズル１４を複数本のキャリブレーション用の吸着ノズル６１と交換して複数種類のキャリブレーション用部品５２，５３の各々の部品実装精度を測定するようにすれば、部品実装精度をより正確に測定することができる。

次に、実施例３を説明する。但し、上記実施例１，２と実質的に同一の部分については同一符号を付して説明を省略又は簡略化し、主として異なる部分について説明する。

本実施例３では、ノズルチェンジャ６２に、キャリブレーション用ではない複数本の吸着ノズルをセットし、実装ヘッド１５に保持した複数本の吸着ノズル１４をノズルチェンジャ６２によって異なる種類の複数本の吸着ノズルと交換可能に構成されている。更に、複数種類のキャリブレーション用部品５２，５３の種類毎に、使用する吸着ノズル１４の種類を変更するようになっている。

本実施例３においても、複数種類のキャリブレーション用部品５２，５３の種類毎の個数は、前記実施例１と同様の方法で設定される。この場合、キャリブレーション用部品５２，５３の種類毎の個数は、実装ヘッド１５に保持させる全ての吸着ノズル１４の本数より少ないため、複数種類のキャリブレーション用部品５２，５３の種類毎に、使用する吸着ノズル１４の種類を変更する場合には、部品実装精度の測定回数が大幅に増える可能性がある。

そこで、本実施例３では、前記実施例１と同様の方法で設定した各ノズルグループ毎に異なる種類の吸着ノズル１４を配分して各ノズルグループの吸着ノズル１４に吸着するキャリブレーション用部品５２，５３の種類を対応させて、前記実施例１と同様の方法で、複数種類のキャリブレーション用部品５２，５３の吸着から部品実装精度の測定までの一連の動作を実行した後、前記各ノズルグループの吸着ノズル１４の種類とキャリブレーション用部品５２，５３の種類を変更して前記一連の動作を実行するという動作を前記キャリブレーション用部品５２，５３の種類数（ノズルグループの数）と同じ回数分だけ繰り返して実行することで、前記複数種類のキャリブレーション用部品５２，５３の各々の部品実装精度を吸着ノズル１４の種類毎に測定する。

このようにすれば、複数種類のキャリブレーション用部品５２，５３の種類毎に、使用する吸着ノズル１４の種類を変更する場合でも、複数種類のキャリブレーション用部品５２，５３を１種類の複数本の吸着ノズル１４に吸着させる実施例１と同様の測定回数で、複数種類のキャリブレーション用部品５２，５３の各々の部品実装精度を吸着ノズル１４の種類毎に測定することができる。これにより、複数種類のキャリブレーション用部品５２，５３の種類毎に、使用する吸着ノズル１４の種類を変更する場合でも、前記実施例１と同様の効果を得ることができる。また、複数種類のキャリブレーション用部品５２，５３の部品実装精度の測定に使用する複数種類の吸着ノズル１４の種類毎の本数も少なくて済む。

尚、ノズルチェンジャ６２に複数種類のキャリブレーション用の吸着ノズルを複数本ずつセットし、複数種類のキャリブレーション用部品５２，５３の種類毎に、使用するキャリブレーション用の吸着ノズルの種類を変更する場合においても、上記実施例３と同様の方法で、複数種類のキャリブレーション用部品５２，５３の各々の部品実装精度をキャリブレーション用の吸着ノズルの種類毎に測定するようにすれば良い。

［その他の実施例］
図１、図８の構成例では、部品実装機１０のフィーダセット台１８上に、キャリブレーション用部品供給ユニット５１がフィーダ１３と交換可能に載置されているが、フィーダセット台１８とは別の場所にキャリブレーション用部品供給ユニット５１を配置しても良い。

或は、キャリブレーション用部品供給ユニット５１から部品実装精度測定部５５を分離して部品実装機１０内の別の場所に配置しても良い。

その他、本発明は、上記各実施例に限定されず、回転型の実装ヘッドに代えて、回転しない実装ヘッドを搭載した構成にする等、部品実装機１０の構成を変更したり、キャリブレーション用部品供給ユニット５１の構成を変更しても良い等、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。

１０…部品実装機、１１…回路基板、１２…コンベア、１３…フィーダ、１４…吸着ノズル、１５…実装ヘッド、１６…部品撮像用カメラ、１７…マーク撮像用カメラ、１８…フィーダセット台、２０…ヘッド移動機構、４１…制御装置、５１…キャリブレーション用部品供給ユニット、５２，５３…キャリブレーション用部品、５４…キャリブレーション用部品載置部、５５…部品実装精度測定部、６１…キャリブレーション用の吸着ノズル、６２…ノズルチェンジャ

Claims

実装ヘッドに保持した複数本の吸着ノズルの各々にキャリブレーション用部品を吸着して所定の実装位置に実装して各吸着ノズル毎に部品実装精度を測定する部品実装機の部品実装精度測定システムにおいて、
複数種類のキャリブレーション用部品が種類毎に所定個数ずつセットされたキャリブレーション用部品供給ユニットと、
前記複数本の吸着ノズルの部品吸着・実装動作及び部品実装精度の測定動作を制御する制御装置とを備え、
前記キャリブレーション用部品供給ユニットにセットする前記複数種類のキャリブレーション用部品の種類毎の個数は、前記複数本の吸着ノズルの本数よりも少ない個数で且つ前記複数本の吸着ノズルの本数を前記キャリブレーション用部品の種類数で割り算した数値と同一又はそれ以上となるように設定され、
前記制御装置は、前記複数本の吸着ノズルの各々について前記複数種類のキャリブレーション用部品の各々の部品実装精度を測定する場合に、前記複数本の吸着ノズルを前記キャリブレーション用部品の種類数と同じ数のノズルグループに区分して各ノズルグループの吸着ノズルの本数を前記キャリブレーション用部品の種類毎の個数と同一又はそれ以下とするように配分し、各ノズルグループ毎に異なる種類のキャリブレーション用部品を吸着させるように前記複数本の吸着ノズルの部品吸着動作を実行した後に、前記複数本の吸着ノズルの各々に吸着されている各キャリブレーション用部品を所定の実装位置に実装して部品実装精度を測定するという一連の動作を、前記各ノズルグループの吸着ノズルに吸着する前記キャリブレーション用部品の種類を変更して、前記キャリブレーション用部品の種類数と同じ回数分だけ繰り返して実行することで、前記複数本の吸着ノズルの各々について前記複数種類のキャリブレーション用部品の各々の部品実装精度を測定する、部品実装機の部品実装精度測定システム。
前記キャリブレーション用部品供給ユニットにセットする前記複数種類のキャリブレーション用部品の種類毎の個数は、前記複数本の吸着ノズルの本数を前記キャリブレーション用部品の種類数で割り算した数値が整数の場合にはその整数と同じ個数に設定され、前記割り算した数値が整数でない場合にはその小数点以下を切り上げた整数と同じ個数に設定されている、請求項１に記載の部品実装機の部品実装精度測定システム。
前記実装ヘッドに保持した前記複数本の吸着ノズルを複数本のキャリブレーション用の吸着ノズルと交換可能に構成され、
前記制御装置は、前記複数本のキャリブレーション用の吸着ノズルを前記実装ヘッドに保持させるように当該吸着ノズルの交換動作を実行した後に、前記一連の動作を実行する、請求項１又は２に記載の部品実装機の部品実装精度測定システム。
前記実装ヘッドに保持した前記複数本の吸着ノズルを異なる種類の複数本の吸着ノズルと交換可能に構成されていると共に、前記複数種類のキャリブレーション用部品の種類毎にそれを吸着する吸着ノズルの種類を変更するように構成され、
前記制御装置は、前記各ノズルグループ毎に異なる種類の吸着ノズルを配分して前記各ノズルグループの吸着ノズルに吸着する前記キャリブレーション用部品の種類を対応させて前記一連の動作を実行した後、前記各ノズルグループの吸着ノズルの種類と前記キャリブレーション用部品の種類を変更して前記一連の動作を実行するという動作を前記キャリブレーション用部品の種類数と同じ回数分だけ繰り返して実行することで、前記複数種類のキャリブレーション用部品の各々の部品実装精度を吸着ノズルの種類毎に測定する、請求項１乃至３のいずれかに記載の部品実装機の部品実装精度測定システム。
前記制御装置は、前記複数のノズルグループの各々に配分する吸着ノズルの本数をその差が１本以内に収まるように均等化する、請求項１乃至４のいずれかに記載の部品実装機の部品実装精度測定システム。
前記制御装置は、前記複数のノズルグループの各々に２本以上の吸着ノズルを配分する場合に、隣接する吸着ノズルを配分する、請求項１乃至５のいずれかに記載の部品実装機の部品実装精度測定システム。
実装ヘッドに保持した複数本の吸着ノズルの各々にキャリブレーション用部品を吸着して所定の実装位置に実装して各吸着ノズル毎に部品実装精度を測定する部品実装機の部品実装精度測定方法において、
複数種類のキャリブレーション用部品が種類毎に所定個数ずつセットされたキャリブレーション用部品供給ユニットを備え、
前記キャリブレーション用部品供給ユニットにセットする前記複数種類のキャリブレーション用部品の種類毎の個数を、前記複数本の吸着ノズルの本数よりも少ない個数で且つ前記複数本の吸着ノズルの本数を前記キャリブレーション用部品の種類数で割り算した数値と同一又はそれ以上となるように設定し、
前記複数本の吸着ノズルの各々について前記複数種類のキャリブレーション用部品の各々の部品実装精度を測定する場合に、前記複数本の吸着ノズルを前記キャリブレーション用部品の種類数と同じ数のノズルグループに区分して各ノズルグループの吸着ノズルの本数を前記キャリブレーション用部品の種類毎の個数と同一又はそれ以下とするように配分し、各ノズルグループ毎に異なる種類のキャリブレーション用部品を吸着させるように前記複数本の吸着ノズルの部品吸着動作を実行した後に、前記複数本の吸着ノズルの各々に吸着されている各キャリブレーション用部品を所定の実装位置に実装して部品実装精度を測定するという一連の動作を、前記各ノズルグループの吸着ノズルに吸着する前記キャリブレーション用部品の種類を変更して、前記キャリブレーション用部品の種類数と同じ回数分だけ繰り返して実行することで、前記複数本の吸着ノズルの各々について前記複数種類のキャリブレーション用部品の各々の部品実装精度を測定する、部品実装機の部品実装精度測定方法。