JP6975880B2 - 部品装着装置および部品装着方法 - Google Patents

Description

本発明は、部品担体に収納された部品をピックアップして基板に装着する部品装着装置および部品装着方法に関する。

部品担体であるキャリアテープに収納された部品を装着ヘッドの吸着ノズルで取り出す前にキャリアテープ内の部品を装着ヘッドに備え付けのカメラで撮像して部品の方向性を検査（以下、方向検査）するものが知られている。例えば、特許文献１には方向検査の一種である部品の極性方向の検査（以下、極性検査）を行う部品装着装置が開示されている。極性検査は生産性を低下させるため、全ての部品に対して行うことは極めてまれである。このため、実際の運用では極性検査を補給されたキャリアテープの先頭の部品のみに行う、若しくは一定個数の部品を取り出す毎に行うのが一般的である。

特開２００４−３５６６０４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の極性検査では、キャリアテープそのものが部品を誤った方向で収納しているような場合は対応可能であるが、オペレータの作業ミスに起因して部品の方向に誤りが生じた場合は対応できない。また、当初は想定されていなかった作業ミスに対応しようとすると部品装着装置のプログラムを改造しなければならず、迅速な対策を講じることが困難であった。

そこで本発明は、方向検査のタイミングを柔軟に設定することができる部品装着装置および部品装着方法を提供することを目的とする。

本発明の部品装着装置は、部品担体に収納された部品をピックアップして基板に装着する装着ヘッドと、前記装着ヘッドでピックアップされる前の部品を撮像して前記部品の向きを検査する方向検査を実行する方向検査部と、部品装着装置で発生するイベントであって方向検査のトリガーとなる複数のイベントを予め登録しておき、方向性を有する部品に関連して登録されているイベントと同じイベントが発生したら前記部品をピックアップする前に方向検査を前記方向検査部に実行させる制御部と、を備えた。

本発明の部品装着方法は、部品担体に収納された部品をピックアップして基板に装着する装着ヘッドと、前記装着ヘッドでピックアップされる前の部品を撮像して前記部品の向きを検査する方向検査を実行する方向検査部を備えた部品装着装置における部品装着方法であって、部品装着装置で発生するイベントであって方向検査のトリガーとなる複数のイベントをトリガーイベント記憶部に記憶し、部品装着装置で発生したイベントと当該イベントの対象となる部品に関する情報を含むイベント情報を収集し、方向性を有する部品に関連して前記トリガーイベント記憶部に記憶されているイベントと同じイベントが発生したら前記装着ヘッドで前記部品をピックアップする前に方向検査を実行し、前記方向検査が行われた部品を前記装着ヘッドでピックアップして基板に装着する。

本発明の他の部品装着方法は、部品担体に収納された部品をピックアップして基板に装着する装着ヘッドと、前記装着ヘッドでピックアップされる前の部品を撮像して前記部品の向きを検査する方向検査を実行する方向検査部を備えた部品装着装置における部品装着方法であって、部品装着装置で発生するイベントであって方向検査のトリガーとなる複数のイベントをトリガーイベント記憶部に記憶し、部品装着装置で発生したイベントと当該イベントの対象となる部品に関する情報を含むイベント情報を収集し、収集された前記イベント情報とトリガーイベント記憶部に記憶されたイベントに基づいて、方向検査が行われる部品を特定する情報を含んだ方向検査情報を作成して方向検査情報記憶部に記憶し、前記方向検査情報記憶部の前記方向検査情報を参照し、ピックアップしようとする部品と同じ部品が前記方向検査情報に含まれている場合は、前記装着ヘッドで前記部品をピックアップする前に方向検査を実行し、前記方向検査が行われた部品を前記装着ヘッドでピックアップして基板に装着する。

本発明によれば、方向検査のタイミングを柔軟に設定することができる。

本発明の一実施の形態の部品装着装置の構成を示す平面図 本発明の一実施の形態の部品装着装置が備える装着ヘッドの構成説明図 本発明の一実施の形態の部品装着装置の制御系の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の部品装着装置のタッチパネルに表示された方向検査トリガーイベント設定画面の説明図 本発明の一実施の形態の部品装着装置におけるトリガーイベントの一例の説明図 本発明の一実施の形態の部品装着装置における方向検査情報の一例の説明図 本発明の一実施の形態の部品装着装置におけるターンデータの一例の説明図 本発明の一実施の形態の部品装着装置のタッチパネルに表示された処置確認画面の説明図 本発明の一実施の形態の部品装着装置における部品ピックアップのフロー図 本発明の一実施の形態の部品装着装置におけるピックアップ処理のフロー図

以下に図面を用いて、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。以下で述べる構成、形状等は説明のための例示であって、部品装着装置の仕様に応じ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において対応する要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図１、及び後述する一部では、水平面内で互いに直交する２軸方向として、基板搬送方向のＸ方向（図１における左右方向）、基板搬送方向に直交するＹ方向（図１における上下方向）が示される。図２では、水平面と直交する高さ方向としてＺ方向（図２における上下方向）が示される。Ｚ方向は、部品実装装置が水平面上に設置された場合の上下方向である。図２では、Ｚ方向の軸（Ｚ軸）を回転軸とする回転の方向であるθ方向が示される。

まず図１、２を参照して、部品装着装置１の構成を説明する。図１において、基台１ａの中央には、基板搬送機構２がＸ方向に設置されている。基板搬送機構２は、上流側から搬入された基板３をＸ方向へ搬送し、以下に説明する装着ヘッドによる装着作業位置に位置決めして保持する。また、基板搬送機構２は、部品装着作業が完了した基板３を下流側に搬出する。基板搬送機構２の両側方には、それぞれ部品供給部４が設置されている。

両方の部品供給部４には、複数のテープフィーダ５がＸ方向に並列に装着されている。テープフィーダ５は、部品を格納するポケットが形成されたキャリアテープを部品供給部４の外側から基板搬送機構２に向かう方向（テープ送り方向）にピッチ送りすることにより、装着ヘッドが部品をピックアップする部品取出し位置に部品を供給する。また、一方の部品供給部４には、部品Ｄを整列して保持するトレイ６を部品取出し位置に供給するトレイフィーダ７が装着されている。このように、部品供給部４のテープフィーダ５とトレイフィーダ７は、キャリアテープやトレイ６などの部品担体に収納された部品Ｄを部品取出し位置に供給する。

図１において、基台１ａの上面におけるＸ方向の両端部には、リニア駆動機構を備えたＹ軸テーブル８が配置されている。Ｙ軸テーブル８には、同様にリニア機構を備えたビーム９がＹ方向に移動自在に結合されている。ビーム９には、装着ヘッド１０がＸ方向に移動自在に装着されている。

図２において、装着ヘッド１０は、駆動機構を有する複数（ここでは４つ）の装着ユニット１０ａを備えている。装着ユニット１０ａのそれぞれの下端部には、部品Ｄを吸着して保持するノズル１０ｂが装着されている。各装着ユニット１０ａは、駆動機構を駆動することにより、ノズル１０ｂを昇降させる（矢印ａ）とともに、Ｚ方向のノズル軸ＡＮを回転軸としてノズル１０ｂをθ方向に回転させる（矢印ｂ）。

図１において、Ｙ軸テーブル８およびビーム９は、装着ヘッド１０を水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に移動させるヘッド移動機構１１を構成する。ヘッド移動機構１１および装着ヘッド１０は、部品供給部４に装着されているテープフィーダ５およびトレイフィーダ７の部品取出し位置から部品Ｄをノズル１０ｂによって保持してピックアップし、基板搬送機構２に保持された基板３の装着位置に移送して装着する部品装着作業を実行する。

部品装着作業において装着ヘッド１０は、部品供給部４の上方に移動し、各ノズル１０ｂで所定の部品Ｄをそれぞれピックアップし、基板３の上方に移動し、各ノズル１０ｂが保持する部品Ｄをそれぞれの装着位置に装着し、所定の位置（例えば、部品供給部４の上方）に帰還する、という一連のターンを繰り返す。このように、装着ヘッド１０は、部品担体（キャリアテープ、トレイ６）に収納された部品Ｄをピックアップして基板３に装着する。

図１において、ビーム９には、ビーム９の下面側に位置して装着ヘッド１０とともに一体的に移動するヘッドカメラ１２が装着されている。装着ヘッド１０が移動することにより、ヘッドカメラ１２は基板搬送機構２の装着作業位置に位置決めされた基板３の上方に移動して、基板３に設けられた基板マーク（図示せず）を撮像して基板３の位置を認識する。

また、ヘッドカメラ１２は、部品供給部４の上方に移動して、部品取出し位置に供給された部品Ｄの上面を撮像する。部品Ｄの上面には、文字や記号など（以下、「マークＭ」と総称する。）が印刷などにより形成されている（図８参照）。部品ＤにおけるマークＭの位置は、ダイオードなど極性がある部品Ｄや、トランジスタ、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）など装着する向きがある部品Ｄなど、方向性を有する部品Ｄの向きを示している。

図１において、部品供給部４と基板搬送機構２との間には、部品認識カメラ１３および廃棄部１４が設置されている。部品供給部４から部品Ｄを取り出した装着ヘッド１０が部品認識カメラ１３の上方を移動する際に、部品認識カメラ１３は装着ヘッド１０に保持された部品Ｄを撮像して認識する。装着ヘッド１０による部品Ｄの基板３への部品装着作業では、ヘッドカメラ１２による基板３の認識結果と部品認識カメラ１３による部品Ｄの認識結果とを加味して装着位置の補正が行われる。廃棄部１４には、装着ヘッド１０が保持した部品Ｄのうち、基板３に装着しない部品Ｄが廃棄される。

図１において、部品装着装置１の前面で作業者が作業する位置には、作業者が操作するタッチパネル１５が設置されている。タッチパネル１５は、その表示部に各種情報を表示し、また表示部に表示される操作ボタンなどを使って作業者がデータ入力や部品装着装置１の操作を行う。

次に図３を参照して、部品装着装置１の制御系の構成について説明する。部品装着装置１が備える制御部２０には、基板搬送機構２、部品供給部４、装着ヘッド１０、ヘッド移動機構１１、ヘッドカメラ１２、部品認識カメラ１３、タッチパネル１５が接続されている。制御部２０は、画像処理部２１、トリガーイベント記憶部２２、イベント情報収集部２３、方向検査情報作成部２４、方向検査情報記憶部２５、方向検査情報更新部２６、装着作業実行部２７、処置確認部２８、生産データ記憶部２９、部品情報記憶部３０を備えている。

部品情報記憶部３０は記憶装置であり、基板３に装着される部品Ｄの部品名、サイズ、方向性の有無の他、方向性がある場合には部品Ｄの外形に対するマークＭの位置など部品の向きを検出するための方向検出情報などが記憶されている。生産データ記憶部２９は記憶装置であり、部品Ｄを基板３に装着する際に参照される部品Ｄの部品名（種類）、装着位置（ＸＹ座標）、装着角度（装着時のノズル１０ｂの回転角度）などを含む生産データを記憶する。

図３において、画像処理部２１は、ヘッドカメラ１２が撮像した部品供給部４の部品取り出し位置に供給された部品Ｄの上面の画像を画像処理し、部品情報記憶部３０に記憶された方向検出情報と照合して部品の向きを認識する。すなわち、部品担体（キャリアテープ、トレイ６）に収納された部品Ｄを撮像するカメラ（ヘッドカメラ１２）とカメラで得た画像に基づいて部品の向きを検査する画像処理部２１は、装着ヘッド１０でピックアップされる前の部品Ｄを撮像して部品の向きを検査する方向検査を実行する方向検査部３１を構成する。

トリガーイベント記憶部２２は方向検査のトリガーとなるイベントであるトリガーイベントと方向検査の実行回数（方向検査の対象となる部品数）とを関連付けたトリガー情報を作成して記憶する。トリガー情報は、作業者が制御部２０によってタッチパネル１５に表示された方向検査トリガーイベント設定画面で入力作業を行うことで作成される。

ここで図４を参照して、タッチパネル１５の表示部に表示された方向検査トリガーイベント設定画面４０の例について説明する。方向検査トリガーイベント設定画面４０には、「イベント」欄４１、「方向検査要否」入力欄４２、「回数」入力欄４３、「登録」ボタン４４が表示されている。「イベント」欄４１には、方向検査のトリガーとなる複数のトリガーイベントの候補が表示されている。トリガーイベントの候補には、部品の方向を誤らせる恐れのある作業が作業者によって実施された前後に発生するイベントが予め設定されている。以下、トリガーイベントの候補となる複数のイベントについて説明する。

「方向検査不良」は、方向検査の結果が部品の方向の間違い、または部品の方向が検出できない不良であるイベントである。方向検査の結果が不良になると、作業者による部品の方向の修正作業などが実行される場合があるが、修正作業が不適切に行われると部品の方向に誤りが生じる恐れがある。「自動運転開始」は、部品装着装置１の電源投入後や生産する実装基板を変更する段取り替え後に自動運転（生産）を開始するイベントである。自動運転を開始する前にテープフィーダ５やトレイ６を差し替える作業等、部品供給部４に対して何らかの作業が行われた可能性があるため、これらの作業に起因して部品の方向に誤りが生じる恐れがある。

「自動運転再開」は、装置エラーなどが原因で自動運転（生産）が一時中止し、所定のエラー復帰作業が終了した後に生産を再開するイベントである。エラー復帰作業の過程で何らかのミスが発生して部品の方向に誤りが生じる恐れがある。「部品供給ユニット装着」は、部品供給部４に装着されているテープフィーダ５またはトレイフィーダ７（部品供給ユニット）を交換し、作業のために抜き差しし、または新規装着するイベントである。この場合も想定外の作業ミスにより部品の方向に誤りが生じる恐れがある。

「テープ切り替え」は、テープフィーダ５が供給しているキャリアテープが新たなキャリアテープに切り替わるイベントである。「テープ切り替え」が発生する前に作業者が、現在、部品Ｄを供給しているキャリアテープに新たなキャリアテープを繋ぐ作業（スプライシング）を行うが、その作業の過程で想定外の作業ミスにより部品の方向に誤りが生じる恐れがある。「トレイ切り替え」は、トレイフィーダ７が部品Ｄを供給しているトレイ６が新たなトレイ６に切り替わるイベントである。作業者がトレイの向きを誤ってトレイフィーダ７にセットしてしまうとピックアップされる部品の方向に誤りが生じる。

図４において、「方向検査要否」入力欄４２では、「イベント」欄４１に表示されているイベントについて方向検査が「要（必要）」か「否（不要）」かが選択入力される。方向検査が「要」に設定されたイベントはトリガーイベントとして登録される。すなわち、「方向検査要否」入力欄４２はトリガーイベントにするイベントを設定するための入力欄である。「回数」入力欄４３では、「方向検査要否」入力欄４２で「要」が選択されたイベントの方向検査の実行回数が入力される。「登録」ボタン４４が操作されると、入力された情報に基づいて、トリガー情報が作成される。

どのイベントをトリガーイベントとして登録するのかは、部品装着装置１が使用される工場や作業者のスキル等を総合的に判断して決定される。例えば熟練作業者が多い工場では、作業者の作業により部品の方向に誤りを生じる作業ミス少ないので、トリガーイベントとして登録するイベントを少なくすることができる。

一方、作業者の錬度が低い場合や、作業者の入れ替わりが多く作業者の訓練が十分なされない工場では、熟練者が予期しないような作業ミスによって部品の方向に誤りを生じるリスクが高い。このため、部品の方向を誤る可能性のある作業の前後に発生する多くのイベントをトリガーイベントとして登録する。トリガーイベントを多くすると、その分の部品装着の信頼性は高まるが、方向検査を行う分だけ生産性を低下させてしまう。そのためトリガーイベントの登録は、工場や作業者のスキルと生産性とを考慮して工場の責任者の判断に基づいて実施されることが好ましい。

図５に、方向検査トリガーイベント設定画面４０の入力情報に基づいて作成されてトリガーイベント記憶部２２に記憶されたトリガー情報５０を示す。トリガー情報５０には、トリガーイベント５１とトリガーイベントに関連付けられた方向検査の実行回数（回数５２）が含まれている。トリガーイベント５１には、「方向検査要否」入力欄４２に「要」が入力された「イベント」欄４１のイベントがトリガーイベントとして記憶される。回数５２には、方向検査トリガーイベント設定画面４０の「回数」入力欄４３に入力された方向検査の実行回数が記憶される。なお図４では、「自動運転再開」のイベントは方向検査が「否」と入力されているため、図５に示すトリガー情報５０に「自動運転再開」は記憶されない。

図３において、イベント情報収集部２３は、部品供給部４に装着されているテープフィーダ５やトレイフィーダ７など部品装着装置１の内部で発生するイベントと当該イベントの対象となる部品Ｄに関する情報を含むイベント情報を収集する。方向検査情報作成部２４は、イベント情報収集部２３によって収集されたイベント情報とトリガーイベント記憶部２２に記憶されたトリガーイベントに基づいて、方向検査情報を作成する。

より具体的に方向検査情報作成部２４は、方向検査のトリガーとなるイベント（トリガーイベント）がイベント情報に含まれていると、方向検査の対象となる部品Ｄの部品名と実行回数を抽出して、その部品Ｄに対応する方向検査情報を作成する。すなわち、方向検査情報は、方向検査が行われる部品Ｄを特定する情報（部品名）と、方向検査を実行すべき回数を含んでいる。作成された方向検査情報は、方向検査情報記憶部２５に記憶される。その際、方向検査情報記憶部２５は、同じ部品名の方向検査情報が既に記憶されている場合は、新しい方向検査情報で上書きする。

ここで図６を参照して、方向検査情報記憶部２５に記憶された方向検査情報６０の例について説明する。方向検査情報６０には、方向検査の対象となる部品Ｄを特定する部品名６１と方向検査の実行回数（回数６２）が含まれている。図６の例では、部品名６１が「ａｂｃ１２３」の方向検査情報６０ａの回数６２は１回、部品名６１が「ｂｃｄｍｍ２」の方向検査情報６０ｂの回数６２は１回、部品名６１が「ｒａｃ５６ｇｆｔ」の方向検査情報６０ｃの回数６２は２回である。

図３において、装着作業実行部２７は、生産データ記憶部２９に記憶された生産データと方向検査情報記憶部２５に記憶された方向検査情報６０に基づいて、部品装着装置１の各部を制御して、部品装着作業を実行させる。また、装着作業実行部２７は基板３に装着する部品Ｄの部品名が方向検査情報６０に登録されている部品名と一致する場合は、その部品Ｄを装着ヘッド１０のノズル１０ｂでピックアップする前にヘッドカメラ１２をその部品Ｄの上方へ移動させて方向検査部３１に方向検査を指示する。このため、装着作業実行部２７は方向検査部３１に方向検査を指示する方向検査指示部としても機能する。

装着作業実行部２７は、部品装着作業における装着ヘッド１０による１ターンの作業開始前に、そのターンで参照されるターンデータを作成する。ターンデータの作成では、まず装着作業実行部２７は、生産データ記憶部２９に記憶された生産データに基づいて、装着ヘッド１０に装着された複数のノズル１０ｂによってそのターンでピックアップする部品Ｄを決定し、装着位置と装着角度を抽出する。次いで装着作業実行部２７は、方向検査情報記憶部２５に記憶された方向検査情報６０に基づいて、方向検査情報６０に登録されている部品名と一致する部品Ｄに方向検査を実行するための方向検査フラグを設定する。

ここで図７を参照して、図６に示す方向検査情報６０に基づいて作成されたターンデータ７０の例について説明する。ターンデータ７０にはノズル番号７１、部品名７２、装着位置７３、方向検査フラグ７４が含まれている。ノズル番号７１は、装着ヘッド１０に装着されたノズル１０ｂを特定する番号（＃１〜＃４）である。部品名７２はノズル番号７１で特定されたノズル１０ｂがそのターンでピックアップする部品Ｄの部品名、装着位置７３はその部品Ｄを装着する装着位置と装着角度、方向検査フラグ７４はその部品Ｄをピックアップする前に方向検査を実行するか否かを示すフラグである。

この例では、ノズル番号７１が「＃２」と「＃３」のノズル１０ｂがピックアップする部品名７２が「ａｂｃ１２３」の部品Ｄは、方向検査情報６０ａに方向検査の実行回数が１回と記憶されている。そのため、ノズル番号７１が「＃２」の方向検査フラグ７４に方向検査の実行を示す「１」が格納されている。装着作業実行部２７は、方向検査フラグ７４に「１」が格納されている部品Ｄをピックアップする前に、ヘッドカメラ１２をその部品Ｄの上方へ移動させて方向検査部３１に方向検査を指示する。

方向検査情報更新部２６は、方向検査部３１によって方向検査が実行されると方向検査情報６０を更新する。より具体的に方向検査情報更新部２６は、方向検査情報６０の回数６２を方向検査が実行された回数（方向検査が実行された部品数）に応じて減算して更新する。また、方向検査情報更新部２６は、減算後の回数６２が「０」になると、方向検査情報記憶部２５からその方向検査情報６０を削除する。

このように、方向検査情報作成部２４、方向検査情報記憶部２５、方向検査情報更新部２６、装着作業実行部２７は、イベント情報収集部２３によって収集されたイベント情報とトリガーイベント記憶部２２に記憶されたイベント（トリガーイベント）に基づいて、方向検査が必要と判断された部品Ｄをピックアップする前に方向検査部３１に方向検査を実行させる方向検査制御部３２である。そして、制御部２０は、イベント情報収集部２３、トリガーイベント記憶部２２、方向検査制御部３２を有する。

図３において、処置確認部２８は、方向検査部３１による方向検査の結果が方向の間違い（「方向違い」）、または部品の方向が検出できない不良（「方向判別不能」）の場合の処置を作業者に選択させる。より具体的に処置確認部２８は、方向検査の結果が「方向違い」もしくは「方向判別不能」の場合、処置確認画面をタッチパネル１５に表示させる。作業者は、処置確認画面を確認して適切な操作あるいは復旧作業を行って、部品装着装置１を通常運転に復旧させる。

ここで図８を参照して、タッチパネル１５の表示部に表示された処置確認画面８０について説明する。処置確認画面８０には、画像表示領域８１、「方向ＯＫ」ボタン８２、「再検査」ボタン８３、「廃棄」ボタン８４、「部品補給」ボタン８５、「吸着位置調整」ボタン８６、検査結果表示領域８７が表示されている。画像表示領域８１には、方向検査部３１のヘッドカメラ１２が撮像した方向検査の結果が「方向違い」もしくは「方向判別不能」であった部品Ｄの撮像画像が表示される。検査結果表示領域８７には、方向検査の結果がテキストで表示される。作業者は、検査結果表示領域８７の表示および画像表示領域８１の撮像画像を参照しながら以下の操作を行う。

例えば、部品Ｄの上面に付着したゴミが原因で部品の方向が検出されなかった場合など、目視の結果で部品の方向に問題が無いことが確認できた場合は、作業者は「方向ＯＫ」ボタン８２を操作する。これによって、中断していた部品装着作業が再開され、次の工程であるノズル１０ｂによる部品Ｄのピックアップが実行される。

図８において、「方向判別不能」と判定された原因が部品切れで部品取り出し位置に部品Ｄが存在しなかったことであると画像表示領域８１の撮像画像で確認された場合、作業者は「部品補給」ボタン８５を操作する。これによって、タッチパネル１５の画面は部品補給作業のガイダンス画面に遷移する。作業者は、ガイダンス画面に従って部品補給作業を実行する。

「方向判別不能」と判定された原因がテープフィーダ５におけるキャリアテープの停止位置がずれており部品Ｄが正常に認識されなかったためと確認された場合、作業者は「吸着位置調整」ボタン８６を操作する。これによって、タッチパネル１５の画面はテープフィーダ５におけるキャリアテープの送り量を調整する画面に遷移する。作業者はガイダンス画面に従って送り量の調整を実行する。

図８において、画像表示領域８１の撮像画像を作業者が確認した結果、方向検査された部品Ｄを廃棄して部品装着作業を再開させると決断した場合、作業者は「廃棄」ボタン８４を操作する。これによって、方向検査された部品Ｄがノズル１０ｂでピックアップされて廃棄部１４に廃棄され、次の部品Ｄがピックアップ位置（部品取出し位置）へ送られる。

作業者による復旧作業が完了して中断していた部品装着作業を再開させる場合、あるいは方向検査の結果が不良であった部品Ｄの方向検査を再度実行する（再検査）場合、作業者は「再検査」ボタン８３を操作する。これによって、再検査が実行される。再検査の結果と撮像画像は処置確認画面８０に表示される。そして再検査結果が「方向正常」で、作業者が撮像画像を確認した結果も「方向正常」であれば、作業者は「方向ＯＫ」ボタン８２を操作して中断していた部品装着作業を再開させる。再検査結果が「方向正常」でない場合は、作業者は前述した操作あるいは復旧作業を行う。なお、再検査による方向検査の場合、方向検査情報更新部２６は方向検査情報６０を更新しない。

作業者が復旧作業のためテープフィーダ５を抜き差ししてキャリアテープや部品Ｄに接触し、またはトレイ６やトレイ６に収納されている部品Ｄに接触する場合がある。その際、予期しない事象で部品の向きが変化して「方向違い」となる可能性がある。この場合、上述の再検査を実行すれば方向違いで部品Ｄが基板３に装着されることを防止できるが、「方向ＯＫ」を操作すると方向を誤った状態で部品Ｄを装着することになる。

このようなトラブルを防止するため、処置確認画面８０が表示された後、部品の向きを誤るおそれのある作業の前後で発生する特定のイベント（例えばテープフィーダ５の抜き差し、部品装着装置１の可動部を覆う安全カバー（図示省略）の開閉、トレイ６の出し入れ）をイベント情報収集部２３が検出した場合、処置確認部２８は「方向ＯＫ」ボタン８２を操作できないように無効化する。また、「廃棄」ボタン８４、「部品補給」ボタン８５、「吸着位置調整」ボタン８６の操作後も、「方向ＯＫ」ボタン８２は無効化される。これによって、次に再検査が必要な場合に「方向ＯＫ」ボタン８２が誤って操作され、再検査をすることなく次に工程に進むことが防止できる。

次に図９、図１０を参照して、装着ヘッド１０でピックアップされる前の部品Ｄを撮像して部品の向きを検査する方向検査を実行する方向検査部３１を備えた部品装着装置１における部品装着方法について説明する。本実施の形態の部品装着方法では、想定外の作業ミスにより部品の方向に誤りが生じている恐れがあるトリガーイベントが発生すると、その部品Ｄをピックアップする前に方向検査を実行し、部品の方向が正常な部品Ｄを基板３に装着する。

作業者は、部品装着作業を開始する前に、トリガーイベントを設定してトリガーイベント記憶部２２に記憶させる。イベント情報収集部２３は、部品装着作業中に、部品装着装置１で発生したイベント情報を収集する。そして、記憶されたトリガーイベントが発生したら、装着作業実行部２７は、部品Ｄをピックアップする前に方向検査部３１に方向検査を指示して方向検査を実行させ、方向検査の結果、部品の向きが正常（方向正常）な部品Ｄを装着ヘッド１０でピックアップして基板３に装着させる。

また、本実施の形態の他の部品装着方法では、作業者は、部品装着作業を開始する前に、トリガーイベントを設定してトリガーイベント記憶部２２に記憶させる。イベント情報収集部２３は、部品装着作業中に、部品装着装置１で発生したイベント情報を収集する。そして、方向検査情報作成部２４は、収集されたイベント情報と記憶されたトリガーイベントに基づいて方向検査情報６０を作成して方向検査情報記憶部２５に記憶させる。装着作業実行部２７は、部品ピックアップの際に、ピックアップしようとする部品Ｄと同じ部品Ｄが方向検査情報６０に含まれている場合は方向検査部３１に方向検査を指示して方向検査を実行させ、方向検査の結果、部品の向きが正常（方向正常）な部品Ｄを装着ヘッド１０でピックアップして基板３に装着させる。

ここで、図９のフローに沿って、装着作業実行部２７による部品装着作業の１ターン中の部品ピックアップ処理について説明する。まず、装着作業実行部２７は、生産データ記憶部２９に記憶された生産データから１ターン分のデータを取得し（ＳＴ１）、ターンデータ７０を作成する（ＳＴ２）。次いで装着作業実行部２７は、方向検査情報記憶部２５に記憶された方向検査情報６０に基づいて、ターンデータ７０に方向検査フラグ７４を設定する（ＳＴ３）。次いで装着作業実行部２７は、ターンデータ７０に基づいて、ノズル番号７１が「＃１」〜「＃４」のノズル１０ｂのピックアップ処理を順に実行する（ＳＴ４〜ＳＴ７）。

次に図１０のフローに沿って、ピックアップ処理（ＳＴ４〜ＳＴ７）の詳細について説明する。ノズル番号７１が「＃１」〜「＃４」のノズル１０ｂのピックアップ処理は同様であり、ここではノズル番号７１が「＃１」のノズル１０ｂのピックアップ処理（ＳＴ４）について説明する。装着作業実行部２７は、ノズル番号７１が「＃１」のノズル１０ｂに方向検査フラグ７４が有るか無いかを確認する（ＳＴ１１：方向検査フラグ確認工程）。方向検査フラグ７４が有る場合、装着作業実行部２７は、ヘッドカメラ１２を部品取出し位置に供給されている部品Ｄの上方に移動させて位置決めする（ＳＴ１２）。

次いで装着作業実行部２７は、方向検査部３１に方向検査の実行を指示する（ＳＴ１３）。指示を受けた方向検査部３１は、ヘッドカメラ１２で部品Ｄを撮像して、部品の向きを検査する。次いで装着作業実行部２７は、方向検査部３１によって実行された方向検査の結果を確認する（ＳＴ１４：方向検査結果確認工程）。方向検査の結果が「方向正常」（ＯＫ）の場合、装着作業実行部２７は、ノズル番号７１が「＃１」のノズル１０ｂを部品取出し位置に供給されている部品Ｄの上方に移動させ（ＳＴ１５：ノズル移動工程）、部品Ｄをピックアップする（ＳＴ１６：部品ピックアップ工程）。

方向検査フラグ確認工程（ＳＴ１１）において方向検査フラグ７４が無い場合、方向検査を実行することなくノズル移動工程（ＳＴ１５）、部品ピックアップ工程（ＳＴ１６）が実行される。方向検査結果確認工程（ＳＴ１４）において、方向検査の結果が「方向違い」（ＮＧ）、または「方向判別不能」の場合、作業者が携帯する携帯端末（図示省略）などを通じて作業者の呼出し（オペレータコール）が実行される（ＳＴ１７）。次いで処置確認部２８は、タッチパネル１５に処置確認画面８０を表示させ（ＳＴ１８）、作業者は、処置確認画面８０を確認して適切な操作あるいは復旧作業を実行する。

上記説明したように、本実施の形態の部品装着装置１は、部品担体に収納された部品Ｄをピックアップして基板３に装着する装着ヘッド１０と、装着ヘッド１０でピックアップされる前の部品Ｄを撮像して部品の向きを検査する方向検査を実行する方向検査部３１（ヘッドカメラ１２、画像処理部２１）と、部品装着装置１で発生するイベントであって方向検査のトリガーとなる複数のイベントを予め登録しておき、方向性を有する部品Ｄに関連して登録されているイベントと同じイベントが発生したら部品をピックアップする前に方向検査を方向検査部３１に実行させる制御部２０と、を備えている。これによって、方向検査のタイミングを柔軟に設定することができる。

本発明の部品装着装置および部品装着方法は、方向検査のタイミングを柔軟に設定することができるという効果を有し、部品を基板に実装する分野において有用である。

１ 部品装着装置
３ 基板
６ トレイ（部品担体）
１０ 装着ヘッド
１２ ヘッドカメラ（カメラ）
３１ 方向検査部
３２ 方向検査制御部
Ｄ 部品

Claims (12)

1. 部品担体に収納された部品をピックアップして基板に装着する装着ヘッドと、
   前記装着ヘッドでピックアップされる前の部品を撮像して前記部品の向きを検査する方向検査を実行する方向検査部と、
   部品装着装置で発生するイベントであって方向検査のトリガーとなる複数のイベントを予め登録しておき、方向性を有する部品に関連して登録されているイベントと同じイベントが発生したら前記部品をピックアップする前に方向検査を前記方向検査部に実行させる制御部と、を備えた、部品装着装置。
2. 前記制御部は、
   前記部品装着装置で発生するイベントと当該イベントの対象となる部品に関する情報を含むイベント情報を収集するイベント情報収集部と、
   方向検査のトリガーとなる複数のイベントを記憶するトリガーイベント記憶部と、
   前記イベント情報収集部によって収集された前記イベント情報と前記トリガーイベント記憶部に記憶されたイベントに基づいて、方向検査が必要と判断された部品をピックアップする前に前記方向検査部に方向検査を実行させる方向検査制御部と、を有する、請求項１記載の部品装着装置。
3. 前記方向検査制御部は、
   前記イベント情報収集部によって収集されたイベント情報とトリガーイベント記憶部に記憶されたイベントに基づいて、方向検査情報を作成する方向検査情報作成部と、
   前記方向検査情報を記憶する方向検査情報記憶部と、
   前記方向検査情報記憶部に記憶された方向検査情報に基づいて、前記方向検査部に方向検査を実行させる方向検査指示部と、
   方向検査が実行されると前記方向検査情報を更新する方向検査情報更新部と、を有する、請求項２記載の部品装着装置。
4. 前記方向検査情報は方向検査が行われる部品を特定する情報を含んでおり、前記方向検査指示部は、前記部品を特定する情報で特定された部品の方向検査を前記方向検査部に実行させる、請求項３記載の部品装着装置。
5. さらに、前記方向検査情報は方向検査を実行すべき回数を含んでおり、前記方向検査指示部は、前記部品を特定する情報で特定された部品の方向検査を前記回数分だけ前記方向検査部に実行させる、請求項４記載の部品装着装置。
6. 前記方向検査部は、前記部品担体に収納された部品を撮像するカメラと、前記カメラで得た画像に基づいて前記部品の向きを検査する画像処理部を備えた、請求項１から５のいずれかに記載の部品装着装置。
7. 前記カメラは、前記装着ヘッドとともに移動する、請求項６記載の部品装着装置。
8. 部品担体に収納された部品をピックアップして基板に装着する装着ヘッドと、前記装着ヘッドでピックアップされる前の部品を撮像して前記部品の向きを検査する方向検査を実行する方向検査部を備えた部品装着装置における部品装着方法であって、
   部品装着装置で発生するイベントであって方向検査のトリガーとなる複数のイベントをトリガーイベント記憶部に記憶し、
   部品装着装置で発生したイベントと当該イベントの対象となる部品に関する情報を含むイベント情報を収集し、
   方向性を有する部品に関連して前記トリガーイベント記憶部に記憶されているイベントと同じイベントが発生したら前記装着ヘッドで前記部品をピックアップする前に方向検査を実行し、
   前記方向検査が行われた部品を前記装着ヘッドでピックアップして基板に装着する、部品装着方法。
9. 部品担体に収納された部品をピックアップして基板に装着する装着ヘッドと、前記装着ヘッドでピックアップされる前の部品を撮像して前記部品の向きを検査する方向検査を実行する方向検査部を備えた部品装着装置における部品装着方法であって、
   部品装着装置で発生するイベントであって方向検査のトリガーとなる複数のイベントをトリガーイベント記憶部に記憶し、
   部品装着装置で発生したイベントと当該イベントの対象となる部品に関する情報を含むイベント情報を収集し、
   収集された前記イベント情報とトリガーイベント記憶部に記憶されたイベントに基づいて、方向検査が行われる部品を特定する情報を含んだ方向検査情報を作成して方向検査情報記憶部に記憶し、
   前記方向検査情報記憶部の前記方向検査情報を参照し、ピックアップしようとする部品と同じ部品が前記方向検査情報に含まれている場合は、前記装着ヘッドで前記部品をピックアップする前に方向検査を実行し、
   前記方向検査が行われた部品を前記装着ヘッドでピックアップして基板に装着する、部品装着方法。
10. さらに、方向検査が行われたら前記方向検査情報を更新する、請求項９記載の部品装着方法。
11. 前記更新は方向検査が行われた部品に関する方向検査情報を前記方向検査情報記憶部から削除することである、請求項１０記載の部品装着方法。
12. 前記方向検査情報が、方向検査を実行すべき回数を含み、前記更新は方向検査が行われた部品に関する前記回数を減ずることである、請求項１０記載の部品装着方法。

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