JP7113144B2

JP7113144B2 - 部品実装機

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Publication number: JP7113144B2
Application number: JP2021529667A
Authority: JP
Inventors: 光孝稲垣; 茂人大山; 春菜成田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-07-04
Filing date: 2019-07-04
Publication date: 2022-08-04
Anticipated expiration: 2039-07-04
Also published as: US12082345B2; JPWO2021002005A1; EP3996484A4; CN114026975A; EP3996484A1; CN114026975B; WO2021002005A1; EP3996484B1; US20220232747A1

Description

本明細書は、部品実装機について開示する。

従来より、部品を基板上に装着する部品実装機と、基板に実装された部品の実装状態を検査する検査装置と、を備える部品実装システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この部品実装システムは、部品種と装着位置座標と検査タイミング等が対応付けられた実装・検査データを記憶し、部品種と装着位置座標とにより部品実装を実行すると共に検査タイミングで対象となる部品の部品検査を実行する。

特開２０１２－８９５５２号公報

しかしながら、上述した部品実装システムでは、ユーザにニーズに十分に対応することができない場合が生じる。基板に下部品を実装した後、下部品の上に上部品（例えばフレーム部品）を実装する部品実装機において、上部品が実装されると、下部品は上部品で覆われて隠れる。このため、下部品の実装検査は、上部品を実装する前に行なわれなければならない。このとき、部品実装機は、複数の下部品を実装すると共に実装した複数の下部品のうちそれぞれ異なる下部品の上に上部品を実装する場合、検査の信頼性を高めるため（例えば下部品の実装検査を行なった後、その下部品の上に上部品を実装するまでの間に異物等が混入するのを回避するため）に、複数の下部品の実装検査をそれぞれ上に来る上部品を実装する直前のタイミングで行なうことが考えられる。しかし、検査の信頼性よりも生産効率を優先するユーザにとっては、上記の検査タイミングが必ずしも適切なタイミングとはならない。

本開示は、基板に対して複数の下部品を実装すると共に複数の下部品のうちそれぞれ異なる下部品の上に上部品を実装する部品実装機において、下部品の実装検査を行なう場合に、ユーザの異なるニーズに対応することができる部品実装機を提供することを主目的とする。

本開示は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本開示の部品実装機は、
部品を基板に実装する部品実装機であって、
前記部品を保持可能なヘッドと、
前記ヘッドを移動させるヘッド移動装置と、
前記ヘッド移動装置により前記ヘッドと共に移動可能に設けられ、前記基板を撮像する撮像装置と、
前記基板に下部品が実装されるよう前記ヘッドと前記ヘッド移動装置とを制御する下部品実装動作と、前記基板に実装された下部品の上に上部品が実装されるよう前記ヘッドと前記ヘッド移動装置とを制御する上部品実装動作と、前記下部品実装動作を行なった後であって前記上部品実装動作を行なう前に前記下部品を実装した基板を撮像するよう前記撮像装置と前記ヘッド移動装置とを制御すると共に該基板の撮像画像に基づいて前記下部品の実装検査を行なう下部品実装検査動作とを実行する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記基板に対して実装された複数の下部品のうち異なる下部品の上にそれぞれ前記上部品を実装する場合、前記下部品実装検査動作の実行タイミングとして、各上部品の前記上部品実装動作を行なう直前に実装対象の上部品の下に位置する下部品の実装検査を行なう第１検査モードと、前記複数の下部品の全ての実装検査を連続的に行なう第２検査モードとを含む複数の検査モードから選択された検査モードにより前記下部品実装検査動作を実行する、
ことを要旨とする。

この本開示の部品実装機の制御装置は、下部品実装動作と、上部品実装動作と、下部品実装動作を行なった後であって上部品実装動作を行なう前に下部品の実装検査を行なう下部品実装検査動作とを実行する。また、制御装置は、基板に対して実装された複数の下部品のうち異なる下部品の上にそれぞれ上部品を実装する場合、第１検査モードと第２検査モードとを含む複数の検査モードから選択された検査モードにより下部品実装検査動作を実行する。第１検査モードは、下部品実装検査動作の実行タイミングとして、各上部品の上部品実装動作を行なう直前に実装対象の上部品の下に位置する下部品の実装検査を行なうモードとされ、第２検査モードは、複数の下部品の全ての実装検査を連続的に行なうモードとされる。これにより、検査の信頼性を優先するユーザに対しては第１検査モードで下部品実装検査動作を行ない、検査の信頼性よりも生産効率を優先するユーザに対しては第２検査モードで下部品実装検査動作を行なうことで、ユーザのニーズに適切に対応することができる。

本実施形態の部品実装機１０の構成の概略を示す構成図である。部品実装機１０の制御装置６０と管理装置８０との電気的な接続関係を示す説明図である。部品Ａ～Ｄを実装した基板Ｓの一例を示す説明図である。部品Ａ～Ｄの実装シーケンスデータの一例を示す説明図である。部品実装処理の一例を示すフローチャートである。検査タイミング設定処理の一例を示すフローチャートである。検査タイミング設定データの一例を示す説明図である。検査タイミング設定データの一例を示す説明図である。変形例の検査タイミング設定データを示す説明図である。変形例の検査タイミング設定データを示す説明図である。変形例の検査タイミング設定データを示す説明図である。変形例の検査タイミング設定データを示す説明図である。作業シーケンスデータの一例を示す説明図である。作業シーケンスデータの一例を示す説明図である。変形例の部品実装処理を示すフローチャートである。変形例の検査タイミング設定データを示す説明図である。変形例の検査タイミング設定データを示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明する。

図１は、本実施形態の部品実装機１０の構成の概略を示す構成図である。図２は、部品実装機１０の制御装置６０と管理装置８０との電気的な接続関係を示す説明図である。なお、図１の左右方向がＸ軸方向であり、前（手前）後（奥）方向がＹ軸方向であり、上下方向がＺ軸方向である。

部品実装機１０は、図１に示すように、部品を供給する部品供給装置２１と、基板Ｓを搬送する基板搬送装置２２と、吸着ノズル４５を用いて部品をピックアップ（吸着）するヘッド４０と、ヘッド４０をＸ軸方向およびＹ軸方向へ移動させるヘッド移動装置３０と、実装機全体をコントロールする制御装置６０（図２参照）とを備える。また、部品実装機１０は、これらの他に、ピックアップした部品の姿勢を撮像するためのパーツカメラ２３や、交換用の吸着ノズル４５を収容するノズルステーション２４、基板Ｓに付された位置決め基準マークを撮像するためのマークカメラ２５なども備えている。部品実装機１０は、基板搬送方向（Ｘ軸方向）に複数台並べて配置されて、生産ラインを構成する。生産ラインは、管理装置８０によって管理される。

部品供給装置２１は、例えば、所定間隔で部品を収容したキャリアテープが巻回されたテープリールと、駆動モータの駆動によりテープリールからキャリアテープを引き出して部品供給位置まで送り出すテープ送り機構と、を備えるテープフィーダとして構成される。この部品供給装置２１（テープフィーダ）は、部品実装機１０が備える図示しないフィーダ台に着脱可能に取り付けられる。

基板搬送装置２２は、Ｙ軸方向に間隔を空けて配置される一対のコンベアレールを備えており、一対のコンベアレールを駆動することにより基板Ｓを図１の左から右（基板搬送方向）へと搬送する。

ヘッド移動装置３０は、図１に示すように、一対のＸ軸ガイドレール３１と、Ｘ軸スライダ３２と、Ｘ軸アクチュエータ３３（図２参照）と、一対のＹ軸ガイドレール３５と、Ｙ軸スライダ３６と、Ｙ軸アクチュエータ３７（図２参照）と、を備える。一対のＹ軸ガイドレール３５は、Ｙ軸方向に互いに平行に延在するように筐体１１の上段に設置される。Ｙ軸スライダ３６は、一対のＹ軸ガイドレール３５に架け渡され、Ｙ軸アクチュエータ３７の駆動によりＹ軸ガイドレール３５に沿ってＹ軸方向に移動する。一対のＸ軸ガイドレール３１は、Ｘ軸方向に互いに平行に延在するようにＹ軸スライダ３６の前面に設置される。Ｘ軸スライダ３２は、一対のＸ軸ガイドレール３１に架け渡され、Ｘ軸アクチュエータ３３の駆動によりＸ軸ガイドレール３１に沿ってＸ軸方向に移動する。Ｘ軸スライダ３２にはヘッド４０が取り付けられており、ヘッド移動装置３０は、Ｘ軸スライダ３２とＹ軸スライダ３６とを移動させることで、ヘッド４０をＸ軸方向とＹ軸方向とに移動させる。

ヘッド４０は、本実施形態では、周方向に等角度間隔で配列される複数（例えば４個）のノズルホルダを備えるロータリヘッドとして構成されている。ヘッド４０は、複数のノズルホルダを周方向に旋回させるＲ軸アクチュエータ４１と、複数のノズルホルダを回転（自転）させるθ軸アクチュエータ４２と、複数のノズルホルダのうち所定の旋回位置にあるノズルホルダを昇降（上下）させるＺ軸アクチュエータ４３と、を備える。各ノズルホルダの先端部には、吸着ノズル４５が着脱可能となっている。吸着ノズル４５の吸引口は、図１に示すように、電磁弁５３を介して負圧源５１と正圧源５２とエア導入口とに選択的に連通するようになっている。ヘッド４０は、吸着ノズル４５の吸引口が負圧源５１と連通するよう電磁弁５３を駆動することで、吸引口に負圧を作用させて部品を吸着することができる。また、ヘッド４０は、吸着ノズル４５の吸引口が正圧源５２と連通するよう電磁弁５３を駆動することで、吸引口に正圧を作用させて部品の吸着を解除することができる。

パーツカメラ２３は、吸着ノズル４５に吸着させた部品がパーツカメラ２３の上方を通過する際、部品を撮像し、得られた撮像画像を制御装置６０へ出力する。制御装置６０は、撮像画像において部品を認識する画像処理を行なうことで、吸着した部品の位置ずれ量（吸着ずれ量）を判定したり、吸着エラーの有無を判定したりする。

マークカメラ２５は、Ｘ軸スライダ３２に取り付けられ、ヘッド移動装置３０によってヘッド４０と共にＸ軸方向とＹ軸方向とに移動する。マークカメラ２５は、基板Ｓが搬入されたときに、当該基板Ｓに付された位置決め基準マークを撮像し、得られた撮像画像得を制御装置６０へ出力する。制御装置６０は、撮像画像において位置決め基準マークを認識する画像処理を行なうことで、搬入された基板Ｓの位置を確認する。

制御装置６０は、図２に示すように、ＣＰＵ６１を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ６１の他に、ＲＯＭ６２とＨＤＤ６３とＲＡＭ６４と入出力インタフェース６５とを備える。これらは、バス６６を介して電気的に接続されている。制御装置６０には、Ｘ軸スライダ３２の位置を検知するＸ軸位置センサ３４からの位置信号や、Ｙ軸スライダ３６の位置を検知するＹ軸位置センサ３８からの位置信号、パーツカメラ２３からの画像信号、マークカメラ２５からの画像信号などが入出力インタフェース６５を介して入力されている。一方、制御装置６０からは、部品供給装置２１への制御信号や、基板搬送装置２２への制御信号、Ｘ軸アクチュエータ３３への駆動信号、Ｙ軸アクチュエータ３７への駆動信号、Ｒ軸アクチュエータ４１への駆動信号、θ軸アクチュエータ４２への駆動信号、Ｚ軸アクチュエータ４３への駆動信号、電磁弁５３への駆動信号、パーツカメラ２３への駆動信号、マークカメラ２５への駆動信号などが入出力インタフェース６５を介して出力されている。また、制御装置６０は、管理装置８０と双方向通信可能に接続されており、互いにデータや制御信号のやり取りを行っている。

管理装置８０は、例えば、汎用のコンピュータであり、図２に示すように、ＣＰＵ８１とＲＯＭ８２とＨＤＤ８３とＲＡＭ８４と入出力インタフェース８５などを備える。これらは、バス８６を介して電気的に接続されている。この管理装置８０には、マウスやキーボード等の入力デバイス８７から入力信号が入出力インタフェース８５を介して入力されている。また、管理装置８０からは、ディスプレイ８８への画像信号が入出力インタフェース８５を介して出力されている。ＨＤＤ８３は、基板Ｓの生産ジョブを記憶している。ここで、基板Ｓの生産ジョブには、各部品実装機１０においてどの部品をどの順番で基板Ｓへ実装するか、また、そのように部品を実装した基板Ｓを何枚作製するかなどの生産スケジュールが含まれる。管理装置８０は、オペレータが入力デバイス８７を介して入力した各種データに基づいて生産ジョブを生成し、生成した生産ジョブを各部品実装機１０へ送信することで、各部品実装機１０に対して生産の開始を指示する。

次に、こうして構成された本実施形態の部品実装機１０の動作について説明する。特に、図３に示すように、基板Ｓに対して下部品Ａ，Ｂを実装すると共に実装した下部品Ａ，Ｂのうちそれぞれ異なる下部品を上から覆うように上部品（フレーム部品）Ｃを実装する場合に、当該下部品Ａ，Ｂに対して行なう実装検査について説明する。なお、図３中、アルファベットは、部品種を示し、数字は、部品の実装順序を示す。部品の実装順序は、生産スケジュールに含まれる実装シーケンスに従って決定される。実装シーケンスは、本実施形態では、各部品の実装が効率良く行なわれるように実装順序が定められたものである。部品Ａ～Ｄの実装シーケンスの一例を図４に示す。図４に示す実装シーケンスに従った部品の実装は以下のようにして行なわれる。すなわち、部品実装機１０は、まず、下部品Ａ－１～Ａ－１２，Ｂ－１３～Ｂ－１８を、下部品Ａ－１～Ａ－４，Ｂ－１３，Ｂ－１４と下部品Ａ－５～Ａ－８，Ｂ－１５，Ｂ－１６と下部品Ａ－９～Ａ－１２，Ｂ１７，Ｂ－１８をそれぞれ１セットとして指定の実装位置に順番に実装する。次に、部品実装機１０は、後に下部品Ａ－１～Ａ－１２，Ｂ－１３～Ｂ－１８の上に実装することとなる上部品Ｃ－２５～Ｃ－２７と干渉しない指定の実装位置に他の部品Ｄ－１９～Ｄ２４を順番に実装する。そして、部品実装機１０は、下部品Ａ－１～Ａ－４，Ｂ－１３，Ｂ－１４の上に上部品Ｃ－２５を実装し、下部品Ａ－５～Ａ－８，Ｂ－１５，Ｂ－１６の上に上部品Ｃ－２６を実装し、下部品Ａ－９～Ａ－１２，Ｂ－１７，Ｂ－１８の上に上部品Ｃ－２７を実装する。

次に、こうした実装シーケンスに従った部品実装処理について説明する。図５は、制御装置６０のＣＰＵ６１により実行される部品実装処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、オペレータによって生産の開始が指示されたときに実行される。制御装置６０は、管理装置８０から送信された生産ジョブを受信し、受信した生産ジョブに基づいて部品実装処理を実行する。

部品実装処理が実行されると、制御装置６０のＣＰＵ６１は、まず、基板Ｓが搬入されるよう基板搬送装置２２を制御する（ステップＳ１００）。続いて、ＣＰＵ６１は、生産ジョブに含まれる実装シーケンスデータを入力し（ステップＳ１１０）、ピックアップ番号ＰＰを値１に初期化する（ステップＳ１２０）。次に、ＣＰＵ６１は、実装シーケンスデータに従って対象部品が供給される部品供給位置の上方にヘッド４０が来るようにヘッド移動装置３０を制御すると共に（ステップＳ１３０）、吸着ノズル４５により対象部品がピックアップされるようにヘッド４０を制御する（ステップＳ１４０）。対象部品のピックアップ動作は、具体的には、吸着ノズル４５の先端（吸引口）が対象部品に当接するまで吸着ノズル４５が下降するようＺ軸アクチュエータ４３を駆動制御し、吸着ノズル４５の吸引口に負圧が作用するよう電磁弁５３を駆動制御することにより行なう。そして、ＣＰＵ６１は、実装シーケンスデータに基づいて同一ピックアップ番号ＰＰの未吸着部品が残存するか否かを判定する（ステップＳ１５０）。ＣＰＵ６１は、同一ピックアップ番号ＰＰの未吸着部品が残存すると判定すると、ステップＳ１３０に戻って、対象部品のピックアップ動作を繰り返す。例えば、ヘッド４０が備える４個のノズルホルダにそれぞれ吸着ノズル４５を装着した場合、ヘッド４０は対象部品を４個まで保持することができる。このため、これらの対象部品は、同一ピックアップ番号ＰＰに設定される。

一方、ＣＰＵ６１は、同一ピックアップ番号ＰＰの未吸着部品が残存しないと判定すると、目標実装位置の上方にヘッド４０が来るようにヘッド移動装置３０を制御する（ステップＳ１６０）。ＣＰＵ６１は、ピックアップした部品がパーツカメラ２３の上方を通過するようにヘッド４０を移動させ、部品がパーツカメラ２３の上方を通過する際に当該部品を撮像し、得られた撮像画像に基づいて部品の吸着ずれ量を算出すると共に算出した吸着ずれ量に基づいて目標実装位置を補正する。続いて、ＣＰＵ６１は、目標実装位置に対象部品が実装されるようにヘッド４０を制御する（ステップＳ１７０）。対象部品の実装動作は、具体的には、対象部品が基板Ｓの表面に当接するまで吸着ノズル４５が下降するようＺ軸アクチュエータ４３を駆動制御し、吸着ノズル４５の吸引口に正圧が作用するよう電磁弁５３を駆動制御することにより行なう。そして、ＣＰＵ６１は、ヘッド４０に未実装の部品が保持されているか否かを判定する（ステップＳ１８０）。ＣＰＵ６１は、ヘッド４０に未実装部品が保持されていると判定すると、ステップＳ１６０に戻って、対象部品を目標実装位置の上方へ移動させると共に当該目標実装位置に実装する処理を繰り返す。

一方、ＣＰＵ６１は、ヘッド４０に未実装部品が保持されていないと判定すると、現在のピックアップ番号ＰＰが検査関連ピックアップ番号ＰＰ＊と一致するか否かを判定する（ステップＳ１９０）。ＣＰＵ６１は、現在のピックアップ番号ＰＰが検査関連ピックアップ番号ＰＰ＊と一致すると判定すると、下部品を検査して（ステップＳ２００）、ステップＳ２１０に進み、一致しないと判定すると、ステップＳ２００をスキップしてステップＳ２１０に進む。ここで、検査関連ピックアップ番号ＰＰ＊は、下部品の検査を実行するタイミング（検査タイミング）を示すものである。検査タイミングは、後述する検査タイミング設定処理により設定される。本実施形態では、検査関連ピックアップ番号ＰＰ＊と同一番号のピックアップ番号ＰＰにおける全ての対象部品の実装動作が完了した直後のタイミングで、下部品の実装検査が行なわれる。実装検査は、例えば、部品の実装動作を行なった後の基板Ｓをマークカメラ２５で撮像し、得られた撮像画像において当該部品を認識する画像処理を行ない、部品の認識が成功したときには部品が正常に実装されたと判定し、部品の認識が失敗したときには部品が正常に実装されなかったと判定することにより行なわれてもよい。また、実装検査は、部品の認識結果から基板Ｓに対する部品の実装ずれ量（位置ずれ量や回転ずれ量）を算出し、算出した実装ずれ量が許容範囲内であるときには部品が正常に実装されたと判定し、算出した実装ずれ量が許容範囲を超えているときには部品が正常に実装されなかったと判定することにより行なわれてもよい。

次に、ＣＰＵ６１は、実装シーケンスが終了したか否かを判定する（ステップＳ２１０）。ＣＰＵ６１は、実装シーケンスが終了していないと判定すると、ピックアップ番号ＰＰを値１だけインクリメントし（ステップＳ２２０）、ステップＳ１３０に戻って、更新したピックアップ番号ＰＰにおける対象部品のピックアップ動作や実装動作を実行すると共に必要に応じて検査動作を実行する処理を繰り返す。そして、ＣＰＵ６１は、ステップＳ２１０において実装シーケンスが終了したと判定すると、基板Ｓが搬出されるように基板搬送装置２２を制御して（ステップＳ２３０）、本処理を終了する。

次に、検査タイミング設定処理について説明する。図６は、管理装置８０のＣＰＵ８１により実行される検査タイミング設定処理の一例を示すフローチャートである。検査タイミング設定処理が実行されると、管理装置８０のＣＰＵ８１は、まず、検査モードの選択を受け付ける（ステップＳ３００）。この処理は、例えば、検査モードを選択するための検査モード選択画面をディスプレイ８８に表示し、検査モード選択画面において表示される選択肢の中からオペレータが希望する検査モードの入力を入力デバイス８７を介して受け付けることにより行なわれる。検査モードの選択肢には、第１検査モードと、第２検査モードとを有する。第１検査モードは、検査の信頼性を優先して検査タイミングを規定したモードである。一方、第２検査モードは、検査の信頼性よりも生産効率を優先して検査タイミングを規定したモードである。

ＣＰＵ８１は、検査モードの選択を受け付けると、受け付けた検査モードが第１検査モードであるか否かを判定する（ステップＳ３１０）。ＣＰＵ８１は、受け付けた検査モードが第１検査モードであると判定すると、実装対象の上部品の実装直前のタイミングで当該上部品の下に位置する下部品が検査されるように検査タイミング設定データを作成して（ステップＳ３２０）、本処理を終了する。一方、ＣＰＵ８１は、受け付けた検査モードが第１検査モードでなく第２検査モードであると判定すると、全ての下部品が連続的に検査されるように検査タイミング設定データを作成して（ステップＳ３３０）、本処理を終了する。

図７Ａおよび図７Ｂは、検査タイミング設定データの一例を示す説明図である。図７Ａおよび図７Ｂは、上述した図４の実装シーケンスに従って実装作業を行なる場合に用いられる検査タイミング設定データを示す。また、図７Ａ，図７Ｂ中、関連ピックアップ番号ＰＰ＊（関連ＰＰ番号）の欄における番号は、その番号（ピックアップ番号ＰＰ）における対象部品が全て実装された後に下部品の実装検査を行なうことを示す。なお、図４の実装シーケンスでは、部品実装機１０は、ピックアップ番号ＰＰ＝６において、４個の他の部品Ｄ－２１～Ｄ－２４を全て実装した後、ピックアップ番号ＰＰ＝７において、実装済みの下部品Ａ－１～Ａ－４，Ｂ－１３，Ｂ－１４の上に１個の部品Ｃ－２５を実装する。部品実装機１０は、部品Ｃ－２５を実装した後、ピックアップ番号ＰＰ＝８において、実装済みの下部品Ａ－５～Ａ－８，Ｂ－１５，Ｂ－１６の上に１個の部品Ｃ－２６を実装する。そして、部品実装機１０は、部品Ｃ－２６を実装した後、ピックアップ番号ＰＰ＝９において、実装済みの下部品Ａ－９～Ａ－１２，Ｂ－１７，Ｂ－１８の上に１個の部品Ｃ－２７を実装する。

第１検査モードでは、図７Ａに示すように、上部品Ｃ－２５の下に隠れることとなる下部品Ａ－１～Ａ－４，Ｂ－１３，Ｂ－１４の検査は、ピックアップ番号ＰＰ＝６において最後の他の部品Ｄ－２４が実装された直後のタイミング、言い換えるとピックアップ番号ＰＰ＝７において上部品Ｃ－２５が実装される直前のタイミングで行なわれる。また、第１検査モードでは、上部品Ｃ－２６の下に隠れることとなる下部品Ａ－５～Ａ－８，Ｂ－１５，Ｂ－１６の検査は、ピックアップ番号ＰＰ＝７において上部品Ｃ－２５が実装された直後のタイミング、言い換えるとピックアップ番号ＰＰ＝８において上部品Ｃ－２６が実装される直前のタイミングで行なわれる。さらに、第１検査モードでは、上部品Ｃ－２７の下に隠れることとなる下部品Ａ－９～Ａ－１２，Ｂ－１７，Ｂ－１８の検査は、ピックアップ番号ＰＰ＝８において上部品Ｃ－２６が実装された直後のタイミング、言い換えるとピックアップ番号ＰＰ＝９において上部品Ｃ－２７が実装される直前のタイミングで行なわれる。このように、第１検査モードでは、下部品の検査は、その下部品の上に実装される上部品の実装直前のタイミングで行なわれる。第１検査モードでは、下部品の検査とその下部品の上に実装する上部品の実装動作との間に時間が空かないようにすることで、下部品の検査を行なった後、その下部品の上に上部品を実装するまでの間に、異物等が混入するのを回避することができ、下部品の検査の信頼性を高めることができる。

一方、第２検査モードでは、図７Ｂに示すように、上部品Ｃ－２５～Ｃ－２７の下に隠れることとなる全ての下部品Ａ－１～Ａ－１２，Ｂ－１３～１８の検査は、いずれも、ピックアップ番号ＰＰ＝６において最後の他の部品Ｄ－２４が実装された直後のタイミング、言い換えるとピックアップ番号ＰＰ＝７において上部品Ｃ－２５が実装される直前のタイミングで連続的に行なわれる。このように、第２検査モードでは、全ての下部品の検査をまとめて実行することで、検査時間を短縮することができ、生産効率を高めることができる。

こうした第１検査モードと第２検査モードの選択はユーザの操作によって任意に行なうことができるため、ユーザの異なるニーズにも適切に対応することができる。

ここで、実施形態の主要な要素と発明の開示の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。即ち、ヘッド４０がヘッドに相当し、ヘッド移動装置３０がヘッド移動装置に相当し、マークカメラ２５が撮像装置に相当し、制御装置６０が制御装置に相当する。

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態では、検査タイミング設定データは、関連ピックアップ番号ＰＰ＊と一致するピックアップ番号ＰＰにおいて全ての対象部品の実装動作が行なわれた後に検査が行なわれることを示すものとした。しかし、検査タイミング設定データは、図８Ａ，図８Ｂに示すように、関連ピックアップ番号ＰＰ＊と一致するピックアップ番号ＰＰにおいて最初の対象部品の実装動作が行なわれる前に検査が行なわれることを示すものとしてもよい。また、検査タイミング設定データは、図９Ａ，図９Ｂに示すように、ピックアップ番号ＰＰ毎に、そのタイミングで検査を実行するか否かを示すものとしてもよい。

また、上述した実施形態では、検査タイミング設定データは、実装シーケンスデータとは別に設けられるものとした。しかし、検査タイミング設定データは、実装シーケンスデータに組み込まれて実装作業と検査作業とを含む作業シーケンスデータとして構成されてもよい。作業シーケンスデータは、図１０Ａ，図１０Ｂに示すように、作業番号ごとに、作業内容と作業対象と作業グループ番号とが互いに関連付けられて構成される。部品実装機１０は、作業番号の順に、当該作業番号に関連付けられた作業対象に対して当該作業番号に関連付けられた作業内容で作業を行なう。ここで、作業内容には、対象部品の実装作業と、対象部品の実装検査とが含まれる。また、作業対象には、実装作業を行なう場合には対象部品の部品種が含まれ、実装検査を行なう場合にはその検査対象を識別する情報（検査１，検査２，検査３）が含まれる。また、作業グループ番号は、実装作業を行なう場合の上述したピックアップ番号に相当する。

また、上述した実施形態では、部品実装機１０は、下部品の実装と、上部品の実装と、下部品の検査とを行なうものとしたが、これらに加えて、上部品の検査も行なうものとしてもよい。図１１は、制御装置６０のＣＰＵ６１により実行される変形例の部品実装処理を示すフローチャートである。変形例の部品実装処理の各処理のうち実施形態の部品実装処理と同一の処理については同一のステップ番号を付し、その説明は重複するから省略する。

図１１に示す変形例の部品実装処理が実行されると、ＣＰＵ６１は、ステップＳ１９０において、現在のピックアップ番号ＰＰが検査関連ピックアップ番号ＰＰ＊と一致すると判定すると、検査種別が下部品検査であるか否かを判定する（ステップＳ２４０）。ＣＰＵ６１は、検査種別が下部品検査であると判定すると、下部品を検査して（ステップＳ２００）、ステップＳ２１０に進み、検査種別が下部品検査でなく上部品検査であると判定すると、上部品を検査して（ステップＳ２５０）、ステップＳ２１０に進む。図１２Ａおよび図１２Ｂは、変形例の検査タイミング設定データを示す説明図である。図１２Ａおよび図１２Ｂは、図４の実装シーケンスデータに従って実装作業を行なう場合に用いられる検査タイミング設定データを示す。図示するように、変形例では、上部品の検査タイミングは、第１検査モードおよび第２検査モードのいずれも、ピックアップ番号ＰＰ＝９において上部品Ｃ－２５～Ｃ－２７のうち最後の上部品Ｃ－２７が実装された後に当該上部品Ｃ－２５～Ｃ－２７の検査が行なわれるように設定される。

また、上述した実施形態では、検査モードとして、複数の上部品のうち実装対象の上部品を実装する直前にその実装対象の上部品の下に位置する下部品の実装検査を行なう第１検査モードと、全ての下部品の実装検査を連続的に行なう第２検査モードとを備え、部品実装機１０は、第１検査モードおよび第２検査モードのうち選択された検査モードで実装検査を行なうものとした。しかし、部品実装機１０は、実装シーケンスに従って部品を実装すると、第２検査モードの実行が不可能である場合（例えば、下部品Ａ－１～Ａ－４，Ｂ－１３，Ｂ－１４を実装した後、下部品Ａ－５～Ａ－８，Ｂ－１５，Ｂ－１６を実装する前に上部品Ｃ－２５を実装する場合等）には、ユーザの選択に拘わらず第１検査モードを実行するものとしてもよい。

さらに、上述した実施形態では、検査モードとして、複数の上部品のうち実装対象の上部品を実装する直前にその実装対象の上部品の下に位置する下部品の実装検査を行なう第１検査モードと、全ての下部品の実装検査を連続的に行なう第２検査モードとを備えるものとした。しかし、第１検査モードおよび第２検査モードと異なる他の検査モードを備えてもよい。例えば、他の検査モードとして、実装シーケンスに基づいて下部品が実装された後、当該下部品の実装検査の実行タイミングをユーザが任意に指定可能な第３検査モードを備えてもよい。

以上説明したように、本開示の部品実装機は、部品を基板に実装する部品実装機であって、前記部品を保持可能なヘッドと、前記ヘッドを移動させるヘッド移動装置と、前記ヘッド移動装置により前記ヘッドと共に移動可能に設けられ、前記基板を撮像する撮像装置と、前記基板に下部品が実装されるよう前記ヘッドと前記ヘッド移動装置とを制御する下部品実装動作と、前記基板に実装された下部品の上に上部品が実装されるよう前記ヘッドと前記ヘッド移動装置とを制御する上部品実装動作と、前記下部品実装動作を行なった後であって前記上部品実装動作を行なう前に前記下部品を実装した基板を撮像するよう前記撮像装置と前記ヘッド移動装置とを制御すると共に該基板の撮像画像に基づいて前記下部品の実装検査を行なう下部品実装検査動作とを実行する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記基板に対して実装された複数の下部品のうち異なる下部品の上にそれぞれ前記上部品を実装する場合、前記下部品実装検査動作の実行タイミングとして、各上部品の前記上部品実装動作を行なう直前に実装対象の上部品の下に位置する下部品の実装検査を行なう第１検査モードと、前記複数の下部品の全ての実装検査を連続的に行なう第２検査モードとを含む複数の検査モードから選択された検査モードにより前記下部品実装検査動作を実行することを要旨とする。

こうした本開示の部品実装機において、前記制御装置は、前記複数の検査モードのうちオペレータの操作により選択された検査モードにより前記下部品実装検査動作を行なうものとしてもよい。こうすれば、容易に検査モードを選択することができる。

また、本開示の部品実装機において、前記制御装置は、前記上部品実装動作を行なった後、前記上部品を実装した基板を撮像するよう前記撮像装置と前記ヘッド移動装置とを制御すると共に該基板の撮像画像に基づいて前記上部品の実装検査を行なう上部品実装検査動作を実行するものとしてもよい。こうすれば、部品実装機は、単体で下部品および上部品のそれぞれの実装と検査とを実行することができる。

本発明は、部品実装機の製造産業などに利用可能である。

１０部品実装機、１１筐体、２１部品供給装置、２２基板搬送装置、２３パーツカメラ、２４ノズルステーション、２５マークカメラ、３０ヘッド移動装置、３１Ｘ軸ガイドレール、３２Ｘ軸スライダ、３３Ｘ軸アクチュエータ、３５Ｙ軸ガイドレール、３６Ｙ軸スライダ、３７Ｙ軸アクチュエータ、４０ヘッド、４１Ｒ軸アクチュエータ、４２ θ軸アクチュエータ、４３Ｚ軸アクチュエータ、５１負圧源、５２正圧源、５３電磁弁、６０制御装置、６１ＣＰＵ、６２ＲＯＭ、６３ＨＤＤ、６４ＲＡＭ、６５入出力インタフェース、６６バス、８０管理装置、８１ＣＰＵ、８２ＲＯＭ、８３ＨＤＤ、８４ＲＡＭ、８５入出力インタフェース、８６バス、８７入力デバイス、８８ディスプレイ、Ｓ基板。

Claims

部品を基板に実装する部品実装機であって、
前記部品を保持可能なヘッドと、
前記ヘッドを移動させるヘッド移動装置と、
前記ヘッド移動装置により前記ヘッドと共に移動可能に設けられ、前記基板を撮像する撮像装置と、
前記基板に下部品が実装されるよう前記ヘッドと前記ヘッド移動装置とを制御する下部品実装動作と、前記基板に実装された下部品の上に上部品が実装されるよう前記ヘッドと前記ヘッド移動装置とを制御する上部品実装動作と、前記下部品実装動作を行なった後であって前記上部品実装動作を行なう前に前記下部品を実装した基板を撮像するよう前記撮像装置と前記ヘッド移動装置とを制御すると共に該基板の撮像画像に基づいて前記下部品の実装検査を行なう下部品実装検査動作とを実行する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記基板に対して実装された複数の下部品のうち異なる下部品の上にそれぞれ前記上部品を実装する場合、前記下部品実装検査動作の実行タイミングとして、各上部品の前記上部品実装動作を行なう直前に実装対象の上部品の下に位置する下部品の実装検査を行なう第１検査モードと、前記複数の下部品の全ての実装検査を連続的に行なう第２検査モードとを含む複数の検査モードから選択された検査モードにより前記下部品実装検査動作を実行する、
部品実装機。
請求項１に記載の部品実装機であって、
前記制御装置は、前記複数の検査モードのうちオペレータの操作により選択された検査モードにより前記下部品実装検査動作を行なう、
部品実装機。
請求項１または２に記載の部品実装機であって、
前記制御装置は、前記上部品実装動作を行なった後、前記上部品を実装した基板を撮像するよう前記撮像装置と前記ヘッド移動装置とを制御すると共に該基板の撮像画像に基づいて前記上部品の実装検査を行なう上部品実装検査動作を実行する、
部品実装機。