JP7339919B2 - ノズル補修装置 - Google Patents

Description

本明細書は、ノズル補修装置に関する。

従来、基板に装着される部品を保持可能なノズルを管理するノズル管理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。ノズルは、部品装着機の有する装着ヘッドに着脱可能であり、部品の大きさなどに応じて複数種類用意されている。装着ヘッドには、対象部品に応じたノズルが装着保持される。装着ヘッドは、部品装着機内で移動可能である。部品は、保持位置でノズルに保持された後、装着ヘッドの移動により移動され、保持解除位置でノズルによる保持が解除されて基板に装着される。

上記した基板への部品の装着処理の過程で、ノズルに保持される部品は、下方から部品カメラにより撮像される。部品カメラにより撮像された画像は、ノズルに対する部品の保持位置や保持姿勢などの検出に用いられる。そして、その検出結果は、部品が基板に装着される際の姿勢制御などに用いられる。

特許文献１のノズル管理装置は、部品装着機の稼働中に、ノズルの使用履歴やエラー履歴に基づいて、そのノズルのメンテナンスの要否を判定する。そして、そのメンテナンスが必要であるときに、作業者にそのノズルのメンテナンスの案内を行う。

特開２０１６－２０１４０４号公報

ところで、ノズルの外面には、上記した部品カメラによる部品の撮像時に得られるカメラ画像上で背景となる所定外面が存在する。この所定外面は、カメラ画像上で部品とのエッジが際立つように例えば黒色のインクで塗装されている。しかしながら、ノズルは、経年劣化などによって外面の塗装が剥がれるなどの損傷が生じることがある。

特に、ノズルは、装着ヘッドに着脱可能であり、装着ヘッドに装着保持されていないときはノズルステーションに保管される。このノズルは、軸先端に部品を保持する軸部と、軸部の外形よりも大きな外形を有するように形成されたフランジ部と、を有する。このフランジ部は、軸部の軸根元側に配置されており、例えばノズルステーションでの保管時にそのノズルステーションの保持面に接した状態に載置される。このため、このフランジ部の下方に向いたフランジ面は、ノズルステーションの保持面に摺動し易く、インクが塗装されている場合はその塗装剥がれが生じ易くなる。

ノズルの外面が損傷すると、そのノズルにおける色が比較的明るい下地が外部から視認できる状態になるなどにより、部品カメラが部品を撮像したカメラ画像上で部品とノズル外面とのエッジが付き難くなり、そのエッジの誤検出が生じ易くなるおそれがある。

本明細書は、カメラ画像上で背景となるノズル外面の塗装剥がれなどの損傷に起因してそのカメラ画像上での部品とノズル外面とのエッジが誤検出されるのを防止することが可能なノズル補修装置を開示する。

本明細書は、基板に装着される部品を保持可能なノズルを載置する載置部と、前記ノズルの外面のうち、前記基板への前記部品の装着処理において前記ノズルに保持された前記部品を撮像対象としたカメラ画像上で背景となる所定外面を補修する補修部と、を備える、ノズル補修装置を開示する。

本開示によれば、ノズルの外面のうち、基板への部品の装着処理においてノズルに保持された部品を撮像対象としたカメラ画像上で背景となる所定外面が補修される。このため、カメラ画像上で背景となるノズル外面の損傷に起因してそのカメラ画像上での部品とノズル外面とのエッジが誤検出されるのを防止することができる。

一実施形態に係る部品装着機の平面図である。 部品装着機で用いられる部品を保持可能なノズルの斜視図である。 ノズルを保管するノズルステーションの斜視図である。 ノズルステーションにノズルが保管される状態を表した断面図である。 部品装着機及びノズル管理装置を含むシステムの構成図である。 部品を保持するノズルを下方から見た図である。 ノズル補修装置において実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。 ノズル補修装置が備える補修ユニットの構造を表した断面図である。 補修ユニットの斜視図である。 補修ユニットが有する中空穴が最も縮径したときのスタンプ台の平面図である。 補修ユニットが有する中空穴が最も拡径したときのスタンプ台の平面図である。 一変形形態に係るノズル補修装置が備える補修ユニットの概略構成図である。

以下、ノズル補修装置を具体化した実施形態について図面を用いて説明する。ノズル補修装置は、部品装着機で用いられるノズルを補修する装置である。ノズル補修装置は、ノズルを洗浄するノズル洗浄装置、ノズルを検査する検査装置、及びノズルを管理するノズル管理装置などに適用される。

１．部品装着機
部品装着機１０は、フィーダにより供給された部品２をノズル９０に保持させて基板３に装着する装置である。部品装着機１０は、図１に示す如く、基板搬送部１１と、部品供給部１２と、部品移載部１３と、ノズルステーション１４と、部品カメラ１５と、を備えている。

基板搬送部１１は、基板３を搬送する部位であって、例えばベルトコンベアである。部品供給部１２は、基板３に装着される部品２を部品供給位置に供給する部位である。部品供給部１２は、部品２を収容するキャリアテープを送るフィーダを有している。部品移載部１３は、部品供給位置に供給された部品２を基板３に移載する部位である。

部品移載部１３は、ノズル９０が着脱可能に装着保持される装着ヘッド１３ａを有している。装着ヘッド１３ａは、任意の位置に移動可能である。装着ヘッド１３ａは、部品供給位置に供給された部品２をノズル９０に保持させ、その後、その部品２を基板搬送部１１で所定装着位置に位置決めされている基板まで移動させて、ノズル９０による部品２の保持を解除してその部品２を基板３に装着させる。

ノズル９０は、部品２を保持する部材である。具体的には、ノズル９０は、負圧により部品２を吸着して保持する。ノズル９０は、装着ヘッド１３ａに着脱可能であり、部品２の種別などに応じて複数種類用意されている。装着ヘッド１３ａに装着保持されるノズル９０は、対象の部品２の種別などに応じて適宜交換される。ノズル９０は、装着ヘッド１３ａに装着保持されないときは、ノズルステーション１４に保持される。ノズル９０は、図２に示す如く、胴体軸部９１と、保持軸部９２と、フランジ部９３と、把持部９４と、を有している。

胴体軸部９１は、装着ヘッド１３ａに装着保持される本体部として機能する部位である。胴体軸部９１は、円筒状に形成されている。胴体軸部９１には、保持軸部９２の軸先端に負圧を導くための管路が形成されている。尚、胴体軸部９１の外径及び内径はそれぞれ、ノズル９０の種別などに応じて異なっていてよい。また、胴体軸部９１は、軸方向位置に応じて外径が変化する段差を有するものであってよい。

保持軸部９２は、軸先端で部品に接触してその部品を保持する部位である。保持軸部９２は、胴体軸部９１から同軸上で軸先端側に延伸しており、円管状に形成されている。保持軸部９２の外径は、胴体軸部９１の外径に比して小さい。保持軸部９２は、胴体軸部９１に対して軸方向に進退可能に構成されている。保持軸部９２は、図示しない弾性部材により胴体軸部９１から進出する軸先端側に付勢されている。保持軸部９２は、先端部に胴体軸部９１側への荷重を加えられた場合に、上記の弾性部材による弾性力に抗して胴体軸部９１の内部に後退する。尚、保持軸部９２の外径及び内径はそれぞれ、ノズル９０の種別などに応じて異なっていてよい。

フランジ部９３は、装着ヘッド１３ａに接した状態で載置される部位である。フランジ部９３は、保持軸部９２の軸根元側に配置されており、具体的には、胴体軸部９１の軸先端部に取り付けられている。フランジ部９３は、円盤状に形成されており、保持軸部９２の外形よりも大きな外形を有するように形成されている。フランジ部９３の外径は、保持軸部９２の外径よりも大きくかつ胴体軸部９１の外径以上である。フランジ部９３の外周縁の一部には、径方向内側（すなわち、ノズル９０の胴体軸部９１側に凹んだノッチ９３ａが形成されている。ノッチ９３ａは、ノズル９０が載置される際の回転規制に用いられる。尚、フランジ部９３の外径は、ノズル９０の種別などに応じて異なっていてよい。また、フランジ部９３の内径は、胴体軸部９１の外径に合わせて設定されている。

把持部９４は、ノズル９０の移載時などにノズル移載装置にノズル９０を把持させるための部位である。把持部９４は、胴体軸部９１から軸方向に直交する径方向に棒状に延びている。把持部９４は、胴体軸部９１を挟んで一対設けられている。

ノズル９０には、２Ｄコード（図示せず）が付されている。尚、この２Ｄコードが付される箇所は、ノズル９０のフランジ部９３の上方に向いたフランジ面（フランジ上面）であってよい。この２Ｄコードには、ノズル９０の種別などを含む固有識別情報が含まれる。

ノズルステーション１４は、装着ヘッド１３ａに装着保持されないノズル９０を保管する保管装置である。ノズルステーション１４は、図３に示す如く、直方体をなすように形成されている。ノズルステーション１４は、部品装着機１０の基台に着脱可能に設置される。ノズルステーション１４は、複数の保持部１４ａを有している。複数の保持部１４ａは、一つずつノズル９０を保持することが可能である。保持部１４ａは、整列して並んで配置されている。保持部１４ａは、ノズル９０を、胴体軸部９１が上部に位置しかつ保持軸部９２が下部に位置する姿勢でフランジ部９３の下方に向いたフランジ面（以下、フランジ下面と称す。）９３ｂが接触した状態で保持する。

具体的には、ノズルステーション１４は、図４に示す如く、ベースプレート１４ｂと、カバープレート１４ｃと、を有している。ベースプレート１４ｂは、ノズル９０を保持する部材である。ベースプレート１４ｂは、保持部１４ａとして、ノズル９０が貫く略円形の保持穴１４ｂ１を有している。保持穴１４ｂ１は、複数設けられている。各保持穴１４ｂ１は、段付き穴である。ベースプレート１４ｂは、ノズル９０のフランジ部９３が載置される載置面１４ｂ２を有している。載置面１４ｂ２には、ノッチ９３ａに係合するピン（図示せず）が設けられている。ノズル９０は、フランジ部９３が載置面１４ｂ２に載置された状態でノッチ９３ａへのピン係合により回転規制される。

カバープレート１４ｃは、ベースプレート１４ｂの上面を覆う部材である。カバープレート１４ｃは、ベースプレート１４ｂに対して所定方向Ａに所定量だけ摺動可能である。カバープレート１４ｃは、保持部１４ａとして、ノズル９０が貫く円形の抜け穴１４ｃ１と、抜け穴１４ｃ１に連通するスロット穴１４ｃ２と、を有している。抜け穴１４ｃ１は、保持穴１４ｂ１の径と略同じ径を有している。スロット穴１４ｃ２は、抜け穴１４ｃ１の外周一部に径方向外方に向けて突出するように設けられている。スロット穴１４ｃ２の大きさは、ノズル９０の胴体軸部９１の外径よりも僅かに大きくなるように形成されている。

カバープレート１４ｃは、ベースプレート１４ｂに対して、保持穴１４ｂ１の中心と抜け穴１４ｃ１の中心とが一致する状態と、保持穴１４ｂ１の中心上方にスロット部３６が位置して保持穴１４ｂ１の一部が塞がれる状態との間で摺動することが可能である。カバープレート１４ｃは、保持穴１４ｂ１の一部を閉塞する方向に付勢されており、ノズル９０が載置面１４ｂ２に載置されている場合にそのノズル９０が外部に飛び出さないように拘束する。カバープレート１４ｃは、付勢力に抗した所定操作によりベースプレート１４ｂに対して摺動する。そして、保持穴１４ｂ１の中心と抜け穴１４ｃ１の中心とが一致した状態では、ノズル９０の着脱が可能である。

ノズルステーション１４には、２Ｄコード１４ｄが付される。２Ｄコード１４ｄが付される箇所は、ノズルステーション１４の上面の所定箇所である。２Ｄコード１４ｄには、ノズルステーション１４の種別などを含む固有識別情報が含まれる。

部品カメラ１５は、部品２を撮像対象とするカメラである。部品カメラ１５は、部品装着機１０の本体下部に配置されている。部品カメラ１５は、ノズル９０に保持されている部品２を下方から撮像する。部品カメラ１５は、部品供給部１２により部品２が供給される部品供給位置から基板搬送部１１により基板３が位置決めされる所定装着位置まで部品２が移動される過程で、その部品２を撮像する。

部品カメラ１５は、撮像時においてノズル９０の保持軸部９２の軸中心を通りその軸中心に沿うように上方へ指向されている。部品カメラ１５によるカメラ画像上には、ノズル９０のフランジ部９３を背景として、ノズル９０に保持されている部品２が含まれる。カメラ画像は、エッジ処理された後、フランジ部９３に対する部品２の位置検出に用いられる。この検出された部品２の位置情報は、ノズル９０に保持された部品２の基板３への装着時におけるそのノズル９０の位置制御や姿勢制御に用いられる。

ノズル９０のフランジ部９３（特に、その下方に向いたフランジ下面９３ｂ）には、インクで塗装が施されている。この塗装は、部品カメラ１５によるカメラ画像上で部品２とフランジ部９３とのエッジが際立つように例えば黒色のインクで行われる。

２．ノズル管理装置
ノズル管理装置２０は、ノズル９０を管理する装置である。具体的には、ノズル管理装置２０は、ノズル９０がノズルステーション１４に保管された状態でそのノズル９０を対象として洗浄、検査、及び保管などを行う。ノズル管理装置２０は、部品装着機１０の外部に設置されている。ノズル管理装置２０は、図５に示す如く、洗浄ユニット２１と、検査ユニット２２と、補修ユニット６０と、ノズルストッカ２４と、排出ボックス２５と、ノズル移載装置３０と、ノズルステーション設置部４０と、制御装置５０と、を備えている。

洗浄ユニット２１は、ノズル９０を洗浄するユニットである。具体的には、洗浄ユニット２１は、ノズル移載装置３０により洗浄用のパレットに移載されたノズル９０の内部に高圧の水を流通させると共に、そのノズル９０の外面に高圧の水を噴射して洗浄する。また、洗浄ユニット２１は、洗浄されたノズル９０に温風を吹き付けて、ノズル９０を乾燥させる。尚、ノズル９０は、所定の洗浄液に浸漬された状態で所定周波数の超音波により外部に付着する汚れが除去されるものであってもよい。

検査ユニット２２は、ノズル９０の状態を検査するユニットである。検査ユニット２２は、洗浄ユニット２１によりノズル９０が洗浄された後にそのノズル９０の状態を検査する。この検査対象の状態には、保持軸部９２への異物付着の有無や保持軸部９２の欠けの有無などの先端状態、保持軸部９２が胴体軸部９１の内部へ後退する際の摺動抵抗などの摺動状態、ノズル９０の内部を流通可能な流量の流通状態、フランジ部９３のフランジ下面９３ｂの塗装状態、及びノズル９０の２Ｄコードの状態などが含まれる。

検査ユニット２２は、検査カメラ２２ａを有している。検査カメラ２２ａは、ノズル９０及び２Ｄコードを撮像対象とするカメラである。特に、検査カメラ２２ａは、ノズル９０のフランジ部９３のフランジ下面９３ｂを撮像することが可能である。尚、検査カメラ２２ａは、上記の部品カメラ１５と同等の性能を有するものであってよい。

ノズル９０の先端状態は、検査カメラ２２ａの撮像画像上に映る外観により検査される。ノズル９０の摺動状態は、ロードセル（図示せず）を用いた測定などにより検査される。ノズル９０の流通状態は、洗浄後のノズル９０に規定圧力で供給される流体の流量測定により検査される。ノズル９０の塗装状態は、検査カメラ２２ａの撮像画像の明るさにより検査される。ノズル９０の２Ｄコードの状態は、検査カメラ２２ａの撮像画像を用いたコード読み取りにより検査される。

補修ユニット６０は、ノズル９０の外面を補修するノズル補修装置である。具体的には、補修ユニット６０は、検査ユニット２２による検査結果としてフランジ部９３のフランジ下面９３ｂの塗装が剥がれている場合に、そのフランジ下面９３ｂをインクで塗装することによりそのフランジ下面９３ｂを補修する。尚、この塗装されるインクの色は、部品カメラ１５が部品２を撮像した場合にそのカメラ画像からその部品２とフランジ部９３のフランジ下面９３ｂとのエッジが検出し易くなる色であればよく、例えば黒色が好適である。補修ユニット６０は、図８に示す如く、載置部６１と、塗装部６２と、を有している。

載置部６１は、ノズル９０を載置する台座である。載置部６１は、ノズル管理装置２０の基台に設置されている。載置部６１は、ノズル９０のフランジ部９３をその重力に抗して支持することが可能である。載置部６１は、図９に示す如く、ノズル９０の軸中心Ｃ回りに複数（例えば３つ）に分離したブロック状に形成されている。以下、これら複数のブロック状の部材を載置片部６１ａと称す。

複数の載置片部６１ａは、載置されるノズル９０の軸中心Ｃ回りに配置されている。載置部６１は、後述の駆動部により、ノズル管理装置２０の基台に対して移動することが可能である。具体的には、複数の載置片部６１ａは、互いに同期しつつ上記の軸中心Ｃを中心にして径方向に移動して拡径及び縮径することが可能である。

載置部６１は、中空穴６１ｂを有している。中空穴６１ｂは、ノズル９０のフランジ部９３が載置部６１に載置された際に、そのノズル９０におけるフランジ部９３よりも下方側の胴体軸部９１及び保持軸部９２をその載置部６１に接触させないために空いた穴である。中空穴６１ｂは、軸中心Ｃに設けられている。中空穴６１ｂは、ノズル９０の胴体軸部９１の外径よりも大きな径を有するように形成されている。中空穴６１ｂの径は、載置片部６１ａの移動に伴って可変される。

塗装部６２は、ノズル９０のフランジ部９３のフランジ下面９３ｂをインクで塗装する部位である。塗装するインクは、例えば黒色の顔料や染料である。塗装部６２は、インクが吸着されたスタンプ台６２ａを有している。スタンプ台６２ａは、例えばフェルト状に形成されてインクが吸着されたパッドを含んでいる。スタンプ台６２ａは、載置部６１の上面に露出するように設けられている。

スタンプ台６２ａは、載置部６１に合わせてノズル９０の軸中心Ｃ回りに複数に分離したスタンプ片部６２ａ１を有している。スタンプ片部６２ａ１は、ノズル９０のフランジ部９３が載置部６１に載置される際にそのフランジ部９３のフランジ下面９３ｂが接することができるように載置片部６１ａの上面に取り付けられている。スタンプ片部６２ａ１は、図１０及び図１１に示す如く、載置片部６１ａの径方向への移動に伴って一体で、軸中心Ｃを中心にして径方向に移動して拡径及び縮径することが可能である。

スタンプ台６２ａは、中空穴６２ａ２を有している。中空穴６２ａ２は、載置部６１の中空穴６１ｂに対応させて設けられている。中空穴６２ａ２は、ノズル９０のフランジ部９３がスタンプ台６２ａに接する際に、そのノズル９０におけるフランジ部９３よりも下方側の胴体軸部９１及び保持軸部９２をそのスタンプ台６２ａに接触させないために空いた貫通穴である。中空穴６２ａ２は、軸中心Ｃに設けられている。中空穴６２ａ２は、ノズル９０の胴体軸部９１の外径よりも大きな径を有するように形成されている。中空穴６２ａ２の径は、スタンプ片部６２ａ１の移動に伴って可変される。

尚、スタンプ台６２ａは、パッドに吸着されたインクがノズル９０への塗装時においてのみそのノズル９０に接することが可能となるように、そのパッドを覆う開閉可能なカバー部材を有するものとしてもよい。

ノズルストッカ２４は、ノズル９０を保管する装置である。ノズルストッカ２４は、ノズル９０を載置可能な保管用パレットを有している。ノズルストッカ２４は、保管用パレットを移動可能に保持しており、要求に応じてノズル移載装置３０が取り出し可能な位置に保管用パレットを移動させる。ノズルストッカ２４は、保管用パレットに移載されたノズル９０をノズル移載装置３０により収納及び取り出し可能に保管する。

排出ボックス２５は、検査ユニット２２による検査結果として不良と判定されたノズル９０のうち補修処理の対象とならないものを溜め置きするボックスである。排出ボックス２５は、ノズル管理装置２０に対して取り外し可能に設置されている。

ノズル移載装置３０は、ノズル９０を、洗浄ユニット２１と検査ユニット２２と補修ユニット６０とノズルストッカ２４と排出ボックス２５とノズルステーション設置部４０との間で移載する装置である。ノズル移載装置３０は、ノズル９０を移載させる移載ヘッド３１を有している。移載ヘッド３１は、三次元で任意の位置に移動可能である。移載ヘッド３１には、保持チャック（図示せず）が回転可能に設けられている。この保持チャックは、ノズル９０を一つずつ把持して保持する。移載ヘッド３１には、ノズル９０などに付された各種の２Ｄコードを撮像可能なカメラが一体的に設けられている。

ノズルステーション設置部４０は、部品装着機１０に設置されていないノズルステーション１４をノズル管理装置２０内に保管する部位である。

制御装置５０は、主としてＣＰＵや各種メモリ，制御回路により構成されるコントローラである。尚、制御装置５０は、外部装置であるホストコンピュータと通信可能に接続され、各種の情報を共有する構成としてもよい。制御装置５０は、図５に示す如く、判定部５１と、駆動部５２と、を有している。

判定部５１は、検査ユニット２２による検査結果に基づいて、ノズル９０に対する補修処理の要否を判定する部位である。この補修処理とは、例えば検査ユニット２２による検査により不良と判定されたノズル９０を再利用可能な状態にして検査ユニット２２に再検査させる状態にする処理である。この補修処理には、特に、ノズル９０のフランジ部９３の外面（特に、フランジ下面９３ｂ）の塗装が剥がれている場合に、補修ユニット６０でその外面を塗装する塗装処理が含まれる。駆動部５２は、補修ユニット６０を塗装処理のために駆動する部位である。

３．ノズル管理装置によるメンテナンス制御
ノズル管理装置２０によるノズル９０のメンテナンス制御について説明する。

部品装着機１０で使用されたノズル９０は、ノズルステーション１４に保持された状態でノズル管理装置２０に搬入される。ノズル管理装置２０に搬入されたノズル９０は、メンテナンスとしては、洗浄され検査されると共に、保管される。

ノズル管理装置２０の制御装置５０は、ノズルメンテナンスが開始されると、まず、ノズルステーション設置部４０に設置されているノズルステーション１４に付された２Ｄコード１４ｄを読み取る準備処理を実行する（図７に示すステップＳ１１）。

次に、制御装置５０は、洗浄ユニット２１による洗浄処理を実行する（ステップＳ１２）。具体的には、制御装置５０は、ノズル移載装置３０を用いて、ノズルステーション１４から洗浄用のパレットに全てのノズル９０を移載させる。その後、洗浄ユニット２１を稼働させて、ノズル９０を洗浄させると共に乾燥させる。

続いて、制御装置５０は、ノズル移載装置３０を用いて、洗浄用のパレットから一のノズル９０を把持させる（ステップＳ１３）。そして、制御装置５０は、ノズル移載装置３０に把持されたノズル９０を対象として、検査ユニット２２による検査処理を実行する（ステップＳ１４）。検査ユニット２２は、予め設定された規定の検査を行う。具体的には、検査ユニット２２は、先端検査、摺動検査、流量検査、塗装検査、及び２Ｄコード読み取り検査などを順次行う。

検査ユニット２２は、特に、検査カメラ２２ａにより撮像されたカメラ画像が基準よりも明るい画像であるか否かを判別してノズル９０のフランジ下面９３ｂの塗装を検査する塗装検査を行う。尚、このカメラ画像における基準は、部品カメラ１５によるカメラ画像上での部品２とフランジ部９３のフランジ下面９３ｂとのエッジ検出を適切に行うことが可能な値に閾値設定されたものである。この基準よりも明るいカメラ画像では、上記のエッジが不鮮明になり、この基準よりも暗いカメラ画像では上記のエッジが鮮明になる。

ノズル９０のフランジ部９３の外面の特に下方に向いたフランジ下面９３ｂは、図６に示す如く、部品装着機１０の部品カメラ１５によるカメラ画像上で背景になる。一方、このフランジ下面９３ｂは、ノズルステーション１４でのノズル９０の保管時にそのノズルステーション１４の保持部１４ａの載置面１４ｂ２に載置される。このため、ノズル９０のフランジ部９３が経年劣化や上記の載置面１４ｂ２との摺動などによりそのフランジ下面９３ｂで塗装剥がれを起こすなどの損傷が生じることがある。かかる損傷が生ずると、部品カメラ１５によるカメラ画像上での部品２とフランジ部９３のフランジ下面９３ｂとのエッジを誤検出し易くなるおそれがある。

制御装置５０の判定部５１は、検査ユニット２２による検査結果を取得し、そのノズル９０が不良であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。具体的には、判定部５１は、上記複数の検査のうち何れの検査結果も適正である場合、そのノズル９０が不良でないと判定する。この場合、制御装置５０は、ノズル移載装置３０により把持されているノズル９０をノズルストッカ２４の保管用パレットの特定位置に移載する（ステップＳ１６）。

一方、判定部５１は、上記複数の検査のうち一以上の検査結果が適正でない場合、そのノズル９０が不良であると判定する。この場合、判定部５１は、そのノズル９０に対する規定の補修処理の要否を判定する（ステップＳ１７，Ｓ１８）。例えば、塗装検査でカメラ画像が基準よりも明るいと判定された場合は、そのノズル９０に塗装剥がれの異常が生じているとして、補修ユニット６０によるフランジ部９３へのインクの塗装処理が補修処理として必要となる。

制御装置５０は、判定部５１によりノズル９０の塗装剥がれ異常によって塗装処理が必要であると判定された場合（ステップＳ１７の肯定判定時）、ノズル移載装置３０を用いて、補修ユニット６０にノズル９０を移載させる（ステップＳ１９）。具体的には、補修ユニット６０のスタンプ台６２ａにフランジ部９３のフランジ下面９３ｂが載置されるようにノズル９０を移載させる。

制御装置５０は、まず、補修ユニット６０へのノズル９０の移載が完了する前に、駆動部５２に塗装処理のための駆動を実行させる。具体的には、駆動部５２を、そのノズル９０の種別（詳細には、胴体軸部９１の外径）に応じて補修ユニット６０の載置部６１の各載置片部６１ａが移動するように駆動させる。この駆動部５２の駆動は、移載対象のノズル９０の種別に対応する胴体軸部９１及び保持軸部９２が塗装部６２のスタンプ台６２ａの中空穴６２ａ２を貫いて載置部６１の中空穴６１ｂ内に収まることで載置部６１及び塗装部６２に接触しないように、具体的には、胴体軸部９１及び保持軸部９２の外径が大きいほど載置片部６１ａが軸中心Ｃを中心にして径方向外側へ移動するように行われる。

載置片部６１ａが軸中心Ｃを中心にして径方向へ移動すると、各載置片部６１ａに取り付けられたスタンプ片部６２ａ１が連動して径方向へ移動して、載置部６１の中空穴６１ｂの径及びスタンプ台６２ａの中空穴６２ａ２の径が拡縮する。そしてその後、制御装置５０は、ノズル移載装置３０を用いて、ノズル９０のフランジ部９３がスタンプ台６２ａに接した状態で載置部６１に載置されるようにそのノズル９０を移載させて、そのフランジ部９３のフランジ下面９３ｂを黒色のインクで塗装する。尚、このインク塗装は、ノズル９０がノズル移載装置３０に把持された状態のまま行われてよい。

尚、この補修ユニット６０へのノズル９０の移載は、ノズル９０のフランジ部９３のフランジ下面９３ｂがスタンプ台６２ａに接した後、ノズル移載装置３０によるノズル９０の把持が解除されることにより、ノズル９０の自重でそのフランジ下面９３ｂとスタンプ台６２ａとを密接させて、そのフランジ下面９３ｂにスタンプ台６２ａのインクを付着させるものであってもよい。

又は、その移載手法に代えて、上記の補修ユニット６０へのノズル９０の移載は、ノズル９０のフランジ部９３のフランジ下面９３ｂがスタンプ台６２ａに接した後、ノズル移載装置３０の移載ヘッド３１が更に下降して或いは下降と上昇とを繰り返してそのノズル９０をスタンプ台６２ａに押し付けることにより、そのフランジ下面９３ｂとスタンプ台６２ａとを密接させて、そのフランジ下面９３ｂにスタンプ台６２ａのインクを付着させるものであってもよい。この移載手法によれば、ノズル９０へのインクの付着の確実性が向上する。

更に、上記の補修ユニット６０へのノズル９０の移載は、ノズル９０のフランジ部９３のフランジ下面９３ｂがスタンプ台６２ａに接した後、その接した状態で移載ヘッド３１に対して保持チャックが回転することにより、そのフランジ下面９３ｂの周方向全域を万遍なくスタンプ台６２ａに摺接させて、そのフランジ下面９３ｂにスタンプ台６２ａのインクを付着させるものであってもよい。

制御装置５０は、ノズル９０へのインク塗装が完了すると、そのノズル９０を対象として、再度、検査ユニット２２による検査処理を実行させる。そして、以後、上記と同様のステップ処理を実行させる。

一方、制御装置５０は、判定部５１により補修ユニット６０による塗装処理が不要であると判定される一方で他の補修処理が必要であると判定された場合（ステップＳ１７の否定判定かつステップＳ１８の肯定判定時）は、ノズル移載装置３０を用いて、その補修処理を実行する箇所へそのノズル９０を移載させる（ステップＳ２０）。また、制御装置５０は、判定部５１により補修ユニット６０による塗装処理が不要であると判定されると共に他の補修処理も不要であると判定された場合（ステップＳ１７の否定判定かつステップＳ１８の否定判定時）は、そのノズル９０を排出ボックス２５へ移載させる（ステップＳ２１）。

続いて、制御装置５０は、上記の如くノズル９０を移載させた後、そのノズル９０の管理処理を実行する（ステップＳ２２）。具体的には、制御装置５０は、そのノズル９０の固有識別情報と移載後の位置と検査結果などとを関連付けて、収容ノズルの情報更新を行う。

制御装置５０は、洗浄用のパレットに保持されていた全てのノズル９０について、検査処理（ステップＳ１４）が行われたか否かを判定する（ステップＳ２３）。制御装置５０は、それら全てのノズル９０について検査処理及び移載処理がなされるように、上記のステップ処理を繰り返す。これにより、ノズル９０は、洗浄処理を経て正常と判定されると、保管用のパレットに収集され、ノズルストッカ２４に収納される。

また、ノズル９０は、塗装剥がれの不良と判定され且つ補修処理として塗装処理が必要であると判定されると、補修ユニット６０において外面（特に、フランジ部９３の下方に向いたフランジ下面９３ｂ）がインクで塗装されるように塗装処理される。このとき、そのノズル９０について管理処理（ステップＳ２２）が実行されているため、例えば、作業者は、パレットに収集されたノズル９０と検査結果とを照合して、ノズル９０を目視確認することができる。また、検査結果に加えて、検査処理（ステップＳ１４）にて用いられたカメラ画像などを併せて表示して、作業者に対して補修処理の必要性の確認を促すことができる。

尚、ノズル９０は、塗装処理を含む補修処理が実行された後、再度、洗浄を経て或いは洗浄を経ることなく再利用可能か否かの再検査が行われるものであってよい。そして、何れの検査でも適正であり不良でないと判定されると、そのノズル９０は、再利用可能として、保管用のパレットに移載される。一方、再検査でも不良と判定されると、そのノズル９０は、排出ボックス２５に移載される。

４．ノズル管理装置による効果
ノズル管理装置２０は、ノズル９０の洗浄後の塗装検査の結果、検査カメラ２２ａによるカメラ画像が基準よりも明るいことでノズル９０のフランジ部９３のフランジ下面９３ｂに塗装剥がれが生じていると判定される場合、補修ユニット６０を用いてそのフランジ下面９３ｂをインクで塗装する。このフランジ下面９３ｂは、部品装着機１０で使われる部品カメラ１５によるカメラ画像上で部品２の背景となる外面である。そして、塗装されるインクの色は、その部品カメラ１５によるカメラ画像から部品２とフランジ部９３のフランジ下面９３ｂとのエッジが検出し易くなる例えば黒色である。

このため、上記の如くノズル９０のフランジ部９３へのインク塗装が行われると、部品装着機１０で使われる部品カメラ１５によるカメラ画像上で部品２とそのフランジ部９３のフランジ下面９３ｂとのエッジが付き易くなる。従って、部品カメラ１５によるカメラ画像上における部品２とノズル９０のフランジ部９３とのエッジ誤検出を防止することができる。このようにエッジ誤検出が防止されれば、部品カメラ１５によるカメラ画像に基づくノズル９０に対する部品２の保持位置や保持姿勢などの検出が精度よく行われる。このため、部品２が部品供給部１２の部品供給位置から基板３に移載され装着される際にその部品２の姿勢制御を適切に行うことができ、基板３への部品２の装着を適切に行うことができる。

また、補修ユニット６０によるノズル９０へのインク塗装は、ノズル管理装置２０によるメンテナンス制御により自動的に行われる。このため、作業者がノズル９０に対してインク塗装作業を行うことは不要であり、作業者の作業負担を軽減することが可能である。

また、補修ユニット６０によるノズル９０へのインク塗装は、検査ユニット２２による塗装検査の結果、検査カメラ２２ａによるカメラ画像が基準よりも明るい画像であることが判定された場合に行われる。このため、メンテナンス処理されるノズル９０の全数に対して塗装処理を行うことは不要であり、塗装処理が過度に頻発するのを抑えることが可能である。

また、補修ユニット６０によるノズル９０へのインク塗装は、そのノズル９０の種別に応じて具体的にはそのノズル９０の胴体軸部９１の外径に応じて載置部６１の中空穴６１ｂ及びスタンプ台６２ａの中空穴６２ａ２の径が可変された状態で行われる。この径の可変は、ノズル９０の胴体軸部９１及び保持軸部９２の外径が大きいほど大きくなる。このため、一つの補修ユニット６０で様々な種類のノズル９０に対応させて、ノズル９０の姿勢をフランジ部９３をインクで塗装できる姿勢としつつフランジ部９３をインクで塗装する塗装処理を行うことができるので、ノズル９０の種類ごとに補修ユニット６０を設けることは不要であり、補修ユニット６０の効率的な運用を図ることができる。

更に、補修ユニット６０によるノズル９０へのインク塗装は、洗浄ユニット２１によりそのノズル９０の洗浄が行われた後に行われる。この構成によれば、ノズル９０の外面に汚れが付着した状態で塗装処理が行われるのを回避することができ、ノズル９０に付着した汚れの上に塗装が実施されることはない。このため、インク塗装後のノズル９０の外面に凹凸が形成されることに起因してカメラ画像上での部品２の背景が不適正なものとなることやそのノズル９０による部品２の適正保持ができなくなることを防止することができる。

ところで、上記の実施形態においては、補修ユニット６０が特許請求の範囲に記載した「ノズル補修装置」に相当している。補修ユニット６０の載置部６１が特許請求の範囲に記載した「載置部」に相当している。補修ユニット６０の塗装部６２が特許請求の範囲に記載した「補修部」及び「塗装部」に相当している。検査ユニット２２の検査カメラ２２ａが特許請求の範囲に記載した「撮像部」に相当している。検査ユニット２２が検査カメラ２２ａを用いて塗装検査を行うことが特許請求の範囲に記載した「画像判別部」に相当している。胴体軸部９１及び保持軸部９２が特許請求の範囲に記載した「軸部」に相当している。洗浄ユニット２１が特許請求の範囲に記載した「洗浄部」に相当している。

５．変形形態
尚、上記の実施形態においては、塗装部６２のスタンプ台６２ａが、軸中心Ｃ回りに二以上に分離したスタンプ片部６２ａ１を有し、スタンプ台６２ａの中空穴６２ａ２の径すなわち各スタンプ片部６２ａ１の内径が、ノズル９０の胴体軸部９１及び保持軸部９２の外形の大きさ（すなわち、その外径）に応じて可変される。この構成によれば、軸部９１，９２の外径が異なる様々な種類のノズル９０を補修ユニット６０の載置部６１に載置して塗装処理を行うことができる。

しかしながら、本開示は、これに限定されるものではなく、各スタンプ片部６２ａ１の外径が、ノズル９０のフランジ部９３の外形の大きさ（すなわち、その外径）に応じて可変されるものであってもよい。この変形形態の構成によれば、フランジ部９３の外径が異なる様々な種類のノズル９０を補修ユニット６０の載置部６１に載置して塗装処理を行うことができる。

また、上記の実施形態においては、スタンプ台６２ａが周方向に三分割され、スタンプ片部６２ａ１が三つ設けられている。しかしながら、本開示は、これに限定されるものではなく、スタンプ台６２ａが二つや四つ以上に分割され、スタンプ片部６２ａ１が二つや四つ以上設けられるものであってもよい。

また、上記の実施形態においては、部品装着機１０の部品カメラ１５がその部品装着機１０の本体下部に配置されて、ノズル９０に保持されている部品２を下方から撮像し、そして、ノズル９０のフランジ部９３のフランジ下面９３ｂが、その部品カメラ１５によるカメラ画像上で部品２の背景として含まれて、インク塗装の対象である。

しかしながら、本開示は、これに限定されるものではなく、部品装着機１０などが、ノズル９０に保持されている部品２を側方から撮像するカメラを備えている場合は、ノズル９０の胴体軸部９１及び保持軸部９２の側面がそのカメラによるカメラ画像上で部品２の背景として含まれて、インク塗装の対象であるものとしてもよい。

また、上記の実施形態においては、補修ユニット６０によるノズル９０へのインク塗装を、パッドにインクが吸着されたスタンプ台６２ａにノズル９０を接触させてそのノズル９０にインクを付着させることにより実現している。しかしながら、本開示は、これに限定されるものではなく、図１２に示す如く、補修ユニット６０によるノズル９０へのインク塗装を、貯留部７１に蓄えられたインクをスプレー部７２から噴射させてそのノズル９０にインクを付着させることにより実現することとしてもよい。

この変形形態においては、更に、スプレー部７２が三次元の任意の位置で任意の姿勢でノズル９０の外面に向けてインクを噴射できるように、そのスプレー部７２を移動させる機構を設けることとしてもよい。この機構によれば、ノズル９０のフランジ部９３のフランジ下面９３ｂだけでなく胴体軸部９１及び保持軸部９２の側面を含む何れの外面にもインク塗装を施すことができ、ノズル９０の形状が複雑なものであっても適切にかつ簡易にインク塗装を実現することができる。

また、上記の実施形態においては、補修ユニット６０によるノズル９０へのインク塗装を、検査カメラ２２ａによるカメラ画像が基準よりも明るい画像であることが判定された場合にのみ行うものとしている。しかしながら、本開示は、これに限定されるものではなく、そのインク塗装を定期的に（例えば、ノズル９０の外面の塗装が剥がれることが予想される期間が経過するごとに）行うものとしてもよい。

また、上記の実施形態においては、ノズル９０の外面の塗装剥がれに対する補修として、そのノズル外面をインクで塗装するものとしている。しかしながら、本開示は、これに限定されるものではなく、その塗装剥がれに対する補修として、その塗装剥がれを覆うシールをそのノズル外面に貼付するものであってもよい。

更に、上記の実施形態においては、ノズル９０の外面の塗装剥がれに対する補修として、そのノズル外面をインクで塗装するものとしている。しかしながら、本開示は、これに限定されるものではなく、ノズル９０に傷みや壊れ，破損などの損傷が生じた場合に、その損傷に対する補修として、その損傷箇所に対して補修用部材を補ったり補強するなどの処理を施すものであってもよい。

尚、本開示は、上述した実施形態や変形形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。

２：部品、３：基板、１０：部品装着機、１３ａ：装着ヘッド、１４：ノズルステーション、１４ａ：保持部、１５：部品カメラ、２０：ノズル管理装置、２１：洗浄ユニット、２２：検査ユニット、２２ａ：検査カメラ、５０：制御装置、６０：補修ユニット、６１：載置部、６１ａ：載置片部、６２：塗装部、６２ａ：スタンプ台、６２ａ１：スタンプ片部、９０：ノズル、９１：胴体軸部、９２：保持軸部、９３：フランジ部。

Claims (13)

1. 基板に装着される部品を保持可能なノズルを載置する載置部と、
   前記ノズルの外面のうち、前記基板への前記部品の装着処理において前記ノズルに保持された前記部品を撮像対象としたカメラ画像上で背景となる所定外面を補修する補修部と、
   を備える、ノズル補修装置。
2. 前記所定外面を撮像する撮像部と、
   前記撮像部により撮像された画像に基づいて、前記所定外面の補修が必要であるか否かを判別する画像判別部と、
   を備え、
   前記補修部は、前記画像判別部により肯定判別がなされた場合に、前記所定外面を補修する、請求項１に記載されたノズル補修装置。
3. 前記画像判別部は、前記撮像部により撮像された画像が基準よりも明るい画像である場合に前記所定外面の補修が必要であると判別する、請求項２に記載されたノズル補修装置。
4. 前記ノズルは、
   軸先端に前記部品を保持可能な軸部と、
   前記軸部の軸根元側に配置され、前記軸部の外形よりも大きな外形を有するように形成されたフランジ部と、
   を有し、
   前記所定外面は、前記フランジ部の下方に向いたフランジ面である、請求項１又は２に記載されたノズル補修装置。
5. 前記ノズルは、部品装着機の有する装着ヘッドに着脱可能であり、ノズルステーションに前記フランジ面が接した状態で保管される、請求項４に記載されたノズル補修装置。
6. 前記補修部は、前記フランジ面を塗装する塗装部を有する、請求項４又は５に記載されたノズル補修装置。
7. 前記塗装部は、中空穴が形成され、インクが吸着されたスタンプ台を有し、
   前記フランジ面への塗装は、前記ノズルの前記軸部が前記中空穴を貫いた状態で前記フランジ面が前記スタンプ台に接することにより行われる、請求項６に記載されたノズル補修装置。
8. 前記スタンプ台は、前記ノズルの軸中心回りに二以上に分離したスタンプ片部を有し、
   各前記スタンプ片部の内径は、前記軸部の外形の大きさに応じて可変される、請求項７に記載されたノズル補修装置。
9. 前記スタンプ台は、前記ノズルの軸中心回りに二以上に分離したスタンプ片部を有し、
   各前記スタンプ片部の外径は、前記フランジ部の外形の大きさに応じて可変される、請求項７又は８に記載されたノズル補修装置。
10. 前記ノズルは、軸先端に前記部品を保持可能な軸部を有し、
    前記所定外面は、前記軸部の側面である、請求項１又は２に記載されたノズル補修装置。
11. 前記補修部は、前記軸部の側面を塗装する塗装部を有する、請求項１０に記載されたノズル補修装置。
12. 前記塗装部は、インクを蓄える貯留部と、前記貯留部内の前記インクを噴射するスプレー部と、を有し、
    前記塗装部による塗装は、前記スプレー部から前記所定外面に向けて前記インクが噴射されることにより行われる、請求項６又は１１に記載されたノズル補修装置。
13. 前記ノズルを洗浄する洗浄部を備え、
    前記補修部は、前記洗浄部により前記ノズルの洗浄が行われた後に、前記所定外面を補修する、請求項１乃至１２の何れか一項に記載されたノズル補修装置。
    

Images