JP7425060B2

JP7425060B2 - 部品実装機

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Publication number: JP7425060B2
Application number: JP2021528042A
Authority: JP
Inventors: 智広山▲崎▼
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Priority date: 2019-06-17
Filing date: 2019-06-17
Publication date: 2024-01-30
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Description

本明細書は、部品実装機について開示する。

従来、この種の部品実装機としては、部品吸着のエラー発生時に部品吸着が成功するまで再度の部品吸着動作であるリトライ動作をリトライ回数設定値の範囲内で繰り返すものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。部品実装機は、複数台並べられて部品実装ラインを構成する。部品実装ラインは、生産管理システムによって管理される。生産管理システムは、作業者が担当する１本の部品実装ラインの全ての部品実装機に対して生産中に生産を停止することなくリトライ回数設定値を一括して変更するリトライ回数変更手段を備える。

また、吸着ノズルが部品を正常に吸着保持していない吸着ミスが所定回数以上連続して検出された場合に吸着ミス対応処理を実行するものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。吸着ミス対応処理は、以下の工程によって行なわれる。まず、キャリアテープをピッチ送りしてポケットを撮像し、認識処理してポケット位置を検出する。続いて、ポケット位置が許容範囲内に収まるか否かを判定する。ポケット位置が許容範囲内に収まらない場合には、ポケット位置が許容範囲内に収まるまで、ポケットの撮像とポケット位置の検出とを反復実行し、収まる場合には、ポケット位置に基づいて吸着位置を補正する。

ＷＯ２０１６／１９４２３６Ａ１特開２０１５－２１１０５４号公報

リトライ動作は、吸着エラーが発生した部品の廃棄を伴うのが一般的である。生産機種を切り替える際などには、最初に生産が正常に行なわれるか否かを確認したい場合があるが、エラーが発生すると、リトライ動作によって部品が廃棄されるため、部品が無駄に消費されてしまう。

本開示は、部品の無駄な消費を抑制しつつ、生産を開始した際にその生産が正常に行なわれるかどうかの確認を行なうことが可能な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。

本開示の第１の部品実装機は、
部品を採取して基板に実装することで前記部品を実装した基板を生産する部品実装機であって、
前記部品を採取する採取部材と、
前記採取部材により前記部品を採取する採取動作を行なった後、所定のエラーが発生したとき、生産開始からの生産枚数が所定枚数以内の場合には、前記エラーの対象となった部品を前記採取部材に保持した状態で生産を停止する第１のエラー対応処理を実行し、生産開始からの生産枚数が前記所定枚数を超えている場合には、前記採取部材に採取した部品を廃棄すると共に新たな部品を採取するリトライ動作を行ない、該リトライ動作を行なっても前記エラーが解消しないときに生産を停止する第２のエラー対応処理を実行する制御装置と、
を備えることを要旨とする。

この本開示の第１の部品実装機は、採取部材により部品を採取する採取動作を行なった後、所定のエラーが発生したとき、生産開始からの生産枚数が所定枚数以内の場合には、エラーの対象となった部品を採取部材に保持した状態で生産を停止する第１のエラー対応処理を実行する。また、部品実装機は、生産開始からの生産枚数が所定枚数を超えている場合には、採取部材に採取した部品を廃棄すると共に新たな部品を採取するリトライ動作を行ない、リトライ動作を行なってもエラーが解消しないときに生産を停止する第２のエラー対応処理を実行する。部品実装機では、生産基板の機種変更などを行なった直後においては、生産が安定しないことがある。このため、生産開始からの生産枚数が所定枚数以内の場合に、エラーの対象となった部品を採取部材に保持した状態で生産を停止することで、エラーの原因を確認することができると共に部品が無駄に廃棄されるのを防止することができる。一方、生産開始からの生産枚数が所定枚数を超え、生産が安定した状況においては、部品の廃棄を伴うリトライ動作を行なうことで、生産が停止されることによる生産効率の悪化を抑制することができる。ここで、所定枚数は、１枚であるものとしてもよい。

本開示の第２の部品実装機は、
部品供給装置により供給された部品を吸着して基板に実装することで前記部品を実装した基板を生産する部品実装機であって、
前記部品を吸着する吸着ノズルを有するヘッドと、
前記ヘッドを移動させるヘッド移動装置と、
前記部品供給装置の部品供給位置を撮像可能な撮像装置と、
前記吸着ノズルにより前記部品を吸着する吸着動作を行なった後、吸着エラーが発生したとき、生産開始からの生産枚数が所定枚数以内の場合には、前記部品供給位置を前記撮像装置で撮像し、得られた撮像画像に基づいて吸着位置を設定すると共に設定した吸着位置で前記部品が吸着されるよう前記ヘッドと前記移動装置とを制御し、生産開始からの生産枚数が前記所定枚数を超えている場合には、予め定められた吸着位置または以前に前記吸着動作を行なった際の吸着ずれ量に応じて補正された吸着位置で前記部品供給装置により供給された部品が吸着されるよう前記ヘッドと前記移動装置とを制御する制御装置と、
を備えることを要旨とする。

この本開示の第２の部品実装機は、吸着ノズルにより前記部品を吸着する吸着動作を行なった後、吸着エラーが発生したとき、生産開始からの生産枚数が所定枚数以内の場合には、部品供給位置を撮像し、得られた撮像画像に基づいて吸着位置を設定すると共に設定した吸着位置で部品を吸着ノズルに吸着させるリトライ動作を行なう。また、第２の部品実装機は、生産開始からの生産枚数が所定枚数を超えている場合には、予め定められた吸着位置または以前に吸着動作を行なった際の吸着ずれ量に応じて補正された吸着位置で部品を吸着ノズルに吸着させるリトライ動作を行なう。このため、生産開始からの生産枚数が所定枚数以内の場合に、部品供給位置を撮像して吸着位置を設定してリトライ動作を行なうことで、部品の吸着精度を高めて、無駄な部品の廃棄が繰り返されるのを抑制することができる。一方、生産開始からの生産枚数が所定枚数を超え、生産が安定した状況においては、部品供給位置を撮像することなく、そのままリトライ動作を行なうことで、生産効率の悪化を抑制することができる。ここで、所定枚数は、１枚であるものとしてもよい。

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２０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。部品実装処理の一例を示すフローチャートである。変形例の部品実装処理を示すフローチャートである。

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２０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、部品を吸着する吸着ノズル４５を有するヘッド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、吸着ノズル４５に吸着させた部品の吸着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、吸着した部品にエラーが発生したときに当該エラーの対象となった部品を廃棄するための廃棄ボックス２５、ヘッド４０に設けられ基板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４３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２２ａを備えており、一対のコンベアレール２２ａ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。一対のコンベアレール２２ａの間には、搬入された基板Ｓを裏面側からバックアップするバックアッププレート２２ｂが設けられている。

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、吸着ノズル４５をＺ軸（上下）方向に移動させるＺ軸アクチュエータ４１（図２参照）と、吸着ノズル４５をＺ軸周りに回転させるθ軸アクチュエータ４２（図２参照）と、を備える。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。ここで、吸着エラーには、吸着ノズル４５に部品が吸着されていない吸着ミスや、吸着ノズル４５に部品が立った状態で吸着されている立ち吸着エラー、吸着ノズル４５に吸着されている部品に許容範囲を超える吸着ずれが発生している吸着ずれエラー、吸着ノズル４５に吸着されている部品が正しい部品でない部品違いエラー等が含まれる。

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、マークカメラ４３からの画像信号、パーツカメラ２３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、Ｚ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、電磁弁５３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。また、生産ジョブには、生産する基板に関する基板データや使用するヘッド４０に関するヘッドデータ、使用する吸着ノズル４５に関するノズルデータ、実装する部品に関する部品データ、部品供給装置２１の部品供給位置に関する供給位置データ、部品の目標実装位置に関する実装位置データ、その他の生産設定データなども含まれる。生産設定データには、上述した画像処理に用いられる部品認識データや、画像処理においてエラーが発生した場合の対応を定めたエラー対応設定データ（後述する部品救済機能や当該部品救済機能のオンオフを自動的に切り替える自動切替機能）等が含まれる。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。図３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、目標吸着位置で部品供給装置２１から供給された部品を吸着ノズル４５に吸着させる吸着動作を行なう（Ｓ１００）。ここで、吸着動作は、具体的には、目標吸着位置の真上にヘッド４０に装着された吸着ノズル４５が来るようヘッド移動装置３０を駆動制御した後、吸着ノズル４５の先端（吸引口）が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４１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。目標吸着位置は、初期位置として、供給位置データから特定される部品供給装置２１の部品供給位置が定められる。続いて、ＣＰＵ６１は、吸着ノズル４５に吸着させた部品がパーツカメラ２３の上方へ移動するようヘッド移動装置３０を駆動制御して（Ｓ１１０）、当該部品をパーツカメラ２３で撮像する（Ｓ１２０）。

そして、ＣＰＵ６１は、得られた撮像画像において部品を認識する画像処理を行ない（Ｓ１３０）、エラーの有無を判定する（Ｓ１４０）。ここで、画像処理は、部品認識データを用いて行なわれる。部品認識データには、部品本体の形状や大きさ、端子の位置等の部品の特徴部分に関するデータが含まれる。ＣＰＵ６１は、エラーが発生していないと判定すると、リトライ回数Ｎを値０に初期化する（Ｓ１５０）。そして、ＣＰＵ６１は、画像処理の結果に基づいて吸着ノズル４５に吸着した部品の位置ずれ量（吸着ずれ量）を算出し（Ｓ１６０）、吸着ずれ量に基づいて目標実装位置を補正し（Ｓ１７０）、吸着した部品を目標実装位置に実装する実装動作を行なう（Ｓ１８０）。ここで、実装動作は、具体的には、吸着ノズル４５に吸着させた部品が基板Ｓの目標実装位置の真上に来るようヘッド移動装置３０を駆動制御した後、その部品が基板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４１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。ＣＰＵ６１は、こうして実装動作を行なうと、Ｓ１６０で算出した吸着ずれ量に基づいて次に同種部品を吸着する際に用いる目標吸着位置を更新して（Ｓ１９０）、本処理を終了する。

一方、ＣＰＵ６１は、Ｓ１４０においてエラーが発生していると判定すると、自動機能切替の設定がオンであるか否か（Ｓ２００）、部品救済機能の設定がオンであるか否か（Ｓ２１０）、をそれぞれ判定する。ＣＰＵ６１は、自動切替機能の設定がオンでなくオフであり、且つ、部品救済機の設定がオンでなくオフであると判定すると、リトライ回数Ｎが規定回数Ｎｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ２２０）。ここで、規定回数Ｎｔｈは、許容されるリトライ処理の繰り返し回数である。ＣＰＵ６１は、リトライ回数Ｎが規定回数Ｎｔｈ未満であると判定すると、リトライ回数Ｎを値１だけインクリメントし（Ｓ２３０）、エラーの対象となった部品を廃棄する廃棄動作を行なってから（Ｓ２４０）、Ｓ１００に戻って、新たな部品を吸着ノズル４５に吸着させるリトライ処理を行なう。ここで、廃棄動作は、具体的には、エラーの対象となった部品が廃棄ボックス２５の真上に来るようにヘッド移動装置３０を駆動制御した後、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。これにより、エラーの対象となった部品は、吸着ノズル４５の吸引口から離れ、廃棄ボックス２５内に落下する。このように、規定回数Ｎｔｈの範囲内でリトライ処理を繰り返すことで、生産効率の低下を防止することができる。

一方、ＣＰＵ６１は、Ｓ２２０においてリトライ回数Ｎが規定回数Ｎｔｈ以上であると判定すると、エラーの対象となった部品を吸着ノズル４５に吸着させたまま異常停止（生産停止）を行なう（Ｓ２５０）。これにより、オペレータは、エラーの対象となった部品実装機１０に調べ、異常の発生原因を確認することができる。そして、ＣＰＵ６１は、異常停止すると、部品認識データを編集するための編集モードへ移行する（Ｓ２６０）。ここで、編集モードは、本実施形態では、部品実装機１０が管理装置８０に対して停止信号を送信することにより、停止信号を受信した管理装置８０で発生する。編集モードにおける部品認識データの編集は、部品の各方向の寸法や端子の位置座標等によって部品認識データを設定する場合には、オペレータが当該寸法や座標を変更することにより行なわれ、部品を予め撮像した撮像画像に基づいて部品認識データを設定する場合には、撮像画像を差し替えることにより行なわれる。次に、ＣＰＵ６１は、オペレータにより異常停止の解除操作がなされるのを待つ（Ｓ２７０）。ここで、解除操作は、例えば、オペレータが部品供給装置２１（テープフィーダ）をフィーダ台から取り外して再装着させることで、フィーダ電源をリセットすることにより行なうことができる。ＣＰＵ６１は、解除操作がなされたと判定すると、リトライ回数Ｎを値０に初期化し（Ｓ２８０）、Ｓ１００の処理（吸着動作）に戻る。これにより、部品実装機１０は、異常停止の状態を解除し、生産を再開することとなる。

ＣＰＵ６１は、Ｓ２１０において部品救済機能の設定がオンであると判定すると、リトライ回数Ｎに関係なく、エラーの対象となった部品を吸着ノズル４５に吸着させたまま異常停止（生産停止）を行なって（Ｓ２５０）、編集モードへ移行し（Ｓ２６０）、オペレータにより異常停止の解除操作がなされると（Ｓ２７０）、生産を再開する。これにより、部品救済機能の設定がオンであれば、部品実装機１０は、部品を廃棄させないため、例えば、高価な部品が使用している場合等に、部品が無駄に消費されてしまうのを抑制することができる。

ＣＰＵ６１は、Ｓ２００で自動機能切替の設定がオンであると判定すると、生産開始してからの生産枚数が所定枚数以内である（例えば１枚目である）か否かを判定する（Ｓ２９０）。ここで、生産開始してからの生産枚数は、生産基板の機種変更がなされてからの生産枚数が該当する。また、部品実装機２０の電源が一旦落とされて再度投入された場合には、電源投入されてからの生産枚数を生産開始してからの生産枚数としてもよい。

ＣＰＵ６１は、生産枚数が所定枚数以内である（１枚目である）と判定すると、エラーの対象となった部品を吸着ノズル４５に吸着させたまま異常停止（生産停止）を行なって（Ｓ２５０）、編集モードへ移行し（Ｓ２６０）、オペレータにより異常停止の解除操作がなされると（Ｓ２７０）、生産を再開する。

ＣＰＵ６１は、生産枚数が所定枚数を超えている（２枚目以降である）と判定すると、リトライ回数Ｎが規定回数Ｎｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ２２０）。ＣＰＵ６１は、リトライ回数Ｎが規定回数Ｎｔｈ以上でなく規定回数Ｎｔｈ未満であると判定すると、リトライ回数Ｎを値１だけインクリメントし（Ｓ２３０）、エラーの対象となった部品を廃棄してから（Ｓ２４０）、リトライ処理を行なう。一方、ＣＰＵ６１は、リトライ回数Ｎが規定回数Ｎｔｈ以上であると判定すると、エラーの対象となった部品を吸着ノズル４５に吸着させたまま異常停止（生産停止）を行なって（Ｓ２５０）、編集モードへ移行し（Ｓ２６０）、オペレータにより異常停止の解除操作がなされると（Ｓ２７０）、生産を再開する。

すなわち、ＣＰＵ６１は、エラーが発生した際に、自動切替機能の設定がオンである場合、生産開始からの生産枚数が所定枚数以内であれば、部品救済機能のオン設定と同様に、吸着した部品を保持したまま異常停止すると共に編集モードへ移行し、生産開始からの生産枚数が所定枚数を超えていれば、部品救済機能のオフ設定と同様に、リトライ回数が規定回数Ｎｔｈ以上となるまで、吸着した部品を廃棄して新たな部品を吸着するリトライ処理を行なうのである。このため、生産開始からの生産枚数が所定枚数以内で、生産が安定しづらい状況においては、エラーの対象となった部品を吸着ノズルに保持した状態で生産を停止することで、エラーの原因を確認することができると共に部品が無駄に廃棄されるのを防止することができる。また、生産開始からの生産枚数が所定枚数を超え、生産が安定した状況においては、部品の廃棄を伴うリトライ処理を行なうことで、生産が停止されることによる生産効率の悪化を抑制することができる。

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、吸着ノズル４５が採取部材に相当し、制御装置６０が制御装置に相当する。また、パーツカメラ２３が撮像装置に相当する。

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、部品実装機１０は、吸着動作を行なった後、エラーが発生した場合に、生産開始からの生産枚数に拘わらず、吸着ノズル４５に部品Ｐを吸着させたまま生産を停止する部品救済機能を有するものとした。しかし、部品実装機１０は、こうした部品救済機能を有さず、吸着動作を行なった後、エラーが発生した場合には、リトライ回数が規定回数Ｎｔｈ以上となるまで、吸着した部品を廃棄して新たな部品を吸着するリトライ処理を行なうものとしてもよい。

また、上述した実施形態では、ＣＰＵ６１は、エラー（画像処理エラー）が発生した場合に、生産開始からの生産枚数が所定枚数以内であれば、吸着ノズル４５を部品を吸着させたまま生産を停止すると共に部品認識データを編集するための編集モードへ移行した。しかし、ＣＰＵ６１は、吸着ノズル４５を部品を吸着させたまま生産を停止するものの、編集モードには移行しないものとしてもよい。

また、上述した実施形態では、ＣＰＵ６１は、エラー（画像処理エラー）の発生によりリトライ処理を実行した場合、Ｓ２２０においてリトライ回数Ｎが規定回数Ｎｔｈ以上となったときに、エラーの対象となった部品を保持したまま異常停止（生産停止）するものとした。しかし、ＣＰＵ６１は、リトライ回数Ｎが規定回数Ｎｔｈ以上となったときに、エラーの対象となった部品を廃棄してから異常停止するものとしてもよい。

また、上述した実施形態では、ＣＰＵ６１は、エラーが発生した場合に、生産開始からの生産枚数が所定枚数以内であれば、部品救済機能のオン設定と同様の処理を実行し、生産開始からの生産枚数が所定枚数を超えていれば、部品救済機能のオフ設定と同様の処理を実行するものとした。しかし、ＣＰＵ６１は、エラーが発生した場合に、以下のような処理を行なってもよい。図４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では、制御装置６０のＣＰＵ６１は、まず、Ｓ１００～Ｓ１２０と同様に、目標吸着位置で部品を吸着ノズル４５に吸着させる吸着動作を行ない（Ｓ３００）、吸着させた部品をパーツカメラ２３の上方へ移動させて（Ｓ３１０）、当該部品をパーツカメラ２３で撮像する（Ｓ３２０）。そして、ＣＰＵ６１は、得られた撮像画像において部品を認識する画像処理を行ない（Ｓ３３０）、吸着エラーが発生しているか否かを判定する（Ｓ３４０）。

ＣＰＵ６１は、吸着エラーが発生していないと判定すると、Ｓ１５０～Ｓ１９０と同様に、リトライ回数Ｎを値０に初期化し（Ｓ３５０）、部品の吸着ずれ量を算出し（Ｓ３６０）、吸着ずれ量に基づいて目標実装位置を補正して（Ｓ３７０）、実装動作を行なうと共に（Ｓ３８０）、次に吸着する同種部品の目標吸着位置を更新して（Ｓ３９０）、本処理を終了する。

一方、ＣＰＵ６１は、吸着エラーが発生していると判定すると、リトライ回数Ｎが規定回数Ｎｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ４００）。ＣＰＵ６１は、リトライ回数Ｎが規定回数Ｎｔｈ以上でなく規定回数Ｎｔｈ未満であると判定すると、リトライ回数Ｎを値１だけインクリメントし（Ｓ４１０）、エラーの対象となった部品を廃棄する廃棄動作を行なう（Ｓ４２０）。そして、ＣＰＵ６１は、自動切替機能の設定がオンであるか否か（Ｓ４３０）、高精度吸着機能の設定がオンであるか否か（Ｓ４４０）、をそれぞれ判定する。変形例の自動切替機能の設定は、高精度吸着機能のオンオフを自動的に切り替えるものである。高精度吸着機能については後述する。

ＣＰＵ６１は、自動切替機能の設定がオンでなくオフであり、且つ、高精度吸着機能の設定がオンでなくオフであると判定すると、Ｓ３００に戻って、吸着動作を繰り返すリトライ処理を行なう。ＣＰＵ６１は、リトライ処理の繰り返しの過程でＳ４００においてリトライ回数Ｎが規定回数Ｎｔｈ以上であると判定すると、エラーの対象となった部品を吸着ノズル４５に吸着させたまま異常停止（生産停止）を行なう（Ｓ４８０）。そして、ＣＰＵ６１は、異常停止すると、オペレータにより異常停止の解除操作がなされるのを待って（Ｓ４９０）、リトライ回数Ｎを値０に初期化し（Ｓ５００）、Ｓ３００の処理（吸着動作）に戻る。

ＣＰＵ６１は、Ｓ４４０において高精度吸着機能の設定がオンであると判定すると、マークカメラ４３が部品供給装置２１の部品供給位置の上方へ移動するようヘッド移動装置３０を駆動制御する（Ｓ４５０）。続いて、ＣＰＵ６１は、マークカメラ４３で部品供給位置を撮像し（Ｓ４６０）、得られた撮像画像を処理して目標吸着位置を更新して（Ｓ４７０）、Ｓ３００に戻り、更新した目標吸着位置で吸着動作を繰り返すリトライ処理を行なう。これにより、部品吸着位置に供給された部品の位置に若干の位置ずれが生じていても、適切な姿勢で部品を吸着ノズルに吸着させることができ、以降の吸着エラーの発生を防止することが可能となる。

ＣＰＵ６１は、Ｓ４３０において自動切替機能の設定がオンであると判定すると、生産開始からの生産枚数が所定枚数以内である（例えば１枚目である）か否かを判定する（Ｓ５１０）。ＣＰＵ６１は、生産枚数が所定枚数以内である（１枚目である）と判定すると、部品供給位置を撮像し（Ｓ４６０）、得られた撮像画像を処理して目標吸着位置を更新してから（Ｓ４７０）、Ｓ３００に戻ってリトライ処理を行なう。一方、ＣＰＵ６１は、生産枚数が所定枚数を超えている（２枚目以降である）と判定すると、目標吸着位置を更新することなく、Ｓ３００に戻ってリトライ処理を行なう。すなわち、ＣＰＵ６１は、自動切替機能の設定がオンである場合、生産開始からの生産枚数が所定枚数以内であれば、高精度吸着機能のオン設定と同様に、部品供給位置を撮像し、目標吸着位置を更新してから、リトライ処理（再吸着）を行ない、生産開始からの生産枚数が所定枚数を超えていれば、高精度吸着機能のオフ設定と同様に、目標吸着位置を更新することなく、リトライ処理を行なうのである。このため、生産開始からの生産枚数が所定枚数以内で、生産が安定しづらい状況においては、部品供給位置を撮像して吸着位置を設定してリトライ処理を行なうことで、部品の吸着精度を高めて、無駄な部品の廃棄が繰り返されるのを抑制することができる。一方、生産開始からの生産枚数が所定枚数を超え、生産が安定した状況においては、部品供給位置を撮像することなく、そのままリトライ処理を行なうことで、生産効率の悪化を抑制することができる。

以上説明したように、本開示の第１の部品実装機は、部品を採取して基板に実装することで前記部品を実装した基板を生産する部品実装機であって、前記部品を採取する採取部材と、前記採取部材により前記部品を採取する採取動作を行なった後、所定のエラーが発生したとき、生産開始からの生産枚数が所定枚数以内の場合には、前記エラーの対象となった部品を前記採取部材に保持した状態で生産を停止する第１のエラー対応処理を実行し、生産開始からの生産枚数が前記所定枚数を超えている場合には、前記採取部材に採取した部品を廃棄すると共に新たな部品を採取するリトライ動作を行ない、該リトライ動作を行なっても前記エラーが解消しないときに生産を停止する第２のエラー対応処理を実行する制御装置と、を備えることを要旨とする。

この本開示の第１の部品実装機は、採取部材により部品を採取する採取動作を行なった後、所定のエラーが発生したとき、生産開始からの生産枚数が所定枚数以内の場合には、エラーの対象となった部品を採取部材に保持した状態で生産を停止する第１のエラー対応処理を実行する。また、部品実装機は、生産開始からの生産枚数が所定枚数を超えている場合には、採取部材に採取した部品を廃棄すると共に新たな部品を採取するリトライ動作を行ない、リトライ動作を行なってもエラーが解消しないときに生産を停止する第２のエラー対応処理を実行する。部品実装機では、機種変更などを行なった直後においては、生産が安定しないことがある。このため、生産開始からの生産枚数が所定枚数以内の場合に、エラーの対象となった部品を採取部材に保持した状態で生産を停止することで、エラーの原因を確認することができると共に部品が無駄に廃棄されるのを防止することができる。一方、生産開始からの生産枚数が所定枚数を超え、生産が安定した状況においては、部品の廃棄を伴うリトライ動作を行なうことで、生産が停止されることによる生産効率の悪化を抑制することができる。ここで、所定枚数は、１枚であるものとしてもよい。

こうした本開示の第１の部品実装機において、前記採取部材に採取した部品を撮像可能な撮像装置を備え、前記制御装置は、前記採取動作を行なった後、採取した部品を撮像し、得られた撮像画像において部品を認識する画像処理を実行し、前記画像処理において画像処理エラーが発生したとき、生産開始からの生産枚数が前記所定枚数以内の場合には、前記第１のエラー対応処理を実行し、生産開始からの生産枚数が前記所定枚数を超えている場合には、前記第２のエラー対応処理を実行し、前記第１のエラー対応処理は、生産を停止すると共に前記画像処理に用いられる部品認識データを編集するための編集モードに移行するものとしてもよい。編集モードにおいて部品認識データを編集できるようにすることで、画像処理エラーが再発生するのを抑制することができる。

また、本開示の第１の部品実装機において、前記制御装置は、生産設定を受け付け、前記生産設定として第１の設定がなされている状態で前記エラーが発生すると、生産開始からの生産枚数が前記所定枚数以内の場合には、前記第１のエラー対応処理を実行し、生産開始からの生産枚数が前記所定枚数を超える場合には、前記第２のエラー対応処理を実行し、前記生産設定として前記第１の設定とは異なる第２の設定がなされている状態で前記エラーが発生すると、生産開始からの生産枚数に拘わらず前記第２のエラー対応処理を実行するものとしてもよい。こうすれば、ユーザは、部品の救済を優先させるか生産効率を優先させるかを選択することができる。例えば、ユーザは、高価な部品を使用して生産する場合には、部品の救済を優先させる選択をし、安価の部品を使用して生産する場合には、生産効率を優先させる選択をすることができる。

本開示の第２の部品実装機は、部品供給装置により供給された部品を吸着して基板に実装することで前記部品を実装した基板を生産する部品実装機であって、前記部品を吸着する吸着ノズルを有するヘッドと、前記ヘッドを移動させるヘッド移動装置と、前記部品供給装置の部品供給位置を撮像可能な撮像装置と、前記吸着ノズルにより前記部品を吸着する吸着動作を行なった後、吸着エラーが発生したとき、生産開始からの生産枚数が所定枚数以内の場合には、前記部品供給位置を前記撮像装置で撮像し、得られた撮像画像に基づいて吸着位置を設定すると共に設定した吸着位置で前記部品が吸着されるよう前記ヘッドと前記移動装置とを制御し、生産開始からの生産枚数が前記所定枚数を超えている場合には、予め定められた吸着位置または以前に前記吸着動作を行なった際の吸着ずれ量に応じて補正された吸着位置で前記部品供給装置により供給された部品が吸着されるよう前記ヘッドと前記移動装置とを制御する制御装置と、を備えることを要旨とする。

なお、本開示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。

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、２２ａコンベアレール、２２ｂバックアッププレート、２３パーツカメラ、２４ノズルステーション、２５廃棄ボックス、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、４１Ｚ軸アクチュエータ、４２ θ軸アクチュエータ、４３マークカメラ、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

部品を採取して基板に実装することで前記部品を実装した基板を生産する部品実装機であって、
前記部品を採取する採取部材と、
前記採取部材により前記部品を採取する採取動作を行なった後、所定のエラーが発生したとき、生産開始からの生産枚数が所定枚数以内の場合には、前記エラーの対象となった部品を前記採取部材に保持した状態で生産を停止する第１のエラー対応処理を実行し、生産開始からの生産枚数が前記所定枚数を超えている場合には、前記採取部材に採取した部品を廃棄すると共に新たな部品を採取するリトライ動作を行ない、該リトライ動作を行なっても前記エラーが解消しないときに生産を停止する第２のエラー対応処理を実行する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、生産開始からの生産枚数が前記所定枚数以内の場合には、前記リトライ動作を行なうことなく前記第１のエラー対応処理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、
前記所定枚数は、１枚である、
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、
前記採取部材に採取した部品を撮像可能な撮像装置を備え、
前記制御装置は、前記採取動作を行なった後、採取した部品を撮像し、得られた撮像画像において部品を認識する画像処理を実行し、前記画像処理において画像処理エラーが発生したとき、生産開始からの生産枚数が前記所定枚数以内の場合には、前記第１のエラー対応処理を実行し、生産開始からの生産枚数が前記所定枚数を超えている場合には、前記第２のエラー対応処理を実行し、
前記第１のエラー対応処理は、生産を停止すると共に前記画像処理に用いられる部品認識データを編集するための編集モードに移行する、
部品実装機。
請求項１ないし３いずれか１項に記載の部品実装機であって、
前記制御装置は、生産設定を受け付け、前記生産設定として第１の設定がなされている状態で前記エラーが発生すると、生産開始からの生産枚数が前記所定枚数以内の場合には、前記第１のエラー対応処理を実行し、生産開始からの生産枚数が前記所定枚数を超える場合には、前記第２のエラー対応処理を実行し、前記生産設定として前記第１の設定とは異なる第２の設定がなされている状態で前記エラーが発生すると、生産開始からの生産枚数に拘わらず前記第２のエラー対応処理を実行する、
部品実装機。