JP7492903B2 - 部品実装装置および部品実装方法 - Google Patents

Description

この発明は、部品実装装置および部品実装方法に関し、特に、吸着ノズルに吸着された部品を側方から撮像する部品実装装置および部品実装方法に関する。

従来、吸着ノズルに吸着された部品を側方から撮像する部品実装装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、電子部品を吸着する吸着ノズルを含み、基板に部品を実装する実装用ヘッドと、吸着ノズルに吸着された電子部品を側方から撮像する側面撮像用カメラとを備える表面実装機（部品実装装置）が開示されている。この表面実装機では、側面撮像用カメラによる電子部品の撮像結果に基づいて、吸着ノズルの特徴部分を用いた画像認識処理を行い、電子部品の吸着状態を検査する。また、この表面実装機では、吸着ノズルの特徴部分を用いた画像認識処理において認識エラーが発生した場合、オペレータによる復帰処置を待つエラー処理（装置を停止させる処理）を行う。

特許第４３３１０５４号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された表面実装機では、吸着ノズルの特徴部分に異常（異物の付着および欠けなど）が発生し、吸着ノズルの特徴部分を用いた部品の状態を認識するための画像認識処理において認識エラーが発生した場合、装置を停止させるため、基板の生産が停止するという不都合がある。このため、部品の状態を認識するための画像認識処理において認識エラーが発生した場合にも、基板の生産性の低下を抑制することが望まれている。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、部品の状態を認識するための画像認識処理において認識エラーが発生した場合にも、基板の生産性の低下を抑制することが可能な部品実装装置および部品実装方法を提供することである。

この発明の第１の局面による部品実装装置は、部品を吸着する吸着ノズルを含み、基板に部品を実装する実装ヘッドと、吸着ノズルに吸着された部品および部品の周辺を側方から撮像する側方撮像部と、制御部と、を備え、吸着ノズルは、先端部と、先端部以外の位置基準部とを有し、制御部は、側方撮像部による部品の撮像結果に基づいて、位置基準部を用いた部品の状態を認識する第１画像認識処理、および、位置基準部を用いない部品の状態を認識する第２画像認識処理を行うように構成されている。

この発明の第１の局面による部品実装装置では、上記のように、制御部を、側方撮像部による部品の撮像結果に基づいて、位置基準部を用いた部品の状態を認識する第１画像認識処理、および、位置基準部を用いない部品の状態を認識する第２画像認識処理を行うように構成する。これにより、部品の状態を認識するための第１画像認識処理および第２画像認識処理のいずれか一方の画像認識処理において認識エラーが発生したとしても、いずれか他方の画像認識処理により部品の状態を認識して、部品の基板への実装動作を継続することができる。その結果、部品の状態を認識するための画像認識処理において認識エラーが発生すると直ちに装置を停止して基板の生産を停止する場合と異なり、部品の状態を認識するための画像認識処理において認識エラーが発生した場合にも、基板の生産性の低下を抑制することができる。

上記第１の局面による部品実装装置において、好ましくは、制御部は、側方撮像部による部品の撮像結果に基づいて、第１画像認識処理を行うとともに、第１画像認識処理において認識エラーが発生した場合、第２画像認識処理を行うように構成されている。このように構成すれば、吸着ノズルの位置基準部に異常（異物の付着および欠けなど）が発生し、吸着ノズルの位置基準部を用いた第１画像認識処理において認識エラーが発生したとしても、吸着ノズルの位置基準部を用いない第２画像認識処理により部品の状態を認識して、部品の基板への実装動作を継続することができる。その結果、吸着ノズルの位置基準部を用いた第１画像認識処理において認識エラーが発生すると直ちに装置を停止して基板の生産を停止する場合と異なり、吸着ノズルの位置基準部を用いた第１画像認識処理において認識エラーが発生した場合にも、基板の生産性の低下を抑制することができる。

この場合、好ましくは、位置基準部は、角部を有し、制御部は、位置基準部の角部を用いた第１画像認識処理において認識エラーが発生した場合、先端部を用いた第２画像認識処理を行うように構成されている。このように構成すれば、吸着ノズルの位置基準部の角部を用いた第１画像認識処理において認識エラーが発生したとしても、吸着ノズルの先端部を用いた第２画像認識処理により容易に部品の状態を認識して、部品の基板への実装動作を継続することができる。

上記第１画像認識処理において認識エラーが発生した場合、第２画像認識処理を行う構成において、好ましくは、制御部は、部品の厚みの公差または部品の厚みに基づいて、認識エラーが発生した場合に第２画像認識処理を行うか否かを決定する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、部品の厚みの公差または部品の厚みを考慮して、第２画像認識処理を行うか否かを決定することができるので、第２画像認識処理でも品質不良が発生しない部品に対しては、第２画像認識処理を行う一方で、第２画像認識処理で品質不良が発生する可能性がある部品に対しては、第２画像認識処理を行わないようにすることができる。その結果、第１画像認識処理または第２画像認識処理による部品の状態の取得の正確性を確保することができる。

この場合、好ましくは、制御部は、部品の厚みの公差または部品の厚みが基準値よりも小さい場合、認識エラーが発生した場合に第２画像認識処理を行わないとともに、部品の厚みの公差または部品の厚みが基準値以上である場合、認識エラーが発生した場合に第２画像認識処理を行うように構成されている。このように構成すれば、第２画像認識処理でも品質不良が発生しない部品の厚みの公差または部品の厚みが基準値以上である部品に対して、確実に、第２画像認識処理を行うことができるとともに、第２画像認識処理で品質不良が発生する可能性がある部品の厚みの公差または部品の厚みが基準値よりも小さい部品に対して、確実に、第２画像認識処理を行わないようにすることができる。その結果、第１画像認識処理または第２画像認識処理による部品の状態の取得の正確性を確実に確保することができる。

上記第２画像認識処理を行わない構成において、好ましくは、制御部は、第２画像認識処理を行わない場合、部品の基板への実装動作を停止させるとともに、認識エラーの発生に関する情報を出力する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、第２画像認識処理を行わない場合、部品の基板への実装動作を停止させることにより、品質不良が発生することを抑制することができる。また、認識エラーの発生に関する情報を出力することにより、吸着ノズルの位置基準部に異常が発生したことを作業者に知らせることができるので、作業者に吸着ノズルの位置基準部の整備作業（異物の除去、欠けの修理および吸着ノズルの交換など）を行わせることができる。

上記第１画像認識処理において認識エラーが発生した場合、第２画像認識処理を行う構成において、好ましくは、制御部は、第２画像認識処理が成功した場合、部品の基板への実装動作を継続しながら認識エラーの発生に関する情報を出力する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、部品の基板への実装動作を継続しながら（装置を停止させずに）認識エラーの発生に関する情報を作業者に知らせることができるので、基板の生産性を低下させずに、作業者に吸着ノズルの位置基準部の整備作業が必要であることを認識させることができる。

上記第１画像認識処理において認識エラーが発生した場合、第２画像認識処理を行う構成において、好ましくは、制御部は、認識エラーが発生した場合、認識エラーの発生に関する情報を蓄積する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、蓄積した認識エラーの発生に関する情報を作業者が後から確認することができるので、吸着ノズルの位置基準部の整備作業および吸着ノズルの位置基準部の異常の分析を容易に行うことができる。

この場合、好ましくは、制御部は、蓄積した認識エラーの発生に関する情報を外部表示部に表示可能に出力する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、認識エラーの発生に関する情報を外部表示部に表示させることができるので、認識エラーの発生に関する情報をより多くの作業者が確認することができる。

上記第１の局面による部品実装装置において、好ましくは、制御部は、側方撮像部による部品の撮像結果に基づいて、第２画像認識処理を行うとともに、第２画像認識処理において認識エラーが発生した場合、第１画像認識処理を行うように構成されている。このように構成すれば、吸着ノズルの位置基準部を用いない第２画像認識処理において認識エラーが発生したとしても、吸着ノズルの位置基準部を用いた第１画像認識処理により部品の状態を認識して、部品の基板への実装動作を継続することができる。その結果、吸着ノズルの位置基準部を用いない第２画像認識処理において認識エラーが発生すると直ちに装置を停止して基板の生産を停止する場合と異なり、吸着ノズルの位置基準部を用いない第２画像認識処理において認識エラーが発生した場合にも、基板の生産性の低下を抑制することができる。

この発明の第２の局面による部品実装方法は、先端部と、先端部以外の位置基準部とを有し、部品を吸着する吸着ノズルを含み、基板に部品を実装する実装ヘッドの吸着ノズルに吸着された部品および部品の周辺を側方から撮像するステップと、側方からの部品の撮像結果に基づいて、位置基準部を用いた部品の状態を認識する第１画像認識処理、および、位置基準部を用いない部品の状態を認識する第２画像認識処理を行うステップとを備える。

この発明の第２の局面による部品実装方法では、上記のように、側方からの部品の撮像結果に基づいて、位置基準部を用いた部品の状態を認識する第１画像認識処理、および、位置基準部を用いない部品の状態を認識する第２画像認識処理を行うステップを設ける。これにより、上記第１の局面による部品実装装置と同様に、部品の状態を認識するための画像認識処理において認識エラーが発生した場合にも、基板の生産性の低下を抑制することができる。

本発明によれば、上記のように、部品の状態を認識するための画像認識処理において認識エラーが発生した場合にも、基板の生産性の低下を抑制することが可能な部品実装装置および部品実装方法を提供することができる。

一実施形態による部品実装装置を示す模式的な平面図である。 一実施形態による部品実装装置の制御的な構成を示すブロック図である。 一実施形態による実装ヘッドを示す模式図である。 一実施形態による第１画像認識処理を説明するための側方画像の模式図である。 一実施形態による第１画像認識処理において認識エラーが発生した場合を説明するための側方画像の模式図である。 一実施形態による第２画像認識処理を説明するための側方画像の模式図である。 一実施形態による認識エラーに関する情報の通知を説明するための模式図である。 一実施形態によるサイドビュー認識処理の第１動作例を説明するためのフローチャートである。 一実施形態によるサイドビュー認識処理の第２動作例を説明するためのフローチャートである。 図９の続きのフローチャートである。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

図１～図７を参照して、本発明の一実施形態による部品実装装置１００の構成について説明する。なお、以下の説明では、基板搬送方向に沿った方向をＸ方向とし、水平面内でＸ方向と直交する方向をＹ方向とし、Ｘ方向およびＹ方向に直交する上下方向をＺ方向とする。

（部品実装装置の構成）
部品実装装置１００は、図１および図２に示すように、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサおよび抵抗などの部品Ｅ（電子部品）を、プリント基板などの基板Ｐに実装する装置である。

部品実装装置１００は、基台１と、基板搬送部２と、ヘッドユニット３と、ヘッド水平移動機構部４と、部品撮像部５と、基板撮像部６と、側方撮像部７（図２参照）と、制御部８（図２参照）と、記憶部９（図２参照）とを備えている。

基台１は、部品実装装置１００において各構成要素を配置する基礎となる台である。基台１上には、基板搬送部２、レール部４２および部品撮像部５が設けられている。また、基台１内には、制御部８が設けられている。また、基台１には、Ｙ方向の両側（Ｙ１方向側およびＹ２方向側）に、複数のフィーダ１０が配置されている。フィーダ１０は、部品Ｅを保持する部品供給テープにより部品Ｅをヘッドユニット３の後述する実装ヘッド３１に供給するテープフィーダである。

基板搬送部２は、実装前の基板Ｐを搬入し、基板搬送方向（Ｘ方向）に搬送し、実装後の基板Ｐを搬出するように構成されている。また、基板搬送部２は、搬入された基板Ｐを実装停止位置Ｐａまで搬送するとともに、実装停止位置Ｐａにおいてクランプ機構などの基板固定機構（図示せず）により固定するように構成されている。また、基板搬送部２は、一対の搬送ベルト２１を含んでいる。基板搬送部２は、一対の搬送ベルト２１により、基板Ｐの幅方向（Ｙ方向）の両端をそれぞれ下側（Ｚ２方向側）から支持した状態で、基板搬送方向に基板Ｐを搬送するように構成されている。

ヘッドユニット３は、部品実装用のヘッドユニットである。ヘッドユニット３は、実装停止位置Ｐａにおいて固定された基板Ｐに部品Ｅを実装するように構成されている。具体的には、ヘッドユニット３は、複数（５つ）の実装ヘッド３１を含んでいる。実装ヘッド３１は、部品Ｅを保持して基板Ｐに実装するように構成されている。実装ヘッド３１の先端には、部品Ｅを吸着するための吸着ノズル３１ａが着脱可能に構成されている。実装ヘッド３１は、負圧供給部（図示せず）から供給された負圧により、吸着ノズル３１ａに部品Ｅを吸着するように構成されている。

図３に示すように、吸着ノズル３１ａは、先端部３１１と、先端部３１１以外の位置基準部３１２とを有している。先端部３１１は、吸着ノズル３１ａの下端部である。先端部３１１に、部品Ｅが吸着される。位置基準部３１２は、側方撮像部７による撮像結果に基づいて部品Ｅの状態を取得する第１画像認識処理（後述）において、上下方向（Ｚ方向）の位置の基準となる部分である。位置基準部３１２は、吸着ノズル３１ａの外方に出っ張る形状（肩形状）を有している。また、位置基準部３１２は、先端部３１１よりも上側（Ｚ１方向側）に設けられている。また、位置基準部３１２は、特徴部分として角部３１２ａを有している。角部３１２ａは、略水平な面と略鉛直な面とにより形成されており、略９０度の角度を有している。

図１および図２に示すように、ヘッドユニット３は、実装ヘッド３１の吸着ノズル３１ａを上下方向（Ｚ方向）に移動させるＺ軸モータ３２（図２参照）と、実装ヘッド３１の吸着ノズル３１ａをＺ方向に延びる回転軸線回りに回転させるＲ軸モータ３３（図２参照）とを含んでいる。実装ヘッド３１は、Ｚ軸モータ３２により、所定の下降位置と、所定の上昇位置との間で、上下方向に移動可能に構成されている。また、実装ヘッド３１は、部品Ｅを保持した状態でＲ軸モータ３３により回転されることにより、吸着している部品Ｅの向きを調整可能に構成されている。

ヘッド水平移動機構部４は、ヘッドユニット３を水平方向（Ｘ方向およびＹ方向）に移動させるように構成されている。ヘッド水平移動機構部４は、ヘッドユニット３を基板搬送方向（Ｘ方向）に移動可能に支持する支持部４１と、支持部４１をＹ方向に移動可能に支持するレール部４２とを含んでいる。支持部４１は、基板搬送方向に延びるボールねじ軸４１ａと、ボールねじ軸４１ａを回転させるＸ軸モータ４１ｂとを有している。ヘッドユニット３には、支持部４１のボールねじ軸４１ａと係合するボールナット（図示せず）が設けられている。ヘッドユニット３は、Ｘ軸モータ４１ｂによりボールねじ軸４１ａが回転されることにより、ボールねじ軸４１ａと係合するボールナットとともに、支持部４１に沿って基板搬送方向に移動可能に構成されている。

レール部４２は、支持部４１のＸ方向の両端部をＹ方向に移動可能に支持する一対のガイドレール４２ａと、Ｙ方向に延びるボールねじ軸４２ｂと、ボールねじ軸４２ｂを回転させるＹ軸モータ４２ｃとを有している。支持部４１には、レール部４２のボールねじ軸４２ｂと係合するボールナット（図示せず）が設けられている。支持部４１は、Ｙ軸モータ４２ｃによりボールねじ軸４２ｂが回転されることにより、ボールねじ軸４２ｂと係合するボールナットとともに、レール部４２の一対のガイドレール４２ａに沿ってＹ方向に移動可能に構成されている。

ヘッド水平移動機構部４の支持部４１およびレール部４２により、ヘッドユニット３は、基台１上を水平方向に移動可能に構成されている。これにより、ヘッドユニット３の実装ヘッド３１は、フィーダ１０の上方に移動して、フィーダ１０から供給される部品Ｅを吸着可能である。また、ヘッドユニット３の実装ヘッド３１は、実装停止位置Ｐａにおいて固定された基板Ｐの上方に移動して、吸着された部品Ｅを基板Ｐに実装可能である。

部品撮像部５は、部品認識用のカメラである。部品撮像部５は、ヘッドユニット３の実装ヘッド３１による部品Ｅの基板Ｐへの搬送中に、実装ヘッド３１の吸着ノズル３１ａに吸着された部品Ｅを撮像する。部品撮像部５は、基台１の上面上に固定されており、部品Ｅの下側（Ｚ２方向側）から、実装ヘッド３１の吸着ノズル３１ａに吸着された部品Ｅを撮像する。部品撮像部５による部品Ｅの撮像結果に基づいて、制御部８は、部品Ｅの状態（回転姿勢および実装ヘッド３１に対する吸着位置）を取得（認識）する。

基板撮像部６は、基板認識用のカメラである。基板撮像部６は、ヘッドユニット３の実装ヘッド３１による基板Ｐへの部品Ｅの実装開始前に、実装停止位置Ｐａにおいて固定された基板Ｐにおいて、基板Ｐの上面に付された位置認識マーク（フィデューシャルマーク）Ｆを撮像する。位置認識マークＦは、基板Ｐの位置を認識するためのマークである。基板撮像部６による位置認識マークＦの撮像結果に基づいて、制御部８は、実装停止位置Ｐａにおいて固定された基板Ｐの正確な位置および姿勢を取得（認識）する。

側方撮像部７は、部品認識用のカメラである。図３に示すように、側方撮像部７は、ヘッドユニット３の実装ヘッド３１による部品Ｅの基板Ｐへの搬送中に、実装ヘッド３１の吸着ノズル３１ａに吸着された部品Ｅおよび部品Ｅの周辺を側方から撮像する。また、実装ヘッド３１を挟んで側方撮像部７の反対側には、側方照明部７ａが設けられている。側方照明部７ａは、ＬＥＤなどの光源を有し、側方撮像部７による部品Ｅの撮像時に発光する。また、側方撮像部７による部品Ｅの撮像結果に基づいて、制御部８は、部品Ｅの有無、部品Ｅの厚みおよび部品Ｅの反転などの部品Ｅの状態を取得（認識）する。なお、側方撮像部７による部品Ｅの撮像結果に基づいて部品Ｅの状態を取得することの詳細については、後述する。

図２に示すように、制御部８は、部品実装装置１００の動作を制御する制御回路である。制御部８は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、および、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を含んでいる。制御部８は、基板搬送部２、フィーダ１０、Ｘ軸モータ４１ｂおよびＹ軸モータ４２ｃなどを生産プログラムに従って制御することにより、ヘッドユニット３により基板Ｐに部品Ｅを実装させる制御を行うように構成されている。記憶部９は、たとえばフラッシュメモリを含む記憶媒体であり、情報を記憶可能に構成されている。記憶部９には、各撮像部による部品Ｅの認識結果などが記憶される。

（側方撮像部による部品の撮像）
ここで、本実施形態では、図４～図６に示すように、制御部８は、側方撮像部７による部品Ｅの撮像結果に基づいて、位置基準部３１２を用いた部品Ｅの状態を認識するための第１画像認識処理、および、位置基準部３１２を用いない部品Ｅの状態を認識するための第２画像認識処理を行うように構成されている。具体的には、制御部８は、側方撮像部７による部品Ｅの撮像結果に基づいて、第１画像認識処理を行うとともに、第１画像認識処理において認識エラーが発生した場合、第２画像認識処理を行うように構成されている。より具体的には、制御部８は、位置基準部３１２の角部３１２ａを用いた第１画像認識処理において認識エラーが発生した場合、先端部３１１を用いた第２画像認識処理を行うように構成されている。

図４に示すように、第１画像認識処理では、制御部８は、側方撮像部７による部品Ｅの撮像結果（側方画像）から、位置基準部３１２の角部３１２ａと、部品Ｅの下端（最下端）とを認識する制御を行うように構成されている。そして、制御部８は、位置基準部３１２の角部３１２ａと、部品Ｅの下端（最下端）とに基づいて、位置基準部３１２の角部３１２ａから部品Ｅの下端（最下端）までの長さを取得する制御を行うように構成されている。

また、第１画像認識処理では、制御部８は、予め取得した位置基準部３１２の角部３１２ａから吸着ノズル３１ａの先端部３１１までの長さ（ノズル長さ）を記憶部９から取得する制御を行うように構成されている。なお、位置基準部３１２の角部３１２ａから吸着ノズル３１ａの先端部３１１までの長さ（ノズル長さ）は、たとえば、吸着ノズル３１ａによる部品Ｅの吸着前に、側方撮像部７により、部品Ｅを吸着していない吸着ノズル３１ａを撮像し、その撮像結果に基づいて、予め取得することができる。そして、制御部８は、位置基準部３１２の角部３１２ａから部品Ｅの下端（最下端）までの長さから、位置基準部３１２の角部３１２ａから吸着ノズル３１ａの先端部３１１までの長さ（ノズル長さ）を減算することにより、部品Ｅの厚みを取得する制御を行うように構成されている。

図５に示すように、位置基準部３１２を認識する際、位置基準部３１２に異常（図５では、異物の付着）が発生している場合、第１画像認識処理において位置基準部３１２が認識できず、認識エラーが発生する（第１画像認識処理が失敗する）場合がある。なお、位置基準部３１２の異常は、異物の付着だけでなく、位置基準部３１２の欠けなども含んでいる。認識エラーが発生した場合、制御部８は、先端部３１１を用いた第２画像認識処理を行う。

図６に示すように、第２画像認識処理では、制御部８は、側方撮像部７による部品Ｅの撮像結果（側方画像）から、部品Ｅの下端（最下端）を認識する制御を行うように構成されている。また、第２画像認識処理では、制御部８は、予め取得した吸着ノズル３１ａの先端部３１１の位置を記憶部９から取得する制御を行うように構成されている。なお、吸着ノズル３１ａの先端部３１１の位置は、たとえば、吸着ノズル３１ａによる部品Ｅの吸着前に、側方撮像部７により、部品Ｅを吸着していない吸着ノズル３１ａを撮像し、その撮像結果に基づいて、予め取得することができる。そして、制御部８は、吸着ノズル３１ａの先端部３１１から部品Ｅの下端（最下端）までの長さを、部品Ｅの厚みとして取得する制御を行うように構成されている。

また、本実施形態では、制御部８は、部品Ｅの厚みの公差に基づいて、認識エラーが発生した場合に第２画像認識処理を行うか否かを決定する制御を行うように構成されている。具体的には、制御部８は、部品Ｅの厚みの公差が基準値（たとえば、５０μｍ）よりも小さい場合、認識エラーが発生した場合に第２画像認識処理を行わないとともに、部品Ｅの厚みの公差が基準値（たとえば、５０μｍ）以上である場合、認識エラーが発生した場合に第２画像認識処理を行うように構成されている。すなわち、制御部８は、高い計測精度が求められる極小の部品Ｅに対しては、認識エラーが発生した場合に、第２画像認識処理を行わないように構成されている。また、制御部８は、高い計測精度が求められない部品Ｅに対しては、認識エラーが発生した場合に、第２画像認識処理を行うように構成されている。なお、部品実装装置１００では、設定によって、認識エラーが発生した場合に第２画像認識処理を行うか否かを判定しない第１モード（標準チェック）と、認識エラーが発生した場合に第２画像認識処理を行うか否かを判定する第２モード（詳細チェック）とを切り替えることが可能である。

また、本実施形態では、制御部８は、第２モードにおいて認識エラーが発生した場合に第２画像認識処理を行わない場合、部品Ｅの基板Ｐへの実装動作を停止させる（部品実装装置１００を停止させる）とともに、認識エラーの発生に関する情報を出力する制御を行うように構成されている。具体的には、制御部８は、第２モードにおいて認識エラーが発生した場合に第２画像認識処理を行わない場合、部品実装装置１００を即時に停止させる制御を行うように構成されている。また、制御部８は、作業者にアラートを通知することにより、作業者に認識エラーの発生に関する情報を通知する制御を行うように構成されている。なお、認識エラーの発生に関する情報の作業者への通知は、たとえば、部品実装装置１００の表示画面にエラー表示を行うこと、および、作業者が携帯する端末に情報を送信することなどにより、行うことができる。

また、本実施形態では、制御部８は、第２画像認識処理が成功した場合、部品Ｅの基板Ｐへの実装動作を継続しながら（部品実装装置１００を停止させずに）認識エラーの発生に関する情報を出力する制御を行うように構成されている。具体的には、制御部８は、部品実装装置１００を停止させずに稼働させながら、所定のタイミングで、作業者にアラートを通知することにより、作業者に認識エラーの発生に関する情報を通知する制御を行うように構成されている。なお、所定のタイミングは、特に限られないが、たとえば、認識エラー発生時の実装中の基板Ｐの実装完了時（１基板実装完了時）、認識エラー発生時から所定枚数（Ｎ枚）の基板Ｐの実装完了時（Ｎ基板実装完了時）、および、生産品種（特定品種）の基板Ｐの全ての実装完了後（生産品種の基板実装完了時）などである。

また、本実施形態では、制御部８は、認識エラーが発生した場合、認識エラーの発生に関する情報を蓄積する制御を行うように構成されている。具体的には、制御部８は、認識エラーが発生した場合、認識エラーが発生した時間と関連付けて、認識エラーの発生に関する情報を記憶部９に記憶する制御を行うように構成されている。制御部８は、部品実装装置１００の経時的な動作履歴（ログ）として、認識エラーの発生に関する情報を記憶部９に記憶する制御を行うように構成されている。これにより、部品実装装置１００において認識エラーの発生の前後に起こった事象を確認しながら、認識エラーの発生の分析を行うことが可能である。また、制御部８は、部品実装装置１００の表示画面に、認識エラーの発生に関する情報をログとして表示する制御を行うように構成されている。

また、図７に示すように、制御部８は、作業者により所定操作が行われた場合、認識エラーの発生に関する情報と、認識エラーが発生した側方画像とを同時に表示する制御を行うように構成されている。図７では、「no shoulder detected」という表示により、第１画像認識処理において位置基準部３１２の角部（ショルダー）３１２ａが認識されなかったことが側方画像と共に表示されている。制御部８は、たとえば、作業者により側方画像を用いた認識テストの操作が行われた場合、認識エラーの発生に関する情報と、認識エラーが発生した側方画像とを同時に表示する制御を行うように構成されている。

また、本実施形態では、制御部８は、蓄積した認識エラーの発生に関する情報を外部表示部に表示可能に出力する制御を行うように構成されている。外部表示部は、特に限られないが、たとえば、部品実装装置１００を含む実装ラインの生産状況などを表示する外部表示部である。このような外部表示部は、実装ラインの配置された工場内に配置されている。このような外部表示部に認識エラーの発生に関する情報を表示すれば、認識エラーの発生に関する情報以外の他の情報と共に、認識エラーの発生に関する情報を確認することができるので、認識エラーの発生の分析を容易に行うことが可能である。また、制御部８は、認識エラーの発生に関する情報と、認識エラーが発生した側方画像とを外部表示部に表示可能に出力する制御を行うように構成されている。

（サイドビュー認識処理の第１動作例）
次に、図８を参照して、本実施形態の部品実装装置１００によるサイドビュー認識処理の第１動作例（標準チェック）をフローチャートに基づいて説明する。なお、フローチャートの各処理は、制御部８により行われる。

側方撮像部７による部品Ｅの撮像結果が取得されると、図８に示すように、まず、ステップＳ１において、位置基準部３１２を用いた第１画像認識処理が行われる。

そして、ステップＳ２において、第１画像認識処理が成功したか否かが判定される。具体的には、ステップＳ２では、第１画像認識処理において位置基準部３１２の認識に成功しているか否かが判定される。第１画像認識処理において位置基準部３１２の認識に失敗していると判定された場合（認識エラーが発生した場合）、ステップＳ３に進む。

そして、ステップＳ３において、先端部３１１を用いた第２画像認識処理が行われる。その後、ステップＳ４に進む。

また、ステップＳ２において、第１画像認識処理における位置基準部３１２の認識に成功していると判定された場合、第２画像認識処理が行われることなく、ステップＳ４に進む。

そして、ステップＳ４において、認識結果が記憶部９に保存される。ステップＳ４では、部品Ｅの厚み、部品Ｅの有無、部品Ｅの反転、第１画像認識処理の成否、および、第２画像認識処理の成否などが、認識結果として記憶部９に保存される。なお、第２画像認識処理の成否は、第２画像認識処理を行っている場合のみ保存される。

そして、ステップＳ５において、第１画像認識処理が成功しているか否かが判定される。第１画像認識処理が成功していると判定された場合、サイドビュー認識処理が終了される。

また、ステップＳ５において、第１画像認識処理が失敗していると判定された場合、ステップＳ６に進む。

そして、ステップＳ６において、第２画像認識処理が成功しているか否かが判定される。第２画像認識処理が成功していると判定された場合、ステップＳ７に進む。

そして、ステップＳ７において、エラー表示が行われる。ステップＳ７では、たとえば、認識エラーの発生に関する情報が、部品実装装置１００の表示画面にログとして表示される。この際、認識エラーの発生に関する情報が、外部表示部に表示可能に出力されてもよい。その後、サイドビュー認識処理が終了される。

また、ステップＳ６において、第２画像認識処理が失敗していると判定された場合、ステップＳ８に進む。

そして、ステップＳ８において、エラー停止が行われる。ステップＳ８では、部品Ｅの基板Ｐへの実装動作が停止（部品実装装置１００が停止）される。この場合、作業者にアラートが通知される。その後、サイドビュー認識処理が終了される。

（サイドビュー認識処理の第２動作例）
次に、図９および図１０を参照して、本実施形態の部品実装装置１００によるサイドビュー認識処理の第２動作例（詳細チェック）をフローチャートに基づいて説明する。なお、フローチャートの各処理は、制御部８により行われる。

側方撮像部７による部品Ｅの撮像結果が取得されると、図９に示すように、まず、ステップＳ１１において、部品Ｅの公差が基準値よりも小さいか否か（小さい部品Ｅであるか否か）が判定される。部品Ｅの公差が基準値よりも小さいと判定された場合、ステップＳ１２に進む。

そして、ステップＳ１２において、位置基準部３１２を用いた第１画像認識処理が行われる。そして、第１画像認識処理の成否にかかわらず、第２画像認識処理が行われることなく、ステップＳ１３に進む。

そして、ステップＳ１３において、認識結果が記憶部９に保存される。ステップＳ４では、部品Ｅの厚み、部品Ｅの有無、部品Ｅの反転、第１画像認識処理の成否などが、認識結果として記憶部９に保存される。

そして、ステップＳ１４において、第１画像認識処理が成功しているか否かが判定される。第１画像認識処理が成功していると判定された場合、サイドビュー認識処理が終了される。

また、ステップＳ１４において、第１画像認識処理が失敗していると判定された場合、ステップＳ１５に進む。

そして、ステップＳ１５において、第２画像認識処理を行いかつ第２画像認識処理が成功しているか否かが判定される。ステップＳ１２を経由した場合、第２画像認識処理を行っていないと判定されて、ステップＳ１７に進む。

そして、ステップＳ１７において、エラー停止が行われる。ステップＳ１７では、部品Ｅの基板Ｐへの実装動作が停止（部品実装装置１００が停止）される。この場合、作業者にアラートが通知される。その後、サイドビュー認識処理が終了される。

また、ステップＳ１１において、部品Ｅの公差が基準値以上であると判定された場合、図１０に示すように、ステップＳ１８に進む。

そして、ステップＳ１８において、位置基準部３１２を用いた第１画像認識処理が行われる。

そして、ステップＳ１９において、第１画像認識処理が成功したか否かが判定される。具体的には、ステップＳ１９では、第１画像認識処理において位置基準部３１２の認識に成功しているか否かが判定される。第１画像認識処理において位置基準部３１２の認識に失敗していると判定された場合（認識エラーが発生した場合）、ステップＳ２０に進む。

そして、ステップＳ２０において、先端部３１１を用いた第２画像認識処理が行われる。その後、ステップＳ１３に進む。

また、ステップＳ１３において、第１画像認識処理における位置基準部３１２の認識に成功していると判定された場合、第２画像認識処理が行われることなく、ステップＳ１３に進む。

そして、図９に示すように、ステップＳ１３において、認識結果が記憶部９に保存される。ステップＳ１３では、部品Ｅの厚み、部品Ｅの有無、部品Ｅの反転、第１画像認識処理の成否、および、第２画像認識処理の成否などが、認識結果として記憶部９に保存される。なお、第２画像認識処理の成否は、第２画像認識処理を行っている場合のみ保存される。

そして、ステップＳ１４において、第１画像認識処理が成功しているか否かが判定される。第１画像認識処理が成功していると判定された場合、サイドビュー認識処理が終了される。

また、ステップＳ１４において、第１画像認識処理が失敗していると判定された場合、ステップＳ１５に進む。

そして、ステップＳ１５において、第２画像認識処理を行いかつ第２画像認識処理が成功しているか否かが判定される。ステップＳ１８を経由した場合で、第２画像認識処理を行いかつ第２画像認識処理が成功している場合、ステップＳ１６に進む。

そして、ステップＳ１６において、エラー表示が行われる。ステップＳ１６では、たとえば、認識エラーの発生に関する情報が、部品実装装置１００の表示画面にログとして表示される。この際、認識エラーの発生に関する情報が、外部表示部に表示可能に出力されてもよい。その後、サイドビュー認識処理が終了される。

また、ステップＳ１５において、ステップＳ１８を経由した場合で、第２画像認識処理を行っていない場合、または、第２画像認識処理を行ったが第２画像認識処理が失敗している場合、ステップＳ１７に進む。

そして、ステップＳ１７において、エラー停止が行われる。ステップＳ１７では、部品Ｅの基板Ｐへの実装動作が停止（部品実装装置１００が停止）される。この場合、作業者にアラートが通知される。その後、サイドビュー認識処理が終了される。

（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

本実施形態では、上記のように、制御部８を、側方撮像部７による部品Ｅの撮像結果に基づいて、位置基準部３１２を用いた部品Ｅの状態を認識するための第１画像認識処理、および、位置基準部３１２を用いない部品Ｅの状態を認識するための第２画像認識処理を行うように構成する。これにより、部品Ｅの状態を認識するための第１画像認識処理および第２画像認識処理のいずれか一方の画像認識処理（本実施形態では第１画像認識処理）において認識エラーが発生したとしても、いずれか他方の画像認識処理（本実施形態では第２画像認識処理）により部品Ｅの状態を認識して、部品Ｅの基板Ｐへの実装動作を継続することができる。その結果、部品Ｅの状態を認識するための画像認識処理において認識エラーが発生すると直ちに装置を停止して基板Ｐの生産を停止する場合と異なり、部品Ｅの状態を認識するための画像認識処理において認識エラーが発生した場合にも、基板Ｐの生産性の低下を抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、制御部８は、側方撮像部７による部品Ｅの撮像結果に基づいて、第１画像認識処理を行うとともに、第１画像認識処理において認識エラーが発生した場合、第２画像認識処理を行うように構成されている。これにより、吸着ノズル３１ａの位置基準部３１２に異常（異物の付着および欠けなど）が発生し、吸着ノズル３１ａの位置基準部３１２を用いた第１画像認識処理において認識エラーが発生したとしても、吸着ノズル３１ａの位置基準部３１２を用いない第２画像認識処理により部品Ｅの状態を認識して、部品Ｅの基板Ｐへの実装動作を継続することができる。その結果、吸着ノズル３１ａの位置基準部３１２を用いた第１画像認識処理において認識エラーが発生すると直ちに装置を停止して基板Ｐの生産を停止する場合と異なり、吸着ノズル３１ａの位置基準部３１２を用いた第１画像認識処理において認識エラーが発生した場合にも、基板Ｐの生産性の低下を抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、位置基準部３１２は、角部３１２ａを有し、制御部８は、位置基準部３１２の角部３１２ａを用いた第１画像認識処理において認識エラーが発生した場合、先端部３１１を用いた第２画像認識処理を行うように構成されている。これにより、吸着ノズル３１ａの位置基準部３１２の角部３１２ａを用いた第１画像認識処理において認識エラーが発生したとしても、吸着ノズル３１ａの先端部３１１を用いた第２画像認識処理により容易に部品Ｅの状態を認識して、部品Ｅの基板Ｐへの実装動作を継続することができる。

また、本実施形態では、上記のように、制御部８は、部品Ｅの厚みの公差に基づいて、認識エラーが発生した場合に第２画像認識処理を行うか否かを決定する制御を行うように構成されている。これにより、部品Ｅの厚みの公差を考慮して、第２画像認識処理を行うか否かを決定することができるので、第２画像認識処理でも品質不良が発生しない部品Ｅに対しては、第２画像認識処理を行う一方で、第２画像認識処理で品質不良が発生する可能性がある部品Ｅに対しては、第２画像認識処理を行わないようにすることができる。その結果、第１画像認識処理または第２画像認識処理による部品Ｅの状態の取得の正確性を確保することができる。

また、本実施形態では、上記のように、制御部８は、部品Ｅの厚みの公差が基準値よりも小さい場合、認識エラーが発生した場合に第２画像認識処理を行わないとともに、部品Ｅの厚みの公差が基準値以上である場合、認識エラーが発生した場合に第２画像認識処理を行うように構成されている。これにより、第２画像認識処理でも品質不良が発生しない部品Ｅの厚みの公差が基準値以上である部品Ｅに対して、確実に、第２画像認識処理を行うことができるとともに、第２画像認識処理で品質不良が発生する可能性がある部品Ｅの厚みの公差が基準値よりも小さい部品Ｅに対して、確実に、第２画像認識処理を行わないようにすることができる。その結果、第１画像認識処理または第２画像認識処理による部品Ｅの状態の取得の正確性を確実に確保することができる。

また、本実施形態では、上記のように、制御部８は、第２画像認識処理を行わない場合、部品Ｅの基板Ｐへの実装動作を停止させるとともに、認識エラーの発生に関する情報を出力する制御を行うように構成されている。これにより、第２画像認識処理を行わない場合、部品Ｅの基板Ｐへの実装動作を停止させることにより、品質不良が発生することを抑制することができる。また、認識エラーの発生に関する情報を出力することにより、吸着ノズル３１ａの位置基準部３１２に異常が発生したことを作業者に知らせることができるので、作業者に吸着ノズル３１ａの位置基準部３１２の整備作業（異物の除去、欠けの修理および吸着ノズルの交換など）を行わせることができる。

また、本実施形態では、上記のように、制御部８は、第２画像認識処理が成功した場合、部品Ｅの基板Ｐへの実装動作を継続しながら認識エラーの発生に関する情報を出力する制御を行うように構成されている。これにより、部品Ｅの基板Ｐへの実装動作を継続しながら（装置を停止させずに）認識エラーの発生に関する情報を作業者に知らせることができるので、基板Ｐの生産性を低下させずに、作業者に吸着ノズル３１ａの位置基準部３１２の整備作業が必要であることを認識させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、制御部８は、認識エラーが発生した場合、認識エラーの発生に関する情報を蓄積する制御を行うように構成されている。これにより、蓄積した認識エラーの発生に関する情報を作業者が後から確認することができるので、吸着ノズル３１ａの位置基準部３１２の整備作業および吸着ノズル３１ａの位置基準部３１２の異常の分析を容易に行うことができる。

また、本実施形態では、上記のように、制御部８は、蓄積した認識エラーの発生に関する情報を外部表示部に表示可能に出力する制御を行うように構成されている。これにより、認識エラーの発生に関する情報を外部表示部に表示させることができるので、認識エラーの発生に関する情報をより多くの作業者が確認することができる。

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、位置基準部が、吸着ノズルの外方に出っ張る形状（肩形状）を有している例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、位置基準部が、フランジ形状および吸着ノズルの内方に引っ込む形状（凹形状）などの肩形状以外の形状を有していてもよい。

また、上記実施形態では、位置基準部が、特徴部分として略直角（略９０度）の角部を有している例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、位置基準部が、特徴部分として鋭角または鈍角の略直角以外の角部を有していてもよい。また、位置基準部が、特徴部分として角部以外を有していてもよい。

また、上記実施形態では、第２画像認識処理が、先端部を用いた画像認識処理である例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第２画像認識処理が、吸着ノズルのテーパ部などの先端部以外を用いた画像認識処理であってもよい。

また、上記実施形態では、部品の厚みの公差に基づいて、認識エラーが発生した場合に第２画像認識処理を行うか否かを決定する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、部品の厚みに基づいて、認識エラーが発生した場合に第２画像認識処理を行うか否かを決定してもよい。この場合、部品の厚みが基準値よりも小さい場合、認識エラーが発生した場合に第２画像認識処理を行わないとともに、部品の厚みが基準値以上である場合、認識エラーが発生した場合に第２画像認識処理を行えばよい。

また、上記実施形態では、認識エラーの発生に関する情報を外部表示部に表示可能に出力する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、認識エラーの発生に関する情報を外部表示部に表示可能に出力しなくてもよい。

また、上記実施形態では、第２画像認識処理が成功した場合、部品実装装置を停止させずに稼働させながら、所定のタイミングで、作業者にアラートを通知する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第２画像認識処理が成功した場合、部品実装装置を停止させずに稼働させながら、所定のタイミングで、部品実装装置に異常が検出された吸着ノズルの交換動作（自動交換）を行わせてもよい。この場合、吸着ノズルの交換動作後の所定のタイミングで、作業者に吸着ノズルの交換動作が行われたことを通知すればよい。なお、部品実装装置には、通常、交換用の複数の吸着ノズルが配置されたノズル配置部（ノズルステーション）が設けられている。

また、上記実施形態では、説明の便宜上、制御部の処理動作を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部の処理動作を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。

また、上記実施形態では、制御部が、側方撮像部による部品の撮像結果に基づいて、第１画像認識処理を行うとともに、第１画像認識処理において認識エラーが発生した場合、第２画像認識処理を行うように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御部は、側方撮像部による部品の撮像結果に基づいて、第２画像認識処理を行うとともに、第２画像認識処理において認識エラーが発生した場合、第１画像認識処理を行うように構成されていてもよい。これにより、吸着ノズルの位置基準部を用いない第２画像認識処理において認識エラーが発生したとしても、吸着ノズルの位置基準部を用いた第１画像認識処理により部品の状態を認識して、部品の基板への実装動作を継続することができる。その結果、吸着ノズルの位置基準部を用いない第２画像認識処理において認識エラーが発生すると直ちに装置を停止して基板の生産を停止する場合と異なり、吸着ノズルの位置基準部を用いない第２画像認識処理において認識エラーが発生した場合にも、基板の生産性の低下を抑制することができる。なお、第２画像認識処理における認識エラーは、たとえば、吸着ノズルの先端部を予め測定するときのエラーである。また、この場合にも、上記実施形態の「第１画像認識処理」を「第２画像認識処理」と読み替えるとともに、「第２画像認識処理」を「第１画像認識処理」と読み替えれば、上記実施形態の構成を適宜採用することが可能である。

また、たとえば、制御部は、側方撮像部による部品の撮像結果に基づいて、認識エラーが発生するか否かにかかかわらず、常に、第１画像認識処理および第２画像認識処理の両方を行うように構成されていてもよい。この場合、第１画像認識処理および第２画像認識処理により得られたデータ（部品の厚み）の取り扱いについては、第１画像認識処理または第２画像認識処理で得たデータを選択してもよいし、各データを部品データの部品の厚み（基準の厚み）と比較して、どちらかのデータを選択してもよい。

７ 側方撮像部
８ 制御部
３１ 実装ヘッド
３１ａ 吸着ノズル
１００ 部品実装装置
３１１ 先端部
３１２ 位置基準部
３１２ａ 角部
Ｅ 部品
Ｐ 基板

Claims (11)

1. 部品を吸着する吸着ノズルを含み、基板に前記部品を実装する実装ヘッドと、
   前記吸着ノズルに吸着された前記部品および前記部品の周辺を側方から撮像する側方撮像部と、
   制御部と、を備え、
   前記吸着ノズルは、先端部と、前記先端部以外の位置基準部とを有し、
   前記制御部は、前記側方撮像部による前記部品の撮像結果に基づいて、前記位置基準部を用いた前記部品の状態を認識する第１画像認識処理、および、前記位置基準部を用いない前記部品の状態を認識する第２画像認識処理を行うように構成されている、部品実装装置。
2. 前記制御部は、前記側方撮像部による前記部品の撮像結果に基づいて、前記第１画像認識処理を行うとともに、前記第１画像認識処理において認識エラーが発生した場合、前記第２画像認識処理を行うように構成されている、請求項１に記載の部品実装装置。
3. 前記位置基準部は、角部を有し、
   前記制御部は、前記位置基準部の前記角部を用いた前記第１画像認識処理において前記認識エラーが発生した場合、前記先端部を用いた前記第２画像認識処理を行うように構成されている、請求項２に記載の部品実装装置。
4. 前記制御部は、前記部品の厚みの公差または前記部品の厚みに基づいて、前記認識エラーが発生した場合に前記第２画像認識処理を行うか否かを決定する制御を行うように構成されている、請求項２または３に記載の部品実装装置。
5. 前記制御部は、前記部品の厚みの公差または前記部品の厚みが基準値よりも小さい場合、前記認識エラーが発生した場合に前記第２画像認識処理を行わないとともに、前記部品の厚みの公差または前記部品の厚みが前記基準値以上である場合、前記認識エラーが発生した場合に前記第２画像認識処理を行うように構成されている、請求項４に記載の部品実装装置。
6. 前記制御部は、前記第２画像認識処理を行わない場合、前記部品の前記基板への実装動作を停止させるとともに、前記認識エラーの発生に関する情報を出力する制御を行うように構成されている、請求項５に記載の部品実装装置。
7. 前記制御部は、前記第２画像認識処理が成功した場合、前記部品の前記基板への実装動作を継続しながら前記認識エラーの発生に関する情報を出力する制御を行うように構成されている、請求項２～６のいずれか１項に記載の部品実装装置。
8. 前記制御部は、前記認識エラーが発生した場合、前記認識エラーの発生に関する情報を蓄積する制御を行うように構成されている、請求項２～７のいずれか１項に記載の部品実装装置。
9. 前記制御部は、蓄積した前記認識エラーの発生に関する情報を外部表示部に表示可能に出力する制御を行うように構成されている、請求項８に記載の部品実装装置。
10. 前記制御部は、前記側方撮像部による前記部品の撮像結果に基づいて、前記第２画像認識処理を行うとともに、前記第２画像認識処理において認識エラーが発生した場合、前記第１画像認識処理を行うように構成されている、請求項１に記載の部品実装装置。
11. 先端部と、前記先端部以外の位置基準部とを有し、部品を吸着する吸着ノズルを含み、基板に前記部品を実装する実装ヘッドの前記吸着ノズルに吸着された前記部品および前記部品の周辺を側方から撮像するステップと、
    前記側方からの前記部品の撮像結果に基づいて、前記位置基準部を用いた前記部品の状態を認識する第１画像認識処理、および、前記位置基準部を用いない前記部品の状態を認識する第２画像認識処理を行うステップと、を備える、部品実装方法。

Images