JP7498657B2 - バックアップ部材の配置方法および部品装着機 - Google Patents

Description

本発明は、バックアップ部材の配置方法および部品装着機に関するものである。

バックアップ部材は、所定の対基板作業において、基板を下方から支持する部材として用いられる。バックアップ部材は、実行予定の対基板作業や基板の種別、基板の裏面（位置決めされた基板の下面）の状態に応じて、数量、種類、および配置位置などが適宜設定される。特許文献１には、対基板作業の段取り替えとしてバックアップ部材を自動配置する構成が開示されている。バックアップ部材の配置作業では、バックアップ部材が目標位置に正常に配置されたかを画像処理により検査する構成が適用されることがある。

国際公開第２０１５／０５９８２２号

上記のようなバックアップ部材の配置作業では、バックアップ部材の配置、配置後の撮像、および画像処理を伴う検査が順次実行される。そのため、バックアップ部材の数量などによっては配置作業が対基板作業の段取り替えの所要時間に影響することが懸念される。バックアップ部材の配置方法およびバックアップ部材を自動配置する機能を有する部品装着機には、より効率的に配置作業を行うことの要請がある。

本明細書は、機内を互いに独立して移動可能な複数のヘッドを備える対基板作業を対象として、バックアップ部材の配置作業の効率化を図ることができるバックアップ部材の配置方法および配置装置を提供することを目的とする。

本明細書は、対基板作業機の機内を移動可能な第一ヘッドに設けられた保持ツールを用いてバックアップ部材を保持し目標位置まで移動させる配置工程と、前記第一ヘッドとは独立して前記対基板作業機の機内を移動可能な第二ヘッドに設けられたカメラを用いて前記目標位置に配置された前記バックアップ部材を撮像する撮像工程と、前記カメラの撮像により取得した画像データに基づいて前記バックアップ部材の配置状態を検査する検査工程と、を備えるバックアップ部材の配置方法を開示する。

このような構成によると、配置工程に用いられる第一ヘッドと、その配置工程により配置されたバックアップ部材を撮像する撮像工程に用いられる第二ヘッドとが別々となる。これにより、本来であれば、目標位置に対して保持ツールおよびカメラの順に位置決めするようにヘッドを移動させていたのに対して、予めカメラを目標位置の近くまで移動させることが可能であり、また撮像工程の実行中に次回の配置工程に応じた第一ヘッドの移動を行うことができる。よって、各工程の少なくとも一部が並行に実行されるので、バックアップ部材の配置作業の効率化を図ることができる。

実施形態における部品装着機の構成を模式的に示す平面図である。 基板搬送装置のバックアップ装置を示す側面図である。 ２種類のバックアップ部材と保持ツールを示す図である。 バックアップ部材の被保持部を示す平面図である。 部品装着機およびバックアップ部材の配置装置の機能ブロック図である。 バックアップ部材の配置処理を示すフローチャートである。 バックアップ部材の配置処理における第一ヘッドおよび第二ヘッドの移動経路を模式的に示す平面図である。

１．部品装着機１の構成
部品装着機１は、図１に示すように、基板搬送装置１０と、一対の部品供給装置２０Ａ，２０Ｂと、一対の部品移載装置３０Ａ，３０Ｂと、一対の部品カメラ３０Ａ，３０Ｂと、制御装置５０とを備える。以下の説明において、部品装着機１の水平幅方向（図１の左右方向）をＸ方向とし、部品装着機１の水平前後方向（図１の上下方向）をＹ方向とし、Ｘ方向およびＹ方向に直交する鉛直方向（図１の前後方向）をＺ方向とする。

１－１．基板搬送装置１０
基板搬送装置１０は、Ｙ方向に並んで設置された複数の搬送機構１１などにより構成される。複数の搬送機構１１は、一対のガイドレール１２，１３、およびコンベアベルト１４をそれぞれ有する。一対のガイドレール１２，１３は、基板の搬送方向（Ｘ方向）に延伸し、コンベアベルト１４に載置されて搬送される基板９１の周縁を支持する。一対のガイドレール１２，１３の少なくとも一方は、Ｙ方向に移動可能に基台９に設けられる。

基板搬送装置１０は、基板９１を搬送方向へと順次搬送するとともに、基板９１を機内の所定位置に位置決めする。基板搬送装置１０は、位置決めされた基板９１をクランプするバックアップ装置１５を有する。基板搬送装置１０およびバックアップ装置１５の詳細構成については後述する。基板搬送装置１０は、部品の装着処理の実行後に、基板９１を部品装着機１の機外に搬出する。

１－２．一対の部品供給装置２０Ａ，２０Ｂ
一対の部品供給装置２０Ａ，２０Ｂは、部品装着機１の前側（図１の下側）と後側（図１の上側）に対向して設けられている。一対の部品供給装置２０Ａ，部品供給装置２０Ｂのそれぞれは、基板９１に装着される部品を採取可能に供給する。一対の部品供給装置２０Ａ，２０Ｂは、実質的に同一構成であるため、以下では前側の部品供給装置２０Ａについて説明する。

部品供給装置２０Ａは、Ｘ方向に並んで配置された複数のスロット２１および複数のリール保持部２２を有する。複数のスロット２１には、フィーダ２３が着脱可能にそれぞれセットされる。部品供給装置２０Ａは、多数の部品が収納されたキャリアテープをフィーダ２３により送り移動させて、フィーダ２３の先端側に位置する供給位置において部品を採取可能に供給する。リール保持部２２は、キャリアテープが巻回されたリールを交換可能に保持する。

１－３．一対の部品移載装置３０Ａ，３０Ｂ
一対の部品移載装置３０Ａ，３０Ｂは、部品装着機１の前側と後側に対向して設けられる。前側の部品移載装置３０Ａは、前側の部品供給装置２０Ａにより供給された部品を基板９１の所定の装着位置に移載する。後側の部品移載装置３０Ｂは、後側の部品供給装置２０Ｂにより供給された部品を基板９１の所定の装着位置に移載する。一対の部品移載装置３０Ａ，３０Ｂは、実質的に同一構成であるため、以下では前側の部品移載装置３０Ａについて説明する。

部品移載装置３０Ａのヘッド駆動装置３１は、直動機構により移動台３２を水平方向（Ｘ方向およびＹ方向）に移動させる。移動台３２には、図示しないクランプ部材により第一ヘッド３３が交換可能に固定される。第一ヘッド３３には、供給される負圧エアにより部品を吸着する吸着ノズル３５が着脱可能に取り付けられる。上記の他に、第一ヘッド３３には、部品をクランプするチャックや、後述するバックアップ部材７０を保持する保持ツール８０が必要に応じて取り付けられる。吸着ノズル３５や保持ツール８０は、ツール駆動部３８の駆動によりＺ軸と平行なＲ軸回りに回転するとともに、鉛直方向に昇降する。

移動台３２には、第一マークカメラ３６が設けられる。第一マークカメラ３６は、ＣＭＯＳなどの撮像素子を有するデジタル式の撮像装置である。第一マークカメラ３６は、制御信号に基づいて撮像を行い、当該撮像により取得した画像データを送出する。第一マークカメラ３６は、移動台３２の移動に伴って第一ヘッド３３と一体的に移動する。

第一マークカメラ３６は、基板９１を上方から撮像可能に構成され、主として基板９１に付された基準マークを撮像の対象とする。また、上記のような構成により、第一マークカメラ３６は、基板９１が機内に搬送されていない状態においては、バックアップ装置１５を上方から撮像することができる。なお、後側の部品移載装置３０Ｂの第二ヘッド３４および第二マークカメラ３７は、前側の部品移載装置３０Ａの第一ヘッド３３および第一マークカメラ３６に対応し、実質的に同様の構成であるため詳細な説明を省略する。

なお、本明細書において、「ヘッドに設けられたカメラ」には、ヘッドと一体的に移動可能に設けられたカメラが含まれるものとする。具体的には、上記のカメラには、第一ヘッド３３と一体的に移動可能に移動台３２に設けられた第一マークカメラ３６、および第二ヘッド３４と一体的に移動可能に移動台３２に設けられた第二マークカメラ３７がそれぞれ含まれるものとする。

上記のように、本実施形態の部品装着機１は、機内を互いに独立して移動可能な第一ヘッド３３および第二ヘッド３４を備えるいわゆるツインヘッド式である。部品装着機１は、第一ヘッド３３および第二ヘッド３４に吸着ノズル３５やチャックが取り付けられることにより、部品をそれぞれ採取して、基板９１に部品を装着することができる。また、部品装着機１は、第一ヘッド３３および第二ヘッド３４の少なくとも一方に保持ツール８０が取り付けられることにより、バックアップ部材７０の配置作業を行うことができる。

なお、本明細書において、「ヘッドに設けられた保持ツール」には、ヘッドと一体的に移動可能に取り付けられた保持ツールが含まれるものとする。具体的には、上記の保持ツールには、第一ヘッド３３と一体的に移動可能に第一ヘッド３３に取り付けられた保持ツール８０、および第二ヘッド３４と一体的に移動可能に第二ヘッド３４に取り付けられた保持ツール８０がそれぞれ含まれるものとする。

なお、第一ヘッド３３は、第一可動領域Ｍｖ１の内部のみで移動が可能に構成されている。また、第二ヘッド３４は、第二可動領域Ｍｖ２の内部のみで移動が可能に構成されている。第一可動領域Ｍｖ１および第二可動領域Ｍｖ２は、同一の基板９１に対して第一ヘッド３３および第二ヘッド３４の両方が装着作業を可能とするために、互いに一部が重複している。

１－４．一対の部品カメラ４０Ａ，４０Ｂ
一対の部品カメラ４０Ａ，４０Ｂは、デジタル式の撮像装置である。一対の部品カメラ４０Ａ，４０Ｂは、通信可能に接続された制御装置５０による制御信号に基づいてカメラ視野に収まる範囲の撮像を行い、当該撮像により取得した画像データを制御装置５０に送出する。一対の部品カメラ４０Ａ，４０Ｂは、光軸が鉛直方向（Ｚ方向）の上向きとなるように部品装着機１の基台９に固定されている。

前側の部品カメラ４０Ａは、前側の部品移載装置３０Ａの下方に配置され、第一ヘッド３３に取り付けられた吸着ノズル３５に保持された部品を撮像可能に構成される。後側の部品カメラ４０Ｂは、後側の部品移載装置３０Ｂの下方に配置され、第二ヘッド３４に取り付けられた吸着ノズル３５に保持された部品を撮像可能に構成される。

１－５．制御装置５０
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。制御装置５０は、基板９１に部品を装着する装着処理を実行する。制御装置５０は、図５に示すように、装着制御部５１および非干渉制御部５２を備える。装着制御部５１は、装着処理において、各種センサから出力される情報や画像処理の結果、予め記憶された制御プログラムなどに基づき、一対の部品移載装置３０Ａ，３０Ｂの動作を制御する。これにより、第一ヘッド３３および第二ヘッド３４に支持された複数の吸着ノズル３５の位置および角度が制御される。

非干渉制御部５２は、第一ヘッド３３および第二ヘッド３４の動作状況に応じて、一方または両方の移動を制約して両者の干渉を防止する非干渉制御を実行する。より詳細には、非干渉制御部５２は、第一ヘッド３３を現在位置から目標位置まで移動させる場合に、目標位置までの移動中に第二ヘッド３４に干渉するか否かを定期的に判定し、干渉のおそれがある場合には第一ヘッド３３の移動を制約する。これにより、第一ヘッド３３が一時的に待避した状態となり、第一ヘッド３３と第二ヘッド３４の干渉が防止される。非干渉制御部５２は、第二ヘッド３４を移動させる場合にも同様に、第一ヘッド３３の状態に応じて第二ヘッド３４の移動を制約する。

また、制御装置５０には、バックアップ部材７０の配置装置６０が組み込まれている。配置装置６０は、装着処理において基板搬送装置１０が基板９１を下方から支持するのに用いるバックアップ部材７０の増設または除去、およびバックアップ部材７０の位置の変更を含む配置作業を実行する。配置装置６０は、実行予定の装着処理ごとに設定されたバックアップ部材７０の配置位置を示す指令情報に基づいて、上記の配置作業を実行する。この指令情報には、バックアップ部材７０の配置位置および種別が含まれる。バックアップ部材７０の配置作業は、例えば対基板作業の段取り作業において必要に応じて実行される。

２．基板搬送装置１０およびバックアップ装置１５の詳細構成
基板搬送装置１０は、上記のように複数の搬送機構１１を備えるダブルトラックコンベア方式である。搬送機構１１を構成する一対のガイドレール１２，１３は、Ｙ方向に相対移動可能に基台９に設けられる。これにより、複数の搬送機構１１は、基板９１のＹ方向の寸法に対応して、一対のガイドレール１２，１３の間隔を調整される。

バックアップ装置１５は、搬送機構１１により搬送された基板９１を下方から支持するとともに、一対のガイドレール１２，１３との間で基板９１をクランプする。本実施形態において、バックアップ装置１５は、基板９１の下面にバックアップ部材７０を接触させて基板９１を支持する。これにより、バックアップ装置１５は、一対のガイドレール１２，１３との間で基板９１をクランプするとともに、バックアップ部材７０が接触した部位の高さを維持することで基板９１の撓みを防止する。

バックアップ装置１５は、図２に示すように、バックアッププレート１６、および昇降装置１７を備える。バックアッププレート１６は、搬送機構１１により位置決めされた基板９１の下面に対向して配置される。バックアッププレート１６は、Ｚ方向に昇降可能に基台９に設けられる。本実施形態において、バックアッププレート１６は、矩形状に形成される。バックアッププレート１６の上面には、バックアップ部材７０が着脱可能に配置される。

昇降装置１７は、バックアッププレート１６を基台９に対して昇降させる。本実施形態において、昇降装置１７は、ロッド１８およびシリンダ本体１９を有する複数のエアシリンダにより構成される。各エアシリンダのロッド１８は、バックアッププレート１６の四隅に着脱可能に固定される。各エアシリンダのシリンダ本体１９は、空気圧に応じてロッド１８をＺ方向に進退させる。

バックアップ装置１５の昇降装置１７は、基板９１が搬入または搬出される際に基板９１の裏面からバックアップ部材７０を下方に退避させる。これにより、昇降装置１７は、基板９１の裏面に装着された部品（裏面部品）とバックアップ部材７０とが干渉しない準備高さまでバックアッププレート１６を下降させる（図２の二点鎖線にて示す）。また、昇降装置１７は、装着処理の実行中において、バックアッププレート１６をバックアップ高さ（図２の実線にて示す）まで上昇させる。これにより、バックアップ装置１５は、基板９１を下方から押し上げて支持する。

ここで、バックアップ部材７０は、バックアッププレート１６の上面に着脱可能に配置される。本実施形態において、バックアップ部材７０には、図３に示すように、先端の支持部７６が比較的硬い部材（例えば金属部材）で構成されているハードピン７０Ａと、支持部７６が比較的軟らかい部材（例えばゴム部材）で構成されているソフトピン７０Ｂとが含まれる。

ハードピン７０Ａおよびソフトピン７０Ｂは、下端に位置する基部７１に磁石が埋設され、磁力によいバックアッププレート１６に固定される。基部７１には、上方に延伸する円柱状の胴体部７２が設けられる。胴体部７２の先端側には、胴体部７２と同軸上に軸部材７４が設けられる。軸部材７４には、軸部材７４の外周から径方向に突起して保持ツール８０と係止する複数の係止部７５が設けられる。複数の係止部７５は、軸部材７４の周方向に複数設けられる（図４を参照）。

ハードピン７０Ａは、係止部７５の先端側において、基板９１の下面に接触して支持する支持部７６が設けられる。支持部７６の先端は、平面状に形成される。ソフトピン７０Ｂは、胴体部７２の中間部に配置された連結部７３を介して支持部７６が設けられる。ソフトピン７０Ｂの支持部７６の先端は、半球状に形成される。また、ソフトピン７０Ｂの支持部７６は、比較的軟らかい部材で構成され、基板９１を支持した際に基板９１からの反力によって弾性変形する。

保持ツール８０は、本体部８１および採取部８２を有する。本体部８１は、全体形状としては円筒形状に形成される。本体部８１は、吸着ノズル３５と同様に第一ヘッド３３または第二ヘッド３４に取り付け可能に形成される。採取部８２は、本体部８１の下端に設けられる。採取部８２は、バックアップ部材７０の係止部７５に係止する。保持ツール８０は、バックアップ部材７０を保持した状態を維持するために、本体部８１の内部に設けられた弾性部材の弾性力により係止部７５の先端を押圧し、係止部７５の下端部を採取部８２に付勢する。

３．バックアップ部材７０の配置作業の概要
バックアップ部材７０の配置装置６０は、例えば所定の基板製品に対応する装着処理（次回の対基板作業）を実行する前に、バックアップ部材７０の移動装置として機能する部品移載装置３０Ａ，３０Ｂを用いて、指令情報に基づくバックアップ部材７０の配置作業を実行する。配置作業を実行する目的は、例えば基板９１の寸法や装着する部品の数量や位置に応じて変動し得るバックアップ部材７０の種別および配置すべき位置に対応するためである。

なお、基板９１の寸法が大きく、また装着時に基板に比較的強い押付力が加えられるなどの事情により基板の撓みが懸念される場合に、バックアップ部材７０としては、基板の下面における被支持部の変位を最小限にできるハードピン７０Ａが適している。一方で、装着処理においてバックアップ部材７０により支持される基板の下面に前工程で部品が既に装着されている場合に、バックアップ部材７０としては、基板の下面の凹凸を吸収しつつ支持可能なソフトピン７０Ｂが適している。

そのため、配置装置６０は、生産する基板製品の種類が変わる際に、段取り作業の一つとしてバックアップ部材７０の配置作業を必要に応じて実行する。この配置作業には、バックアップ部材７０を基板９１の下方に位置するバックアッププレート１６に固定することの他に、バックアップ部材７０の除去（基板９１の支持には用いられない予備のバックアップ部材７０が載置される退避領域Ａｅ（図７を参照）への移動）が含まれる。

配置装置６０は、バックアップ部材７０の配置作業を実行するに際して、第一ヘッド３３にバックアップ部材７０を保持可能な保持ツール８０を取り付ける。上記の保持ツール８０は、例えば複数の吸着ノズル３５を収容するノズルステーション（図略）に収容され、第一ヘッド３３に取り付けられている吸着ノズル３５と交換される。配置装置６０は、部品移載装置３０Ａを駆動させて、対象のバックアップ部材７０を指令情報により示される目標位置に移動させる。

上記のように配置装置６０は、次回の装着処理の段取り作業に際して、指令情報、今回の装着処理に使用されたバックアップ部材７０ごとの現在位置を示す位置情報、および退避領域Ａｅに載置された予備のバックアップ部材７０の現在位置を示す予備情報に基づいて、バックアップ部材７０を個々に移動させる。そして、配置装置６０は、全てのバックアップ部材７０の配置が完了した後に、ノズルステーションに保持ツール８０を収容させて配置処理を終了する。

なお、配置装置６０は、配置作業において目標位置に移動されたバックアップ部材７０を対象とする配置状態の検査を行う。上記の検査には、配置されたバックアップ部材７０を撮像して取得された画像データ９５（図４を参照）が用いられる。配置状態の良否は、主としてバックアップ部材７０の位置、および姿勢（特に、鉛直方向に対する角度）により判定される。

つまり、バックアップ部材７０が目標位置に配置されていたとしても、例えばバックアップ部材７０が鉛直方向に対して傾斜している場合には、配置状態が不良であると判定される。これは、例えばバックアッププレート１６と基部７１との間に異物（例えば、落下した部品など）が挟まることにより発生し得る。

配置装置６０は、所定の動作モードにおいて、検査結果が「良」である場合に限り次のバックアップ部材７０の配置工程に移行する。この動作モードでは、検査のための撮像工程および検査工程が終了するまで、次回の配置工程の実行が規制される。また、別の動作モードにおいて、配置装置６０は、検査工程を全ての配置工程の後に実行することがある。しかしながら、配置状態が「不良」である場合には作業者による復旧作業を要することが多く、個々の配置工程ごとに検査工程を実行して配置作業を進行することが好適である。

そうすると、バックアップ部材７０の数量などによっては配置作業が段取り替えの所要時間に影響することが懸念される。そこで、本実施形態において、配置装置６０は、部品装着機１がツインヘッド式、すなわち機内を互いに独立して移動可能な第一ヘッド３３および第二ヘッド３４を備えることを利用して、より効率的にバックアップ部材７０の配置作業を行うことができる構成を採用する。

４．配置装置６０の詳細構成
４－１．配置制御部６１
配置装置６０は、図５に示すように、配置工程を実行する配置制御部６１を備える。配置制御部６１は、目標位置Ｐｔへとバックアップ部材７０を移動させる。本実施形態において、配置制御部６１は、移動装置（部品移載装置３０Ａ，３０Ｂ）のヘッド駆動装置３１および第一ヘッド３３の動作を制御することによって目標位置Ｐｔへとバックアップ部材７０を移動させる配置工程を実行する。

これにより、複数のバックアップ部材７０のうち基板９１の支持に用いられるものは、それぞれ指令情報に示される目標位置Ｐｔへと移動される。また、配置制御部６１は、例えば終了した装着処理に用いられたバックアップ部材７０がバックアッププレート１６に配置された状態にあり、次回の装着処理では不要と判断されたものを退避領域Ａｅへと移動する。このバックアップ部材７０は、予備とされる。

４－２．撮像部６２
配置装置６０は、図５に示すように、撮像工程を実行する撮像部６２を備える。撮像部６２は、撮像工程において、配置工程に用いられた第一ヘッド３３とは異なる第二ヘッド３４に設けられた第二マークカメラ３７によりバックアップ部材７０を撮像する。本実施形態において、撮像工程は、バックアップ部材７０のうち少なくとも軸部材７４および複数の係止部７５が第二マークカメラ３７のカメラ視野に収まるように撮像する。

なお、撮像工程は、配置工程に第二ヘッド３４が用いられた場合には、第二ヘッド３４とは異なる第一ヘッド３３に設けられた第一マークカメラ３６によりバックアップ部材７０を撮像する。撮像部６２は、上記のような撮像工程により、図４に示すように、軸部材７４および複数の係止部７５を上方から撮像した画像データ９５を取得する。

４－３．検査部６３
配置装置６０は、図５に示すように、検査工程を実行する検査部６３を備える。検査部６３は、検査工程において、画像データ９５に基づいてバックアップ部材７０の配置状態を検査する。本実施形態において、検査工程は、画像データ９５における複数の係止部７５の形状に基づいて、バックアップ部材７０の鉛直方向に対する傾きを配置状態として認識する。詳細には、検査部６３は、先ず画像データ９５における係止部７５の見かけの長さＬ１－Ｌ３を算出する画像処理を実行する。そして、検査部６３は、複数の係止部７５のそれぞれが軸部材７４の中心軸から径方向に同じ長さだけ突起していることを利用し、上記の長さＬ１－Ｌ３の差分が許容範囲を超えている場合に、配置状態が「不良」であると判定する。

一方で、検査部６３は、上記の長さＬ１－Ｌ３の差分が許容範囲にあり、且つ軸部材７４の中心が画像データ９５における規定範囲に収まっている場合に、配置状態が「良」であると判定する。検査部６３は、検査結果として、配置状態の良否、検査対象のバックアップ部材７０に対応する目標位置Ｐｔを記録する。

４－４．通知部６４
配置装置６０は、図５に示すように、通知工程を実行する通知部６４を備える。通知部６４は、検査工程における検査によりバックアップ部材７０の配置状態が「不良」であると判定された場合に、通知工程を実行する。通知部６４は、通知工程において、以降の配置工程および撮像工程の実行を規制するとともに、作業者に検査結果を通知する。このとき、通知部６４は、通知工程において、不良と判定された配置状態、およびバックアップ部材７０に対応する目標位置Ｐｔを検査結果とともに通知してもよい。

これにより、作業者は、複数の目標位置Ｐｔのうち何れの目標位置Ｐｔにバックアップ部材７０の配置を試行したときに不良が発生したのかを把握することができる。また、配置状態（例えば、バックアップ部材７０が鉛直方向に対して傾斜している）を把握することで、不良の原因（例えば、基部７１の下に異物が存在する）を特定しやすくなる。これにより、作業者による復旧作業の効率化を図ることができる。

５．バックアップ部材７０の配置方法
バックアップ部材７０の配置方法について、図６および図７を参照して説明する。部品装着機１は、今回の基板製品を対象とした装着処理を終了すると、次回の装着処理のための段取り作業を必要とすることがある。この場合に、制御装置５０の配置装置６０は、図６に示すような各種処理を実行して、バックアップ部材７０の配置処理を実行する。

配置制御部６１は、次回の装着処理に応じた指令情報に基づいて、第１回目の配置工程を実行する（Ｓ１０）。配置工程（Ｓ１０）には、採取工程（Ｓ１１）、移動工程（Ｓ１２）、および載置工程（Ｓ１３）が含まれる。採取工程（Ｓ１１）は、先ず保持ツール８０を所定のバックアップ部材７０の上方まで移動させた後に下降させ、さらに保持ツール８０をＲ軸回りに回転させる。そして、採取工程（Ｓ１１）は、保持ツール８０を上昇させてバックアップ部材７０を採取する（図７の移動経路Ｒ１１）。

移動工程（Ｓ１２）は、バックアップ部材７０を目標位置Ｐｔの上方まで移動させる（図７の移動経路Ｒ１２）。載置工程（Ｓ１３）は、保持ツール８０を下降させてバックアップ部材７０を載置する。詳細には、載置工程（Ｓ１３）は、バックアップ部材７０がバックアッププレート１６に接触した後に、保持ツール８０を採取工程（Ｓ１１）のときとは反対側にＲ軸回りに回転させる。そして、載置工程（Ｓ１３）は、保持ツール８０を上昇させてバックアップ部材７０から離間する。

ここで、非干渉制御部５２により、図７に示すように、第一ヘッド３３に第二ヘッド３４が非干渉となる領域を示す非干渉領域Ａｘが設定される。詳細には、非干渉制御部５２は、上記のような配置工程（Ｓ１０）の実行中における第一ヘッド３３の作業位置（バックアップ部材７０の元の位置、および目標位置Ｐｔ）および移動経路Ｒ１１－Ｒ１２に基づいて、非干渉領域Ａｘを設定する。そして、第１回目の配置工程（Ｓ１０）に並行に、この配置工程（Ｓ１０）で配置されたバックアップ部材７０を対象とする撮像工程が実行される（Ｓ２０）。

詳細には、撮像部６２は、撮像工程（Ｓ２０）において、並行に実行される配置工程（Ｓ１０）において第一ヘッド３３が目標位置Ｐｔにおいて停止している期間に、予備移動により第二ヘッド３４を非干渉領域Ａｘに退避させた状態を維持する（Ｓ２１）。これにより、第一ヘッド３３と第二ヘッド３４の干渉が防止される（図７の移動経路Ｒ２１）。

配置制御部６１は、配置工程（Ｓ１０）の終了後に退避予備移動により第一ヘッド３３を目標位置Ｐｔの上方から退避させる（Ｓ１４）。この退避予備移動（Ｓ１４）は、部品装着機１の前側に所定距離だけ第一ヘッド３３を移動させるとともに、次回の配置工程（Ｓ１０）において配置されるバックアップ部材７０の現在位置に向かうように第一ヘッド３３を予備移動させるものである（図７の移動経路Ｒ１３）。

撮像部６２は、退避予備移動（Ｓ１４）により非干渉領域Ａｘが更新されて第二ヘッド３４が目標位置Ｐｔの上方まで移動することを許容された後に、本移動により第二マークカメラ３７のカメラ視野にバックアップ部材７０の軸部材７４および複数の係止部７５が収まるように第二ヘッド３４を移動させる（Ｓ２２）（図７の移動経路Ｒ２２）。その後に、撮像部６２は、第二マークカメラ３７に撮像させて画像データ９５を取得する（Ｓ２３）。撮像部６２は、第二ヘッド３４を部品装着機１の後側に退避させる（Ｓ２４）（図７の移動経路Ｒ２３）。

検査部６３は、撮像工程（Ｓ２０）が終了した後に、検査工程を実行する（Ｓ３０）。検査工程（Ｓ３０）は、先ず取得した画像データ９５を対象に画像処理を実行し、バックアップ部材７０の鉛直方向に対する傾きを含む配置状態を認識する（Ｓ３１）。次に、検査部６３は、認識された配置状態の良否を判定する（Ｓ３２）。配置状態が「良」の場合であって（Ｓ３２：Ｙｅｓ）、全ての配置工程（Ｓ１０）が終了していなければ（Ｓ１５：Ｎｏ）、２回目以降の配置工程が実行される。一方で、全ての配置工程（Ｓ１０）が終了していれば（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、配置装置６０は、配置作業を終了する。

また、検査工程（Ｓ３０）における検査によりバックアップ部材７０の配置状態が「不良」であると判定された場合に（Ｓ３２：Ｎｏ）、通知部６４は、以降の配置工程（Ｓ１０）および撮像工程（Ｓ２０）の実行を規制するとともに、通知工程を実行する（Ｓ４１）。通知部６４は、通知工程（Ｓ４１）において、不良と判定された配置状態、およびバックアップ部材７０に対応する目標位置Ｐｔを検査結果とともに通知する。

その後に、作業者による復旧作業がなされた場合に、配置装置６０は、中断した配置作業における配置工程（Ｓ１０）および撮像工程（Ｓ２０）の規制を解除し、以降の各工程を再開する。これにより、実行予定の装着処理に必要なバックアップ部材７０が配置される。

このような構成によると、配置工程（Ｓ１０）に用いられる第一ヘッド３３と、その配置工程（Ｓ１０）により配置されたバックアップ部材７０を撮像する撮像工程（Ｓ２０）に用いられる第二ヘッド３４とが別々となる。これにより、本来であれば、目標位置Ｐｔに対して保持ツール８０およびカメラの順に位置決めするようにヘッドを移動させていたのに対して、予め第二マークカメラ３７を目標位置Ｐｔの近くまで予備移動させることができる（Ｓ２１）。また、撮像工程（Ｓ２０）の実行中に次回の配置工程に応じた第一ヘッドの予備移動を行うことができる（Ｓ１４）。よって、各工程の少なくとも一部が並行に実行されるので、バックアップ部材７０の配置作業の効率化を図ることができる。

６．実施形態の変形態様
６－１．バックアップ部材７０の配置作業について
実施形態において、バックアップ部材７０の配置作業は、第一ヘッド３３に取り付けられた保持ツール８０を用いて配置工程（Ｓ１０）を実行するとともに、第二ヘッド３４と一体的に移動可能に移動台３２に設けられた第二マークカメラ３７を用いて撮像工程（Ｓ２０）を実行する態様を例示した。これに対して、第二ヘッド３４に同様に保持ツール８０が取り付けられ、その保持ツール８０を用いて配置工程（Ｓ１０）を実行してもよい。

具体的には、第一ヘッド３３および第二ヘッド３４には、上記のように保持ツール８０およびカメラ（第一マークカメラ３６，第二マークカメラ３７）がそれぞれ設けられる。そして、配置作業において、配置工程（Ｓ１０）は、第一ヘッド３３に設けられた保持ツール８０、および第二ヘッド３４に設けられた保持ツール８０を用いて複数回に亘り実行されるものとする。

このとき、撮像工程（Ｓ２０）は、実施形態で例示したように、第二ヘッド３４に設けられた第二マークカメラ３７を用いて第一ヘッド３３により実行された配置工程（Ｓ１０）で配置されたバックアップ部材７０を撮像の対象とする。さらに、別の撮像工程（Ｓ２０）では、第一ヘッド３３に設けられた第一マークカメラ３６を用いて第二ヘッド３４により実行された配置工程（Ｓ１０）で配置されたバックアップ部材７０を撮像の対象とする。

このような構成によると、所要時間の異なる配置工程（Ｓ１０）と撮像工程（Ｓ２０）とが第一ヘッド３３および第二ヘッド３４のそれぞれに分担されるので、配置作業の全体としての所要時間を短縮することができる。また、このような構成において、退避予備移動（Ｓ１４）や予備移動（Ｓ２１）の後に待機時間が生じ得ることを利用して、例えばこれらの移動（Ｓ１４，Ｓ２１）の前に、次回の配置工程（Ｓ１０）の採取工程（Ｓ１１）を実行してもよい。これにより、配置作業の所要時間の短縮を図ることができる。

また、上記のように複数回に亘る配置工程（Ｓ１０）および撮像工程（Ｓ２０）を、第一ヘッド３３および第二ヘッド３４に等しく分担する態様の他に、例えば第二ヘッド３４を用いて既に配置されているバックアップ部材７０を退避領域Ａｅに移動させる退避工程と、第一ヘッド３３を用いてバックアップ部材７０を配置する配置工程（Ｓ１０）とを交互に実行するようにしてもよい。

このような態様において、第二ヘッド３４は、退避工程において不要なバックアップ部材７０を保持した後に非干渉領域Ａｘに移動し、第一ヘッド３３を用いた配置工程（Ｓ１０）が終わるのを待機する。そして、第二ヘッド３４は、配置工程（Ｓ１０）で配置されたバックアップ部材７０を撮像するとともに、保持している不要なバックアップ部材７０を退避領域Ａｅに移動させる。このような構成によると、退避工程、配置工程、撮像工程、および検査工程がタイミングによって並行に実行され、配置作業の所要時間の短縮を図ることができる。

６－２．カメラについて
実施形態において、撮像工程（Ｓ２０）に用いられるカメラは、第二ヘッド３４に設けられ（第二ヘッド３４と一体的に移動可能に移動台３２に設けられ）、主として基板９１に付された基準マークを撮像の対象とする第二マークカメラ３７であるものとした。このような構成は、バックアップ部材７０を対象とした撮像工程（Ｓ２０）に既存設備を流用できるため製造コストを低減できるという利点がある。

これに対して、撮像工程（Ｓ２０）に用いられるカメラは、マークカメラとは別の専用カメラとしてもよい。このような構成によると、例えば撮像対象であるバックアップ部材７０の種類や形状などに対応して、好適なカメラ視野や解像度、被写界深度のカメラを、第二ヘッド３４の好適な位置（例えば、移動台３２とは反対側の第二ヘッド３４の先端位置など）に設けることができる。

６－３．対基板作業機について
実施形態において、対基板作業機は、基板９１に部品を装着する部品装着機１であるものとして説明した。これに対して、バックアップ部材７０の配置方法および配置装置６０は、種々の対基板作業機のうち所定の対基板作業の実行中においてバックアップ部材７０を用いて基板９１を支持するものに適用することができる。具体的には、対基板作業機は、基板９１にはんだを印刷する印刷機、または基板９１に接着剤などを塗布する塗布機としてもよい。なお、部品装着機１や印刷機、塗布機などの対基板作業機において、バックアップ部材７０を移動させる移動装置は、それぞれの機内に配置される専用装置であってもよい。

６－４．その他
実施形態において、配置装置６０は、部品装着機１の制御装置５０に組み込まれる構成とした。これに対して、配置装置６０および配置装置６０を構成する各部６１－６３の少なくとも一部は、制御装置５０の外部に設けられてもよい。例えば、上記の各部６１－６３の一部または全部は、対基板作業機と通信可能なホストコンピュータや専用の外部装置に組み込まれる構成としてもよい。

１：部品装着機（対基板作業機）、 １５：バックアップ装置、 ３３：第一ヘッド、 ３４：第二ヘッド、 ３６：第一マークカメラ、 ３７：第二マークカメラ、 ６０：配置装置、 ６１：配置制御部、 ６２：撮像部、 ６３：検査部、 ６４：通知部、 ７０：バックアップ部材、 ７４：軸部材、７５：係止部、 ７６：支持部、 ８０：保持ツール、 ９１：基板、 ９５：画像データ、 Ａｘ：非干渉領域、 Ｐｔ：目標位置

Claims (12)

1. 対基板作業機の機内を移動可能な第一ヘッドに設けられた保持ツールを用いてバックアップ部材を保持し目標位置まで移動させる配置工程と、
   前記第一ヘッドとは独立して前記対基板作業機の機内を移動可能な第二ヘッドに設けられたカメラを用いて前記目標位置に配置された前記バックアップ部材を撮像する撮像工程と、
   前記カメラの撮像により取得した画像データに基づいて前記バックアップ部材の配置状態を検査する検査工程と、
   を備えるバックアップ部材の配置方法。
2. 前記第一ヘッドに設けられた前記保持ツールを用いて複数回に亘り実行される前記配置工程に並行して、前記第二ヘッドに設けられた前記カメラを用いた前記撮像工程の少なくとも一部を実行する、請求項１に記載のバックアップ部材の配置方法。
3. 前記配置工程の実行中における前記第一ヘッドの作業位置および移動経路に基づいて、前記第一ヘッドに前記第二ヘッドが非干渉となる領域を示す非干渉領域が設定され、
   前記撮像工程において、並行に実行される前記配置工程において前記第一ヘッドが前記目標位置において停止している期間に、前記第二ヘッドを前記非干渉領域に退避させた状態を維持する、請求項１または２に記載のバックアップ部材の配置方法。
4. 前記配置工程は、前回の前記配置工程により配置された前記バックアップ部材を対象とした前記検査工程が終了してから実行する、請求項１－３の何れか一項に記載のバックアップ部材の配置方法。
5. 前記配置工程には、前記保持ツールを上昇させて前記バックアップ部材を採取する採取工程、前記バックアップ部材を前記目標位置の上方まで移動させる移動工程、および前記保持ツールを下降させて前記バックアップ部材を載置する載置工程が含まれ、
   前記配置工程は、前回の前記配置工程により配置された前記バックアップ部材を対象とした前記検査工程に並行して前記採取工程を実行するとともに、前記検査工程が終了してから前記移動工程および前記載置工程を実行する、請求項１－３の何れか一項に記載のバックアップ部材の配置方法。
6. 前記バックアップ部材には、軸部材の外周から径方向に突起して前記保持ツールと係止する係止部が前記軸部材の周方向に複数設けられ、
   前記撮像工程は、前記バックアップ部材のうち少なくとも前記軸部材および複数の前記係止部が前記カメラのカメラ視野に収まるように撮像し、
   前記検査工程は、前記画像データにおける複数の前記係止部の形状に基づいて、前記バックアップ部材の鉛直方向に対する傾きを前記配置状態として認識する、請求項１－５の何れか一項に記載のバックアップ部材の配置方法。
7. 前記バックアップ部材の配置方法は、
   前記検査工程における検査により前記バックアップ部材の配置状態が不良であると判定された場合に、以降の前記配置工程および前記撮像工程の実行を規制するとともに、作業者に検査結果を通知する通知工程をさらに備える、請求項１－６の何れか一項に記載のバックアップ部材の配置方法。
8. 前記通知工程は、不良と判定された前記配置状態、および前記バックアップ部材に対応する前記目標位置を前記検査結果とともに通知する、請求項７に記載のバックアップ部材の配置方法。
9. 前記第一ヘッドおよび前記第二ヘッドには、前記保持ツールおよび前記カメラがそれぞれ設けられ、
   前記配置工程は、前記第一ヘッドに設けられた前記保持ツール、および前記第二ヘッドに設けられた前記保持ツールを用いて複数回に亘り実行され、
   前記撮像工程は、前記第二ヘッドに設けられた前記カメラを用いて前記第一ヘッドにより実行された前記配置工程で配置された前記バックアップ部材を撮像の対象とし、前記第一ヘッドに設けられた前記カメラを用いて前記第二ヘッドにより実行された前記配置工程で配置された前記バックアップ部材を撮像の対象とする、請求項１－８の何れか一項に記載のバックアップ部材の配置方法。
10. 前記対基板作業機は、前記第一ヘッドにより部品を採取して、基板に前記部品を装着する部品装着機である、請求項１－９の何れか一項に記載のバックアップ部材の配置方法。
11. 前記対基板作業機は、前記第一ヘッドおよび前記第二ヘッドにより部品をそれぞれ採取して、基板に前記部品を装着するツインヘッド式の部品装着機である、請求項１－９の何れか一項に記載のバックアップ部材の配置方法。
12. バックアップ部材により支持された基板に部品を装着する部品装着機であって、
    前記部品装着機は、
    機内を互いに独立して移動可能な第一ヘッドおよび第二ヘッドと、
    前記第一ヘッドに設けられた保持ツールと、
    前記第二ヘッドに設けられたカメラと、
    前記保持ツールを用いてバックアップ部材を保持し目標位置まで移動させる配置工程と、前記カメラを用いて前記目標位置に配置された前記バックアップ部材を撮像する撮像工程と、前記カメラの撮像により取得した画像データに基づいて前記バックアップ部材の配置状態を検査する検査工程とを実行する制御装置と、
    を備える部品装着機。

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