JPWO2020031366A1 - 部品装着機の管理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
管理装置は、部品装着機10による装着処理に用いられる保持部材を管理の対象とする。上記の部品装着機10は、例えば種々の基板製品の生産する生産ラインを構成する。生産ラインは、部品装着機10を含む複数の対基板作業機を基板80の搬送方向に複数設置して構成される。複数の対基板作業機のそれぞれは、ホストコンピュータ61に通信可能に接続される。
部品装着機10は、基板80に部品を装着する装着処理を実行する。部品装着機10は、図1に示すように、基板搬送装置11、部品供給装置12、部品移載装置13、部品カメラ14、基板カメラ15、ノズルステーション16、ヘッドカメラユニット30、および制御装置40を備える。以下の説明において、水平方向であって部品装着機10の左右方向をX方向とし、X方向に交差する水平方向であって部品装着機10の前後方向を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。
装着ヘッド20は、Z軸と平行なR軸回りに回転可能なロータリヘッド21を有する。ロータリヘッド21は、図2および図4に示すように、全体形状として円柱状に形成される。ロータリヘッド21は、R軸と同心の円周上において周方向に等間隔に複数(本実施形態では12本)のホルダ22が配置される。ロータリヘッド21は、複数のホルダ22をZ方向に摺動可能に支持する。複数のホルダ22の下端部には、吸着ノズル23が交換可能にそれぞれ取り付けられる。
ヘッドカメラユニット30は、上記のように、移動台132の移動に伴って装着ヘッド20と一体的に移動する。ヘッドカメラユニット30は、制御装置40による撮像指令に基づいて、吸着ノズル23および吸着ノズル23に保持された部品91を側方から撮像する。撮像により取得された側方視画像データ74(図5を参照)は、制御装置40に送出され、部品の保持検査などに用いられる。
部品装着機10による装着処理について図3および図4を参照して説明する。制御装置40は、装着処理において、先ず、基板80の搬入処理を実行する(S11)。基板80の搬入処理において、基板搬送装置11は、部品装着機10の機内に基板80を搬入するとともに、機内の所定位置に基板80を位置決めする。
管理装置50は、吸着ノズル23などの保持部材のメンテナンスの要否を管理する。ここで、部品装着機10による装着処理に用いられる保持部材の状態は、使用に伴って汚れが付着したり、部品と接触する部位が変形したりするなどして変動し得る。このような保持部材の状態が部品の保持性能に影響することを防止するため、保持部材は、例えば使用期間や使用回数に応じて定期的にメンテナンスを実行される。
上記のような構成からなる管理装置50による吸着ノズル23の管理処理について、図6を参照して説明する。ここで、部品装着機10による装着処理の実行前に、校正処理が予め実行され、管理装置50の記憶部51には、部品を保持していない状態の複数の吸着ノズル23を撮像した第二画像データ72が基準データMsとして記憶されているものとする。
実施形態における管理装置50は、第一カメラ(部品カメラ14)と同一のアングルで保持部材(吸着ノズル23)を撮像可能な第二カメラ(部品カメラ14)により部品91を保持していない状態の保持部材を装着処理の実行前に撮像して取得した第二画像データ72、および第二画像データ72に対して実行された所定の画像処理の結果の少なくとも一方である基準データMsを記憶する記憶部51を備える。また、管理装置50は、装着処理の実行中に保持部材による部品91の保持異常が検出した場合に、基準データMsおよび第一画像データ71に基づいて、保持部材のメンテナンスの要否を判定する判定部52を備える。
9−1.メンテナンスの要否反映処理について
実施形態において、記憶部51は、第二画像データ72および第二画像データ72に対する画像処理の結果の少なくとも一方を基準データMsとして記憶する。記憶部51は、基準データMsとしては、後の第一画像データ71に対する画像処理に応じて、第二画像データ72または画像処理の結果のみを記憶するようにしてもよい。第二画像データ72を基準データMsとする構成では、後に種々の画像処理を実行することができるので汎用性が高い。一方で、画像処理の結果を基準データMsとする構成では、記憶に要する容量を小さくできる。
実施形態において、管理装置50は、部品装着機10に組み込まれた構成とした。これに対して、管理装置50は、ホストコンピュータ61など部品装着機10の外部装置に組み込まれたり、部品装着機10と通信可能に接続された専用装置であったりする構成としてもよい。但し、装着処理の実行中において検出される保持異常に対応し、制御装置40と連携した制御および各種処理を実行する観点からは、実施形態にて例示した態様が好適である。
実施形態において、部品装着機10の保持部材は、吸着ノズル23である態様を例示した。これに対して、保持部材は、部品91を把持することのより保持するチャックであってもよい。なお、部品装着機10は、実施形態において状態認識処理(S13)において、保持部材が部品91を保持していないことをもって保持異常を検出するものとした。これに対して、部品装着機10は、例えば保持部材に供給する負圧エアまたは正圧エアのリークを検出することにより、保持異常を検出してもよい。
Claims (16)
- 部品装着機に適用される管理装置であって、
前記部品装着機は、
基板に部品を装着する装着処理において前記部品を保持する保持部材と、
前記保持部材に保持された前記部品を撮像する第一カメラと、
前記第一カメラの撮像により取得した第一画像データを用いて前記装着処理を実行する制御装置と、を備え、
前記管理装置は、
前記第一カメラと同一のアングルで前記保持部材を撮像可能な第二カメラにより前記部品を保持していない状態の前記保持部材を前記装着処理の実行前に撮像して取得した第二画像データ、および前記第二画像データに対して実行された所定の画像処理の結果の少なくとも一方である基準データを記憶する記憶部と、
前記装着処理の実行中に前記保持部材による前記部品の保持異常が検出した場合に、前記基準データおよび前記第一画像データに基づいて、前記保持部材のメンテナンスの要否を判定する判定部と、
を備える部品装着機の管理装置。 - 前記記憶部は、前記第二画像データを前記基準データとして記憶し、
前記判定部は、前記第一画像データおよび前記第二画像データに同一の画像処理を実行し、それぞれの画像処理の結果を比較することにより前記メンテナンスの要否を判定する、請求項1に記載の部品装着機の管理装置。 - 前記記憶部は、前記所定の画像処理の結果を前記基準データとして記憶し、
前記判定部は、前記第一画像データに前記所定の画像処理を実行し、それぞれの画像処理の結果を比較することにより前記メンテナンスの要否を判定する、請求項1または2に記載の部品装着機の管理装置。 - 前記画像処理には、前記保持部材のうち前記部品に接触する部位の形状を認識する形状認識処理が含まれる、請求項2または3に記載の部品装着機の管理装置。
- 前記判定部は、それぞれの画像処理の結果の一致度が低いほど前記メンテナンスの必要性が高いと判定する、請求項2−4の何れか一項に記載の部品装着機の管理装置。
- 前記保持部材は、保持した部品を通る回転軸周りに回転可能に支持され、
前記第一カメラおよび前記第二カメラは、それぞれの光軸が前記保持部材の前記回転軸に平行に設けられる、請求項1−5の何れか一項に記載の部品装着機の管理装置。 - 前記第一カメラおよび前記第二カメラは、前記装着処理において前記保持部材に保持された前記部品を下方から撮像する同一の部品カメラである、請求項6に記載の部品装着機の管理装置。
- 前記部品装着機は、機内において前記保持部材を水平移動可能に支持する装着ヘッドを備え、
前記第二画像データは、前記装着処理の実行前に前記装着ヘッドと前記保持部材との位置関係に基づく校正処理に用いられた画像データである、請求項7に記載の部品装着機の管理装置。 - 前記部品装着機は、機内において前記保持部材を水平移動可能に、且つ着脱可能に支持する装着ヘッドを備え、
前記第二画像データは、前記装着処理の実行前に前記装着ヘッドが支持する前記保持部材の交換が行われた後に前記装着ヘッドに前記保持部材が支持されているかの支持確認処理に用いられた画像データである、請求項1−8の何れか一項に記載の部品装着機の管理装置。 - 前記管理装置は、前記判定部により前記保持部材の前記メンテナンスが規定値以上に必要であると判定された場合に、前記第一カメラにより前記保持部材を撮像させて第三画像データを取得するデータ取得部をさらに備え、
前記判定部は、前記基準データおよび前記第三画像データに基づいて、前記保持部材のメンテナンスの要否をさらに判定する、請求項1−9の何れか一項に記載の部品装着機の管理装置。 - 前記第三画像データは、前記第一カメラに対して互いに異なる複数の位置に位置決めされた前記保持部材を前記第一カメラの撮像により取得した複数の画像データを用いた超解像処理により生成された高解像度の画像データである、請求項10に記載の部品装着機の管理装置。
- 前記第三画像データは、前記第一画像データを取得した際の撮像条件よりも前記第二画像データを撮像した際の撮像条件に近似させた撮像条件で前記保持部材を前記第一カメラの撮像により取得した画像データである、請求項10または11に記載の部品装着機の管理装置。
- 前記保持異常は、前記部品の採取を試行した際に前記保持部材が前記部品を保持していない採取エラー、前記保持部材が採取した前記部品を前記基板上の装着位置まで移動させる期間に前記部品の保持が維持されない移動エラー、および前記装着位置への前記部品の装着を試行した際に前記保持部材に前記部品が付着している装着エラーの少なくとも一つである、請求項1−12の何れか一項に記載の部品装着機の管理装置。
- 前記保持異常は、前記第一画像データに基づいて前記保持部材に保持された前記部品の状態を認識する処理において検出された前記採取エラーである、請求項13に記載の部品装着機の管理装置。
- 前記保持部材は、供給される負圧エアにより前記部品を吸着して保持する吸着ノズルである、請求項1−14の何れか一項に記載の部品装着機の管理装置。
- 前記管理装置は、前記判定部により前記保持部材の前記メンテナンスが必要であると判定された場合に、オペレータに対して前記メンテナンスが必要である旨の通知、前記制御装置に対して前記メンテナンスが必要な前記保持部材の交換の指令、および前記制御装置に対して以降の前記装着処理において前記メンテナンスが必要な前記保持部材の使用の規制の指令の少なくとも一つを行う、請求項1−15の何れか一項に記載の部品装着機の管理装置。
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