WO2018179048A1 - 表面実装機 - Google Patents

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WO2018179048A1
WO2018179048A1 PCT/JP2017/012375 JP2017012375W WO2018179048A1 WO 2018179048 A1 WO2018179048 A1 WO 2018179048A1 JP 2017012375 W JP2017012375 W JP 2017012375W WO 2018179048 A1 WO2018179048 A1 WO 2018179048A1
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WO
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filter
control unit
nozzle shaft
nozzle
abnormal state
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/012375
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
加藤　寛
Original Assignee
ヤマハ発動機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ヤマハ発動機株式会社 filed Critical ヤマハ発動機株式会社
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Priority to CN201780085884.7A priority patent/CN110268815B/zh
Priority to JP2019508348A priority patent/JP6794529B2/ja
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components

Definitions

  • the technology disclosed in this specification relates to a surface mounter.
  • an air filter is provided in a suction nozzle that is used by being mounted on a mounting head. Then, the component mounting apparatus removes the suction nozzle from the mounting head and stores it in the nozzle station, and the brightness sensor reflects the brightness of the reflected light applied from above to the air filter of the suction nozzle stored in the nozzle station. , And the contamination state of the air filter is detected based on the detected luminance.
  • the mounting head is composed of a cylindrical nozzle shaft and a suction nozzle that is detachably attached to the nozzle shaft, and a dust collecting filter may be attached to the nozzle shaft instead of the suction nozzle. is there.
  • the component mounting apparatus described in Patent Document 1 detects a dirty state of a filter provided in the suction nozzle, and has a problem that it cannot be applied when a filter is mounted on the nozzle shaft.
  • a surface mounting machine disclosed in the present specification is a surface mounting machine that sucks and mounts a component on a substrate, and is attached to a cylindrical nozzle shaft and the nozzle shaft in a detachable manner.
  • An adsorption nozzle that adsorbs the component by a negative pressure supplied via the nozzle, a dust collection filter mounted inside the nozzle shaft, an imaging unit for imaging the inside of the nozzle shaft, and a control unit
  • the control unit images the inside of the nozzle shaft by the imaging unit, and determines whether the filter is in a normal state or an abnormal state based on an image captured by the imaging unit Execute judgment processing.
  • the state of the filter mounted on the nozzle shaft can be determined.
  • the imaging unit may image the inside of the nozzle shaft from an opening of the nozzle shaft on the side where the suction nozzle is attached.
  • the opening side of the filter shaft where the suction nozzle is attached is the side exposed to dirt. According to the above surface mounter, since the inside of the nozzle shaft is imaged from the opening on the nozzle shaft on the side where the suction nozzle is attached, the state of contamination of the filter can be determined with high accuracy.
  • control unit may execute at least one of a process for notifying a filter abnormality and a process for automatically replacing the filter.
  • the above surface mounter for example, when executing processing for notifying the abnormality of the filter, it is possible to notify the operator that the filter is in an abnormal state, so that the component is mounted with the filter remaining in the abnormal state. It is possible to suppress mounting failure due to this. Further, when executing the process of automatically replacing the filter, it is possible to suppress a mounting failure due to the component being mounted with the filter remaining in an abnormal state by automatically replacing the filter.
  • control unit may execute the determination process when the filter is mounted on the nozzle shaft.
  • control unit may execute the determination process when the number of times of suction of the suction nozzle reaches a set number of times.
  • control unit may execute the determination process when an operator instructs the execution of the determination process.
  • the operator can cause the surface mounter to determine whether the filter is in a normal state or an abnormal state as necessary.
  • control unit may execute the determination process when the suction nozzle is not attached to the nozzle shaft.
  • an air pressure sensor for detecting an air pressure in the nozzle shaft may be provided, and the control unit may execute the determination process when an abnormal air pressure is detected by the air pressure sensor.
  • the determination process is executed when an abnormal air pressure is detected by the air pressure sensor, so that it is possible to prevent the component from being mounted using a filter in an abnormal state.
  • the control unit detects the roundness of the filter on the image, and an absolute value of a difference between the detected roundness and the roundness of the round is a first reference value. In the above case, it may be determined that the filter is in an abnormal state.
  • an abnormal state in which the filter is deformed can be determined by comparing the detected roundness with the roundness of the roundness.
  • the control unit detects the size of the filter on the image, and an absolute value of a difference between the detected size and a size detected when the filter is in a normal state is a second value. If it is equal to or greater than the reference value, it may be determined that the filter is in an abnormal state in which the filter is deformed or an abnormal state in which the position of the filter in the axial direction of the nozzle shaft is defective.
  • the filter is deformed abnormally, or the filter in the axial direction of the nozzle shaft It can be determined that the position is any of abnormal states in which the position is defective.
  • the control unit detects an overall pixel density of the filter on the image. If the detected overall pixel density is darker than the first reference density, the filter is not attached. You may determine that it is either an abnormal state or an abnormal state in which the filter is dirty.
  • the filter it can be determined from the detected entire pixel density whether the filter is not in an abnormal state or the filter is dirty.
  • the filter is formed in a cup shape, and is attached to the inside of the nozzle shaft so as to open toward the opposite side of the opening side of the nozzle shaft to which the suction nozzle is attached.
  • the control unit detects the central pixel density of the filter on the image, and if the detected central pixel density is darker than the second reference density, the filter is mounted in the reverse direction. It may be determined that the state is an abnormal state in which the filter is not attached, or an abnormal state in which the filter is dirty.
  • an air pressure sensor that detects an air pressure in the nozzle shaft is provided, and the control unit detects the air pressure by the air pressure sensor in the determination process, and the detected air pressure is less than a third reference value. If it is, it may be determined that the filter is not in an abnormal state.
  • the above surface mounter it is possible to determine whether or not it is an abnormal state where no filter is attached, from the air pressure detected by the air pressure sensor.
  • FIG. 1 Top view of the surface mounter according to the first embodiment Side view of the head unit and head transport section as seen from the front Cross section of nozzle shaft, suction nozzle and filter Perspective view of filter Block diagram showing the electrical configuration of the surface mounter Schematic diagram for explaining automatic filter replacement (removal) Schematic diagram for explaining automatic filter replacement (mounting) Schematic diagram for explaining the relationship between the state of the filter and the image and feature amount Filter check flowchart Flow chart for explaining the timing of executing the filter check Flow chart for explaining the timing of executing the filter check Flow chart for explaining the timing of executing the filter check Flow chart for explaining the timing of executing the filter check Flow chart for explaining the timing of executing the filter check Flow chart for explaining the timing of executing the filter check Schematic diagram for explaining the relationship between the state of the filter and the feature amount according to the second embodiment.
  • the left-right direction shown in FIG. 1 is called the X-axis direction
  • the front-rear direction is called the Y-axis direction
  • the right side shown in FIG. 1 is called the upstream side
  • the left side is called the downstream side.
  • the same constituent members may be omitted from the drawings except for some parts.
  • the surface mounting machine 1 sucks and mounts the component E (see FIG. 1) on a printed circuit board (not shown).
  • the base 10 the conveyor 11, four component supply devices 12, the head unit 13, and the like shown in FIG.
  • the head conveyance unit 14 two component imaging cameras 15 (an example of an imaging unit), a nozzle changer 16, a filter changer 17, a control unit 51, an operation unit 52, a nozzle imaging camera 19, and the like shown in FIG.
  • the base 10 has a rectangular shape in plan view and a flat upper surface.
  • a rectangular frame A indicated by a two-dot chain line in FIG. 1 indicates a work position when the component E is mounted on the printed board.
  • the conveyor 11 carries the printed circuit board from the upstream side in the X-axis direction to the work position A, and carries the printed circuit board on which the component E is mounted at the work position A to the downstream side.
  • the conveyor 11 includes a pair of conveyor belts 11A and 11B that circulate and drive in the X-axis direction, a conveyor drive motor 63 (see FIG. 5) that drives the conveyor belts 11A and 11B, and the like.
  • the component supply devices 12 are arranged at four places, two places in the X-axis direction on both sides in the Y-axis direction of the conveyor 11.
  • a plurality of feeders 20 are attached to these component supply devices 12 so as to be aligned side by side in the X-axis direction.
  • Each feeder 20 is a so-called tape feeder, which is a reel (not shown) around which a component tape (not shown) containing a plurality of parts E is wound, and an electric feeding device (not shown) that pulls out the component tape from the reel.
  • the components E are supplied one by one from the component supply position provided at the end on the conveyor 11 side.
  • the component supply device 12 that supplies the component E using a tape feeder will be described as an example, but the component supply device 12 may supply a tray or semiconductor wafer on which the component E is placed. Good.
  • the head unit 13 supports a plurality of (here, five) mounting heads 21 so as to be movable up and down and rotatable about an axis.
  • the head unit 13 according to this embodiment is a so-called inline type, and a plurality of mounting heads 21 are arranged side by side in the X-axis direction.
  • the head unit 13 also includes a Z-axis servo motor 61 (see FIG. 5) that individually lifts and lowers the mounting heads 21 and an R-axis servo motor 62 (see FIG. 5) that simultaneously rotates the mounting heads 21 around the axis. ) Etc. are provided.
  • each mounting head 21 includes a nozzle shaft 22, a suction nozzle 23 that is detachably attached to the lower end of the nozzle shaft 22, and a dust collection unit (not shown) that is mounted inside the nozzle shaft 22.
  • Filter 30 (see FIG. 4).
  • a negative pressure and a positive pressure are supplied to the suction nozzle 23 from the air supply device via the nozzle shaft 22.
  • the suction nozzle 23 sucks the part E when a negative pressure is supplied, and opens the part E when a positive pressure is supplied.
  • each nozzle shaft 22 is provided with an air pressure sensor 18 for detecting the air pressure in the nozzle shaft 22.
  • the head unit 13 is provided with a suction nozzle 23 and a nozzle imaging camera 19 (not shown) (see FIG. 5) that images the component E sucked by the suction nozzle 23 from the horizontal direction.
  • the nozzle imaging camera 19 is for determining the posture of the part E sucked by the suction nozzle 23 and whether or not the suction nozzle 23 is attached to the nozzle shaft 22.
  • the head unit 13 may be a so-called rotary head in which a plurality of mounting heads 21 are arranged on the circumference, for example.
  • the head transport unit 14 includes a beam 24 that supports the head unit 13 so as to be capable of reciprocating in the X-axis direction, a pair of Y-axis guide rails 25 that support the beam 24 so as to be capable of reciprocating in the Y-axis direction, and the head unit 13.
  • a beam 24 that supports the head unit 13 so as to be capable of reciprocating in the X-axis direction
  • a pair of Y-axis guide rails 25 that support the beam 24 so as to be capable of reciprocating in the Y-axis direction
  • the head unit 13 are provided with an X-axis servo motor 59 for reciprocally moving the beam 24 in the X-axis direction, a Y-axis servo motor 60 for reciprocating the beam 24 in the Y-axis direction, and the like.
  • the component imaging camera 15 captures the component E sucked by the suction nozzle 23 from below and recognizes the angle of the component E, the shape of the component E, and the like.
  • the component imaging camera 15 includes a light source such as an LED that irradiates the component E, an imaging device, and the like, and is provided with an imaging surface facing upward. As will be described in detail later, the component imaging camera 15 is also used to determine the state of the filter 30 mounted on the nozzle shaft 22.
  • the nozzle changer 16 is for automatically exchanging the suction nozzle 23, and is provided between the rear component supply device 12 and the conveyor 11 so as to extend in the X-axis direction.
  • the nozzle changer 16 includes a nozzle station having a plurality of storage holes in which the suction nozzles 23 are stored, a shutter, a shutter drive unit that slides the shutter, and the like.
  • the filter changer 17 is for automatically exchanging the filter 30 mounted on the nozzle shaft 22, and has a plurality of convex members 17A (see FIG. 6) arranged in a convex posture. . A description of automatic replacement of the filter 30 using the filter changer 17 will be given later.
  • the nozzle shaft 22 is formed in a cylindrical shape, and is supported by the head unit 13 in a posture extending in the vertical direction.
  • the lower end portion of the nozzle shaft 22 has a large inner diameter, and a dust collecting filter 30 is mounted inside.
  • the opening 22A on the lower side of the nozzle shaft 22 is an example of “an opening on the side where the suction nozzle of the nozzle shaft is attached”.
  • an opening 22B that exposes the filter 30 to the outside when the suction nozzle 23 is removed is formed in the outer peripheral wall of the lower end portion of the nozzle shaft 22.
  • the opening 22B is provided for removing the filter 30 when the filter 30 is automatically replaced.
  • the opening 22B is closed by the suction nozzle 23 when the suction nozzle 23 is attached.
  • the filter 30 is formed in a cup shape (in other words, a bottomed cylindrical shape) with a foaming agent or the like, and has an attitude of opening upward (the opening side on the side where the suction nozzle of the nozzle shaft is attached) It is mounted inside the lower end of the nozzle shaft 22 in an example of a posture opening toward the opposite side.
  • the surface mounter 1 includes a control unit 51 and an operation unit 52.
  • the control unit 51 includes an arithmetic processing unit 53, a motor control unit 54, a storage unit 55, an image processing unit 56, an external input / output unit 57, a feeder communication unit 58, and the like.
  • the arithmetic processing unit 53 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and controls each part of the surface mounter 1 by executing a control program stored in the ROM.
  • the motor control unit 54 rotates each motor such as an X-axis servo motor 59, a Y-axis servo motor 60, a Z-axis servo motor 61, an R-axis servo motor 62, and a conveyor drive motor 63 under the control of the arithmetic processing unit 53.
  • the storage unit 55 stores various data.
  • Various data includes information on the number and type of printed circuit boards that are scheduled to be produced, information on the type of component E mounted on the printed circuit board and the mounting position of each component E, and components held in the component supply device 12 Information on the number and type of E, information on the mounting order of the parts E, and the like are included.
  • the image processing unit 56 is configured to capture image signals output from the component imaging camera 15 and the nozzle imaging camera 19, and generates a digital image based on the output image signals.
  • the external input / output unit 57 is a so-called interface, and is configured to receive detection signals output from various sensors 64 (including the air pressure sensor 18) provided in the main body of the surface mounter 1.
  • the external input / output unit 57 is configured to perform operation control on various actuators 65 based on a control signal output from the arithmetic processing unit 53.
  • the feeder communication unit 58 is connected to the feeder 20 and controls the feeder 20 in an integrated manner.
  • the operation unit 52 includes a display device such as a liquid crystal display and input devices such as a touch panel, a keyboard, and a mouse. An operator can operate the operation unit 52 to give an instruction to execute a filter check described later.
  • the filter 30 is first placed on the convex member 17A.
  • the filter 30 may be placed manually by an operator, or may be automatically placed by providing a mechanism for placing the filter 30.
  • the control unit 51 lowers the mounting head 21 in that state, and pushes the filter 30 to a predetermined position of the nozzle shaft 22. Thereby, the filter 30 is attached.
  • the filter 30 may be in an abnormal state (in other words, in an abnormal state) due to contamination or deformation. If the filter 30 is in an abnormal state, the filter 30 may not be able to exhibit its performance, and a component E adsorption failure or mounting failure (hereinafter referred to as suction mounting failure) may occur.
  • suction mounting failure a component E adsorption failure or mounting failure
  • the control unit 51 executes a filter check (an example of determination processing) to determine the state of the filter 30.
  • a filter check an example of determination processing
  • the control unit 51 captures the inside of the nozzle shaft 22 from below with the component imaging camera 15 in a state where the suction nozzle 23 is not attached, and analyzes the captured image to detect a feature amount. And the control part 51 judges the state of the filter 30 from the detected feature-value.
  • control part 51 detects the air negative pressure in a shaft (an example of an air pressure) with the air pressure sensor 18 provided in the nozzle shaft 22, and adds to the image mentioned above.
  • the state of the filter 30 is determined using the air negative pressure in the shaft.
  • the filter 30 has a normal state and an abnormal state.
  • an abnormal state deformation, position failure, upside down, forgetting attachment, and dirt will be described as examples.
  • the abnormal state described here is an example, and the abnormal state of the filter is not limited to these.
  • the white portion in the image when the filter 30 is in a normal state represents the filter 30.
  • the filter 30 When the filter 30 is in a normal state, the filter 30 has a circular shape having a predetermined diameter in the captured image.
  • Deformation is an abnormal state in which the filter 30 is in an irregular shape other than a circle as viewed from below due to being tilted or crushed. For example, if the filter is pushed in too much by automatic replacement, such a state may occur.
  • the filter 30 region represented by white
  • the filter 30 in the captured image has an irregular shape other than a circle.
  • Poor position is an abnormal state in which the filter 30 is not pushed to the normal position and the vertical position is below the normal position. is there.
  • the position is poor, the distance between the filter 30 and the component imaging camera 15 is short, so that the diameter of the filter 30 in the captured image is larger than the normal state, and the filter 30 is brightened as a whole.
  • the upside down (an example of an abnormal state in which the filter is mounted in the reverse direction) is an abnormal state in which the filter 30 is mounted upside down.
  • the distance between the central portion of the filter 30 and the component imaging camera 15 increases, so that the central portion of the filter 30 in the captured image becomes dark.
  • Form to attach is an abnormal state in which the filter 30 is not attached. For example, if the operator forgets to place the filter 30 on the convex member 17A during automatic filter replacement, the attachment is forgotten. When the attachment is forgotten, the light emitted from the component imaging camera 15 is not reflected by the filter 30, so that the image becomes dark as a whole and the contour of the filter 30 cannot be recognized.
  • ⁇ ⁇ Dirt (an example of an abnormal condition in which the filter is dirty) is an abnormal condition in which dust is attached to the lower surface of the filter 30 due to repeated suction and attachment.
  • dirt the light emitted from the component imaging camera 15 becomes difficult to be reflected by the filter 30, so that the image becomes dark on the whole and it becomes difficult to recognize the outline of the filter 30.
  • roundness, diameter, overall pixel density, central pixel density and in-shaft air negative pressure are feature quantities detected by analyzing the image
  • the in-shaft air negative pressure is a feature quantity detected by the air pressure sensor 18.
  • the roundness represents whether or not the filter 30 is a perfect circle.
  • the control unit 51 calculates the roundness according to the following formula 1. ... Equation 1
  • c is the perimeter of the filter 30, and S is the area of the filter 30.
  • the control unit 51 compares the absolute value of the difference between the calculated roundness and the certain value with a preset first reference value, and if the difference is less than the first reference value, The circularity is determined to be good, and if the circularity is equal to or higher than the first reference value, the circularity is determined to be defective.
  • “ ⁇ ” means good and “x” means bad.
  • the filter 30 when the filter 30 is deformed, it is not a perfect circle, so the difference is not less than the first reference value, and the roundness is “x”. If the attachment is forgotten or dirty, the contour of the filter 30 cannot be recognized, and the roundness cannot be measured.
  • the method for determining whether or not the filter 30 is a perfect circle is not limited to the method described above, and can be determined by an appropriate method.
  • the diameter (an example of the size of the filter) represents whether or not the diameter of the filter 30 matches the diameter in the normal state.
  • the control unit 51 calculates the diameter of the filter 30 according to the following Equation 2. ... Equation 2
  • Ln (n is an integer of 1 to N) is a distance from the center of gravity of the contour of the filter 30 to each point on the contour.
  • the control unit 51 compares the absolute value of the difference between the calculated diameter and the previously stored diameter with the second reference value, and if the difference is less than the second reference value, the diameter is set to “ ⁇ ”. If the value is equal to or greater than the second reference value, the diameter is “x”.
  • the diameter becomes smaller, so the difference is equal to or greater than the second reference value. Also, in the case of a position failure, the diameter is increased, so that the difference is not less than the second reference value. For this reason, the diameter is “x”. If the attachment is forgotten or dirty, the diameter of the filter 30 cannot be measured because the contour of the filter 30 cannot be recognized.
  • the overall pixel density indicates whether or not the range within the radius r from the center of gravity of the contour of the filter 30 is bright.
  • the radius r means the radius of the filter 30 in a normal state.
  • the control unit 51 compares the average density (or may be the total density) of the pixels within the radius r with a first reference density set in advance, and if the average density is equal to or higher than the first reference density, the entire unit The pixel density is “bright”, and if it is less than the first reference density, the overall pixel density is “dark”.
  • the density of the pixel is expressed by, for example, 256 gradations of 0 (black) to 255 (white), and the closer to 255, the brighter the pixel. For example, in the case of forgetting to attach or dirt, the entire image becomes dark, so it is less than the first reference density, and the overall pixel density is “dark”.
  • the central pixel density represents whether the range within the radius r / 3 from the center of gravity of the contour of the filter 30 is bright.
  • the control unit 51 compares the average density (or may be the total density) of the pixels within the radius r / 3 with the second reference density. If the average density is equal to or higher than the second reference density, the central pixel density is set to “ If it is less than the second reference density, the central pixel density is set to “dark”.
  • the image in the center is dark, so it is less than the second reference density, and the center pixel density is “dark”. Even in the case of forgetting to attach or dirt, the entire image becomes dark, so it becomes less than the second reference density, and the central pixel density becomes “dark”.
  • the range within the radius r / 3 has been described as an example of the central portion, but the central portion is not limited to the range within the radius r / 3, and is appropriately set according to the shape of the filter 30. be able to.
  • the shaft negative air pressure is a pressure value detected by the air pressure sensor 18 provided on the nozzle shaft 22 as described above. In the case of forgetting to attach, even if negative pressure is supplied to the nozzle shaft 22, the negative air pressure in the shaft does not increase. On the other hand, in cases other than forgetting to install, the negative air pressure in the shaft becomes high.
  • the controller 51 compares the shaft negative air pressure with a preset third reference value, and if the shaft negative air pressure is less than the third reference value, the shaft negative air pressure is set to “small”. If it is equal to or greater than the third reference value, the negative air pressure in the shaft is set to “normal”.
  • the control unit 51 can determine whether the filter 30 is in a normal state or an abnormal state from the roundness, the diameter, the overall pixel density, and the central pixel density. And in the case of an abnormal state, the control part 51 can judge whether it is a deformation
  • the control unit 51 determines the state of the filter 30 and turns on a state flag corresponding to the abnormal state in the case of an abnormal state.
  • a deformation flag a position failure flag, an upside down flag, a forget to attach flag, and a dirt flag
  • off means a normal state and on means an abnormal state.
  • the filter check is executed in a state where the suction nozzle 23 is not attached to the nozzle shaft 22.
  • the description will be made on the assumption that the suction nozzle 23 is not attached to the nozzle shaft 22.
  • control unit 51 initializes each state flag to off (that is, a normal state).
  • control unit 51 controls the head unit 13 to move the nozzle shaft 22 above the component imaging camera 15, and the component imaging camera 15 images the inside of the nozzle shaft 22 from below.
  • control unit 51 analyzes the captured image and calculates the feature amount (roundness, diameter, overall pixel density, and central pixel density) of the filter 30.
  • the control unit 51 performs a primary filter state determination based on the calculated feature amount. In the primary determination of the filter state, the control unit 51 determines whether the state of the filter 30 is a normal state, deformation, position failure, upside down, or “forgetting to attach or dirty”.
  • the control unit 51 determines whether or not the filter 30 is in an abnormal state (that is, deformation, position failure, upside down, or “forgetting to attach or dirty”) from the determination result in S104. If it is in the normal state (that is, in the normal state), the process ends. If it is in the abnormal state, the process proceeds to S106. In S106, the control unit 51 determines whether or not the abnormal state is “forgetting to attach or dirty”. If “forgotten to attach or dirty”, the control unit 51 proceeds to S107, and otherwise (ie, deformation, poor position, or , In the case of upside down) proceeds to S108.
  • an abnormal state that is, deformation, position failure, upside down, or “forgetting to attach or dirty
  • the control unit 51 performs the filter state secondary determination.
  • the control unit 51 controls the air supply device to supply a negative pressure to the nozzle shaft 22, and the air pressure sensor 18 detects the air negative pressure in the shaft. Then, the control unit 51 determines that the attachment is forgotten if the in-shaft air negative pressure is less than the third reference value, and determines that the shaft is dirty if it is greater than or equal to the third reference value.
  • the control unit 51 turns on the state flag corresponding to the determined abnormal state among the five state flags of the nozzle shaft 22.
  • the automatic replacement of the filter may be executed when the operator operates the operation unit 52 to instruct the automatic replacement of the filter 30, or is executed when the operation time of the surface mounter 1 reaches a specified time. Alternatively, it may be executed when the number of times of performing the suction mounting operation reaches the set number. It is possible to appropriately determine when to perform the automatic replacement of the filter 30.
  • control unit 51 automatically replaces the filter 30.
  • control unit 51 performs a filter check.
  • control unit 51 determines whether any state flag is on (abnormal state). If any state flag is on, the process proceeds to S204, and any state flag is off (normal state). ), The process is terminated.
  • the control unit 51 executes a process of notifying the operator of the abnormality of the filter 30 or a process of automatically replacing the filter 30.
  • Notification of abnormality can be performed by an appropriate method. For example, it may be performed by displaying a warning message on the display device, or may be performed by emitting a warning sound.
  • the control unit 51 may execute both the process for notifying the abnormality of the filter 30 and the process for automatically replacing the filter.
  • the controller 51 removes the suction nozzle 23 attached to the nozzle shaft 22 and stores it in the nozzle station. Since the processing of S202 to S204 is as described above, description thereof is omitted.
  • the control unit 51 attaches the suction nozzle 23 to the nozzle shaft 22.
  • control unit 51 removes the suction nozzle 23 attached to the nozzle shaft 22 and stores it in the nozzle station. Since the processes of S202 to S204 and S304 are as described above, description thereof will be omitted.
  • the attachment confirmation of the suction nozzle 23 may be performed every time the operation of the surface mounter 1 is started, or the cover is opened while the surface mounter 1 is stopped in order to reduce unnecessary confirmation. It may be performed at the start of operation only in the case. This is because if the cover is not opened, it is not likely that the suction nozzle 23 has been removed, so there is no need to check the attachment.
  • confirmation of attachment of the suction nozzle 23 may be executed. This is because in the case of an emergency stop, the operator may have opened the cover and removed the suction nozzle 23, and at that time, the attachment of the suction nozzle 23 may have been forgotten. It can be determined as appropriate in which case the confirmation of attachment of the suction nozzle 23 is executed.
  • step S ⁇ b> 501 the control unit 51 performs attachment confirmation of the suction nozzle 23.
  • the control unit 51 images the mounting head 21 from the horizontal direction using the nozzle imaging camera 19 and determines whether or not the suction nozzle 23 is attached from the captured image.
  • the control unit 51 determines whether or not the suction nozzle 23 is attached. If the suction nozzle 23 is not attached, the process proceeds to S202. If the suction nozzle 23 is attached, the process ends. Since the processes of S202 to S204 and S304 are as described above, description thereof will be omitted.
  • the detection of the air negative pressure in the shaft by the air pressure sensor 18 may be performed every time the operation of the surface mounter 1 is started, or only when the cover is opened while the surface mounter 1 is stopped. It may be performed at the start of operation. It is possible to appropriately determine in what case the in-shaft air negative pressure is detected.
  • control unit 51 detects the in-shaft air negative pressure by the air pressure sensor 18. In S602, the control unit 51 proceeds to S603 if the in-shaft air negative pressure is less than the reference value, and ends the process if it is greater than or equal to the reference value. In S603, the control unit 51 removes the suction nozzle 23 attached to the nozzle shaft 22 and stores it in the nozzle station. Since the processes of S202 to S204 and S304 are as described above, description thereof will be omitted.
  • the inside of the nozzle shaft 22 is imaged from the opening 22A facing the lower side of the nozzle shaft 22 (that is, the opening on the side where the suction nozzle 23 of the nozzle shaft 22 is attached). Since the lower side is the side where the filter 30 is exposed to dirt, if the inside of the nozzle shaft 22 is imaged from the lower opening 22A, the state of dirt on the filter 30 can be accurately determined.
  • the surface mounter 1 when it is determined that the filter 30 is not in a normal state, at least one of processing for notifying the abnormality of the filter 30 and processing for automatically replacing the filter 30 is executed. For example, when executing the process of notifying the abnormality of the filter 30, it is possible to notify the operator that the filter 30 is in an abnormal state. Therefore, the suction due to the component E being sucked and mounted while the filter 30 remains in the abnormal state. Mounting failure can be suppressed. Moreover, when performing the process which replaces
  • the filter check is executed when the filter 30 is mounted on the nozzle shaft 22, it is possible to prevent the component E from being mounted using the filter 30 in an abnormal state. .
  • the filter check is executed when the number of times of suction of the suction nozzle 23 reaches the set number of times, it is possible to limit the use of the filter 30 in the abnormal state.
  • the filter check since the filter check is executed when the operator is instructed to execute the filter check, the operator can determine whether the filter 30 is in a normal state or an abnormal state according to necessity. The machine 1 can be judged.
  • the filter check is executed when the suction nozzle 23 is not attached to the nozzle shaft 22.
  • the suction nozzle 23 In order to image the inside of the nozzle shaft 22, it is necessary to remove the suction nozzle 23. However, if the suction nozzle 23 is removed only for imaging the inside of the nozzle shaft 22, the efficiency is poor.
  • the surface mounter 1 it is possible to efficiently determine whether the suction nozzle 23 is in a normal state or an abnormal state by executing a filter check when the suction nozzle 23 is not attached for some reason. .
  • the filter check is executed when the air pressure sensor 18 detects an abnormal air pressure (pressure less than the reference value described above). For example, when the filter 30 is not attached, an abnormal air pressure is detected by the air pressure sensor 18. According to the surface mounter 1, since the filter check is executed when an abnormal air pressure is detected, it is possible to prevent the component E from being mounted using the filter 30 in the abnormal state.
  • the deformation of the filter 30 can be determined by comparing the detected roundness with the roundness of the perfect circle.
  • the surface mounter 1 by comparing the detected diameter (the size of the filter 30) with the diameter detected when the filter 30 is in a normal state, the abnormal state of the filter 30 is deformed or misplaced. It can be determined that either.
  • the surface mounter 1 it can be determined from the detected overall pixel density whether the abnormal state of the filter 30 is either forgotten to be attached or dirty.
  • the surface mounter 1 it is possible to determine from the detected central pixel density whether the abnormal state of the filter 30 is upside down, forgotten to be mounted, or dirty.
  • the surface mounter 1 when the abnormal state of the filter 30 is either forgotten to be attached or dirty, it is determined whether or not forgetting to attach from the negative air pressure in the shaft detected by the air pressure sensor 18. Judgment can be made.
  • Embodiment 2 Next, Embodiment 2 will be described with reference to FIG.
  • the second embodiment classifies filter deformation and position failure in more detail.
  • “deformed and defective diameter” is an abnormal state where the filter is deformed and the diameter is also defective. That is, “deformation and poor diameter” corresponds to “deformation” in the first embodiment.
  • the control unit 51 according to the second embodiment determines “deformation and poor diameter” when the roundness is poor and the diameter is smaller than the normal diameter.
  • “Deformed and good diameter” is an abnormal state where the filter is deformed but the diameter is good. Even if the filter is deformed, the diameter may be good depending on how the filter is deformed. For this reason, the control unit 51 determines that “the deformation and the diameter are good” when the roundness is poor and the diameter is good.
  • “Positive position (lower)” is an abnormal state where the vertical position of the filter is below the normal position. That is, “Position (lower)” corresponds to “Position” in the first embodiment.
  • the control unit 51 determines that the position is bad (below).
  • “Positive position (above)” is an abnormal state in which the vertical position of the filter is above the normal position. If the filter is pushed too far, the filter may be in a poor position above the normal position. If the filter is above the normal position, the diameter will be smaller. For this reason, the control part 51 judges that it is "position defect (upper)” when a roundness is favorable and a diameter is smaller than the diameter of a normal state.
  • “Positive position (down) and deformation” is an abnormal state in which the vertical position of the filter is below the normal position and the filter is deformed. If the filter is deformed, the roundness becomes poor. Further, the diameter increases when the vertical position of the filter is below the normal position. For this reason, when the roundness is defective and the diameter is larger than the diameter in the normal state, the control unit 51 determines that the position is poor (down) and deformed. If the roundness is poor and the diameter is smaller than the diameter in the normal state, the control unit 51 determines that the above-described “deformation and diameter failure”.
  • the abnormal state of the filter can be determined in more detail.
  • abnormal states are described as the abnormal states.
  • the abnormal states are not limited to these, and other abnormal states can be used as long as the abnormal states can be determined based on the image. You may judge. Alternatively, instead of determining all the five abnormal states described above, only one of the abnormal states may be determined.
  • the filter 30 does not necessarily have a cup shape, and may be a disk shape, for example. In this case, detection of the central pixel density is unnecessary.
  • timing for executing the filter check a plurality of timings are described as examples of the timing for executing the filter check.
  • the timing for executing the filter check is not limited to these timings, and can be executed at an appropriate timing.
  • the nozzle imaging camera 19 determines whether or not the suction nozzle is attached has been described as an example. However, the determination may be made by the component imaging camera 15 or may be performed without using the camera. You may judge by the method of.
  • the surface mounter 1 includes the air pressure sensor 18 has been described as an example.
  • the surface mounter 1 does not necessarily include the air pressure sensor 18.
  • the case where the inner space of the nozzle shaft 22 has a circular cross section and the filter 30 has a circular cross section is described as an example.
  • the cross section of the internal space of the nozzle shaft 22 is not limited to a circle, and may be a square, for example.
  • the cross section of the filter is also formed in a square.
  • an index other than roundness is used as an index indicating the degree of deformation of the filter. That is, the index indicating the degree of deformation of the filter is not limited to the roundness, and an appropriate index can be used according to the shape of the filter.
  • SYMBOLS 1 Surface mounter, 15 ... Component imaging camera (an example of an imaging part), 18 ... Air pressure sensor, 19 ... Nozzle imaging camera, 22 ... Nozzle shaft, 22A ... Opening (on the side where the said suction nozzle of the nozzle shaft is attached) An example of an opening), 23 ... Adsorption nozzle, 24 ... Beam, 30 ... Filter, 51 ... Control part, E ... Parts

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Abstract

部品Ｅを吸着してプリント基板に搭載する表面実装機１であって、筒状のノズルシャフト２２と、ノズルシャフト２２に着脱可能に取り付けられており、ノズルシャフト２２を介して供給される負圧によって部品Ｅを吸着する吸着ノズル２３と、ノズルシャフト２２の内部に装着されている集塵用のフィルタ３０と、ノズルシャフト２２の内部を撮像するための部品撮像カメラ１５と、制御部５１と、を備え、制御部５１は、部品撮像カメラ１５によってノズルシャフト２２の内部を撮像し、フィルタ３０が正常状態であるか異常状態であるかを部品撮像カメラ１５によって撮像された画像に基づいて判断する判断処理を実行する、表面実装機１。

Description

表面実装機
　本明細書で開示する技術は表面実装機に関する。
　従来、部品を吸着及び開放する実装ヘッドを用いて基板に部品を実装する表面実装機において、実装ヘッドに集塵用のフィルタが装着されているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
　具体的には、特許文献１に記載の部品実装装置は、装着ヘッドに装填して使用される吸着ノズルにエアフィルタが設けられている。そして、当該部品実装装置は、装着ヘッドから吸着ノズルを取り外してノズルステーションに格納し、ノズルステーションに格納されている吸着ノズルのエアフィルタに対して上方から当てた光の反射光の輝度を輝度センサによって検出し、検出した輝度に基づいてエアフィルタの汚れ状態を検出している。
特開２００３－１０１２９２号公報
　ところで、実装ヘッドが筒状のノズルシャフトと当該ノズルシャフトに着脱可能に取り付けられている吸着ノズルとで構成されており、集塵用のフィルタが吸着ノズルではなくノズルシャフトに装着されている場合もある。しかしながら、特許文献１に記載の部品実装装置は吸着ノズルに設けられているフィルタの汚れ状態を検出するものであり、ノズルシャフトにフィルタが装着されている場合には適用できないという問題がある。
　本明細書では、ノズルシャフトに装着されているフィルタの状態を判断することができる技術を開示する。
　本明細書で開示する表面実装機は、部品を吸着して基板に搭載する表面実装機であって、筒状のノズルシャフトと、前記ノズルシャフトに着脱可能に取り付けられており、前記ノズルシャフトを介して供給される負圧によって前記部品を吸着する吸着ノズルと、前記ノズルシャフトの内部に装着されている集塵用のフィルタと、前記ノズルシャフトの内部を撮像するための撮像部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記撮像部によって前記ノズルシャフトの内部を撮像し、前記フィルタが正常状態であるか異常状態であるかを前記撮像部によって撮像された画像に基づいて判断する判断処理を実行する。
　上記の表面実装機によると、ノズルシャフトに装着されているフィルタの状態を判断することができる。
　また、前記撮像部は、前記ノズルシャフトの前記吸着ノズルが取り付けられる側の開口から前記ノズルシャフトの内部を撮像してもよい。
　フィルタにおいてノズルシャフトの吸着ノズルが取り付けられる側の開口側は汚れに晒される側である。上記の表面実装機によると、ノズルシャフトの吸着ノズルが取り付けられる側の開口からノズルシャフトの内部を撮像するので、フィルタの汚れの状態を精度よく判断することができる。
　また、前記制御部は、前記判断処理で前記フィルタが異常状態であると判断した場合は、フィルタの異常を通知する処理及びフィルタを自動交換する処理の少なくとも一方を実行してもよい。
　上記の表面実装機によると、例えばフィルタの異常を通知する処理を実行する場合はフィルタが異常状態であることをオペレータに知らせることができるので、フィルタが異常状態のままで部品が実装されてしまうことによる実装不良を抑制することができる。また、フィルタを自動交換する処理を実行する場合は、フィルタを自動で交換することにより、フィルタが異常状態のままで部品が実装されてしまうことによる実装不良を抑制することができる。
　また、前記制御部は、前記ノズルシャフトに前記フィルタが装着されたときに前記判断処理を実行してもよい。
　上記の表面実装機によると、フィルタが装着されたときに判断処理を実行するので、異常状態のフィルタを用いて部品が実装されてしまわないようにすることができる。
　また、前記制御部は、前記吸着ノズルの吸着回数が設定回数に達したときに前記判断処理を実行してもよい。
　上記の表面実装機によると、異常状態のフィルタが使用され続けてしまうことに制限をかけることができる。
　また、前記制御部は、オペレータによって前記判断処理の実行を指示されたときに前記判断処理を実行してもよい。
　上記の表面実装機によると、オペレータはフィルタが正常状態であるか異常状態であるかを必要に応じて表面実装機に判断させることができる。
　また、前記制御部は、前記ノズルシャフトに前記吸着ノズルが取り付けられていないときに前記判断処理を実行してもよい。
　ノズルシャフトの内部を撮像するためには吸着ノズルを取り外す必要があるが、ノズルシャフトの内部を撮像するためだけに吸着ノズルを取り外すと効率が悪い。上記の表面実装機によると、何らかの理由で吸着ノズルが取り付けられていないときに判断処理を実行することにより、吸着ノズルが正常状態であるか異常状態であるかを効率よく判断することができる。
　また、前記ノズルシャフト内のエア圧力を検出するエア圧力センサを備え、前記制御部は、前記エア圧力センサによって異常なエア圧力が検出されたときに前記判断処理を実行してもよい。
　フィルタが異常状態の場合はエア圧力センサによって異常なエア圧力が検出される可能性が高い。上記の表面実装機によると、エア圧力センサによって異常なエア圧力が検出されたときに判断処理を実行するので、異常状態のフィルタを用いて部品が実装されてしまうことを抑制することができる。
　また、前記制御部は、前記判断処理において、前記画像上で前記フィルタの真円度を検出し、検出した真円度と真円の真円度との差の絶対値が第１の基準値以上の場合は前記フィルタが変形している異常状態であると判断してもよい。
　上記の表面実装機によると、検出した真円度と真円の真円度とを比較することにより、フィルタが変形している異常状態を判断することができる。
　また、前記制御部は、前記判断処理において、前記画像上で前記フィルタの大きさを検出し、検出した大きさと前記フィルタが正常状態の場合に検出される大きさとの差の絶対値が第２の基準値以上の場合は、前記フィルタが変形している異常状態、又は、前記ノズルシャフトの軸線方向における前記フィルタの位置が不良である異常状態のいずれかであると判断してもよい。
　上記の表面実装機によると、検出したフィルタの大きさとフィルタが正常状態の場合に検出される大きさとを比較することにより、フィルタが変形している異常状態、又は、ノズルシャフトの軸線方向におけるフィルタの位置が不良である異常状態のいずれかであることを判断することができる。
　また、前記制御部は、前記判断処理において、前記画像上で前記フィルタの全体部画素濃度を検出し、検出した全体部画素濃度が第１の基準濃度より暗い場合は前記フィルタが取り付けられていない異常状態、又は、前記フィルタが汚れている異常状態のいずれかであると判断してもよい。
　上記の表面実装機によると、検出した全体部画素濃度から、フィルタが取り付けられていない異常状態、又は、フィルタが汚れている異常状態のいずれかであることを判断することができる。
　また、前記フィルタはカップ状に形成されており、前記ノズルシャフトの前記吸着ノズルが取り付けられる側の開口側とは逆側に向かって開口する姿勢で前記ノズルシャフトの内部に装着されるものであり、前記制御部は、前記判断処理において、前記画像上で前記フィルタの中央部画素濃度を検出し、検出した中央部画素濃度が第２の基準濃度より暗い場合は前記フィルタが逆向きに装着されている異常状態、前記フィルタが取り付けられていない異常状態、又は、前記フィルタが汚れている異常状態のいずれかであると判断してもよい。
　上記の表面実装機によると、検出した中央部画素濃度から、フィルタが逆向きに装着されている異常状態、フィルタが取り付けられていない異常状態、又は、フィルタが汚れている異常状態のいずれかであることを判断することができる。
　また、前記ノズルシャフト内のエア圧力を検出するエア圧力センサを備え、前記制御部は、前記判断処理において、前記エア圧力センサによってエア圧力を検出し、検出したエア圧力が第３の基準値未満である場合は前記フィルタが取り付けられていない異常状態であると判断してもよい。
　上記の表面実装機によると、エア圧力センサによって検出されたエア圧力から、フィルタが取り付けられていない異常状態であるか否かを判断することができる。
実施形態１に係る表面実装機の上面図 ヘッドユニット及びヘッド搬送部を前側から見た側面図 ノズルシャフト、吸着ノズル及びフィルタの断面図 フィルタの斜視図 表面実装機の電気的構成を示すブロック図 フィルタの自動交換（取り外し）を説明するための模式図 フィルタの自動交換（取り付け）を説明するための模式図 フィルタの状態と画像及び特徴量との関係を説明するための模式図 フィルタチェックのフローチャート フィルタチェックを実行するタイミングを説明するためのフローチャート フィルタチェックを実行するタイミングを説明するためのフローチャート フィルタチェックを実行するタイミングを説明するためのフローチャート フィルタチェックを実行するタイミングを説明するためのフローチャート フィルタチェックを実行するタイミングを説明するためのフローチャート 実施形態２に係るフィルタの状態と特徴量との関係を説明するための模式図
　＜実施形態１＞
　実施形態１を図１ないし図１４によって説明する。以降の説明では図１に示す左右方向をＸ軸方向、前後方向をＹ軸方向、図２に示す上下方向をＺ軸方向という。また、以降の説明では図１に示す右側を上流側、左側を下流側という。また、以降の説明では同一の構成部材には一部を除いて図面の符号を省略している場合がある。
　（１）表面実装機の全体構成
　図１～図１４を参照して、実施形態１に係る表面実装機１の全体構成について説明する。表面実装機１は部品Ｅ（図１参照）を吸着して図示しないプリント基板に搭載するものであり、図１に示す基台１０、搬送コンベア１１、４つの部品供給装置１２、ヘッドユニット１３、ヘッド搬送部１４、２つの部品撮像カメラ１５（撮像部の一例）、ノズルチェンジャー１６、フィルタチェンジャー１７、図５に示す制御部５１、操作部５２、ノズル撮像カメラ１９などを備えている。
　図１に示すように、基台１０は平面視長方形状をなすとともに上面が平坦とされている。図１において二点鎖線で示す矩形枠Ａはプリント基板に部品Ｅを実装するときの作業位置を示している。
　搬送コンベア１１はプリント基板をＸ軸方向の上流側から作業位置Ａに搬入し、作業位置Ａで部品Ｅが実装されたプリント基板を下流側に搬出するものである。搬送コンベア１１はＸ軸方向に循環駆動する一対のコンベアベルト１１Ａ及び１１Ｂ、コンベアベルト１１Ａ及び１１Ｂを駆動するコンベア駆動モータ６３（図５参照）などを備えている。
　部品供給装置１２は搬送コンベア１１のＹ軸方向の両側においてＸ軸方向に並んで２箇所ずつ、計４箇所に配されている。これらの部品供給装置１２には複数のフィーダ２０がＸ軸方向に横並び状に整列して取り付けられている。
　各フィーダ２０は所謂テープフィーダであり、複数の部品Ｅが収容された部品テープ（不図示）が巻回されたリール（不図示）、及び、リールから部品テープを引き出す電動式の送出装置（不図示）等を備えており、搬送コンベア１１側の端部に設けられた部品供給位置から部品Ｅを一つずつ供給する。
　なお、ここではテープフィーダを用いて部品Ｅを供給する部品供給装置１２を例に説明するが、部品供給装置１２は部品Ｅが載置されているトレイや半導体ウェハを供給するものであってもよい。
　ヘッドユニット１３は複数（ここでは５個）の実装ヘッド２１を昇降可能に且つ軸周りに回転可能に支持するものである。本実施形態に係るヘッドユニット１３は所謂インライン型であり、複数の実装ヘッド２１がＸ軸方向に並んで配されている。また、ヘッドユニット１３にはこれらの実装ヘッド２１を個別に昇降させるＺ軸サーボモータ６１（図５参照）やこれらの実装ヘッド２１を一斉に軸周りに回転させるＲ軸サーボモータ６２（図５参照）などが設けられている。
　図２に示すように、各実装ヘッド２１はノズルシャフト２２、ノズルシャフト２２の下端に着脱可能に取り付けられている吸着ノズル２３、及び、ノズルシャフト２２の内部に装着されている図示しない集塵用のフィルタ３０（図４参照）を有している。吸着ノズル２３にはノズルシャフト２２を介して空気供給装置から負圧及び正圧が供給される。吸着ノズル２３は負圧が供給されることによって部品Ｅを吸着し、正圧が供給されることによってその部品Ｅを開放する。
　また、図２に示すように、各ノズルシャフト２２にはそれぞれノズルシャフト２２内のエア圧力を検出するエア圧力センサ１８が設けられている。
　また、ヘッドユニット１３には吸着ノズル２３や吸着ノズル２３に吸着されている部品Ｅを水平方向から撮像する図示しないノズル撮像カメラ１９（図５参照）が設けられている。ノズル撮像カメラ１９は吸着ノズル２３に吸着されている部品Ｅの姿勢やノズルシャフト２２に吸着ノズル２３が取り付けられているか否かなどを判断するためのものである。
　なお、ここではインライン型のヘッドユニット１３を例に説明したが、ヘッドユニット１３は例えば複数の実装ヘッド２１が円周上に配列された所謂ロータリーヘッドであってもよい。
　図１に示すヘッド搬送部１４はヘッドユニット１３を所定の可動範囲内でＸ軸方向及びＹ軸方向に搬送するものである。ヘッド搬送部１４はヘッドユニット１３をＸ軸方向に往復移動可能に支持しているビーム２４、ビーム２４をＹ軸方向に往復移動可能に支持している一対のＹ軸ガイドレール２５、ヘッドユニット１３をＸ軸方向に往復移動させるＸ軸サーボモータ５９、ビーム２４をＹ軸方向に往復移動させるＹ軸サーボモータ６０などを備えている。
　部品撮像カメラ１５は吸着ノズル２３に吸着されている部品Ｅを下から撮像して部品Ｅの角度や部品Ｅの形状などを認識するためのものである。部品撮像カメラ１５は部品Ｅを照射するＬＥＤなどの光源や撮像素子などを有しており、撮像面を上に向けた姿勢で設けられている。
　また、詳しくは後述するが、部品撮像カメラ１５はノズルシャフト２２に装着されているフィルタ３０の状態を判断するためにも用いられる。
　ノズルチェンジャー１６は吸着ノズル２３を自動交換するためのものであり、後側の部品供給装置１２と搬送コンベア１１との間にＸ軸方向に延びる姿勢で設けられている。ノズルチェンジャー１６は吸着ノズル２３が格納される複数の格納穴を有するノズルステーション、シャッタ、シャッタをスライドさせるシャッタ駆動部などを有している。
　フィルタチェンジャー１７はノズルシャフト２２に装着されているフィルタ３０を自動交換するためのものであり、上に凸となる姿勢で配されている複数の凸部材１７Ａ（図６参照）を有している。フィルタチェンジャー１７を用いたフィルタ３０の自動交換についての説明は後述する。
　（２）ノズルシャフト、フィルタ、及び、吸着ノズル
　次に、図３、図４及び図６（Ａ）を参照して、ノズルシャフト２２、フィルタ３０及び吸着ノズル２３についてより具体的に説明する。
　図３に示すように、ノズルシャフト２２は円筒状に形成されており、上下方向に延びる姿勢でヘッドユニット１３に支持されている。ノズルシャフト２２の下端部は内径が大きくなっており、内部に集塵用のフィルタ３０が装着されている。ここでノズルシャフト２２の下側の開口２２Ａは「ノズルシャフトの吸着ノズルが取り付けられる側の開口」の一例である。
　図６（Ａ）に示すように、ノズルシャフト２２の下端部の外周壁には吸着ノズル２３が取り外されたときにフィルタ３０を外に露出させる開口２２Ｂが形成されている。開口２２Ｂはフィルタ３０を自動交換する際にフィルタ３０を取り外すために設けられている。開口２２Ｂは吸着ノズル２３が取り付けられているときは吸着ノズル２３によって塞がれた状態になる。
　図４に示すように、フィルタ３０は発泡剤などによってカップ状（言い換えると有底筒状）に形成されており、上側に開口する姿勢（ノズルシャフトの吸着ノズルが取り付けられる側の開口側とは逆側に向かって開口する姿勢の一例）でノズルシャフト２２の下端部の内部に装着されている。
　（３）表面実装機の電気的構成
　図５に示すように、表面実装機１は制御部５１及び操作部５２を備えている。制御部５１は演算処理部５３、モータ制御部５４、記憶部５５、画像処理部５６、外部入出力部５７、フィーダ通信部５８などを備えている。
　演算処理部５３はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えており、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムを実行することによって表面実装機１の各部を制御する。
　モータ制御部５４は演算処理部５３の制御の下でＸ軸サーボモータ５９、Ｙ軸サーボモータ６０、Ｚ軸サーボモータ６１、Ｒ軸サーボモータ６２、コンベア駆動モータ６３などの各モータを回転させる。
　記憶部５５には各種のデータが記憶されている。各種のデータには生産が予定されているプリント基板の生産枚数や品種に関する情報、プリント基板に実装される部品Ｅの種類や各部品Ｅの実装位置に関する情報、部品供給装置１２に保持された部品Ｅの数や種類に関する情報、部品Ｅの実装順序に関する情報等が含まれている。
　画像処理部５６は部品撮像カメラ１５やノズル撮像カメラ１９から出力される画像信号が取り込まれるように構成されており、出力された画像信号に基づいてデジタル画像を生成する。
　外部入出力部５７はいわゆるインターフェースであり、表面実装機１の本体に設けられている各種センサ類６４（エア圧力センサ１８を含む）から出力される検出信号が取り込まれるように構成されている。また、外部入出力部５７は演算処理部５３から出力される制御信号に基づいて各種アクチュエータ類６５に対する動作制御を行うように構成されている。
　フィーダ通信部５８はフィーダ２０に接続されており、フィーダ２０を統括して制御する。
　操作部５２は液晶ディスプレイなどの表示装置や、タッチパネル、キーボード、マウスなどの入力装置を備えている。作業者は操作部５２を操作して後述するフィルタチェックの実行の指示などを行うことができる。
　（４）フィルタチェンジャーを用いたフィルタの自動交換
　フィルタの自動交換ではフィルタ３０の取り外し及びフィルタ３０の取り付けが自動で行われる。
　先ず、図６を参照して、フィルタ３０の取り外しについて説明する。フィルタ３０の取り外しでは、制御部５１は図６（Ａ）に示すように実装ヘッド２１を凸部材１７Ａの上方に移動させる。次に、制御部５１は図６（Ｂ）に示すように実装ヘッド２１を下降させ、凸部材１７Ａによってフィルタ３０を圧縮する。次に、制御部５１は図６（Ｃ）に示すように凸部材１７Ａの上端が開口２２Ｂの下端近傍に位置する高さまで実装ヘッド２１を上昇させる。次に、制御部５１は図６（Ｄ）に示すように空気供給装置に正圧を供給させる。正圧を供給すると圧縮されたフィルタ３０が開口２２Ｂから外に吹き飛ばされる。これによりフィルタ３０が取り外される。
　次に、図７を参照して、フィルタ３０の取り付けについて説明する。図７（Ａ）に示すように、フィルタ３０の取り付けでは先ず凸部材１７Ａの上にフィルタ３０が載置される。フィルタ３０の載置はオペレータが手作業で行ってもよいし、フィルタ３０を載置する機構を設けて自動で載置してもよい。そして、図７（Ｂ）に示すように制御部５１はその状態で実装ヘッド２１を下降させ、フィルタ３０をノズルシャフト２２の所定の位置まで押し込む。これによりフィルタ３０が取り付けられる。
　（５）フィルタの状態の判断
　フィルタ３０は汚れたり変形したりすることによって正常状態でない（言い換えると異常状態である）場合がある。フィルタ３０が異常状態であるとフィルタ３０が性能を発揮できなくなってしまい、部品Ｅの吸着不良や装着不良（以下、吸装着不良という）が生じてしまうことがある。
　そこで、制御部５１は予め設定されているタイミングが到来するとフィルタチェック（判断処理の一例）を実行してフィルタ３０の状態を判断する。フィルタチェックを実行するタイミングには複数のタイミングがあるが、それらのタイミングについての説明は後述する。
　フィルタチェックでは、制御部５１は吸着ノズル２３が取り付けられていない状態で部品撮像カメラ１５によってノズルシャフト２２の内部を下方から撮像し、撮像した画像を解析して特徴量を検出する。そして、制御部５１は検出した特徴量からフィルタ３０の状態を判断する。
　なお、詳しくは後述するが、本実施形態では制御部５１はノズルシャフト２２に設けられているエア圧力センサ１８によってシャフト内エア負圧（エア圧力の一例）を検出し、上述した画像に加えてシャフト内エア負圧も用いてフィルタ３０の状態を判断する。
　（５－１）フィルタの状態と撮像される画像及び特徴量との関係
　先ず、図８を参照して、フィルタ３０の状態と撮像される画像との関係について説明する。なお、図８ではノズルシャフト２２の形状を簡略化して示している。フィルタ３０の状態には正常状態と異常状態とがある。ここでは異常状態として変形、位置不良、上下反対、取り付け忘れ及び汚れを例に説明する。なお、ここで説明する異常状態は一例であり、フィルタの異常状態はこれらに限られるものではない。
　フィルタ３０が正常状態の場合の画像において白い部分はフィルタ３０を表している。フィルタ３０が正常状態の場合は撮像された画像においてフィルタ３０は概ね所定の直径を有する円形となる。
　変形（フィルタが変形している異常状態の一例）はフィルタ３０が傾いていたり潰れていたりすることによって下から見て円形以外の不定形な形状になっている異常状態である。例えばフィルタの自動交換で押し込み過ぎるとこのような状態になることがある。フィルタ３０が変形している場合は撮像された画像においてフィルタ３０（白で表されている領域）が円形以外の不定形な形状となる。
　位置不良（ノズルシャフトの軸線方向におけるフィルタの位置が不良である異常状態の一例）はフィルタ３０が正規の位置まで押し込まれておらず、上下方向の位置が正規の位置より下にある異常状態である。位置不良の場合はフィルタ３０と部品撮像カメラ１５との距離が近くなるので撮像された画像においてフィルタ３０の直径が正常状態より大きくなり、且つ、フィルタ３０が全体に明るくなる。
　上下反対（フィルタが逆向きに装着されている異常状態の一例）はフィルタ３０が上下反対に装着されている異常状態である。上下反対に装着されている場合はフィルタ３０の中央部分と部品撮像カメラ１５との距離が遠くなるので撮像された画像においてフィルタ３０の中央部が暗くなる。
　取り付け忘れ（フィルタが取り付けられていない異常状態の一例）はフィルタ３０が取り付けられていない異常状態である。例えばフィルタの自動交換の際にオペレータが凸部材１７Ａの上にフィルタ３０を載置するのを忘れてしまった場合は取り付け忘れとなる。取り付け忘れの場合は部品撮像カメラ１５から出射された光がフィルタ３０によって反射されないので画像が全体に暗くなり、フィルタ３０の輪郭を認識することができない。
　汚れ（フィルタが汚れている異常状態の一例）は吸装着が繰り返されてフィルタ３０の下面に塵などが付着している異常状態である。汚れの場合は部品撮像カメラ１５から出射された光がフィルタ３０によって反射され難くなるので画像が全体に暗くなり、フィルタ３０の輪郭を認識することが困難になる。
　次に、図８を参照して、フィルタ３０の状態と特徴量との関係について説明する。ここでは特徴量として真円度、直径、全体部画素濃度、中央部画素濃度及びシャフト内エア負圧を例に説明する。真円度、直径、全体部画素濃度及び中央部画素濃度は画像を解析することによって検出される特徴量であり、シャフト内エア負圧はエア圧力センサ１８によって検出される特徴量である。
　真円度はフィルタ３０が真円であるか否かを表すものである。本実施形態では制御部５１は以下の式１によって真円度を計算する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 　・・・　式１
　ここでｃはフィルタ３０の周囲長、Ｓはフィルタ３０の面積である。フィルタ３０が真円の場合は真円度が一定値となる。このため、制御部５１は計算した真円度と当該一定値との差の絶対値と予め設定されている第１の基準値とを比較し、差が第１の基準値未満の場合は真円度を良と判断し、第１の基準値以上の場合は真円度を不良と判断する。図８において「〇」は良、「×」は不良を意味している。
　例えばフィルタ３０が変形している場合は真円でないので差が第１の基準値以上となり、真円度が「×」となる。なお、取り付け忘れや汚れの場合はフィルタ３０の輪郭を認識できないので真円度は測定不可となる。
　なお、フィルタ３０が真円であるか否かを判断する方法は上述した方法に限られるものではなく、適宜の方法で判断することができる。
　直径（フィルタの大きさの一例）はフィルタ３０の直径が正常状態の場合の直径と一致するか否かを表すものである。本実施形態では制御部５１は以下の式２によってフィルタ３０の直径を計算する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 　・・・　式２
　ここでＬｎ（ｎは１～Ｎの整数）はフィルタ３０の輪郭の重心から輪郭上の各点までの距離である。フィルタ３０が正常状態の場合は計算される直径が予め記憶されている直径と略一致する。このため、制御部５１は計算した直径と予め記憶されている直径との差の絶対値と第２の基準値とを比較し、差が第２の基準値未満の場合は直径を「〇」とし、第２の基準値以上の場合は直径を「×」とする。
　例えばフィルタ３０が変形している場合は直径が小さくなるので差が第２の基準値以上となる。また、位置不良の場合も直径が大きくなるので差が第２の基準値以上となる。このため、これらは直径が「×」となる。なお、取り付け忘れや汚れの場合はフィルタ３０の輪郭を認識できないので直径は測定不可となる。
　全体部画素濃度はフィルタ３０の輪郭の重心から半径ｒ内の範囲が明るいか否かを表すものである。ここで半径ｒは正常状態のフィルタ３０の半径のことをいう。制御部５１は半径ｒ内にある画素の平均濃度（あるいは合計濃度でもよい）と予め設定されている第１の基準濃度とを比較し、平均濃度が第１の基準濃度以上の場合は全体部画素濃度を「明るい」とし、第１の基準濃度未満の場合は全体部画素濃度を「暗い」とする。ここで画素の濃度は例えば０（黒）～２５５（白）の２５６階調で表され、２５５に近いほど明るいものとする。
　例えば取り付け忘れや汚れの場合は全体に暗い画像になるので第１の基準濃度未満となり、全体部画素濃度が「暗い」となる。
　中央部画素濃度はフィルタ３０の輪郭の重心から半径ｒ／３内の範囲が明るいか否かを表すものである。制御部５１は半径ｒ／３内の画素の平均濃度（あるいは合計濃度でもよい）と第２の基準濃度とを比較し、平均濃度が第２の基準濃度以上の場合は中央部画素濃度を「明るい」とし、第２の基準濃度未満の場合は中央部画素濃度を「暗い」とする。
　例えば上下反対の場合は中央部が暗い画像になるので第２の基準濃度未満となり、中央部画素濃度が「暗い」となる。取り付け忘れや汚れの場合も全体に暗い画像になるので第２の基準濃度未満となり、中央部画素濃度が「暗い」となる。
　なお、ここでは中央部として半径ｒ／３内の範囲を例に説明したが、中央部は半径ｒ／３内の範囲に限定されるものではなく、フィルタ３０の形状に応じて適宜に設定することができる。
　シャフト内エア負圧は前述したようにノズルシャフト２２に設けられているエア圧力センサ１８によって検出される圧力値である。取り付け忘れの場合はノズルシャフト２２に負圧を供給してもシャフト内エア負圧が高くならない。これに対し、取り付け忘れ以外の場合はシャフト内エア負圧が高くなる。制御部５１はシャフト内エア負圧と予め設定されている第３の基準値とを比較し、シャフト内エア負圧が第３の基準値未満の場合はシャフト内エア負圧を「小さい」とし、第３の基準値以上の場合はシャフト内エア負圧を「通常」とする。
　図８に示すように、制御部５１は真円度、直径、全体部画素濃度及び中央部画素濃度からフィルタ３０が正常状態であるか異常状態であるかを判断することができる。そして、制御部５１は、異常状態の場合は変形、位置不良、上下反対又は「取り付け忘れ又は汚れ」のいずれの異常状態であるかを判断することができる。例えば真円度が不良の場合は変形している異常状態であると判断することができる。
　ここで「取り付け忘れ又は汚れ」としたのは、画像だけでは取り付け忘れであるか汚れであるかを判断できないからである。取り付け忘れであるか汚れであるかはシャフト内エア負圧が「小さい」か「通常」であるかによって判断することができる。
　（５－２）フィルタチェック
　次に、図９を参照して、フィルタチェックのフローについて説明する。フィルタチェックでは、制御部５１はフィルタ３０の状態を判断し、異常状態の場合にはその異常状態に対応する状態フラグをオンにする。ここでは状態フラグとして変形フラグ、位置不良フラグ、上下反対フラグ、取り付け忘れフラグ及び汚れフラグの５つがあり、オフは正常状態、オンは異常状態を意味するものとする。
　ここで、フィルタチェックはノズルシャフト２２に吸着ノズル２３が取り付けられていない状態で実行される。ここではノズルシャフト２２に吸着ノズル２３が取り付けられていないという前提で説明する。
　Ｓ１０１では、制御部５１は各状態フラグをオフ（すなわち正常状態）に初期化する。
　Ｓ１０２では、制御部５１はヘッドユニット１３を制御してノズルシャフト２２を部品撮像カメラ１５の上方に移動させ、部品撮像カメラ１５によってノズルシャフト２２の内部を下方から撮像する。
　Ｓ１０３では、制御部５１は撮像した画像を解析してフィルタ３０の特徴量（真円度、直径、全体部画素濃度及び中央部画素濃度）を計算する。
　Ｓ１０４では、制御部５１は計算した特徴量に基づいてフィルタ状態一次判定を行う。フィルタ状態一次判定では、制御部５１はフィルタ３０の状態が正常状態、変形、位置不良、上下反転、又は、「取り付け忘れ又は汚れ」のいずれであるかを判断する。
　Ｓ１０５では、制御部５１はＳ１０４の判断結果からフィルタ３０が異常状態（すなわち変形、位置不良、上下反転、又は、「取り付け忘れ又は汚れ」）であるか否かを判定し、異常状態ではない場合（すなわち正常状態の場合）は本処理を終了し、異常状態である場合はＳ１０６に進む。
　Ｓ１０６では、制御部５１は異常状態が「取り付け忘れ又は汚れ」であるか否かを判断し、「取り付け忘れ又は汚れ」の場合はＳ１０７に進み、それ以外の場合（すなわち変形、位置不良、又は、上下反対の場合）はＳ１０８に進む。
　Ｓ１０７では、制御部５１はフィルタ状態二次判定を行う。フィルタ状態二次判定では、制御部５１は空気供給装置を制御してノズルシャフト２２に負圧を供給し、エア圧力センサ１８によってシャフト内エア負圧を検出する。そして、制御部５１はシャフト内エア負圧が第３の基準値未満の場合は取り付け忘れと判断し、第３の基準値以上の場合は汚れと判断する。
　Ｓ１０８では、制御部５１はノズルシャフト２２の５つの状態フラグのうち判断した異常状態に対応する状態フラグをオンにする。
　（５－３）フィルタチェックを実行するタイミング
　次に、フィルタチェックを実行するタイミングについて説明する。ここではフィルタチェックを実行するタイミングとして以下の５つのタイミングを例に説明する。
　（ａ）フィルタの自動交換によってノズルシャフト２２にフィルタ３０が装着された（あるいは交換された）とき
　（ｂ）吸着ノズル２３の吸着回数が設定回数に達したとき
　（ｃ）オペレータによってフィルタチェックの実行を指示されたとき
　（ｄ）吸着ノズル２３の取り付け確認によってノズルシャフト２２に吸着ノズル２３が取り付けられていないことが検知されたとき
　（ｅ）エア圧力センサ１８によって異常なシャフト内エア負圧が検出されたとき
　以下、各タイミングが到来したときに制御部５１によって実行される処理について説明する。なお、理解を容易にするため、以降の説明ではヘッドユニットに設けられている実装ヘッドの数は１本だけであるとして説明する。また、以降の説明では既に説明した処理と実質的に同一の処理には同一の符号を付して説明を省略する。
　先ず、図１０を参照して、「（ａ）フィルタの自動交換によってノズルシャフト２２にフィルタ３０が装着された（あるいは交換された）とき」について説明する。
　ここで、フィルタの自動交換はオペレータが操作部５２を操作してフィルタ３０の自動交換を指示した場合に実行してもよいし、表面実装機１の運転時間が規定時間に達した場合に実行してもよいし、吸装着動作を行った回数が設定回数に達した場合に実行してもよい。どのような場合にフィルタ３０の自動交換を実行するかは適宜に決定することができる。
　Ｓ２０１では、制御部５１はフィルタ３０を自動交換する。
　Ｓ２０２では、制御部５１はフィルタチェックを実行する。
　Ｓ２０３では、制御部５１はいずれかの状態フラグがオン（異常状態）であるか否かを判断し、いずれかの状態フラグがオンの場合はＳ２０４に進み、いずれの状態フラグもオフ（正常状態）である場合は本処理を終了する。
　Ｓ２０４では、制御部５１はオペレータにフィルタ３０の異常を通知する処理、又は、フィルタ３０を自動交換する処理を実行する。異常の通知は適宜の方法で行うことができる。例えば表示装置に警告メッセージを表示させることによって行ってもよいし、警告音を発することによって行ってもよい。なお、制御部５１はフィルタ３０の異常を通知する処理及びフィルタを自動交換する処理の両方を実行してもよい。
　次に、図１１を参照して、「（ｂ）吸着ノズル２３の吸着回数が設定回数に達したとき」について説明する。以下に説明する処理は吸着ノズル２３によってプリント基板に１つの部品Ｅを実装する毎に実行される。
　Ｓ３０１では、制御部５１は吸着回数に１を加算する。
　Ｓ３０２では、制御部５１は吸着回数が設定回数に達したか否かを判断し、達していない場合は本処理を終了し、達している場合はＳ３０３に進む。
　Ｓ３０３では、制御部５１はノズルシャフト２２に装着されている吸着ノズル２３を取り外してノズルステーションに格納する。
　Ｓ２０２～Ｓ２０４の処理は前述した通りであるので説明を省略する。
　Ｓ３０４では、制御部５１はノズルシャフト２２に吸着ノズル２３を取り付ける。
　次に、図１２を参照して、「（ｃ）オペレータによってフィルタチェックの実行が指示されたとき」について説明する。
　Ｓ４０１では、制御部５１はノズルシャフト２２に装着されている吸着ノズル２３を取り外してノズルステーションに格納する。
　Ｓ２０２～Ｓ２０４及びＳ３０４の処理は前述したとおりであるので説明を省略する。
　次に、図１３を参照して、「（ｄ）吸着ノズル２３の取り付け確認によってノズルシャフト２２に吸着ノズル２３が取り付けられていないことが検知されたとき」について説明する。
　ここで、吸着ノズル２３の取り付け確認は表面実装機１の運転開始時に毎回行ってもよいし、無用な確認を削減するために、表面実装機１が停止している間にカバーが開けられた場合のみ運転開始時に行ってもよい。これは、カバーが開けられていなければ吸着ノズル２３が取り外されている可能性は低いので取り付け確認を行う必要はないからである。
　あるいは、表面実装機１が非常停止から復帰した場合に吸着ノズル２３の取り付け確認を実行してもよい。非常停止した場合はオペレータがカバーを開けて吸着ノズル２３を取り外している可能性があり、その際に吸着ノズル２３を取り付け忘れてしまっている可能性があるからである。どのような場合に吸着ノズル２３の取り付け確認を実行するかは適宜に決定することができる。
　Ｓ５０１では、制御部５１は吸着ノズル２３の取り付け確認を実行する。吸着ノズル２３の取り付け確認では、制御部５１はノズル撮像カメラ１９によって実装ヘッド２１を水平方向から撮像し、吸着ノズル２３が取り付けられているか否かを撮像した画像から判断する。
　Ｓ５０２では、制御部５１は吸着ノズル２３が取り付けられているか否かを判断し、吸着ノズル２３が取り付けられていない場合はＳ２０２に進み、取り付けられている場合は本処理を終了する。
　Ｓ２０２～Ｓ２０４及びＳ３０４の処理は前述したとおりであるので説明を省略する。
　次に、図１４を参照して、「（ｅ）エア圧力センサ１８によって異常なシャフト内エア負圧が検出されたとき」について説明する。
　ここで、エア圧力センサ１８によるシャフト内エア負圧の検出は、表面実装機１の運転開始時に毎回行ってもよいし、表面実装機１が停止している間にカバーが開けられた場合のみ運転開始時に行ってもよい。どのような場合にシャフト内エア負圧を検出するかは適宜に決定することができる。
　Ｓ６０１では、制御部５１はエア圧力センサ１８によってシャフト内エア負圧を検出する。
　Ｓ６０２では、制御部５１はシャフト内エア負圧が基準値未満の場合はＳ６０３に進み、基準値以上の場合は本処理を終了する。
　Ｓ６０３では、制御部５１はノズルシャフト２２に装着されている吸着ノズル２３を取り外してノズルステーションに格納する。
　Ｓ２０２～Ｓ２０４及びＳ３０４の処理は前述したとおりであるので説明を省略する。
　（６）実施形態の効果
　以上説明した実施形態１に係る表面実装機１によると、ノズルシャフト２２に装着されているフィルタ３０の状態を判断することができる。
　また、表面実装機１によると、ノズルシャフト２２の下側を向く開口２２Ａ（すなわちノズルシャフト２２の吸着ノズル２３が取り付けられる側の開口）からノズルシャフト２２の内部を撮像する。下側はフィルタ３０が汚れに晒される側であるので、ノズルシャフト２２の内部を下側の開口２２Ａから撮像すると、フィルタ３０の汚れの状態を精度よく判断することができる。
　また、表面実装機１によると、フィルタ３０が正常状態でないと判断した場合はフィルタ３０の異常を通知する処理及びフィルタ３０を自動交換する処理の少なくとも一方を実行する。例えばフィルタ３０の異常を通知する処理を実行する場合はフィルタ３０が異常状態であることをオペレータに知らせることができるので、フィルタ３０が異常状態のままで部品Ｅが吸装着されてしまうことによる吸装着不良を抑制することができる。また、フィルタ３０を自動交換する処理を実行する場合は、フィルタ３０を自動で交換することにより、フィルタ３０が異常状態のままで部品Ｅが吸装着されてしまうことによる吸装着不良を抑制することができる。
　また、表面実装機１によると、ノズルシャフト２２にフィルタ３０が装着されたときにフィルタチェックを実行するので、異常状態のフィルタ３０を用いて部品Ｅが実装されてしまわないようにすることができる。
　また、表面実装機１によると、吸着ノズル２３の吸着回数が設定回数に達したときにフィルタチェックを実行するので、異常状態のフィルタ３０が使用され続けてしまうことに制限をかけることができる。
　また、表面実装機１によると、オペレータによってフィルタチェックの実行を指示されたときにフィルタチェックを実行するので、オペレータはフィルタ３０が正常状態であるか異常状態であるかを必要に応じて表面実装機１に判断させることができる。
　また、表面実装機１によると、ノズルシャフト２２に吸着ノズル２３が取り付けられていないときにフィルタチェックを実行する。ノズルシャフト２２の内部を撮像するためには吸着ノズル２３を取り外す必要があるが、ノズルシャフト２２の内部を撮像するためだけに吸着ノズル２３を取り外すと効率が悪い。表面実装機１によると、何らかの理由で吸着ノズル２３が取り付けられていないときにフィルタチェックを実行することにより、吸着ノズル２３が正常状態であるか異常状態であるかを効率よく判断することができる。
　また、表面実装機１によると、エア圧力センサ１８によって異常なエア圧力（前述した基準値未満の圧力）が検出されたときにフィルタチェックを実行する。例えばフィルタ３０が取り付けられていない場合はエア圧力センサ１８によって異常なエア圧力が検出される。表面実装機１によると、異常なエア圧力が検出されたときにフィルタチェックを実行するので、異常状態のフィルタ３０を用いて部品Ｅが実装されてしまうことを抑制することができる。
　また、表面実装機１によると、検出した真円度と真円の真円度とを比較することにより、フィルタ３０の変形を判断することができる。
　また、表面実装機１によると、検出した直径（フィルタ３０の大きさ）とフィルタ３０が正常状態の場合に検出される直径とを比較することにより、フィルタ３０の異常状態が変形又は位置不良のいずれかであることを判断することができる。
　また、表面実装機１によると、検出した全体部画素濃度から、フィルタ３０の異常状態が取り付け忘れ又は汚れのいずれかであることを判断することができる。
　また、表面実装機１によると、検出した中央部画素濃度から、フィルタ３０の異常状態が上下反対、取り付け忘れ又は汚れのいずれかであることを判断することができる。
　また、表面実装機１によると、フィルタ３０の異常状態が取り付け忘れ又は汚れのいずれかである場合に、エア圧力センサ１８によって検出されたシャフト内エア負圧から、取り付け忘れであるか否かを判断することができる。
　＜実施形態２＞
　次に、実施形態２を図１５によって説明する。実施形態２はフィルタの変形及び位置不良をそれぞれより詳細に分類したものである。
　図１５において「変形且つ直径不良」は、フィルタが変形しており、且つ、直径も不良となる異常状態である。すなわち「変形且つ直径不良」は実施形態１の「変形」に相当するものである。実施形態２に係る制御部５１は、真円度が不良であり、且つ、直径が正常状態の直径より小さい不良の場合は「変形且つ直径不良」と判断する。
　「変形且つ直径良」はフィルタが変形しているが直径は良となる異常状態である。フィルタが変形していてもその変形の仕方によっては直径が良となる場合もあり得る。このため、制御部５１は、真円度が不良であり、且つ、直径が良の場合は「変形且つ直径良」と判断する。
　「位置不良（下）」はフィルタの上下方向の位置が正規の位置より下にある異常状態である。すなわち「位置不良（下）」は実施形態１の「位置不良」に相当するものである。制御部５１は、真円度が良であり、且つ、直径が正常状態の直径より大きい不良の場合は「位置不良（下）」と判断する。
　「位置不良（上）」はフィルタの上下方向の位置が正規の位置より上にある異常状態である。フィルタを押し込み過ぎるとフィルタが正規の位置より上にある位置不良となることもあり得る。フィルタが正規の位置より上にある場合は直径が小さくなる。このため、制御部５１は、真円度が良であり、且つ、直径が正常状態の直径より小さい不良の場合は「位置不良（上）」と判断する。
　「位置不良（下）且つ変形」は、フィルタの上下方向の位置が正規の位置より下にあり、且つ、フィルタが変形している異常状態である。フィルタが変形していると真円度が不良となる。また、フィルタの上下方向の位置が正規の位置より下にあると直径が大きくなる。このため、制御部５１は、真円度が不良であり、且つ、直径が正常状態の直径より大きい不良の場合は「位置不良（下）且つ変形」と判断する。なお、真円度が不良であり、且つ、直径が正常状態の直径より小さい不良の場合は、制御部５１は前述した「変形且つ直径不良」と判断する。
　以上説明した実施形態２に係る表面実装機１によると、フィルタの異常状態をより詳細に判断することができる。
　＜他の実施形態＞
　本明細書によって開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本明細書によって開示される技術的範囲に含まれる。
　（１）上記実施形態１では異常状態として５つの状態を例に説明したが、異常状態はこれらに限られるものではなく、画像に基づいて判断可能な異常状態であればこれら以外の異常状態を判断してもよい。あるいは、上述した５つの異常状態を全て判断するのではなく、いずれかの異常状態だけを判断してもよい。
　（２）上記実施形態ではカップ状のフィルタ３０を例に説明したが、フィルタ３０は必ずしもカップ状である必要はなく、例えば円盤状であってもよい。なお、その場合は中央部画素濃度の検出は不要である。
　（３）上記実施形態ではフィルタ３０を自動交換する場合を例に説明したが、オペレータがピンセットなどを用いて手作業でフィルタ３０を交換してもよい。ただし、その場合は変形、位置不良、取り付け忘れなどが生じ易くなる虞がある。
　（４）上記実施形態ではノズルシャフト２２の内部を下側の開口２２Ａ（ノズルシャフト２２の吸着ノズル２３が取り付けられる側の開口）から撮像する場合を例に説明した。これに対し、ノズルシャフト２２にはフィルタ取り外し用の開口２２Ｂも形成されているので、ノズル撮像カメラ１９によって開口２２Ｂからノズルシャフト２２の内部を撮像してもよい。
　（５）上記実施形態では「取り付け忘れ又は汚れ」のいずれかである場合にシャフト内エア負圧によって取り付け忘れであるか汚れであるかまで判断する場合を例に説明したが、取り付け忘れも汚れも異常状態であることに変わりはないので、どちらであるかまでは判断しないようにしてもよい。
　（６）上記実施形態ではフィルタチェックを実行するタイミングとして複数のタイミングを例に説明したが、フィルタチェックを実行するタイミングはこれらに限定されるものではなく、適宜のタイミングで実行することができる。
　（７）上記実施形態では吸着ノズルが取り付けられているか否かをノズル撮像カメラ１９によって判断する場合を例に説明したが、部品撮像カメラ１５によって判断してもよいし、カメラを用いずに他の方法で判断してもよい。
　（８）上記実施形態では表面実装機１がエア圧力センサ１８を備えている場合を例に説明したが、表面実装機１は必ずしもエア圧力センサ１８を備えていなくてもよい。
　（９）上記実施形態ではノズルシャフト２２の内部空間の断面が円形であり、それに合わせてフィルタ３０も断面が円形である場合を例に説明した。しかしながら、ノズルシャフト２２の内部空間の断面は円形に限られるものではなく、例えば四角であってもよい。その場合はフィルタの断面も四角に形成されることになる。そして、その場合はフィルタの変形の程度を表す指標としては真円度以外の指標が用いられることになる。すなわち、フィルタの変形の程度を表す指標は真円度に限られるものではなく、フィルタの形状に応じて適宜の指標を用いることができる。
１…表面実装機、１５…部品撮像カメラ（撮像部の一例）、１８…エア圧力センサ、１９…ノズル撮像カメラ、２２…ノズルシャフト、２２Ａ…開口（ノズルシャフトの前記吸着ノズルが取り付けられる側の開口の一例）、２３…吸着ノズル、２４…ビーム、３０…フィルタ、５１…制御部、Ｅ…部品

Claims (13)

  1. 　部品を吸着して基板に搭載する表面実装機であって、
    　筒状のノズルシャフトと、
    　前記ノズルシャフトに着脱可能に取り付けられており、前記ノズルシャフトを介して供給される負圧によって前記部品を吸着する吸着ノズルと、
    　前記ノズルシャフトの内部に装着されている集塵用のフィルタと、
    　前記ノズルシャフトの内部を撮像するための撮像部と、
    　制御部と、
    を備え、
    　前記制御部は、前記撮像部によって前記ノズルシャフトの内部を撮像し、前記フィルタが正常状態であるか異常状態であるかを前記撮像部によって撮像された画像に基づいて判断する判断処理を実行する、表面実装機。
  2. 　前記撮像部は、前記ノズルシャフトの前記吸着ノズルが取り付けられる側の開口から前記ノズルシャフトの内部を撮像する、請求項１に記載の表面実装機。
  3. 　前記制御部は、前記判断処理で前記フィルタが異常状態であると判断した場合は、フィルタの異常を通知する処理及びフィルタを自動交換する処理の少なくとも一方を実行する、請求項１又は請求項２に記載の表面実装機。
  4. 　前記制御部は、前記ノズルシャフトに前記フィルタが装着されたときに前記判断処理を実行する、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の表面実装機。
  5. 　前記制御部は、前記吸着ノズルの吸着回数が設定回数に達したときに前記判断処理を実行する、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の表面実装機。
  6. 　前記制御部は、オペレータによって前記判断処理の実行を指示されたときに前記判断処理を実行する、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の表面実装機。
  7. 　前記制御部は、前記ノズルシャフトに前記吸着ノズルが取り付けられていないときに前記判断処理を実行する、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の表面実装機。
  8. 　前記ノズルシャフト内のエア圧力を検出するエア圧力センサを備え、
    　前記制御部は、前記エア圧力センサによって異常なエア圧力が検出されたときに前記判断処理を実行する、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の表面実装機。
  9. 　前記制御部は、前記判断処理において、前記画像上で前記フィルタの真円度を検出し、検出した真円度と真円の真円度との差の絶対値が第１の基準値以上の場合は前記フィルタが変形している異常状態であると判断する、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の表面実装機。
  10. 　前記制御部は、前記判断処理において、前記画像上で前記フィルタの大きさを検出し、検出した大きさと前記フィルタが正常状態の場合に検出される大きさとの差の絶対値が第２の基準値以上の場合は、前記フィルタが変形している異常状態、又は、前記ノズルシャフトの軸線方向における前記フィルタの位置が不良である異常状態のいずれかであると判断する、請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の表面実装機。
  11. 　前記制御部は、前記判断処理において、前記画像上で前記フィルタの全体部画素濃度を検出し、検出した全体部画素濃度が第１の基準濃度より暗い場合は前記フィルタが取り付けられていない異常状態、又は、前記フィルタが汚れている異常状態のいずれかであると判断する、請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の表面実装機。
  12. 　前記フィルタはカップ状に形成されており、前記ノズルシャフトの前記吸着ノズルが取り付けられる側の開口側とは逆側に向かって開口する姿勢で前記ノズルシャフトの内部に装着されるものであり、
    　前記制御部は、前記判断処理において、前記画像上で前記フィルタの中央部画素濃度を検出し、検出した中央部画素濃度が第２の基準濃度より暗い場合は前記フィルタが逆向きに装着されている異常状態、前記フィルタが取り付けられていない異常状態、又は、前記フィルタが汚れている異常状態のいずれかであると判断する、請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の表面実装機。
  13. 　前記ノズルシャフト内のエア圧力を検出するエア圧力センサを備え、
    　前記制御部は、前記判断処理において、前記エア圧力センサによってエア圧力を検出し、検出したエア圧力が第３の基準値未満である場合は前記フィルタが取り付けられていない異常状態であると判断する、請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の表面実装機。
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