特開 2023-7881 部品実装装置および部品実装方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023007881

(43)【公開日】2023-01-19

(54)【発明の名称】部品実装装置および部品実装方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20230112BHJP

   H05K 13/08 20060101ALI20230112BHJP

【ＦＩ】

H05K13/04 A

H05K13/08 Q

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021110999

(22)【出願日】2021-07-02

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所

(72)【発明者】

【氏名】池田 徹

(72)【発明者】

【氏名】中村 光男

【テーマコード（参考）】

5E353

【Ｆターム（参考）】

5E353CC03

5E353CC21

5E353EE29

5E353EE53

5E353EE54

5E353EE55

5E353EE90

5E353GG01

5E353HH11

5E353HH51

5E353HH71

5E353KK02

5E353KK03

5E353QQ01

(57)【要約】

【課題】部品の装着処理時の装着エラーが発生したとしても、部品の装着処理の自動運転を停止することなく継続して生産の稼動効率の低下を抑制する。
【解決手段】部品実装装置は、部品を吸着して基板の装着位置に装着する装着ヘッドを有する部品実装装置であって、装着ヘッドによる部品の装着エラーの有無を検出する装着エラー検出手段と、装着エラー検出手段によって部品の装着エラーが検出された場合に、装着位置を撮像する撮像手段と、撮像手段によって撮像された画像に基づいて、装着位置に部品が存在するか否かを判定する部品有無判定手段と、を備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

部品を吸着して基板の装着位置に装着する装着ヘッドを有する部品実装装置において、
前記装着ヘッドによる前記部品の装着エラーの有無を検出する装着エラー検出手段と、
前記装着エラー検出手段によって前記部品の装着エラーが検出された場合に、前記装着位置を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像に基づいて、前記装着位置に前記部品が存在するか否かを判定する部品有無判定手段と、を備える、
部品実装装置。

【請求項2】

前記部品有無判定手段によって前記装着位置に前記部品が存在しないと判定された場合に、前記装着ヘッドは、前記部品の廃棄処理を行う、
請求項１に記載の部品実装装置。

【請求項3】

前記部品有無判定手段によって前記装着位置に前記部品が存在しないと判定された場合に、前記装着ヘッドは、前記部品を前記装着位置に再装着する、
請求項１に記載の部品実装装置。

【請求項4】

前記撮像手段は、前記装着ヘッドと一体的に固定されている、
請求項１に記載の部品実装装置。

【請求項5】

前記装着エラー検出手段は、前記装着ヘッドが前記装着位置から前記部品を持ち帰ったことを示す持ち帰りエラーを前記装着エラーとして検出する、
請求項１に記載の部品実装装置。

【請求項6】

前記装着エラー検出手段は、前記装着ヘッドが前記装着位置あるいはその周囲に前記部品を落下させたことを示す落下エラーを前記装着エラーとして検出する、
請求項１に記載の部品実装装置。

【請求項7】

部品を吸着して基板の装着位置に装着する装着ヘッドを有する部品実装装置により実行される部品実装方法であって、
前記装着ヘッドによる前記部品の装着エラーの有無を検出するステップと、
前記部品の装着エラーが検出された場合に、前記装着位置を撮像するステップと、
撮像された画像に基づいて、前記装着位置に前記部品が存在するか否かを判定するステップ、を有する、
部品実装方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、部品実装装置および部品実装方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、抵抗、コンデンサなどのチップ状電子部品（以下「部品」と略記する）を装着ヘッドによって基板に装着する部品実装装置が知られている。このような部品実装装置は、テープフィーダあるいはトレイフィーダなどの部品供給装置（部品供給機構）から部品を装着ヘッドに設けられた吸着ノズル（部品保持ノズル）で吸着する。そして、この種の部品実装装置は、部品認識カメラにおいて部品の吸着状態を認識し、この認識結果を受けて部品の吸着姿勢と搭載すべき姿勢との差の補正を行って所定の位置に装着する。

【0003】

例えば、装着ヘッドの吸着ノズルあるいは真空装置に経時的変化による不具合が発生している場合もしくは部品供給装置から供給される部品そのものが不良品である場合、部品を吸着し、画像認識し、基板に装着するまでの間に、吸着ノズルに吸着された部品が脱落する落下エラー、基板上に装着したはずの部品を装着せずに持ち帰る持ち帰りエラーが発生することがある。

【0004】

例えば特許文献１では、落下エラーが発生するとエラー画面を表示し、リカバリーか、または搭載位置確認か、の選択を受け、搭載位置確認であればティーチング画面を利用して搭載位置付近の画像を表示することで、作業者の目視による状況確認を促す部品搭載装置が開示されている。状況確認の後、この部品搭載装置は、確認入力画面を表示し、再搭載処理か、または部品スキップして次の部品の搭載処理か、の選択を受ける。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００５－６４３６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１の構成では、落下エラーあるいは持ち帰りエラー（つまり、部品の装着エラー）が発生すると、部品搭載装置は作業員による状況確認用に搭載位置付近の画像を含むティーチング画面を表示し、作業員の目視による状況確認結果の入力を待機する。このため、部品搭載装置による部品の搭載処理が停止してしまい、生産の稼動効率が低下するという課題があった。また、作業員の目視による状況確認が求められるようだと、作業員の経験あるいはスキルによっては、確認結果にばらつきが生じてしまい、装着エラーが起きた場合の適正な対応の実現が難しくなる。特許文献１の構成は、改善の余地があるといえる。

【0007】

本開示は、上述した従来の事情に鑑みて案出され、部品の装着処理時の装着エラーが発生したとしても、部品の装着処理の自動運転を停止することなく継続して生産の稼動効率の低下を抑制することができる部品実装装置および部品実装方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示は、部品を吸着して基板の装着位置に装着する装着ヘッドを有する部品実装装置において、前記装着ヘッドによる前記部品の装着エラーの有無を検出する装着エラー検出手段と、前記装着エラー検出手段によって前記部品の装着エラーが検出された場合に、前記装着位置を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された画像に基づいて、前記装着位置に前記部品が存在するか否かを判定する部品有無判定手段と、を備える、部品実装装置を提供する。

【0009】

また、本開示は、部品を吸着して基板の装着位置に装着する装着ヘッドを有する部品実装装置により実行される部品実装方法であって、前記装着ヘッドによる前記部品の装着エラーの有無を検出するステップと、前記部品の装着エラーが検出された場合に、前記装着位置を撮像するステップと、撮像された画像に基づいて、前記装着位置に前記部品が存在するか否かを判定するステップ、を有する、部品実装方法を提供する。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、部品の装着処理時の装着エラーが発生したとしても、部品の装着処理の自動運転を停止することなく継続して生産の稼動効率の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施の形態１に係る部品実装装置の機械的構成を例示する上面図

【図2】図１に示す部品実装装置の機械的構成を例示する側面図

【図3】図２に示す装着ヘッドの基本動作およびその機能を例示する模式図

【図4】実施の形態１に係る部品実装装置の本体制御部の機能的構成を例示するブロック図

【図5】図４に示す本体制御部で実行される動作フローを例示するフローチャート

【図6】実施の形態２に係る部品実装装置の本体制御部で実行される動作フローを例示するフローチャート

【図7】装着ヘッドで装着エラー（落下エラー）が発生した様子を例示する模式図

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る部品実装装置および部品実装方法を具体的に開示した複数の実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、すでによく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。また、添付図面のそれぞれは符号の向きに従って参照するものとする。なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

【0013】

例えば、実施の形態でいう「部」または「装置」とは単にハードウェアによって機械的に実現される物理的構成に限らず、その構成が有する機能をプログラムなどのソフトウェアにより実現されるものも含む。また、１つの構成が有する機能が２つ以上の物理的構成により実現されても、または２つ以上の構成の機能が例えば１つの物理的構成によって実現されていてもかまわない。

【0014】

（実施の形態１）
図１～図５に基づいて、本開示に係る実施の形態１について説明する。

【0015】

＜部品実装装置の機械的構成について＞
図１および図２を参照して、部品実装装置１の機械的構成について説明する。図１は、実施の形態１に係る部品実装装置１の機械的構成を例示する上面図である。図２は、図１に示す部品実装装置１の機械的構成を例示する側面図である。なお、図１および図２において、部品実装装置１の正面側（図１の紙面で下側、図２の紙面で左側）を前側（フロント）、部品実装装置１の裏面側（図１の紙面で上側、図２の紙面で右側）を後側（リア）ともいう。

【0016】

部品実装装置１は、基板Ｗに各種部品Ｓ（例えば半導体など）を取り付けて製造するための実装基板製造ラインに１つまたは複数配置されており、実装基板製造ラインの上流から搬送される基板Ｗに部品Ｓを所定の位置および姿勢で装着する。

【0017】

図１および図２に示すように、部品実装装置１は、主に各部機構の動作によって基板Ｗに部品Ｓ（例えばＩＣ、トランジスタ、コンデンサなどの電子部品、またはＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）部品）などを装着する本体機構部１０と、その動作を制御する本体制御部４０（図４参照）と、を主に含んで構成される。本体機構部１０は、基台１２などから構成される実装機本体１１と、実装機本体１１に対し移動可能に構成されるヘッドユニット２３と、を有する。なお、本体制御部４０は、部品実装装置１の基台１２の内部に格納されており、実装機本体１１およびヘッドユニット２３などの各種の機構を制御する（後述参照）。

【0018】

実装機本体１１の基台１２の中央部には、Ｘ方向（基板Ｗの搬送方向）に沿って基板搬送機構１３が配設される。基板搬送機構１３は、Ｘ方向に沿って延設される一対のコンベア部１４を有し、その一対のコンベア部１４の上に載置される基板Ｗを搬送して所定の装着作業位置でその基板Ｗを位置決めして保持する。

【0019】

基板搬送機構１３の前後両側（図１の紙面で上下両側、図２の紙面で左右両側）には、前後一対の部品供給機構１５のそれぞれが対向して配設される。一対の部品供給機構１５は、基板搬送機構１３を挟んで対向配置される。この一対の部品供給機構１５のそれぞれは、スロット１７が設けられるフィーダベース１６を有する。また、スロット１７には、パーツフィーダとして複数のテープフィーダ１８のそれぞれが並列に装着される。テープフィーダ１８は、キャリアテープ２２（部品保持部の一例）を保持する。

【0020】

なお、本形態に係る部品実装装置１は、基板Ｗを搬送する一対の基板搬送機構１３の前後両側に一対の部品供給機構１５のそれぞれが配置される例を示すが、片側のみに配置される構成であってもよい。さらに、本形態に係る部品実装装置１は、１つの基板Ｗを搬送可能なシングルレーンの構成を有する例を示すが、２つの基板Ｗのそれぞれを同時に搬送可能なデュアルレーンの構成を有してもよい。

【0021】

また、部品実装装置１は、フィーダーカート１９をさらに有する。フィーダーカート１９は、その下側に複数の車輪２０Ａが配設される台車部２０と、台車部２０の上側に配設される複数のリールストック部（不図示）と、を含んで構成される。複数のリールストック部のそれぞれには、リール２１が収容される。リール２１のそれぞれから、部品Ｓが収容されているキャリアテープ２２が引き出されることで、部品供給機構１５のテープフィーダ１８から部品実装装置１に部品Ｓが供給される。これにより、部品供給機構１５のテープフィーダ１８は、キャリアテープ２２をテープ送り方向に所定のピッチで搬送する（ピッチ送りする）ことで、部品実装装置１による部品の取出位置（後述参照）に供給する。

【0022】

また、部品の取出位置とは、後述するヘッドユニット２３の装着ヘッド２６によって部品Ｓの取り出し（言い換えると、ピックアップ）が実行される場所であり、後述するように装着ヘッド２６は部品Ｓを真空吸着して基板Ｗ上における部品Ｓが装着されるべき装着位置および装着姿勢（以下、装着位置および装着姿勢をまとめて単に「装着位置」という）に装着する。

【0023】

ヘッドユニット２３は、基台１２の上方に配設されており、部品供給機構１５と、基板Ｗとが配置される装着作業位置および取出位置（上述参照）と、に亘って移動可能に構成される。具体的には、ヘッドユニット２３は、基板Ｗの表面と略平行する平面上で互いに直交配置されるＸ軸テーブル機構２５およびＹ軸テーブル機構２４のそれぞれによってＸ方向およびＹ方向のそれぞれに沿って移動可能に設けられる。

【0024】

基台１２の上面には、Ｙ軸テーブル機構２４がＹ方向に沿って配設される。また、前後一対のＸ軸テーブル機構２５がＸ方向に沿って配設されており、Ｙ方向に沿ってスライド移動可能にＹ軸テーブル機構２４に取り付けられる。また、前後一対のＸ軸テーブル機構２５のそれぞれには、ヘッドユニット２３（より具体的には、装着ヘッド２６）がＸ方向に沿ってスライド移動可能に取り付けられる。

【0025】

また、ヘッドユニット２３に装着ヘッド２６が搭載されており、装着ヘッド２６はＸ軸テーブル機構２５およびＹ軸テーブル機構２４のそれぞれによってＸ方向およびＹ方向のそれぞれで互いに独立に移動可能に構成される。これにより、装着ヘッド２６は、基板Ｗの表面と略平行する平面上、つまり水平面（ＸＹ平面）において任意に位置決めされる。なお、本形態では、Ｘ軸テーブル機構２５およびＹ軸テーブル機構２４はいずれもリニアガイド駆動機構により構成される。

【0026】

前後一対の部品供給機構１５と基板搬送機構１３との間には、部品認識カメラ２９が配設される。装着ヘッド２６に取り付けられる部品保持ノズル２７（後述参照）は、本体制御部４０によって部品供給機構１５から部品Ｓを取り出して吸着保持した状態で部品認識カメラ２９の上方を通過するように駆動制御される。このとき、部品認識カメラ２９は、部品保持ノズル２７によって吸着保持された状態で通過する部品Ｓを撮像する。この撮像に基づいて、本体制御部４０の撮像処理部４６によって部品Ｓの種類が認識される。

【0027】

また、前後一対の部品供給機構１５と基板搬送機構１３との間には、ノズルホルダ３２および廃棄ボックス３１がさらに配設される。ノズルホルダ３２は、装着ヘッド２６の部品保持ノズル２７を保持対象の部品Ｓに対応して複数種類収納する。装着ヘッド２６をノズルホルダ３２にアクセスさせて所定のノズル交換動作を実行させることにより、装着ヘッド２６には保持対象（つまり、部品Ｓの種類）に適した部品保持ノズル２７が装着される。廃棄ボックス３１は箱状に形成されて内部空間を有し、その内部空間には本体制御部４０の判定に基づいて部品Ｓなどが廃棄される。

【0028】

＜装着ヘッドの基本動作およびその機能について＞
図３を参照して、装着ヘッド２６の基本動作およびその機能について説明する。図３は、図２に示す装着ヘッド２６の基本動作および機能を例示する模式図である。

【0029】

図３に示すように、装着ヘッド２６は、複数の装着ヘッド２６を有する多連型ヘッド（不図示）であり、それぞれの装着ヘッド２６の下端部には複数の部品保持ノズル２７が並設される。

【0030】

部品保持ノズル２７のそれぞれは、空気流路（不図示）がその先端部に向けて内設されており、例えばこの空気流路の基端部に例えば空気圧ポンプが接続される。このため、部品保持ノズル２７のそれぞれは、空気圧を利用して部品供給機構１５のテープフィーダ１８から部品Ｓをその先端部で真空吸着して保持することが可能である。

【0031】

また、装着ヘッド２６は、部品保持ノズル２７のそれぞれを個別に昇降させるＺ軸昇降機構（不図示）と、部品保持ノズル２７のそれぞれをノズル軸回に個別に回転させるθ軸回転機構（不図示）と、をさらに有する。これにより、部品保持ノズル２７は、部品Ｓを個別に操作（具体的には昇降）することが可能である。また、Ｙ軸テーブル機構２４およびＸ軸テーブル機構２５が駆動することにより、装着ヘッド２６は水平面（ＸＹ平面）において任意に位置決めされる。このような３次元的な移動により、装着ヘッド２６は、部品供給機構１５のテープフィーダ１８の取出位置から部品Ｓを部品保持ノズル２７によって真空吸着して取り出して基板Ｗの任意の装着位置Ｐに装着することが可能である。

【0032】

また、本実施の形態では、部品保持ノズル２７の空気流路には流量センサ２８（装着エラー検出手段の一例）が取り付けられており、流量センサ２８はその空気流路に空気が流れているか否か、さらにはその流量を検知することが可能である。

【0033】

つまり、部品保持ノズル２７がその先端部で部品Ｓを真空吸着して保持している場合、空気は流れない。その一方、部品保持ノズル２７が部品Ｓを落下させるなどして保持していない場合、空気は流れることになる。このため、流量センサ２８は、流量の有無の状態を検知することで装着ヘッド２６による部品Ｓの装着エラーの有無を検出することが可能である。この流量センサ２８の検出の結果に基づいて、本体制御部４０の装着エラー判定部４５（装着エラー検出手段の一例、後述）は、部品保持ノズル２７のそれぞれが部品Ｓを吸着して基板Ｗの装着位置Ｐに装着する際、部品Ｓを適切に真空吸着して保持して正常動作しているのか、落下などで異常動作しているのか、などの装着エラーを最終的に判定することが可能となる。

【0034】

また、前述の装着エラーの概念には、部品保持ノズル２７のそれぞれが基板Ｗに対し装着動作する前に装着ヘッド２６が装着位置Ｐあるいはその周囲に部品Ｓを落下させたことを示す落下エラー（以下単に「落下エラー」という。）が含まれる。さらに、装着エラーの概念には、基板Ｗに対し装着動作をしたにもかかわらず、装着ヘッド２６が装着位置Ｐから部品Ｓをそのまま持ち帰ったことを示す持ち帰りエラー（以下単に「持ち帰りエラー」という。）も含まれる。つまり、本形態でいう装着エラーの概念には、落下エラーと、持ち帰りエラーと、の少なくとも２つのエラー（過誤）が含まれることになる。

【0035】

そして、装着ヘッド２６には、Ｘ軸テーブル機構２５の下面側に配設され、装着ヘッド２６と一体に移動する基板認識カメラ３０（撮像手段の一例）が固設される。すなわち、基板認識カメラ３０は装着ヘッド２６と一体的に固定されており、装着ヘッド２６が移動することにより、基板認識カメラ３０は基板搬送機構１３によって位置決めされた基板Ｗの上方を通過し基板Ｗを撮像することが可能である。この撮像の結果が本体制御部４０で認識処理されることにより、基板Ｗの位置および姿勢が検出される。

【0036】

この基板Ｗの位置などの検出の結果、装着ヘッド２６は、本体制御部４０の指示に従ってその部品保持ノズル２７のそれぞれによって部品Ｓをその装着位置Ｐのそれぞれに装着する（言い換えると、取り付ける）。この部品Ｓの１回あたりの装着は、装着ヘッド２６の部品保持ノズル２７それぞれによって吸着保持された部品Ｓがすべて基板Ｗ上に装着されるまで実行される。このようにして、部品Ｓは、取出位置から装着作業位置までの間を装着ヘッド２６の部品保持ノズル２７によって吸着保持された状態で移動され、そして最終的に基板Ｗ上に取り付けられる。

【0037】

部品実装装置１は、基板Ｗ上の装着位置Ｐのそれぞれでの装着がすべて完了するまで、装着ヘッド２６の部品保持ノズル２７による複数の部品Ｓの取出、装着そして取出位置への戻り移動の一連の作業を繰り返し実行する。この作業の繰り返しにより、順次搬送される基板Ｗのそれぞれには多数の部品Ｓが順次装着され、装着後、部品Ｓがすべて装着された基板Ｗは下流工程に搬送される。このように実装機本体１１とヘッドユニット２３とは協調して動作しており、この協調動作は本体制御部４０の指示によって実行される。

【0038】

さらに、本形態では、装着ヘッド２６の基板認識カメラ３０は、装着ヘッド２６の流量センサ２８および本体制御部４０の装着エラー判定部４５によって部品Ｓの装着エラーが検出された場合など、その装着予定であった装着位置Ｐを撮像可能に設けられる。この基板認識カメラ３０によって撮像された画像に基づいて、本体制御部４０の部品有無判定部４７（部品有無判定手段の一例、後述）は装着位置Ｐに部品Ｓが存在するか否かを判定する。

【0039】

＜部品実装装置の本体制御部のソフトウェア構成について＞
図４を参照して、部品実装装置１の本体制御部４０のソフトウェア構成（機能的構成）の動作について説明する。図４は、実施の形態１に係る部品実装装置１の本体制御部４０の機能的構成を例示するブロック図である。

【0040】

なお、部品実装装置１の本体制御部４０は、例えば汎用のコンピュータにより構成されており、コンピュータのＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの記憶装置に記憶保持されるソフトウェアとしてのプログラムが、そのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）またはＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などの演算装置によって実行される。

【0041】

また、図４の本体制御部４０内に図示する各ブロックは記憶部４１に記憶保持されるプログラムなどのソフトウェアにより実現される機能が表されている。つまり、本体制御部４０は、記憶部４１に記憶保持されるプログラムおよびデータ（情報）を参照してそのプログラムを実行することで各部の機能を実現する。ただし、そのブロックそれぞれで表現される機能はソフトウェアに限らず、それぞれが「装置」の物理的構成としてハードウェアによって構成されてもよい。

【0042】

図４に示すように、本体制御部４０は、記憶部４１と、機構駆動部４４と、撮像処理部４６と、を含んで構成される。

【0043】

記憶部４１は、例えば本体制御部４０の各処理を実行する際に用いられるワークメモリとしてのＲＡＭと、本体制御部４０の動作を規定したプログラムおよびデータを格納するＲＯＭと、を含んで構成される。ＲＡＭには、本体制御部４０により生成あるいは取得されたデータまたは情報が一時的に保存される。ＲＯＭには、本体制御部４０の動作を規定するプログラムが書き込まれる。

【0044】

また、記憶部４１は、例えばＲＯＭなどに、実装情報４２と、部品情報４３と、を少なくとも記憶保持する。実装情報４２には、基板Ｗのそれぞれに実装されるべき部品Ｓの種類、並びにその基板Ｗ上の部品Ｓの装着位置Ｐおよび装着姿勢などの情報が格納される。部品情報４３には、部品Ｓの種類ごとの外形、および電極の有無またはその本数などの情報が格納される。

【0045】

機構駆動部４４は、本体機構部１０を制御し、例えば基板搬送機構１３、ヘッドユニット２３、および部品供給機構１５が互いに協調して動作するようにそれぞれの駆動を制御する。また、機構駆動部４４は、装着エラー判定部４５を含んで構成される。装着エラー判定部４５は、前述の装着ヘッド２６に内設される流量センサ２８の検出の結果に基づいて、装着ヘッド２６による部品Ｓの装着エラーの有無を検出する。

【0046】

撮像処理部４６は、基板認識カメラ３０および部品認識カメラ２９を制御し、基板認識カメラ３０および部品認識カメラ２９によって撮像された画像を画像処理したり認識処理したりする。例えば、基板認識カメラ３０については、撮像処理部４６は、装着ヘッド２６が基板搬送機構１３によって位置決めされた基板Ｗの上方を通過した際、基板認識カメラ３０に基板Ｗを撮像させ基板Ｗの位置および姿勢を認識する。部品認識カメラ２９については、撮像処理部４６は、部品保持ノズル２７によって吸着保持された部品Ｓが部品認識カメラ２９の上方を通過する際、部品認識カメラ２９にその部品Ｓを撮像させ部品Ｓの種類を認識する。

【0047】

また、本形態では、撮像処理部４６は部品有無判定部４７を含んで構成される。撮像処理部４６は、装着エラーが検出された際、基板認識カメラ３０に基板Ｗを撮像させる。そして、その基板認識カメラ３０によって撮像された画像に基づいて、撮像処理部４６の部品有無判定部４７は、装着位置Ｐに部品Ｓが存在するか否かを判定する。

【0048】

＜本体制御部の動作フローについて＞
図５を参照して、本形態に係る本体制御部４０の動作フローについて説明する。図５は、図４に示す本体制御部４０で実行される動作フローを例示するフローチャートである。

【0049】

図５に示すように、機構駆動部４４は本体機構部１０のヘッドユニット２３に対しその装着ヘッド２６で取出位置から部品Ｓを真空吸着して取り出すよう指示する。装着ヘッド２６の部品保持ノズル２７は取出位置から部品Ｓを真空吸着して取り出す。そして、機構駆動部４４は、装着ヘッド２６の部品保持ノズル２７に部品Ｓを吸着保持させた状態で、その部品Ｓを部品認識カメラ２９の上方に移動させる（Ｓ１０１）。

【0050】

撮像処理部４６は、部品保持ノズル２７に吸着保持された部品Ｓが部品認識カメラ２９の上方を通過する瞬間、部品認識カメラ２９にその部品Ｓを撮像させ部品Ｓの種類を認識する（Ｓ１０２）。そして、機構駆動部４４は、装着ヘッド２６（ヘッドユニット２３）に対しその部品保持ノズル２７のそれぞれによって部品Ｓを、その部品Ｓのそれぞれに対応する装着位置Ｐで装着させる（Ｓ１０３）。このとき、部品保持ノズル２７に取り付けられた流量センサ２８は、その空気流路での空気の流量を検知する（Ｓ１０４）。この流量検知の結果に基づいて、装着エラー判定部４５は部品Ｓの装着エラー（本形態では持ち帰りエラー）の有無を判定する（Ｓ１０５）。

【0051】

ここで、例えば流量センサ２８で部品保持ノズル２７の空気流路の流量が所定の閾値以上であるとき、部品保持ノズル２７の先端部に部品Ｓは真空吸着されておらず適切に基板Ｗに装着された（取り付けられた）と判断することが可能である。このため、装着エラーの判定の結果、装着エラー判定部４５は、流量センサ２８で流量が所定の閾値以上である場合、装着エラーは発生していないと判定する（Ｓ１０５のＮＯ）。そして、本体制御部４０は例えば記憶部４１などに当該装着位置Ｐについて装着済みとして設定（記録）する（Ｓ１０６）。

【0052】

そして、本体制御部４０は、例えば記憶部４１に記録される、装着位置Ｐのそれぞれにおける部品Ｓの装着の実施済みまたは未実施の記録情報を参照して、装着の未実施の部品Ｓがあるか否か、を判定する（Ｓ１０７）。その判定の結果、装着の未実施の部品Ｓがあると判定される場合（Ｓ１０７のＹＥＳ）、動作フローはステップＳ１０１に戻る。すべての部品Ｓで装着が実施済みと判定される場合（Ｓ１０７）、動作フローは終了する（ＥＮＤ）。つまり、部品実装装置１は、基板Ｗ上の装着位置Ｐのそれぞれでの装着がすべて完了するまで、装着ヘッド２６の部品保持ノズル２７による複数の部品Ｓの取出、装着そして取出位置への戻り移動の一連の作業を繰り返し実行する。

【0053】

その一方、例えば部品保持ノズル２７の流量が所定の閾値未満であるとき、部品保持ノズル２７に部品Ｓが真空吸着された状態のままであると判断することが可能であり、装着エラー判定部４５は部品Ｓの装着エラーとして持ち帰りエラーがあると識別する。この場合（Ｓ１０５のＹＥＳ）、装着ヘッド２６による部品Ｓの装着エラーがあると判定されて、撮像処理部４６は基板認識カメラ３０に基板Ｗの当該装着位置Ｐを撮像させる（Ｓ１０８）。

【0054】

なお、このとき、基板認識カメラ３０は装着ヘッド２６と一体的に固定されているので、機構駆動部４４は装着ヘッド２６（ヘッドユニット２３）を駆動制御して移動させ、基板認識カメラ３０が基板Ｗの当該装着位置Ｐを撮像可能な位置に位置決めする。位置決めされた際、撮像処理部４６はその装着位置Ｐを撮像するように基板認識カメラ３０に指示する。

【0055】

撮像処理部４６は、基板認識カメラ３０によって撮像された画像を画像解析する（Ｓ１０９）。その画像解析の結果に基づいて、部品有無判定部４７は当該装着位置Ｐに部品Ｓが存在するか否か、換言すれば当該装着位置Ｐに対する装着が完了したか否か、を判定する（Ｓ１１０）。そして、この判定の結果、当該装着位置Ｐに部品Ｓがあると判定される場合（Ｓ１１０のＹＥＳ）、動作フローはステップＳ１０６に進み、本体制御部４０は当該装着位置Ｐについて装着済みとして設定する。

【0056】

当該装着位置Ｐに部品Ｓがないと判定される場合（Ｓ１１０のＮＯ）、機構駆動部４４は、装着ヘッド２６を駆動制御して、部品保持ノズル２７の先端部に真空吸着された部品Ｓを廃棄ボックス３１に廃棄する（Ｓ１１１）。この部品Ｓの廃棄処理が実行された後、本体制御部４０は当該装着位置Ｐについて装着が未実施であるとして設定する（Ｓ１１２）。そして、動作フローはステップＳ１０７に進む。

【0057】

＜実施の形態１の部品実装装置の利点について＞
以上により、本実施の形態の部品実装装置１によれば、部品Ｓを吸着して基板Ｗの装着位置Ｐに装着する装着ヘッド２６を有する部品実装装置１において、装着ヘッド２６による部品Ｓの装着エラーの有無を検出する流量センサ２８および装着エラー判定部４５（装着エラー検出手段の一例）と、この流量センサ２８および装着エラー判定部４５によって部品Ｓの装着エラーが検出された場合に、装着位置Ｐを撮像する基板認識カメラ３０（撮像手段の一例）と、この基板認識カメラ３０によって撮像された画像に基づいて、装着位置Ｐに部品Ｓが存在するか否かを判定する部品有無判定部４７（部品有無判定手段の一例）と、を備える。

【0058】

また、本実施の形態の部品実装方法によれば、部品Ｓを吸着して基板Ｗの装着位置Ｐに装着する装着ヘッド２６を有する部品実装装置１により実行される部品実装方法であって、装着ヘッド２６による部品Ｓの装着エラーの有無を検出するステップと、部品Ｓの装着エラーが検出された場合に、装着位置Ｐを撮像するステップと、撮像された画像に基づいて、装着位置Ｐに部品Ｓが存在するか否かを判定するステップ、を有する。

【0059】

このため、装着ヘッド２６による部品Ｓの装着エラーの有無を検出し、その検出の結果に基づいて基板Ｗ上の装着位置Ｐを撮像する。その撮像された画像に基づいて装着位置Ｐに部品Ｓが実際に基板Ｗに装着されたか否かを判定する。このような判定により、従来は作業者が行っていた装着エラー発生時の対応を自動化することが可能となり、また、作業者がその対応をするために装着処理の自動運転を停止する必要があったが、その自動運転を停止することなく部品Ｓの実装を継続することができる。つまり、部品Ｓの装着処理時の装着エラーが発生したとしても、部品Ｓの装着処理の自動運転を停止することなく継続して生産の稼動効率の低下を抑制することができる。

【0060】

また、本実施の形態の部品実装装置１によれば、部品有無判定部４７（部品有無判定手段の一例）によって装着位置Ｐに部品Ｓが存在しないと判定された場合に、装着ヘッド２６は、部品Ｓの廃棄処理を行う。このため、装着位置Ｐに部品Ｓが装着されていないと判断されるので、部品Ｓを廃棄処理することで、次の部品Ｓを速やかに取り出して装着することが可能となり、基板Ｗへの部品Ｓの装着処理を迅速に継続することができる。その結果、生産の稼働率の低下をより確かに抑制することができる。

【0061】

また、本実施の形態の部品実装装置１によれば、基板認識カメラ３０（撮像手段の一例）は、装着ヘッド２６と一体的に固定されている。すなわち、装着エラーが検出された時点において装着ヘッド２６は基板Ｗ上またはその周辺に位置していることが多いと想定される。このため、基板認識カメラ３０を装着ヘッド２６と一体に設けることで、基板認識カメラ３０は可能な限り短距離の移動で当該装着位置Ｐを撮像することができる。その結果、装着エラーの判定の時間的効率化を図ることができる。

【0062】

また、本形態の部品実装装置１によれば、装着エラー判定部４５（装着エラー検出手段の一例）は、装着ヘッド２６が装着位置Ｐから部品Ｓを持ち帰ったことを示す持ち帰りエラーを装着エラーとして検出する。すなわち、装着ヘッド２６が部品Ｓを吸着保持して基板Ｗの装着位置Ｐに対し装着動作を行った後に装着エラーの有無を判定することで、装着エラーの具体的内容が持ち帰りエラーであると識別して適切に対応することができる。

【0063】

（実施の形態２）
図６および図７に基づいて本開示に係る実施の形態２について説明する。なお、前述の実施の形態１と同一または同等部分については、その説明が重複するため、図面に同一符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する場合がある。

【0064】

＜本体制御部の動作フローについて＞
図６および図７を参照して、本形態の本体制御部４０の動作フローについて説明する。図６は、実施の形態２に係る部品実装装置１の本体制御部４０で実行される動作フローを例示するフローチャートである。図７は、装着ヘッド２６で装着エラー（落下エラー）が発生した様子を例示する模式図である。

【0065】

図６に示すように、動作フローはステップＳ２０１～Ｓ２０４（図５に示すステップＳ１０１～Ｓ１０４に対応）を実行した後、部品保持ノズル２７の流量センサ２８の検知の結果に基づいて、装着エラー判定部４５は部品Ｓの装着エラーの有無を判定する。その判定の結果、装着エラーではないと判定される場合（Ｓ２０５のＮＯ）、本体制御部４０は当該装着位置Ｐについて装着済みとして設定する（Ｓ２０６）。

【0066】

本体制御部４０は、装着位置Ｐのそれぞれにおける部品Ｓの装着の実施済みまたは未実施の情報を参照して、装着の未実施の部品Ｓがあるか否か、を判定する（Ｓ２０７）。この判定の結果、装着の未実施の部品Ｓがあると判定される場合（Ｓ２０７のＹＥＳ）、動作フローはステップＳ２０１に戻る。すべての部品Ｓで装着が実施済みと判定される場合（Ｓ１０７）、動作フローは終了する（ＥＮＤ）。

【0067】

その一方、部品Ｓの装着エラーがあると判定される場合（Ｓ２０５のＹＥＳ）、撮像処理部４６は基板認識カメラ３０に基板Ｗの当該装着位置Ｐを撮像させ（Ｓ２０８）、その撮像の結果を画像解析する（Ｓ２０９）。その画像解析の結果に基づいて、部品有無判定部４７は当該装着位置Ｐに部品Ｓが存在するか否か、を判定する（Ｓ２１０）。この判定の結果、当該装着位置Ｐに部品Ｓがあると判定される場合（Ｓ２１０のＹＥＳ）、動作フローはステップＳ２０６に進み、本体制御部４０は当該装着位置Ｐについて装着済みとして設定する（Ｓ２０６）。

【0068】

当該装着位置Ｐに部品Ｓがないと判定される場合（Ｓ２１０のＮＯ）、部品保持ノズル２７の流量センサ２８は、その空気流路での空気の流量を再度検知する（Ｓ２１１）。この流量検知の結果に基づいて、装着エラー判定部４５は部品Ｓが部品保持ノズル２７の先端に吸着保持されている状態か否か、を判定する（Ｓ２１２）。この吸着保持の判定の結果、吸着保持されている状態であると判定される場合（Ｓ２１２のＹＥＳ）、動作フローはステップＳ２０２に戻り、ステップＳ２０２以降のステップが再度実行される。つまり、装着位置Ｐに部品Ｓが存在せず、かつ部品Ｓが部品保持ノズル２７の先端に吸着保持されている状態であると判定される場合、装着ヘッド２６は部品Ｓを装着位置Ｐに再装着する。

【0069】

ここで、前述したように装着エラーには、持ち帰りエラーのほか落下エラーも含まれる。図７に示すように、装着ヘッド２６が部品Ｓを装着位置Ｐに装着しようとする際、例えば空気圧ポンプの駆動のタイミングが外れたなど、部品Ｓの真空吸着が不十分となり部品Ｓが装着ヘッド２６の部品保持ノズル２７から基板Ｗ上に落下する場合が想定される。

【0070】

このため、図６に示すように、部品Ｓが部品保持ノズル２７の先端に吸着保持されていない状態であると判定される場合（Ｓ２１２のＮＯ）、装着エラー判定部４５は落下エラーを装着エラーとして検出する。すなわち、このような一連の判定が実行されることで、装着エラー判定部４５は装着エラーが落下エラーであると識別することが可能となる。この識別に基づいて、本体制御部４０は当該装着位置Ｐについて装着が未実施であるとして設定（記録）する（Ｓ２１３）。そして、動作フローはステップＳ２０７に進む。

【0071】

＜本実施の形態の部品実装装置の利点について＞
以上により、本形態の部品実装装置１によれば、部品有無判定部４７（部品有無判定手段の一例）によって装着位置Ｐに部品Ｓが存在しないと判定された場合に、装着ヘッド２６は、部品Ｓを装着位置Ｐに再装着する。このため、部品Ｓの装着処理時の装着エラーが検出された場合でも部品Ｓを無駄にすることなくその部品Ｓを再利用して基板Ｗに装着することで生産のコスト増加を抑制することができる。

【0072】

また、本実施の形態の部品実装装置１によれば、流量センサ２８および装着エラー判定部４５（装着エラー検出手段の一例）は、装着ヘッド２６が装着位置Ｐあるいはその周囲に部品Ｓを落下させたことを示す落下エラーを装着エラーとして検出する。すなわち、装着位置Ｐに部品Ｓが存在せず、かつ部品Ｓが部品保持ノズル２７の先端に吸着保持されていないと判定される場合、装着エラー判定部４５は、装着ヘッド２６が装着位置Ｐあるいはその周囲に部品Ｓを落下させたことを示す落下エラーを装着エラーとして検出する。これにより、本体制御部４０は、装着エラーの具体的内容が落下エラーであると識別して適切に対応することができる。

【0073】

その他の構成および作用効果は、前述の実施の形態１と同様である。

【0074】

以上、図面を参照しながら実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことはいうまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、前述した実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0075】

部品の装着処理時の装着エラーが発生したとしても、部品の装着処理の自動運転を停止することなく継続して生産の稼動効率の低下を抑制することができる部品実装装置として有用である。

【符号の説明】

【0076】

１ ：部品実装装置
１０ ：本体機構部
１１ ：実装機本体
１２ ：基台
１３ ：基板搬送機構
１４ ：コンベア部
１５ ：部品供給機構
１６ ：フィーダベース
１７ ：スロット
１８ ：テープフィーダ
１９ ：フィーダーカート
２０ ：台車部
２０Ａ ：車輪
２１ ：リール
２２ ：キャリアテープ
２３ ：ヘッドユニット
２４ ：Ｙ軸テーブル機構
２５ ：Ｘ軸テーブル機構
２６ ：装着ヘッド
２７ ：部品保持ノズル
２８ ：流量センサ
２９ ：部品認識カメラ
３０ ：基板認識カメラ
３１ ：廃棄ボックス
３２ ：ノズルホルダ
４０ ：本体制御部
４１ ：記憶部
４２ ：実装情報
４３ ：部品情報
４４ ：機構駆動部
４５ ：装着エラー判定部
４６ ：撮像処理部
４７ ：部品有無判定部
Ｐ ：装着位置
Ｓ ：部品
Ｗ ：基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】