特許 7382920 保守管理装置および実装装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-09

(45)【発行日】2023-11-17

(54)【発明の名称】保守管理装置および実装装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/00 20060101AFI20231110BHJP

   H05K 13/08 20060101ALI20231110BHJP

【ＦＩ】

H05K13/00 G

H05K13/08 Q

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020513031

(86)(22)【出願日】2018-04-13

(86)【国際出願番号】 JP2018015461

(87)【国際公開番号】W WO2019198220

(87)【国際公開日】2019-10-17

【審査請求日】2020-09-07

【審判番号】

【審判請求日】2022-07-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】株式会社ＦＵＪＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110000017

【氏名又は名称】弁理士法人アイテック国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中井 健二

【合議体】

【審判長】平城 俊雅

【審判官】久島 弘太郎

【審判官】吉田 昌弘

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２７３５１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－７４０６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２１１０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１９１８８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

H05K 13/00- 13/08

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

部品を基板に実装する実装装置に設けられた基準パターン及び前記基準パターンを撮像する撮像部の少なくとも一方の保守作業を管理する保守管理装置であって、
前記実装装置の実装精度を保つために定期的に実装処理と別のタイミングで繰り返し行われる較正処理時に前記撮像部により撮像される撮像結果から得られた複数の評価値を用いて演算し、前記基準パターン及び前記撮像部のいずれかである撮像関連部材に対して保守作業の要否を判定する判定部と、
前記判定部によって撮像関連部材に対して保守作業が必要であると判定された際に、前記撮像結果に基づいて保守作業が必要となった要因を推定する保守要因推定部と、
を備えた保守管理装置。

【請求項2】

部品を基板に実装する実装装置に設けられた基準パターン及び前記基準パターンを撮像する撮像部の少なくとも一方の保守作業を管理する保守管理装置であって、
前記実装装置の実装精度を保つために定期的に実装処理と別のタイミングで繰り返し行われる較正処理時に前記撮像部により撮像される撮像結果から得られた複数の評価値を用いて演算し、前記基準パターン及び前記撮像部のいずれかである撮像関連部材に対して保守作業の要否を判定する判定部、を備え、
前記判定部は、前記評価値が所定の基準範囲を超える外れ値を示すときに前記保守作業が必要と判定し、
前記判定部は、所定期間内に得られた複数の前記評価値又は２以上の所定数の前記評価値に基づいて前記基準範囲を設定する、保守管理装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の保守管理装置であって、
前記判定部による前記保守作業の要否の判定結果に基づき、前記撮像関連部材に対して保守作業を実行する旨の保守情報を報知する報知処理を実行する報知処理部、を備える保守管理装置。

【請求項4】

部品を基板に実装する実装装置に設けられた基準パターン及び前記基準パターンを撮像する撮像部の少なくとも一方の保守作業を管理する保守管理装置であって、
前記実装装置の実装精度を保つために定期的に実装処理と別のタイミングで繰り返し行われる較正処理時に前記撮像部により撮像される撮像結果から得られた複数の評価値を用いて演算し、前記基準パターン及び前記撮像部のいずれかである撮像関連部材に対して保守作業の要否を判定する判定部と、
前記判定部による前記保守作業の要否の判定結果に基づき、前記撮像関連部材に対して保守作業を実行する旨の保守情報を報知する報知処理を実行する報知処理部と、を備え、
前記報知処理部は、前記報知処理を実行する際に、前記評価値が所定の基準範囲を超える外れ値を示すときに該外れ値を示す撮像画像と基準画像とを出力し、
前記判定部は、所定期間内に得られた複数の前記評価値又は２以上の所定数の前記評価値に基づいて前記基準範囲を設定する、保守管理装置。

【請求項5】

前記報知処理部は、前記基準パターン及び／又は前記撮像部のガラス面の清掃保守作業の前記報知処理を実行する、請求項３又は４に記載の保守管理装置。

【請求項6】

請求項２～５のいずれか１項に記載の保守管理装置であって、
前記判定部によって撮像関連部材に対して保守作業が必要であると判定された際に、前記撮像結果に基づいて保守作業が必要となった要因を推定する保守要因推定部、を備えた保守管理装置。

【請求項7】

基板を処理する基板処理部と、
部品を採取する採取部材を有し採取した部品を前記基板へ配置する実装部と、
基準パターンを撮像する撮像部と、
請求項１～６のいずれか１項に記載の保守管理装置と、
を備えた実装装置。

【請求項8】

請求項７に記載の実装装置であって、
前記撮像関連部材を清掃部材により清掃する清掃部、を備え、
前記保守管理装置は、前記撮像関連部材に対して前記保守作業が必要と判定したあと、前記清掃部に前記撮像関連部材を清掃させる、実装装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書では、保守管理装置、実装装置及び保守管理方法を開示する。

【背景技術】

【0002】

従来、実装装置としては、例えば、吸着ノズルに保持された部品をＬＥＤ、ミラー及びカメラにより撮像し、撮像データより画像処理を経てミラーの汚れを認識し、コントラストや塵の量に応じてクリーニングの要否を判定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この実装装置では、クリーニングが必要であると判定されると、エアーブローノズルからエアーを供給しミラー面を自動的にクリーニングする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平１１－３３０７９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述した実装装置では、クリーニングを適正に行うことができるとしているが、まだ十分でなく、例えば、撮像カメラによる基準パターンの撮像などについては考慮されていなかった。特に、基準パターンは、精度を高める原点であることから、これを撮像処理する構成については、特にメンテナンスを適切に行うことが求められていた。

【0005】

本開示は、このような課題に鑑みなされたものであり、撮像部に関連する保守作業をより適切に実行することができる保守管理装置、実装装置及び保守管理方法を提供することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本明細書で開示する保守管理装置、実装装置及び保守管理方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

【0007】

本開示の保守管理装置は、
部品を基板に実装する実装装置に設けられた基準パターン及び前記基準パターンを撮像する撮像部の少なくとも一方の保守作業を管理する保守管理装置であって、
前記実装装置の実装精度を保つために定期的に行われる較正処理時に前記撮像部により撮像される撮像結果から得られた評価値に基づいて、前記基準パターン及び前記撮像部のいずれかである撮像関連部材に対して保守作業の要否を判定する判定部、
、を備えたものである。

【0008】

この保守管理装置では、部品及び基準パターンのうち少なくとも一方を撮像する撮像部による較正処理時の撮像結果から得られた評価値に基づいて、基準パターン及び撮像部のいずれかである撮像関連部材に対して保守作業の要否を判定する。この保守管理装置では、定期的に同じ条件で繰り返し行われる較正処理において、安定した評価値を得ることができるため、撮像部に関連する部材の保守作業をより適切に実行することができる。ここで、基準パターンとは、基準となる部位、形状及び構造などを含み、例えば、図形や文字などの基準マークとしてもよい。また、評価値は、実装処理にて用いられる補正値としてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実装システム１０の一例を表す概略説明図。

【図2】清掃部３６の清掃部材３７による基準マークＭの清掃処理の説明図。

【図3】清掃部３６の清掃治具３８による部品撮像部１５の清掃処理の説明図。

【図4】実装処理ルーチンの一例を表すフローチャート。

【図5】評価値（補正値）の変化を示す説明図。

【図6】評価値（補正値）の外れ値を検出する一例を示す説明図。

【図7】基準マークＭの位相ずれ時の撮像画像表示画面６０の一例を表す説明図。

【図8】基準マークＭの汚染時の撮像画像表示画面６０の一例を表す説明図。

【図9】マーク撮像部２５の汚染時の撮像画像表示画面６０の一例を表す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本開示の一例である実装システム１０の概略説明図である。図２は、清掃部３６の清掃部材３７による基準マークＭの清掃処理の説明図である。図３は、清掃部３６の清掃治具３８による部品撮像部１５の清掃処理の説明図である。実装システム１０は、例えば部品Ｐを基板Ｓに実装するシステムである。この実装システム１０は、実装装置１１と、管理コンピュータ（ＰＣ）４０とを備えている。実装システム１０は、部品Ｐを基板Ｓに実装する実装処理を実施する複数の実装装置１１が上流から下流に配置された実装ラインとして構成されている。図１では、説明の便宜のため実装装置１１を１台のみ示している。なお、本実施形態において、左右方向（Ｘ軸）、前後方向（Ｙ軸）及び上下方向（Ｚ軸）は、図１～３に示した通りとする。

【0011】

実装装置１１は、図１に示すように、基板処理部１２と、部品供給部１４と、部品撮像部１５と、操作パネル１６と、実装部２０と、制御部３１とを備えている。基板処理部１２は、基板Ｓの搬入、搬送、実装位置での固定、搬出を行うユニットである。基板処理部１２は、図１の前後に間隔を開けて設けられ左右方向に架け渡された１対のコンベアベルトを有している。基板Ｓはこのコンベアベルトにより搬送される。

【0012】

部品供給部１４は、実装部２０へ部品Ｐを供給するユニットである。この部品供給部１４は、部品を保持したテープを巻き付けたリールを装着したフィーダを複数備えている。この部品供給部１４は、部品を複数配列して載置する保持部材としてのトレイを有するトレイユニットを備えていてもよい。

【0013】

部品撮像部１５は、実装ヘッド２２に採取され保持された１以上の部品Ｐの画像を撮像する装置である。この部品撮像部１５は、部品供給部１４と基板処理部１２との間に配置されている。この部品撮像部１５の撮像範囲は、部品撮像部１５の上方である。部品撮像部１５は、部品Ｐを保持した実装ヘッド２２が部品撮像部１５の上方を通過する際、部品Ｐの画像を撮像し、撮像画像を制御部３１へ出力する。また、部品撮像部１５は、実装ヘッド２２に配設された基準マークＭを部品Ｐと共に撮像する。制御部３１は、この撮像画像によって、部品Ｐの形状及び部位が正常であるか否かの検査や、部品Ｐの採取時の位置ずれ量の検出などを実行することができる。

【0014】

操作パネル１６は、作業者と情報をやりとりするユニットであり、画面を表示する表示部１７と作業者が操作する操作部１８とを有している。

【0015】

実装部２０は、部品Ｐを部品供給部１４から採取し、基板処理部１２に固定された基板Ｓへ配置するユニットである。実装部２０は、ヘッド移動部２１と、実装ヘッド２２と、ノズル２３とを備えている。ヘッド移動部２１は、ガイドレールに導かれてＸＹ方向へ移動するスライダと、スライダを駆動するモータとを備えている。実装ヘッド２２は、１以上の部品Ｐを採取してヘッド移動部２１によりＸＹ方向へ移動するものである。この実装ヘッド２２は、スライダに取り外し可能に装着されている。実装ヘッド２２の下面には、１以上のノズル２３が取り外し可能に装着されている。ノズル２３は、負圧を利用して部品を採取するものである。なお、部品Ｐを採取する採取部材は、ノズル２３のほか部品Ｐを機械的に保持するメカニカルチャックなどとしてもよい。実装ヘッド２２の下面側には、ノズル２３の基準位置となる基準マークＭが配設されている（図２参照）。また、実装ヘッド２２が装着されたスライダの下面側には、マーク撮像部２５が配設されている。マーク撮像部２５は、実装ヘッド２２の移動に伴い、ＸＹ方向に移動し、基板Ｓに形成されたマークなどを撮像する。

【0016】

制御部３１は、ＣＰＵ３２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、各種データを記憶する記憶部３３などを備えている。この制御部３１は、基板処理部１２、部品供給部１４、部品撮像部１５、操作パネル１６及び実装部２０へ制御信号を出力し、実装部２０や部品供給部１４、部品撮像部１５、操作パネル１６からの信号を入力する。記憶部３３には、実装条件情報３４や較正関連情報３５などが記憶されている。実装条件情報３４は、部品Ｐの情報や部品Ｐを基板Ｓへ実装する配置順、配置位置などを含む情報である。較正関連情報３５は、実装装置１１の各ユニットの較正結果や判定に用いる基準範囲などを含む情報である。較正結果としては、例えば、熱膨張などによるＸＹ方向のずれや組付誤差を補正する補正値などが含まれる。基準範囲は、例えば実装装置１１に突発的な事象が起き、較正処理における補正値（評価値）が大きく変動したことがわかる範囲に経験的に定められるものとしてもよい。突発的な事象としては、例えば、基準マークＭが変位するような物体の衝突や、基準マークＭ及び／又は部品撮像部１５の汚染などが含まれる。

【0017】

清掃部３６は、基準マークＭや部品撮像部１５、マーク撮像部２５のガラス面などを含む撮像関連部材に対して保守作業としての清掃処理を実行するユニットである。清掃部３６は、清掃部材３７と、清掃治具３８とを備えている。清掃部材３７は、基準マークＭやマーク撮像部２５のガラス面を清掃するブラシであり、上下動可能に実装装置１１の基部に配設されている。清掃部材３７は、図２に示すように、その上方に清掃対象（基準マークＭなど）を移動したあと上昇されてこれを清掃する。清掃治具３８は、部品撮像部１５などを清掃するブラシであり、ノズル２３の代わりに実装ヘッド２２に装着される。清掃治具３８は、図３に示すように、その下方に清掃対象（部品撮像部１５など）が配置される位置に実装ヘッド２２を移動したあと、下降されてこれを清掃する。

【0018】

管理ＰＣ４０は、実装システム１０の各装置の情報を管理するコンピュータである。管理ＰＣ４０は、図１に示すように、制御部４１と、記憶部４３と、表示部４７と、入力装置４８とを備えている。制御部４１は、ＣＰＵ４２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されている。記憶部４３は、例えばＨＤＤなど、処理プログラムなど各種データを記憶する装置である。記憶部４３には、実装条件情報３４と同様の実装条件情報４４や、較正関連情報３５と同様の較正関連情報４５などが記憶されている。表示部４７は、各種情報を表示する液晶画面である。入力装置４８は、作業者が各種指令を入力するキーボード及びマウス等を含む。

【0019】

次に、こうして構成された本実施形態の実装システム１０の動作、特に、較正処理を行うと共に実装処理を行う処理について説明する。図４は、制御部３１のＣＰＵ３２で実行される実装処理ルーチンの一例を表すフローチャートである。このルーチンは、記憶部３３に記憶され、作業者の指示により実行される。このルーチンが実行されると、ＣＰＵ３２は、実装条件情報３４を読み出して取得し（Ｓ１００）、較正処理を実行するタイミングであるか否かを判定する（Ｓ１１０）。較正処理の実行タイミングは、実装装置１１の実装処理開始直後や、所定時間（例えば、１時間や２時間など）経過後、所定基板数（例えば、１００枚など）生産後などに設定されている。較正処理の実行タイミングでないときには、ＣＰＵ３２は、実装処理を実行する（Ｓ２５０）。実装処理では、ＣＰＵ３２は、基板Ｓを搬送及び固定させ、実装条件情報３４の配置順に基づいて部品Ｐをノズル２３で採取して基板Ｓに配置し、部品Ｐを配置し終わると、基板Ｓを排出する処理を実行する。次に、ＣＰＵ３２は、生産完了したか否かを判定し（Ｓ２６０）、生産完了していないときには、Ｓ１１０以降の処理を実行する。一方、Ｓ２６０で生産完了したときには、ＣＰＵ３２は、このルーチンを終了する。

【0020】

一方、Ｓ１１０で較正処理の実行タイミングであるときには、ＣＰＵ３２は、較正処理を実行し（Ｓ１２０）、評価値（補正値）を算出する（Ｓ１３０）。較正処理において、ＣＰＵ３２は、使用時間に応じた変化を補正する補正値を求める処理と、組付誤差の補正値を求める処理とを実行する。使用時間に応じた補正値としては、例えば、移動座標の較正、実装ヘッド２２の中心位置較正、部品撮像部１５の分解能較正などが挙げられる。組付誤差の補正値としては、ノズル２３を保管する保管部の位置や、実装ヘッド２２に装着されたノズル２３の位置の補正値などが挙げられる。例えば、移動座標の較正処理では、ＣＰＵ３２は、前回の較正処理によって求められた補正値に基づき部品撮像部１５の中心座標と基準マークＭの中心座標が一致するように実装ヘッド２２を移動させ、その位置で部品撮像部１５により基準マークＭを撮像する。ＣＰＵ３２は、撮像画像に基づいて部品撮像部１５の中心座標に対する基準マークＭの中心座標のずれ量を計測し、ずれ量に基づいて、適正な位置に実装ヘッド２２が位置するように実装ヘッド２２の移動量を調整する補正値を求める。なお、ずれ量そのものが評価値であってもよい。また、ノズル２３の位置較正処理では、ＣＰＵ３２は、実装ヘッド２２にノズル２３を装着した状態で基準マークＭとノズル２３とを部品撮像部１５により撮像し、ノズル２３の先端が適正な位置からどの程度ずれているかを求めこれを矯正する補正値を求める。ＣＰＵ３２は、定期的に同じ条件でこのような較正処理を繰り返し実行し、実装装置１１の動作精度をより高める。

【0021】

さて、評価値（補正値）を求めると、ＣＰＵ３２は、評価値が所定の基準範囲を超える外れ値を示しているか否かを判定する（Ｓ１４０）。図５は、評価値（補正値）の変化を示す説明図である。図６は、評価値（補正値）の外れ値を検出する一例を示す説明図である。求める補正値は、図５に示すように、使用時間に応じて変化することはあるものの、おおよそ一定値を示す。しかし、作業者によるユニットの取り扱いが不十分で変形した場合や、ユニットが劣化した場合、ユニットに何らかの汚れが付着した場合など、補正値は、突発的に大きな変化を示すことがある。このＳ１４０では、このようなユニットに対する突発的なアクシデントを検出するのである。外れ値の検出は、以下のように行うことができる。例えば、所定期間内（例えば１日や１０日など）及び／又は所定数（例えば、１００件や５０００件など）得られた評価値を多数集積し、その第１四分位数Ｑ１と第３四分位数Ｑ３とを算出し、更にＩＱＲ＝Ｑ３－Ｑ１を求める。このとき、外れ値とみなされた評価値は集積から除く。次に、下限値（Ｑ１－ｎ×ＩＱＲ）と上限値（Ｑ３＋ｎ×ＩＱＲ）との間を基準範囲に設定し、この基準範囲を外れたものを外れ値とみなすものとする。ｎは、任意の数であり、検証によって適切な倍数に設定するものとする。このようにして、ＣＰＵ３２は、外れ値を検出する。また、ＣＰＵ３２は、上述した較正処理で得られた各々の補正値に対して、この判定を行うものとする。

【0022】

Ｓ１４０で、評価値が外れ値であるときには、外れ値を示す撮像画像と基準画像と共に保守情報を表示出力する（Ｓ１５０）。図７は、基準マークＭが位相ずれを生じたときの撮像画像表示画面６０の一例を表す説明図である。図８は、基準マークＭに汚れが付着したときの撮像画像表示画面６０の一例を表す説明図である。図９は、部品撮像部１５に汚れが付着したときの撮像画像表示画面６０の一例を表す説明図である。撮像画像表示画面６０は、操作パネル１６の表示部１７に表示される。なお、撮像画像表示画面６０は、管理ＰＣ４０の表示部４７に表示されるものとしてもよい。この撮像画像表示画面６０には、カーソル６１、撮像画像表示欄６２、基準画像表示欄６３、再較正指令キー６４、撮像部清掃指令キー６５、マーク清掃指令キー６６、再開キー６７及び保守情報表示欄６８が配設されている。カーソル６１は、操作部１８の操作に基づいて動作し、表示欄やキーなどを選択する際に操作される。撮像画像表示欄６２は、外れ値を示した撮像画像を表示する欄である。基準画像表示欄６３は、基準画像としての正常時の撮像画像を表示する欄である。作業者は、撮像画像表示欄６２及び基準画像表示欄６３の画像を見比べることにより、撮像関連部材に生じている異常状態を把握することができる。再較正指令キー６４は、較正処理を再度実行する際に押下されるキーである。このキーが押下されると、ＣＰＵ３２は、Ｓ１２０の処理を実行する。撮像部清掃指令キー６５は、清掃部３６により部品撮像部１５を清掃する際に作業者によって押下されるキーである。マーク清掃指令キー６６は、清掃部３６により基準マークＭを清掃する際に作業者によって押下されるキーである。再開キー６７は、実装処理を再開する際に押下されるキーである。保守情報表示欄６８は、撮像関連部材に対して保守作業を実行する旨の保守情報を表示する欄である。なお、ＣＰＵ３２は、撮像画像表示画面６０を表示出力した時点において、実装処理ルーチンを一時停止してもよいし、そのまま継続してもよい。

【0023】

Ｓ１５０のあと、ＣＰＵ３２は、撮像結果に基づいて保守作業が必要となった要因の推定処理及びその解消処理を実行する（Ｓ１６０～Ｓ２２０）。まず、ＣＰＵ３２は、撮像画像と基準画像との一致度を算出し（Ｓ１６０）、一致度が所定の閾値以上であるか否かを判定することによって、保守要因の推定結果を求める（Ｓ１７０）。例えば、外れ値を示した撮像画像と基準画像との一致度が高いときには、基準マークＭの形状は正常に撮像されていることから、撮像関連部材の物理的な変位を保守要因として推定することができる（図７参照）。また、この一致度が低いときには、基準マークＭの形状が正常に撮像されていないことから、撮像関連部材に汚れが付着していることを保守要因として推定することができる。なお、所定の閾値は、撮像関連部材の変位や汚れの付着を判定可能な値として経験的に求めるものとすればよい。Ｓ１７０で、撮像関連部材の変位が保守要因として推定されたときには、ＣＰＵ３２は、エラーを操作パネル１６から作業者に報知し（Ｓ１８０）、このルーチンを終了する。作業者は、このエラーを確認すると、撮像関連部材（基準マークＭ及び／又は部品撮像部１５）の組付位置などを確認する。

【0024】

一方、Ｓ１７０で撮像関連部材の汚染が保守要因として推定されたときには、ＣＰＵ３２は、外れ値を示した撮像画像と基準画像との位相を合わせたときの輝度差を算出し（Ｓ１９０）、汚染対象の推定結果を求める（Ｓ２００）。ＣＰＵ３２は、撮像画像の輝度を分析し、撮像画像と基準画像との輝度差の大きさと輝度差が生じている面積とに基づいて基準マークＭの汚染か部品撮像部１５の汚染かを推定する。例えば、基準マークＭに汚れが付着した場合は、図８の撮像画像表示欄６２Ｂに示すように、輝度差の絶対値は比較的大きいが輝度差を生じる面積は大きくない傾向を示す。一方、部品撮像部１５のガラス面に汚れが付着した場合は、図９の撮像画像表示欄６２Ｃに示すように、輝度差の絶対値は小さいが輝度差を生じる面積は大きくなる傾向がある。このような関係を用いて、ＣＰＵ３２は、保守作業を要する汚染対象（保守要因）を推定することができる。

【0025】

Ｓ２００で汚染対象が基準マークＭであるときには、基準マークＭの保守作業（清掃処理）を清掃部３６に実行させる（Ｓ２１０、図２参照）。この保守作業により、基準マークＭが清掃され、正常な形状に認識されるようになる。一方、Ｓ２００で汚染対象が部品撮像部１５であるときには、部品撮像部１５の保守作業（清掃処理）を清掃部３６に実行させる（Ｓ２２０、図３参照）。この保守作業により、部品撮像部１５のガラス面が清掃され、正常な撮像画像になる。Ｓ２１０、Ｓ２２０のあと、ＣＰＵ３２は、Ｓ１２０以降の処理を実行する。即ち、ＣＰＵ３２は、保守作業を行ったのち、再度、Ｓ１２０で較正処理を実行し、Ｓ１４０で評価値が外れ値であるか否かを判定する。撮像関連部材の汚染が解消されると、評価値は基準範囲を満たすものとなる。なお、複数回に亘って保守作業を行っても評価値が基準範囲を超える外れ値であるときには、ＣＰＵ３２は、エラーを報知してこのルーチンを終了するものとしてもよい。

【0026】

一方、Ｓ１４０で評価値が基準範囲内であるときには、ＣＰＵ３２は、基準範囲の更新設定処理を行い（Ｓ２３０）、較正結果を管理ＰＣ４０や操作パネル１６へ出力する（Ｓ２４０）。基準範囲の更新設定処理において、ＣＰＵ３２は、例えば、新たに得られた補正値を集積し、上述した所定期間及び所定数のデータに含めて基準範囲を設定する処理を行う。そして、Ｓ２４０のあと、ＣＰＵ３２は、Ｓ２５０以降の処理を実行し、このルーチンを終了する。

【0027】

ここで、本実施形態の構成要素と本開示の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の基準マークＭが本開示の基準パターンに相当し、部品撮像部１５が撮像部に相当し、ＣＰＵ３２が判定部、報知処理部及び保守要因推定部に相当し、制御部３１が保守管理装置に相当する。また、実装装置１１が実装装置に相当し、基板処理部１２が基板処理部に相当し、実装部２０が実装部に相当し、清掃部３６が清掃部に相当する。なお、本実施形態では、制御部３１の動作を説明することにより本開示の保守管理方法の一例も明らかにしている。

【0028】

以上説明した本実施形態の実装装置１１は、設けられた基準マークＭ及び基準マークＭを撮像する部品撮像部１５の少なくとも一方を含む撮像関連部材の保守作業を管理する保守管理装置の機能を有する。この実装装置１１は、実装精度を保つために定期的に行われる較正処理時に部品撮像部１５により撮像される撮像結果から得られた評価値に基づいて、撮像関連部材に対して保守作業の要否を判定する。この実装装置１１では、定期的に同じ条件で繰り返し行われる較正処理において、安定した評価値を得ることができるため、撮像関連部材の保守作業をより適切に実行することができる。また、実装装置１１では、保守作業を要することを操作パネル１６から報知することにより、撮像関連部材の保守作業をより適切に実行することができる。更に、実装装置１１は、基準マークＭ及び／又は部品撮像部１５のガラス面の清掃保守作業を報知するため、基準マークＭの汚れや部品撮像部１５のガラス面の汚れなどに対して保守作業を適切に行うことができる。

【0029】

また、ＣＰＵ３２は、評価値が所定の基準範囲を超える外れ値を示すときに保守作業が必要と判定する。評価値が外れ値を示す場合は、何らかの汚れが付着した場合や、強い衝撃などが撮像関連部材に与えられたことがあり得る。この実装装置１１では、このような突発的な状態において、作業者は保守作業を実行することができる。更に、実装装置１１は、報知処理を実行する際に、評価値が所定の基準範囲を超える外れ値を示すときに、この外れ値を示す撮像画像と基準画像とを出力する。この実装装置１１では、作業者は、外れ値を示す撮像画像と基準画像とを見比べることができるため、より正確に保守作業の要否判断を行うことができる。更にまた、ＣＰＵ３２は、所定期間内に得られた複数の評価値又は２以上の所定数の評価値に基づいて基準範囲を設定する。この実装装置１１では、より適切な基準範囲を用いることによって、撮像関連部材の保守作業をより適切に実行することができる。

【0030】

更に、実装装置１１は、撮像関連部材に対して保守作業が必要であると判定された際に、撮像結果に基づいて保守作業が必要となった要因を推定する処理を実行する。この実装装置１１では、保守作業が必要となった要因を推定することによって、保守作業の対象を特定することができ、より適切な保守作業を実行することができる。また、ＣＰＵ３２は、評価値が所定の基準範囲を超える外れ値を示す基準マークＭの撮像画像と、基準マークＭの基準画像との画像の一致度が閾値以上であるときには撮像関連部材の変位を保守要因として推定する一方、画像の一致度が閾値よりも低いときには撮像関連部材の汚染を保守要因として推定する。また、ＣＰＵ３２は、撮像画像の輝度を分析し、撮像画像と基準画像との輝度差の大きさと輝度差が生じている面積とに基づいて基準マークＭの汚染か部品撮像部１５のガラス面の汚染かを推定する。ＣＰＵ３２は、画像の一致度や輝度差の傾向に基づいて保守作業の対象を推定することができる。

【0031】

更にまた、実装装置１１は、撮像関連部材を清掃部材３７及び又は清掃治具３８により清掃する清掃部３６を備え、撮像関連部材に対して保守作業が必要と判定したあと、清掃部３６に撮像関連部材を清掃させる。この実装装置１１では、清掃部３６によって保守作業をより確実に実行することができる。

【0032】

なお、本開示の保守管理装置及び実装装置は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

【0033】

例えば、上述した実施形態では、保守情報表示欄６８に保守情報を表示し、外れ値を示す撮像画像と基準画像とを表示出力するものとして説明したが、いずれか１以上を省略してもよい。実装装置１１は、自動で保守作業を要する撮像関連部材の特定を行い、保守処理を実行するため、これらの表示出力を省略しても撮像関連部材の保守作業をより適切に実行することができる。

【0034】

上述した実施形態では、基準マークＭを基準パターンとして説明したが、基準となる部位、形状及び構造などを含むものとすれば、特にこれに限定されず、例えば、図形や文字などとしてもよい。また、上述した実施形態では、保守作業の要否を判定する評価値は、実装処理に用いられる補正値としたが、これに限定されず、補正値以外に導出される値を用いるものとしてもよい。

【0035】

上述した実施形態では、保守情報の報知処理を実装装置１１で行うものとしたが、実装システム１０に含まれる装置であればよく、管理ＰＣ４０で報知処理を実行してもよいし、他の装置（例えば、印刷装置や検査装置など）で報知処理を実行してもよい。また、上述した実施形態では、評価値の算出や外れ値の検出、保守要因の推定など、保守管理装置の機能を実装装置１１が有するものとしたが、特にこれに限定されず、較正結果を実装装置１１から取得するものとすれば、保守管理装置の機能を管理ＰＣ４０が有するものとしてもよいし、他の装置が有するものとしてもよい。即ち、管理ＰＣ４０や印刷装置、検査装置などの制御部が保守管理装置であるものとしてもよい。この場合においても、撮像関連部材の保守作業をより適切に実行することができる。

【0036】

上述した実施形態では、実装装置１１は、保守要因の推定や保守作業などを実行するものとしたが、保守作業を要する旨を作業者へ報知するものとすれば、特にこれに限定されず、これらのいずれかを省略してもよい。また、実装装置１１は、清掃部３６を備えるものとしたが、これを省略するものとしてもよい。この場合、作業者は、報知された保守情報に基づいて、保守要因を特定し、保守作業を実行するものとする。例えば、実装装置１１は、保守要因が撮像関連部材の変位であるか、汚染であるかを判定したがこれらのいずれかを省略してもよい。また、実装装置１１は、基準マークＭの汚染か部品撮像部１５のガラス面の汚染かを特定するものとしたが、これらを特定しないものとしてもよい。この実装装置１１においても撮像関連部材の保守作業を作業者がより適切に実行することができる。

【0037】

上述した実施形態では、実装ヘッド２２に配設された基準マークＭを部品撮像部１５により撮像する場合を説明したが、特にこれに限定されず、実装装置１１の筐体（基台部分）に配設された基準マークをマーク撮像部２５により撮像するものとし、この基準マークとマーク撮像部２５を撮像関連部材としてもよい。この場合、清掃部材３７は、マーク撮像部２５を清掃し、清掃治具３８は、基準マークを清掃することができる。

【0038】

上述した実施形態では、本開示を実装装置１１として説明したが保守管理装置としてもよいし、保守管理方法としてもよいし、この保守管理方法を実行するプログラムとしてもよい。

【0039】

ここで、本開示の実装装置及び実装方法は、以下のように構成してもよい。本開示の保守管理装置は、前記判定部による前記保守作業の要否の判定結果に基づき、前記撮像関連部材に対して保守作業を実行する旨の保守情報を報知する報知処理を実行する報知処理部、を備えるものとしてもよい。この保守管理装置では、保守作業を要することを報知することにより、撮像部に関連する部材の保守作業をより適切に実行することができる。ここで、報知処理を行う装置は、実装システムに含まれる装置であればよく、実装システムの管理装置で実行してもよいし、実装装置で実行してもよい。

【0040】

報知処理部を備える本開示の保守管理装置において、前記報知処理部は、前記基準パターン及び／又は前記撮像部のガラス面の清掃保守作業の前記報知処理を実行するものとしてもよい。この保守管理装置では、基準パターンの汚れや撮像部のガラス面の汚れなどに対して保守作業を適切に行うことができる。

【0041】

報知処理部を備える本開示の保守管理装置において、前記報知処理部は、前記報知処理を実行する際に、前記評価値が所定の基準範囲を超える外れ値を示すときに該外れ値を示す撮像画像と基準画像とを出力するものとしてもよい。この保守管理装置では、作業者は、外れ値を示す画像と基準画像とを見比べることができるため、より正確に保守作業の要否判断を行うことができる。この「所定の基準範囲」は、例えば、実装装置に突発的な事象が起き、評価値が大きく変動したことがわかる範囲に経験的に定められるものとしてもよい。

【0042】

本開示の保守管理装置において、前記判定部は、前記評価値が所定の基準範囲を超える外れ値を示すときに前記保守作業が必要と判定するものとしてもよい。評価値が外れ値を示す場合は、何らかの汚れが付着した場合や、強い衝撃などが撮像関連部材に与えられたことがあり得る。この保守管理装置では、このような突発的な状態において、作業者は保守作業を実行することができる。

【0043】

所定の基準範囲を用いる本開示の保守管理装置において、前記判定部は、所定期間内に得られた複数の前記評価値又は２以上の所定数の前記評価値に基づいて前記基準範囲を設定するものとしてもよい。この保守管理装置では、より適切な基準範囲を用いることによって、撮像部に関連する部材の保守作業をより適切に実行することができる。

【0044】

本開示の保守管理装置は、前記判定部によって撮像関連部材に対して保守作業が必要であると判定された際に、前記撮像結果に基づいて保守作業が必要となった要因を推定する保守要因推定部、を備えたものとしてもよい。この保守管理装置では、保守作業が必要となった要因を推定することによって、保守作業の対象を特定することができ、より適切な保守作業を実行することができる。この保守管理装置において、前記保守要因推定部は、前記評価値が所定の基準範囲を超える外れ値を示す撮像画像と基準画像とを比較することによって保守要因を推定するものとしてもよい。このとき、前記保守要因推定部は、前記評価値が所定の基準範囲を超える外れ値を示す基準パターンの撮像画像と、基準パターンの基準画像との画像の一致度が閾値以上であるときには前記撮像関連部材の変位を前記保守要因として推定するものとしてもよい。あるいは、前記保守要因推定部は、前記評価値が所定の基準範囲を超える外れ値を示す基準パターンの撮像画像と、基準パターンの基準画像との画像の一致度が閾値よりも低いときには前記撮像関連部材の汚染を前記保守要因として推定するものとしてもよい。また、前記保守要因推定部は、前記撮像画像の輝度を分析し、前記撮像画像と基準画像との輝度差の大きさと輝度差が生じている面積とに基づいて前記基準パターンの汚染か前記ガラス面の汚染かを推定するものとしてもよい。撮像部のガラス面に汚れが付着した場合は、撮像部の焦点位置では無いので、基準パターン側に汚れが付着した時と比べて輝度差は小さいが輝度差を有する面積は大きくなる傾向にある。保守要因推定部は、このような関係を用いて、保守作業の対象を推定することができる。

【0045】

本開示の実装装置は、
基板を処理する基板処理部と、
部品を採取する採取部材を有し採取した部品を前記基板へ配置する実装部と、
基準パターンを撮像する撮像部と、
上述したいずれかの保守管理装置と、
を備えたものである。

【0046】

この実装装置は、上述した保守管理装置と同様に、定期的に同じ条件で繰り返し行われる較正処理において、安定した評価値を得ることができるため、撮像部に関連する部材の保守作業をより適切に実行することができる。

【0047】

本開示の実装装置は、前記撮像関連部材を清掃部材により清掃する清掃部、を備え、前記保守管理装置は、前記撮像関連部材に対して前記保守作業が必要と判定したあと、前記清掃部に前記撮像関連部材を清掃させるものとしてもよい。この実装装置では、清掃部によって保守作業をより確実に実行することができる。

【0048】

本開示の保守管理方法は、
部品を基板に実装する実装装置に設けられた基準パターン及び前記基準パターンを撮像する撮像部の少なくとも一方の保守作業を管理する保守管理方法であって、
前記実装装置の実装精度を保つために定期的に行われる較正処理時に前記撮像部により撮像される撮像結果から得られた評価値に基づいて、前記基準パターン及び前記撮像部のいずれかである撮像関連部材に対して保守作業の要否を判定するステップ、
を含むものである。

【0049】

この保守管理方法は、上述した保守管理装置と同様に、定期的に同じ条件で繰り返し行われる較正処理において、安定した評価値を得ることができるため、撮像部に関連する部材の保守作業をより適切に実行することができる。この保守管理方法において、上述した保守管理装置及び実装装置の種々の態様を採用してもよいし、また、上述した保守管理装置及び実装装置の各機能を実現するような構成を追加してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0050】

本開示は、部品を実装処理する装置の技術分野に利用可能である。

【符号の説明】

【0051】

１０ 実装システム、１１ 実装装置、１２ 基板処理部、１４ 部品供給部、１５ 部品撮像部、１６ 操作パネル、１７ 表示部、１８ 操作部、２０ 実装部、２１ ヘッド移動部、２２ 実装ヘッド、２３ ノズル、２５ マーク撮像部 、３１ 制御部、３２ ＣＰＵ、３３ 記憶部、３４ 実装条件情報、３５ 較正関連情報、３６ 清掃部、３７ 清掃部材、３８ 清掃治具、４０ 管理ＰＣ、４１ 制御部、４２ ＣＰＵ、４３ 記憶部、４４ 実装条件情報、４５ 較正関連情報、４７ 表示部、４８ 入力装置、６０ 撮像画像表示画面、６１ カーソル、６２，６２Ｂ，６２Ｃ 撮像画像表示欄、６３ 基準画像表示欄、６４ 再較正指令キー、６５ 撮像部清掃指令キー、６６ マーク清掃指令キー、６７ 再開キー、６８ 保守情報表示欄、Ｍ 基準マーク、Ｐ 部品、Ｓ 基板。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】