特許 7572837 部品実装システム

(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】2024-10-16

(45)【発行日】2024-10-24

(54)【発明の名称】部品実装システム

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/08 20060101AFI20241017BHJP

   H05K 13/04 20060101ALI20241017BHJP

【ＦＩ】

H05K13/08 D

H05K13/04 A

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020182777

(22)【出願日】2020-10-30

(65)【公開番号】P2022073028

(43)【公開日】2022-05-17

【審査請求日】2023-10-02

(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】横井 勇太

(72)【発明者】

【氏名】小林 貴紘

(72)【発明者】

【氏名】西田 賢志郎

【審査官】加藤 三慶

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－１０３４１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２１４８２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３３５５２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２２／１８０６６３（ＷＯ，Ａ１）

(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】

基板を保持して前記基板に部品を実装する部品実装機が、前記基板の搬送方向に沿ってｎ台（ｎは２以上の整数）配置された部品実装ラインと、
前記部品実装機ごとに設けられ、前記部品実装機で保持する前記基板の画像を撮像する撮像装置と、
前記基板が前記搬送方向の上流側からｋ番目（ｋは１以上（ｎ－１）以下の整数）の前記部品実装機から（ｋ＋１）番目の前記部品実装機に搬送される前の搬送前画像及び前記基板が前記搬送方向の上流側からｋ番目の前記部品実装機から（ｋ＋１）番目の前記部品実装機に搬送された後の搬送後画像を入力し、前記搬送前画像及び前記搬送後画像を利用して、ｋ番目及びｋ番目よりも上流に配置された前記部品実装機によって実装された前記部品の少なくとも一部の搬送の前後での位置のずれ量を求めると共に、前記位置のずれ量が位置ずれ許容範囲を超えたならば、ｋ番目の前記部品実装機から（ｋ＋１）番目の前記部品実装機へのｋ番目の搬送過程で不具合が発生したと判定する不具合判定を行う制御装置と、
を備え、前記制御装置は、前記搬送前画像と前記搬送後画像の差分画像を取得し、前記差分画像に基づいて前記不具合判定を行う部品実装システム。

【請求項2】

請求項１に記載の部品実装システムであって、
前記部品実装ラインよりも前記搬送方向の下流側に設けられ、ｎ番目の前記部品実装機から搬送された前記基板上の前記部品のそれぞれにつき予め定めた目標位置からのずれが外観検査許容範囲に収まっているか否かを判定する外観検査装置
を備え、
前記制御装置は、前記外観検査装置において前記外観検査許容範囲を超えたと判定されたならば、１番目から（ｎ－１）番目の搬送過程にそれぞれについて前記不具合判定を行う、
部品実装システム。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の部品実装システムであって、
前記ｋ番目の搬送過程の前記不具合判定を行うタイミングを任意に設定するタイミング設定装置
を備えた部品実装システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、部品実装システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、基板に対して部品を実装する複数の実装機が基板の搬送方向に沿って配置された部品実装ラインにおいて、部品が適切な位置に実装されない事態（以下、位置ずれと称する）が発生した際に、原因を特定する方法が知られている。例えば、特許文献１には、各実装機に設けられたカメラで基板の画像を撮像し、各カメラで撮像した画像と基板に部品が適切に実装された際のマスターデータとの相違点を検出し、位置ずれの発生原因を特定する方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００８－１０３４１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１に記載の方法を用いて、下流側の部品実装機へ基板を搬送する搬送過程に位置ずれの原因があると特定するまでには、以下のような処理を行う必要がある。具体的には、まず、下流側の部品実装機に基板が搬送される前の画像を撮像し、搬送前の画像とそれに対応するマスターデータとを比較し、相違点が検出されていないことを確認する。そして、下流側に配置された実装機に搬送されたあとの基板の画像を撮像し、搬送後の画像とそれに対応するマスターデータとの比較を行い、相違点を検出されたことを確認する。すなわち、搬送前の画像及び搬送後の画像のそれぞれをマスターデータと比較する必要があり、効率的に位置ずれの原因の特定を行うことができなかった。

【0005】

本開示はこのような課題を解決するためになされたものであり、部品を実装した後に、基板を下流側の部品実装機へ搬送する搬送過程で位置ずれが発生している場合において、位置ずれの原因の特定を効率的に行うことを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の部品実装システムは、
基板を保持して前記基板に部品を実装する部品実装機が、前記基板の搬送方向に沿ってｎ（ｎは２以上の整数）台配置された部品実装ラインと、
前記部品実装機ごとに設けられ、前記部品実装機で保持する前記基板の画像を撮像する撮像装置と、
前記基板が前記搬送方向の上流側からｋ番目（ｋは１以上（ｎ－１）以下の整数）の前記部品実装機から（ｋ＋１）番目の前記部品実装機に搬送される前の搬送前画像及び前記基板が前記搬送方向の上流側からｋ番目の前記部品実装機から（ｋ＋１）番目の前記部品実装機に搬送された後の搬送後画像を入力し、前記搬送前画像及び前記搬送後画像を利用して、ｋ番目及びｋ番目よりも上流に配置された前記部品実装機によって実装された前記部品の少なくとも一部の搬送の前後での位置のずれ量を求めると共に、前記位置のずれ量が位置ずれ許容範囲を超えたならば、ｋ番目の前記部品実装機から（ｋ＋１）番目の前記部品実装機へのｋ番目の搬送過程で不具合が発生したと判定する不具合判定を行う制御装置と、
を備えたものである。

【0007】

この部品実装装システムでは、制御装置は、基板が搬送方向の上流側からｋ番目の部品実装機から（ｋ＋１）番目の部品実装機に搬送される前の搬送前画像及び基板が搬送方向の上流側からｋ番目の部品実装機から（ｋ＋１）番目の部品実装機に搬送された後の搬送後画像を入力する。また、制御装置は、搬送前画像及び搬送後画像を利用して、ｋ番目及びｋ番目よりも上流に配置された部品実装機によって実装された部品の少なくとも一部の搬送の前後での位置のずれ量を求める。更に、制御装置は、位置のずれ量が位置ずれ許容範囲を超えたならば、ｋ番目の部品実装機から（ｋ＋１）番目の部品実装機へ搬送するｋ番目の搬送過程で不具合が発生したと判定する。すなわち、搬送方向の上流側に位置する部品実装機で撮像された画像と下流側に位置する部品実装機で撮像された画像とを比較することにより、搬送過程に不具合が発生したか否かを判定する。そのため、不具合が発生した搬送過程を特定するにあたり、搬送前の画像及び搬送後の画像をマスターデータと比較する必要はない。よって、ずれ量が位置ずれ許容範囲を超過する事態が、不具合が発生した搬送過程に起因したものであるという原因特定を効率的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】部品実装システム１の概略構成を示す斜視図。

【図2】部品実装機１０の外観斜視図。

【図3】制御装置６０と管理装置８０との電気的な接続関係を示すブロック図。

【図4】部品実装ルーチンの一例を示すフローチャート。

【図5】部品実装機１０で部品を実装する様子を示す図。

【図6】目標実装位置データ９５の一例を示す図。

【図7】不具合判定ルーチンの一例を示すフローチャート。

【図8】搬送前画像Ｉｍ１の一例を示す図。

【図9】搬送後画像Ｉｍ２の一例を示す図。

【図10】搬送後画像Ｉｍ２の一例を示す図。

【図11】検査結果９０の一例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

次に、本開示の発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態の部品実装システム１の概略を示す構成図である。図２は、部品実装機１０の外観斜視図、図３は、制御装置６０と管理装置８０との電気的な接続関係を示すブロック図である。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１，２に示した通りとする。

【0010】

部品実装システム１は、図１に示すように、印刷機２と、印刷検査機３と、部品実装ライン１２と、外観検査装置１３と、システム全体を管理する管理装置８０と、を備える。印刷機２は、基板Ｓ上にはんだを印刷して回路パターンを形成する。印刷検査機３は、印刷機２で印刷されたはんだの状態を検査する。複数の部品実装機１０は、部品を基板Ｓに実装する実装動作を行なうと共に基板Ｓに部品が実装されたか否かの実装検査を行なう。印刷機２と印刷検査機３と部品実装ライン１２と外観検査装置１３とは、基板Ｓの搬送方向（左から右へ向かう方向）に並べて設置されて生産ラインを構成する。

【0011】

部品実装ライン１２は、図１に示すように、基板Ｓの搬送方向（Ｘ軸方向）に沿って配置されたｎ台（ｎは２以上の整数、ここでは５台）の部品実装機１０を有する。部品実装機１０は、図２に示すように、部品を供給する部品供給装置２１と、基板Ｓを搬送する基板搬送装置２２と、部品を吸着する吸着ノズルを有するヘッド４０と、ヘッド４０をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させるヘッド移動装置３０と、実装機全体をコントロールする制御装置６０（図３参照）と、を備える。また、部品実装機１０は、これらの他に、吸着ノズルに吸着させた部品の吸着姿勢を撮像するためのパーツカメラ２３や、交換用の吸着ノズルを収容するノズルステーション２４、基板Ｓを撮像するためのマークカメラ４３なども備えている。マークカメラ４３は、下方が撮像領域であり、基板Ｓの基準位置や部品を配置する基準位置などを示す基板Ｓに付された基準マークＭ１，Ｍ２を読み取るカメラである。なお、部品実装ライン１２に配置されたｎ台の部品実装機１０について、基板Ｓの搬送方向の上流から順に、１番目の部品実装機１０、２番目の部品実装機１０、…、ｎ番目の部品実装機１０と称することとする。

【0012】

外観検査装置１３は、部品実装ライン１２の下流側に配置されている。外観検査装置１３は、図示しないカメラでｎ番目の部品実装機１０から搬送されてきた基板Ｓを上方から撮像し、撮像した画像に基づき基板Ｓ上の部品のそれぞれにつき、実際の実装位置と予め定めた目標実装位置とのずれ量が外観検査許容範囲に収まっているか否かを判定する、検査装置である。

【0013】

部品供給装置２１は、例えば、所定間隔で部品を収容したキャリアテープが巻回されたテープリールと、駆動モータの駆動によりテープリールからキャリアテープを引き出して部品供給位置まで送り出すテープ送り機構と、を備えるテープフィーダとして構成される。この部品供給装置２１（テープフィーダ）は、部品実装機１０が備える図示しないフィーダ台に着脱可能に取り付けられる。

【0014】

基板搬送装置２２は、Ｙ軸方向に間隔を空けて配置される一対のコンベアレールを備えており、一対のコンベアレールを駆動することにより基板Ｓを図１の左から右（搬送方向）へと搬送する。

【0015】

ヘッド移動装置３０は、図２に示すように、一対のＸ軸ガイドレール３１と、Ｘ軸スライダ３２と、Ｘ軸アクチュエータ３３（図３参照）と、一対のＹ軸ガイドレール３５と、Ｙ軸スライダ３６と、Ｙ軸アクチュエータ３７（図３参照）と、を備える。一対のＹ軸ガイドレール３５は、Ｙ軸方向に互いに平行に延在するように筐体１１の上段に設置される。Ｙ軸スライダ３６は、一対のＹ軸ガイドレール３５に架け渡され、Ｙ軸アクチュエータ３７の駆動によりＹ軸ガイドレール３５に沿ってＹ軸方向に移動する。一対のＸ軸ガイドレール３１は、Ｘ軸方向に互いに平行に延在するようにＹ軸スライダ３６の下面に設置される。Ｘ軸スライダ３２は、一対のＸ軸ガイドレール３１に架け渡され、Ｘ軸アクチュエータ３３の駆動によりＸ軸ガイドレール３１に沿ってＸ軸方向に移動する。Ｘ軸スライダ３２にはヘッド４０が取り付けられており、ヘッド移動装置３０は、Ｘ軸スライダ３２とＹ軸スライダ３６とを移動させることで、ヘッド４０をＸ軸方向とＹ軸方向とに移動させる。

【0016】

ヘッド４０は、吸着ノズルをＺ軸（上下）方向に移動させるＺ軸アクチュエータ４１（図３参照）と、吸着ノズルをＺ軸周りに回転させるθ軸アクチュエータ４２（図３参照）とを備える。ヘッド４０は、吸着ノズルの吸引口に負圧源を連通させることで、吸引口に負圧を作用させて部品を吸着することができる。また、ヘッド４０は、吸着ノズルの吸引口に正圧源を連通させることで、吸引口に正圧を作用させて部品の吸着を解除することができる。

【0017】

制御装置６０は、図３に示すように、ＣＰＵ６１を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ６１の他に、ＲＯＭ６２と、ＨＤＤ６３と、ＲＡＭ６４と、入出力インタフェース６５とを備える。これらは、バス６６を介して電気的に接続されている。制御装置６０には、Ｘ軸スライダ３２の位置を検知するＸ軸位置センサ３４からの位置信号や、Ｙ軸スライダ３６の位置を検知するＹ軸位置センサ３８からの位置信号、マークカメラ４３からの画像信号、パーツカメラ２３からの画像信号などが入出力インタフェース６５を介して入力されている。一方、制御装置６０からは、部品供給装置２１への制御信号や、基板搬送装置２２への制御信号、Ｘ軸アクチュエータ３３への駆動信号、Ｙ軸アクチュエータ３７への駆動信号、Ｚ軸アクチュエータ４１への駆動信号、θ軸アクチュエータ４２への駆動信号、パーツカメラ２３への制御信号、マークカメラ４３への制御信号などが入出力インタフェース６５を介して出力されている。また、制御装置６０は、管理装置８０と双方向通信可能に接続されており、互いにデータや制御信号のやり取りを行っている。

【0018】

管理装置８０は、例えば、汎用のコンピュータであり、図３に示すように、ＣＰＵ８１とＲＯＭ８２とＨＤＤ８３（又はＳＳＤ）とＲＡＭ８４と入出力インタフェース８５などを備える。これらは、バス８６を介して電気的に接続されている。この管理装置８０には、マウスやキーボード等の入力デバイス８７から入力信号が入出力インタフェース８５を介して入力されている。管理装置８０は、外観検査装置１３と双方向通信可能に接続されている。また、管理装置８０からは、ディスプレイ８８への画像信号が入出力インタフェース８５を介して出力されている。ＨＤＤ８３は、基板Ｓの生産ジョブを記憶している。ここで、基板Ｓの生産ジョブには、各部品実装機１０においてどの部品をどの順番で基板Ｓへ実装するか、また、そのように部品を実装した基板Ｓを何枚作製するかなどの生産スケジュールが含まれる。管理装置８０は、オペレータが入力デバイス８７を介して入力したデータに基づいて生産ジョブを生成し、生成した生産ジョブを各部品実装機１０へ送信することで、各部品実装機１０に対して生産の開始を指示する。

【0019】

次に、こうして構成された本実施形態の部品実装システム１における部品実装機１０の動作について、図４～図６を用いて説明する。図４は部品実装ルーチンの一例を示すフローチャート、図５は部品実装機１０で部品を実装する様子を示す図、図６は目標実装位置データ９５の一例を示す図である。なお、本実施形態において、左右方向（Ｘ軸）及び前後方向（Ｙ軸）は、図５に示した通りとする（上下方向（Ｚ軸）は、紙面垂直方向）。

【0020】

部品実装ルーチンは、１～ｎ番目の部品実装機１０のそれぞれに備えられた制御装置６０のＲＯＭ６２に記憶されており、部品実装機１０に基板Ｓが搬送されてくると開始される。部品実装ルーチンは、１～ｎ番目の部品実装機１０のそれぞれにおいて実行される。ｍ番目（ｍは１～ｎのいずれかの整数）の部品実装機１０のＣＰＵ６１は、本ルーチンが開始されると、まず、搬送後画像Ｉｍ２を撮像する（Ｓ１００）。具体的には、ＣＰＵ６１は、マークカメラ４３を制御して、部品実装機１０に搬送された直後の状態、すなわち、図５に示す状態Ａの基板Ｓの画像を撮像し、ＨＤＤ６３に記憶する。続いて、ＣＰＵ６１は、基板Ｓの位置を検出する（Ｓ１１０）。具体的には、搬送後画像Ｉｍ２から基準マークＭ１，Ｍ２を検出して、基準マークＭ１，Ｍ２の位置に基づき基板Ｓの位置を検出する。

【0021】

続いて、ＣＰＵ６１は、搬送後画像Ｉｍ２を管理装置８０に出力する（Ｓ１２０）。すると、管理装置８０のＣＰＵ８１は、その搬送後画像Ｉｍ２をｍ番目の部品実装機１０と対応づけてＨＤＤ８３に記憶する。

【0022】

続いて、ＣＰＵ６１は、基板Ｓに部品を実装する（Ｓ１３０）。具体的には、ＣＰＵ８１は、まず、ＨＤＤ８３に記憶された目標実装位置データ９５から、部品Ｐ１～Ｐ４の基板Ｓに対する目標実装位置を取得する。ここで、目標実装位置データ９５は、図６に示すように、基板Ｓを、基板Ｓの左前の角を原点ＯとするＸＹ平面とした場合に、各部品の中心のＸ軸座標、各部品の中心のＹ軸座標、及び各部品の長辺とＹ軸に平行な線とがなす角度Ｑ（図９参照）を、部品に対応付けて記憶させたデータである。そして、ＣＰＵ８１は、Ｓ１１０で取得した基板Ｓの位置に対して、目標実装位置データ９５から取得した目標実装位置に部品Ｐ１～Ｐ４が実装されるように、ヘッド移動装置３０及びヘッド４０を制御する。

【0023】

続いて、ＣＰＵ６１は、搬送前画像Ｉｍ１を撮像する（Ｓ１４０）。具体的には、ＣＰＵ６１は、マークカメラ４３を制御して、搬送方向の下流側に搬送される直前の状態、すなわち、図５に示す状態Ｂの基板Ｓの画像を撮像し、ＨＤＤ６３に記憶する。

【0024】

続いて、ＣＰＵ６１は、搬送前画像Ｉｍ１を管理装置８０に出力する（Ｓ１５０）。すると、管理装置８０のＣＰＵ８１は、その搬送前画像Ｉｍ１をｍ番目の部品実装機１０と対応づけてＨＤＤ８３に記憶する。その後、ＣＰＵ６１は、基板搬送装置２２を制御して基板Ｓを下流側に搬送し（Ｓ１６０）、本ルーチンを終了する。

【0025】

次に、外観検査装置１３の動作について説明する。外観検査装置１３は、図示しないカメラでｎ番目の部品実装機１０から搬送されてきた基板Ｓを上方から撮像し、撮像した画像に基づき基板Ｓ上の部品のそれぞれにつき、実際の実装位置と予め定めた目標実装位置とのずれが外観検査許容範囲に収まっているか否かを検査し、その検査結果を管理装置８０に出力する。具体的には、外観検査装置１３は、位置ずれが外観検査許容範囲を超えた部品があったならば検査に異常があった旨を管理装置８０に出力し、そのような部品がなかったならば検査が良好だった旨を管理装置８０に出力する。

【0026】

次に、管理装置８０の動作について、図７～図１１を用いて説明する。図７は不具合判定ルーチンの一例を示すフローチャート、図８はｋ番目の搬送前画像Ｉｍ１の一例を示す図、図９及び図１０はｋ番目の搬送後画像Ｉｍ２の一例を示す図、図１１は検査結果９０の一例を示す図である。

【0027】

不具合判定ルーチンは、管理装置８０のＲＯＭ８２に記憶されている。本ルーチンは、外観検査装置１３から検査に異常があった旨が入力されると、開始される。

【0028】

管理装置８０のＣＰＵ８１は、本ルーチンが開始されると、まず、ｋに初期値１をセットし（Ｓ２００）、ｋ番目の搬送過程の搬送前の位置ずれを演算する（Ｓ２１０）。具体的には、ＣＰＵ８１は、ｋ番目の部品実装機１０が管理装置８０に入力した搬送前画像Ｉｍ１において、基準マークＭ１，Ｍ２の位置に基づき基板Ｓの位置を検出する。続いて、ＣＰＵ８１は、基板Ｓ上の部品Ｐ１～Ｐ４のそれぞれについて、中心のＸ軸座標の値、中心のＹ軸座標の値及び角度Ｑを求める。このときの基板Ｓ上の部品Ｐ１～Ｐ４は、ｋ番目の部品実装機１０が実装した部品やｋ番目よりも上流に配置された部品実装機１０が実装した部品である。次に、ＣＰＵ８１は、目標実装位置データ９５から、部品Ｐ１～Ｐ４の目標実装位置のＸ軸座標の値、目標実装位置のＹ軸座標の値及び目標の角度Ｑを取得する。次に、ＣＰＵ８１は、基板Ｓ上の部品Ｐ１～Ｐ４のそれぞれについて、目標実装位置のＸ軸座標と実際の実装位置のＸ軸座標との差、目標実装位置のＹ軸座標と実際の実装位置のＹ軸座標との差及び目標の角度Ｑと実際の角度Ｑとの差（搬送前の位置ずれ）を算出する。そして、ＣＰＵ８１は、図１１の搬送前の位置ずれ欄９０ａに示すように、部品と搬送前の位置ずれとを対応付けてＨＤＤ８３に記憶する。

【0029】

続いて、ＣＰＵ８１は、ｋ番目の搬送過程の搬送後の位置ずれを演算する（Ｓ２２０）。具体的には、ＣＰＵ８１は、（ｋ＋１）番目の部品実装機１０が入力した搬送後画像Ｉｍ２について、Ｓ２１０と同様の処理を行い、（ｋ＋１）番目の部品実装機１０に搬送された後の基板Ｓ上の部品Ｐ１～Ｐ４のそれぞれについて、搬送後の位置ずれを求める。そして、ＣＰＵ８１は、図１１の搬送後の位置ずれ欄９０ｂに示すように、部品と搬送後の位置ずれとを対応付けてＨＤＤ８３に記憶する。

【0030】

続いて、ＣＰＵ８１は、ｋ番目の搬送過程の搬送前後の位置ずれ量を演算する（Ｓ２３０）。具体的には、ＣＰＵ８１は、部品Ｐ１～Ｐ４ごとに、Ｓ２１０で取得した搬送前の位置ずれとＳ２２０で取得した搬送後の位置ずれとの差を求めて、位置ずれ量（搬送前後でのＸ座標の値の差、Ｙ座標の値の差及び角度Ｑの値の差）を取得する。そして、ＣＰＵ８１は、図１１の位置ずれ量の欄９０ｃに示すように、部品と位置ずれ量とを対応付けてＨＤＤ８３に記憶する。ｋ番目の搬送過程では、ｋ番目の部品実装機１０が実装した部品のほかｋ番目よりも上流に配置された部品実装機１０が実装した部品も位置ずれを起こすことがあるが、Ｓ２３０ではこれらの部品の位置ずれ量を演算する。

【0031】

続いて、ＣＰＵ８１は、ｋ番目の搬送過程に不具合が発生したか否かを判定する（Ｓ２４０）。具体的には、ＣＰＵ８１は、Ｓ２３０で取得した位置ずれ量のうち、Ｘ軸座標の値の差、Ｙ軸座標の値の差及び角度Ｑの値の差のうち少なくとも１つが予め定めた位置ずれ許容範囲を超えたならば、ｋ番目の搬送過程に不具合が発生したと判定する。例えば、ｋ番目の搬送過程の搬送前画像Ｉｍ１が図８に示すような画像であり、搬送後画像Ｉｍ２が図９に示すような画像であり、搬送前後の位置ずれ量が図１１に示すような値となっているならば、搬送の前後で部品Ｐ４の中心のＸ軸座標の値と、部品Ｐ４の角度Ｑとが予め定めた位置ずれ許容範囲を超えているとして、ｋ番目の搬送過程に不具合が発生したと判定する。一方、Ｓ２３０で算出した位置ずれ量のうち、Ｘ軸座標の値の差、Ｙ軸座標の値の差及び角度Ｑの値の差のいずれもが予め定めた位置ずれ許容範囲を超えていないならば、ｋ番目の搬送過程に不具合は発生していないと判定する。例えば、ｋ番目の搬送過程の搬送前画像Ｉｍ１が図８に示すような画像であり、搬送後画像Ｉｍ２が図１０のような画像ならば、位置ずれ量が位置ずれ許容範囲内であるとして、ｋ番目の搬送過程に不具合は発生していないと判定する。

【0032】

Ｓ２４０でｋ番目の搬送過程に不具合が発生したと判定したならば、ＣＰＵ８１は、ｋ番目の搬送過程に不具合が発生した旨をＨＤＤ８３に記憶する（Ｓ２５０）。その後、ＣＰＵ８１は、ｋの値を１インクリメントし（Ｓ２６０）、ｋがｎに達したか否かを判定し（Ｓ２７０）、ｋがｎに達していなければＳ２１０以降の処理を実行する。一方、Ｓ２６０でｋがｎに達していたならば、ＣＰＵ８１は不具合判定の結果をディスプレイ８８に表示させ（Ｓ２８０）、本ルーチンを終了する。

【0033】

Ｓ２５０において、ＨＤＤ８３に不具合が発生した搬送過程が記憶されていた場合には、ＣＰＵ８１は何番目の搬送過程で不具合が発生したかをディスプレイ８８に表示させる。一方、ＨＤＤ８３に不具合が発生した搬送過程が１つも記憶されていなかった場合には、ＣＰＵ８１は、いずれの搬送過程でも不具合が発生していなかった旨をディスプレイ８８に表示させる。

【0034】

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。本実施形態の部品実装システム１が本開示の部品実装システムに相当し、部品実装ライン１２が部品実装ラインに相当し、部品実装機１０が部品実装機に相当し、マークカメラ４３が撮像装置に相当し、管理装置８０が制御装置に相当する。また、外観検査装置１３が外観検査装置に相当する。

【0035】

以上詳述した部品実装システム１では、管理装置８０は、基板Ｓが搬送方向の上流側からｋ番目の部品実装機１０から（ｋ＋１）番目の部品実装機１０に搬送される前の搬送前画像Ｉｍ１及び基板Ｓが搬送方向の上流側からｋ番目の部品実装機１０から（ｋ＋１）番目の部品実装機１０に搬送された後の搬送後画像Ｉｍ２を入力する。また、管理装置８０は、搬送前画像Ｉｍ１及び搬送後画像Ｉｍ２を利用して、ｋ番目及びｋ番目よりも上流に配置された部品実装機１０によって実装された部品Ｐ１～Ｐ４の搬送の前後での位置のずれ量を求める。更に、管理装置８０は、位置のずれ量が位置ずれ許容範囲を超えたならば、ｋ番目の部品実装機から（ｋ＋１）番目の部品実装機へ搬送するｋ番目の搬送過程で不具合が発生したと判定する。すなわち、搬送方向の上流側に位置する部品実装機１０で撮像された画像と下流側に位置する部品実装機１０で撮像された画像とを比較することにより、搬送過程に不具合が発生したか否かを判定する。そのため、不具合が発生した搬送過程を特定するにあたり、搬送前画像Ｉｍ１及び搬送後画像Ｉｍ２をマスターデータと比較する必要はない。よって、ずれ量が位置ずれ許容範囲を超過する事態が、不具合が発生した搬送過程に起因したものであるという原因特定を効率的に行うことができる。

【0036】

また、部品実装システム１では、部品実装ライン１２よりも搬送方向の下流側に設けられ、ｎ番目の部品実装機１０から搬送された基板Ｓ上の部品のそれぞれにつき予め定めた目標位置からのずれ量が外観検査許容範囲に収まっているか否かを判定する外観検査装置１３を備えており、管理装置８０は、外観検査装置１３において外観検査許容範囲を超えたと判定されたならば、１番目から（ｎ－１）番目の搬送過程にそれぞれについて不具合判定を行う。そのため、外観検査装置１３で外観検査許容範囲を超えた際に、搬送過程の不具合判定を行うことができる。よって、不具合の特定を行うことによる生産効率の低下を抑制することができる。

【0037】

なお、本開示は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明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。

【0038】

例えば上述した実施形態では、搬送前画像Ｉｍ１から搬送前の位置ずれを取得し、搬送後画像Ｉｍ２から搬送後の位置ずれを取得し、搬送前の位置ずれと搬送後の位置ずれとの差から位置ずれ量を求め、位置ずれ量に基づいて不具合判定を行ったがこれに限られない。例えば、搬送前画像Ｉｍ１と搬送後画像Ｉｍ２の差分画像を取得し、差分画像に基づいて不具合判定を行ってもよい。こうすれば、基板Ｓ上の目標実装位置に対する各部品の実装位置のずれを求める必要がない。

【0039】

上述した実施形態では、不具合判定ルーチンは、外観検査装置１３から、基板Ｓ上に実装された部品のそれぞれにつき、目標実装位置からの位置ずれが、予め定めた外観検査許容範囲を超えた旨の検査結果が入力されたときに開始されたがこれに限られない。例えば、部品実装システム１は、搬送過程の不具合判定を行うタイミングを任意に設定するタイミング設定装置を備えており、タイミング設定装置により不具合判定ルーチンが開始されるタイミングを任意に設定できるものとしてもよい。こうすれば、例えば、そのタイミングを部品実装ライン１２の運転開始時に設定した時は、搬送過程で不具合が発生したか否かの確認を行ったうえで、運転を開始することができる。この場合、タイミング設定装置は管理装置８０とは別の装置として設けられてもよいし、管理装置８０がタイミング設定装置を兼ねていてもよい。

【0040】

上述した実施形態では、部品実装ルーチンにおいて、搬送前画像の撮像（Ｓ１４０）及び搬送前画像の管理装置８０への出力（Ｓ１５０）を常時行っていたがこれに限られない。例えば、外観検査装置１３から、各部品実装機１０で基板Ｓに実装した部品のそれぞれにつき、目標実装位置からの位置ずれが、予め定めた外観検査許容範囲を超えた旨の検査結果が入力されたときにのみ搬送前画像の撮像（Ｓ１４０）及び搬送前画像の管理装置８０への出力（Ｓ１５０）を行うものとしてもよい。また、搬送後画像の管理装置８０への出力（Ｓ１２０）についても、目標実装位置からの位置ずれが予め定めた外観検査許容範囲を超えた旨の検査結果が入力されたときにのみ行うものとしてもよい。

【0041】

上述した実施形態において、ｎ番目の部品実装機１０が搬送前画像Ｉｍ１を管理装置８０に出力し、外観検査装置１３が搬送後画像Ｉｍ２を管理装置８０に出力するものとしてもよい。この場合、管理装置８０は、Ｓ２１０～Ｓ２４０の処理を行い、ｎ番目の部品実装機１０から外観検査装置１３への搬送過程で不具合が発生したか否かの不具合判定を行うようにしてもよい。

【0042】

上述した実施形態において、外観検査装置１３において位置ずれが外観検査許容範囲を超えた部品を特定して検査に異常があった旨を出力してもよい。その場合、その部品を実装した部品実装機１０からその直下の部品実装機１０への搬送過程について不具合が発生したか否かを判定するようにしてもよい。

【0043】

上述した実施形態では、位置ずれ量を演算する対象となる基板Ｓ上の部品（以下、対象部品という）は、ｋ番目の部品実装機１０によって実装された部品のすべてと、ｋ番目よりも上流に配置された部品実装機１０によって実装された部品のすべてを含むとしたが、それらのうちの一部の部品を含むとしてもよい。例えば、対象部品は、ｋ番目の部品実装機１０によって実装された部品のすべてを含んでいてもよいし、一部を含んでいてもよいし、まったく含んでいなくてもよい。また、対象部品は、ｋ番目よりも上流に配置された部品実装機１０によって実装された部品のすべてを含んでいてもよいし、一部を含んでいてもよいし、まったく含んでいなくてもよい。但し、対象部品は、少なくとも１つの部品を含む。対象部品の設定は、搬送前の基板Ｓ上に実装されている部品の中から、オペレータが適宜選択して管理装置８０に入力してもよい。あるいは、外観検査装置１３によって異常があった部品を対象部品に設定してもよい。

【0044】

本開示の部品実装システムは以下のように構成してもよい。

【0045】

本開示の部品実装システムにおいて、前記部品実装ラインよりも前記搬送方向の下流側に設けられ、ｎ番目の前記部品実装機から搬送された前記基板上の前記部品のそれぞれにつき予め定めた目標位置からのずれが外観検査許容範囲に収まっているか否かを判定する外観検査装置を備えていてもよく、前記制御装置は、前記外観検査装置において前記外観検査許容範囲を超えたと判定されたならば、１番目から（ｎ－１）番目の搬送過程にそれぞれについて前記不具合判定を行うものとしてもよい。こうすれば、外観検査装置で外観検査許容範囲を超えた際に、搬送過程の不具合判定を行うことができる。そのため、不具合の特定を行うことによる生産効率の低下を抑制することができる。

【0046】

本開示の部品実装システムにおいて、前記ｋ番目の搬送過程の前記不具合判定を行うタイミングを任意に設定するタイミング設定装置を備えていてもよい。こうすれば、例えば、そのタイミングを実装ラインの運転開始時に設定した時は、搬送過程で不具合が発生したか否かの確認を行ったうえで、運転を開始することができる。

【0047】

本開示の部品実装システムにおいて、前記位置のずれ量は、（ｋ＋１）番目の前記部品実装機に搬送される前に、前記基板上の目標位置に対するｋ番目の前記部品実装機で実装された前記部品の実装位置のずれと、（ｋ＋１）番目の前記部品実装機に搬送された後に、前記基板上の目標位置に対するｋ番目の前記部品実装機で実装された前記部品の実装位置のずれとの差としてもよい。

【0048】

本開示の部品実装システムにおいて、前記位置のずれ量は、前記搬送前画像と前記搬送後画像との差分に基づいて算出されるものとしてもよい。こうすれば、基板上の目標位置に対する部品の実装位置のずれを求める必要がない。

【産業上の利用可能性】

【0049】

本発明は、部品実装装置や部品実装装置を組み込んだ部品実装システムなどに利用可能である。

【符号の説明】

【0050】

１ 部品実装システム、２ 印刷機、３ 印刷検査機、１０ 部品実装機、１１ 筐体、１２ 部品実装ライン、１３ 外観検査装置、２１ 部品供給装置、２２ 基板搬送装置、２３ パーツカメラ、２４ ノズルステーション、３０ ヘッド移動装置、３１ Ｘ軸ガイドレール、３２ Ｘ軸スライダ、３３ Ｘ軸アクチュエータ、３４ Ｘ軸位置センサ、３５ Ｙ軸ガイドレール、３６ Ｙ軸スライダ、３７ Ｙ軸アクチュエータ、３８ Ｙ軸位置センサ、４０ ヘッド、４１ Ｚ軸アクチュエータ、４２ θ軸アクチュエータ、４３ マークカメラ、６０ 制御装置、６１ ＣＰＵ、６２ ＲＯＭ、６３ ＨＤＤ、６４ ＲＡＭ、６５ 入出力インタフェース、６６ バス、８０ 管理装置、８１ ＣＰＵ、８２ ＲＯＭ、８３ ＨＤＤ、８４ ＲＡＭ、８５ 入出力インタフェース、８６ バス、８７ 入力デバイス、８８ ディスプレイ、９０ 検査結果、９５ 目標実装位置データ、Ｄ 搬送方向、Ｉｍ１ 搬送前画像、Ｉｍ２ 搬送後画像、Ｍ１ 基準マーク、Ｍ２ 基準マーク、Ｏ 原点、Ｐ１～Ｐ４，Ｐ１１，Ｐ１２ 部品、Ｑ 角度、Ｓ 基板。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】