(57)【要約】【課題】検知部による保持部材の検知機能に支障が生じても、基板の生産を継続できる部品装着機を提供する。【解決手段】部品装着機は、水平方向に移動可能な装着ヘッドと、前記装着ヘッドに交換可能に取り付けられ、機内の所定位置に位置決めされた基板に装着する部品を部品供給装置から採取して保持する保持部材と、前記装着ヘッドに配設され、前記保持部材の有無を検知する検知部と、前記装着ヘッドが前記部品供給装置から前記基板に移動する途中で、前記保持部材に保持された前記部品を撮像して認識する部品認識用カメラと、前記検知部で前記保持部材の有無の検知に支障が生じたときに、前記部品認識用カメラを用いて前記保持部材の有無を検知する切り替え制御を行う制御部と、を備える。【選択図】図５
2020013876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に移動可能な装着ヘッドと、
前記装着ヘッドに交換可能に取り付けられ、機内の所定位置に位置決めされた基板に装着する部品を部品供給装置から採取して保持する保持部材と、
前記装着ヘッドに配設され、前記保持部材の有無を検知する検知部と、
前記装着ヘッドが前記部品供給装置から前記基板に移動する途中で、前記保持部材に保持された前記部品を撮像して認識する部品認識用カメラと、
前記検知部で前記保持部材の有無の検知に支障が生じたときに、前記部品認識用カメラを用いて前記保持部材の有無を検知する切り替え制御を行う制御部と、
を備える部品装着機。
【請求項２】
前記装着ヘッドは、取り付けられた前記保持部材の個数が相違する複数種類の保持ツールのいずれかを交換可能に有し、
前記装着ヘッドが有する前記保持ツールの種類および動作状況の少なくとも一方に応じて、前記検知部の少なくとも一部の配設高さを変更する昇降駆動部をさらに備える、
請求項１に記載の部品装着機。
【請求項３】
前記検知部が前記保持部材の有無を検知できない重故障を監視する重故障監視部をさらに備え、
前記制御部は、前記重故障監視部が前記重故障を検出したときに、手動指令にしたがって、または自動で前記切り替え制御を行う、
請求項１または２に記載の部品装着機。
【請求項４】
前記検知部は、前記保持部材に保持された前記部品を側方から撮像して認識するヘッドカメラユニットにより兼ねられる、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の部品装着機。
【請求項５】
前記ヘッドカメラユニットは、認識性能が低下して前記部品を認識できない軽故障となっても、前記検知部として機能し、
前記制御部は、前記ヘッドカメラユニットの前記認識性能がさらに低下して前記保持部材の有無を検知できない重故障となったときに、前記切り替え制御を行う、
請求項４に記載の部品装着機。
【請求項６】
機内に配置され、複数の前記保持部材を前記装着ヘッドとの間で交換可能に収容する交換ステーションをさらに備え、
前記検知部は、少なくとも前記保持部材が交換されたときに動作する、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の部品装着機。
【請求項７】
前記保持部材は、供給される負圧エアにより前記部品を吸着する吸着ノズルである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の部品装着機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、基板に部品を装着する装着作業を行う部品装着機に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線が施された基板に部品を装着するための対基板作業を実施して、回路基板を量産する技術が普及している。対基板作業を実施する対基板作業機の代表例として、部品装着機がある。部品装着機は、一般的に、部品を採取および保持する吸着ノズル等の保持部材、ならびに、保持部材に保持された部品を撮像して認識する部品認識用カメラを備える。さらに、保持部材の交換が良好に行われたか否かを検知する検知部を備えて、信頼性を高める技術も実用化されている。交換された保持部材の検知に関連する技術例が特許文献１〜３に開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示された部品装着機は、並んだ３本の吸着ノズルの側面画像を一括して撮像する撮像装置と、撮像した画像を処理する画像処理装置とを備える。この画像処理装置は、両端の吸着ノズルの部品の有無および部品吸着姿勢を認識するとともに、中間の吸着ノズルの有無を認識する。これによれば、ノズル交換確認用の光センサを搭載する必要が無く、部品吸着動作とノズル交換動作の両方を確認する機能を比較的低コストで搭載できる、とされている。
【０００４】
また、特許文献２には、吸着ノズルが取り出した電子部品の有無を検出する部品有無検出装置と、吸着ノズルに吸着保持された電子部品を撮像して認識する認識カメラおよび認識処理装置とを備え、認識処理装置の認識処理結果に部品認識異常が無ければ、電子部品をプリント基板上に装着する部品装着機が開示されている。さらに、部品有無検出装置が部品無しを検出すると共に認識処理結果が部品有りの場合に、装置の運転を停止させる制御装置を設けている。これによれば、部品有無検出装置の故障を判別できる、とされている。この技術では、認識カメラおよび認識処理装置が正しいものとして、部品有無検出装置の故障を判定している。
【０００５】
また、特許文献３に開示されたノズル取付状態の検査方法は、ノズルを検査位置に移動する工程と、ノズルを部品認識用のカメラにより撮像する工程と、認識結果をノズルデータと対比してノズルの有無および種類を判別する工程と、ノズルの取付エラーが検出されたときに報知する工程とを含む。これによれば、従来作業者の目視などの不確実な方法で行われていたノズル取付状態の検査を確実に効率よく行うことができ、マシントラブルを予防できる、とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１４７８０６号
【特許文献２】特開２０１０−１９９４４６号公報
【特許文献３】特開平１１−２０４９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１〜３において、吸着ノズルおよび吸着された部品の有無を検知する撮像装置や部品有無検出装置に故障が発生すると、通常、部品装着機は停止する。このとき、故障した装置を機器メーカに送り返して修理すると、単に復旧費用および復旧時間が必要となるだけでなく、ユーザ側での生産停止が長期間に及ぶおそれがある。
【０００８】
本明細書では、検知部による保持部材の検知機能に支障が生じても、基板の生産を継続できる部品装着機を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本明細書は、水平方向に移動可能な装着ヘッドと、前記装着ヘッドに交換可能に取り付けられ、機内の所定位置に位置決めされた基板に装着する部品を部品供給装置から採取して保持する保持部材と、前記装着ヘッドに配設され、前記保持部材の有無を検知する検知部と、前記装着ヘッドが前記部品供給装置から前記基板に移動する途中で、前記保持部材に保持された前記部品を撮像して認識する部品認識用カメラと、前記検知部で前記保持部材の有無の検知に支障が生じたときに、前記部品認識用カメラを用いて前記保持部材の有無を検知する切り替え制御を行う制御部と、を備える部品装着機を開示する。
【発明の効果】
【００１０】
本明細書で開示する部品装着機では、検知部による保持部材の検知機能に支障が生じたとき、検知部に代え部品認識用カメラを用いて保持部材の有無を検知することができる。したがって、部品装着機は、基板の生産を継続できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態の部品装着機の全体構成を模式的に示す平面図である。
【図２】保持ツールおよびヘッドカメラユニットを斜め下方からみた斜視図である。
【図３】保持ツールおよびヘッドカメラユニットを斜め上方からみた斜視図である。
【図４】保持ツールおよびヘッドカメラユニットを模式的に示す側面図である。
【図５】実施形態の部品装着機の動作を説明する制御装置の制御フローの図である。
【図６】図５中の交換動作のサブフローの詳細を示した図である。
【図７】図５中の故障時処理のサブフローの詳細を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
１．実施形態の部品装着機１の全体構成
実施形態の部品装着機１について、図１〜図７を参考にして説明する。図１は、実施形態の部品装着機１の全体構成を模式的に示す平面図である。部品装着機１は、基板Ｋに部品を装着する装着作業を実施する。図１の紙面左側から右側に向かう方向が基板Ｋを搬送するＸ軸方向、紙面下側（前側）から紙面上側（後側）に向かう方向がＹ軸方向となる。部品装着機１は、基板搬送装置２、部品供給装置３、部品移載装置４、部品認識用カメラ６、および制御装置７などが機台１０に組み付けられて構成される。
【００１３】
基板搬送装置２は、符号を省略したガイドレール、搬送ベルト、およびクランプ機構などで構成される。搬送ベルトは、ガイドレールに沿って輪転することにより、載置された基板Ｋを機内の作業実施位置まで搬入する。クランプ機構は、基板Ｋを作業実施位置に位置決めする。部品移載装置４による部品の装着作業が終了した後、クランプ機構は基板Ｋを解放し、搬送ベルトは基板Ｋを機外に搬出する。
【００１４】
部品供給装置３は、Ｘ軸方向に並んで配列された複数のフィーダ３１により構成される。各フィーダ３１は、多数の部品が一列に収納されたキャリアテープを、先端側の供給位置３２に向けて送り出す。キャリアテープは、供給位置３２で部品を採取可能に供給する。
【００１５】
部品移載装置４は、ヘッド駆動機構４１、移動体４２、装着ヘッド４３、保持ツール４４、保持部材４５、基板認識用カメラ４６、およびヘッドカメラユニット５などで構成される。ヘッド駆動機構４１は、直動機構により移動体４２を水平二方向に駆動する。装着ヘッド４３は、移動体４２の前側に設けられ、移動体４２と共に水平方向に移動する。装着ヘッド４３の下側に、保持ツール４４が交換可能に設けられる。保持ツール４４の下側には、保持部材４５が交換可能に取り付けられる。保持部材４５は、部品供給装置３から部品を採取して保持し、基板Ｋに装着する。本実施形態において、保持部材４５は、供給される負圧エアにより部品を吸着する吸着ノズルとされている。
【００１６】
保持ツール４４は、取り付け可能な保持部材４５の個数が相違する複数種類が用意されている。交換される保持ツール４４は、基板搬送装置２と部品供給装置３の間の機台１０上に配設されたツール交換ステーション４７に載置される。これにより、保持ツール４４は、自動で交換される。図略の遮光検知センサは、検知光が遮光されたことを以って、保持ツール４４が所定位置に取り付けられたことを検知する。
【００１７】
また、保持部材４５も、大きさの異なる複数種類が用意されている。交換される保持部材４５は、基板搬送装置２と部品供給装置３の間の機台１０上に配設された部材交換ステーション４８に載置される。これにより、保持部材４５も、自動で交換される。保持部材４５の交換による取り付けが良好に行われたか否かは、通常時には、ヘッドカメラユニット５により検知される。
【００１８】
基板認識用カメラ４６は、装着ヘッド４３と並んで移動体４２に設けられる。基板認識用カメラ４６は、光軸が下向きとなるように配設され、基板Ｋに付設された位置マークを上方から撮像する。取得された画像データは画像処理され、基板Ｋの作業実施位置が正確に求められる。基板認識用カメラ４６として、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子を有するデジタル式の撮像装置を例示できる。ヘッドカメラユニット５は、装着ヘッド４３の下側の保持ツール４４の前側に設けられる。ヘッドカメラユニット５の詳細な構成については後述する。
【００１９】
部品認識用カメラ６は、ツール交換ステーション４７と部材交換ステーション４８の間の機台１０上に設けられる。部品認識用カメラ６は、光軸が上向きとなるように配設される。部品認識用カメラ６は、装着ヘッド４３が部品供給装置３から基板Ｋに移動する途中で、保持部材４５に保持された部品を下方から撮像して認識する。部品認識用カメラ６として、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を有するデジタル式の撮像装置を例示できる。
【００２０】
制御装置７は、機台１０に組み付けられており、その配設位置は特に限定されない。制御装置７は、ＣＰＵを有してソフトウェアで動作するコンピュータ装置により構成される。なお、制御装置７は、複数のＣＰＵが機内に分散配置され、かつ通信連結されて構成されてもよい。
【００２１】
制御装置７は、制御機能部として、装着制御部７１、交換制御部７２、昇降制御部７３、軽故障監視部７４、重故障監視部７５、およびモード切り替え制御部７６を有する。装着制御部７１は、予め記憶した装着ジョブプログラムにしたがって、部品の装着作業を制御する。装着制御部７１を始めとする各制御機能部の機能については、後の動作説明の中で詳述する。
【００２２】
２．保持ツール４４およびヘッドカメラユニット５の詳細構成
次に、保持ツール４４およびヘッドカメラユニット５の詳細な構成について説明する。図２は、保持ツール４４およびヘッドカメラユニット５を斜め下方からみた斜視図である。また、図３は、保持ツール４４およびヘッドカメラユニット５を斜め上方からみた斜視図である。さらに、図４は、保持ツール４４およびヘッドカメラユニット５を模式的に示す側面図である。図２〜図４に示された保持ツール４４は、１２個の保持部材４５（吸着ノズル）を交換可能に有し、図中では１個の保持部材４５のみが例示されている。
【００２３】
保持ツール４４は、円柱状に形成されており、回転駆動される。保持ツール４４の外周側には、１２本のホルダ４４１が周方向に等間隔に配置される。保持ツール４４は、各ホルダ４４１を上下方向に摺動可能に支持する。各ホルダ４４１の下端部に、保持部材４５が交換可能に取り付けられる。各ホルダ４４１の外周に、圧縮スプリング４４２が配置される。圧縮スプリング４４２は、保持ツール４４に対してホルダ４４１を上方に付勢する。これにより、各ホルダ４４１は、通常時に上昇端に位置する。
【００２４】
保持ツール４４の特定の回転位相に、昇降位置が設定されている。昇降位置に位置するホルダ４４１は、図示されないノズルレバーによって下方に駆動され、下降端まで下降する。また、ホルダ４４１は、軸を中心にして回転駆動される。さらに、ホルダ４４１に取り付けられた保持部材４５には、ホルダ４４１を介して負圧エアおよび正圧エアが選択的に供給される。これにより、昇降位置の保持部材４５は、下降するとともに必要に応じて回転し、部品の採取動作および装着動作を行う。
【００２５】
また、保持ツール４４は、円柱形状の反射部材４４５を下部の中央に有する。反射部材４４５の高さは、上昇端に位置する保持部材４５よりも下方に突出するように設定される。反射部材４４５は、保持部材４５に保持された部品をヘッドカメラユニット５が撮像するときに、円筒外周面で照明光を反射する。さらに、反射部材４４５は、ヘッドカメラユニット５が撮像するときの背景となる。
【００２６】
上記した以外に、４個の中形の保持部材４５Ｍを有する保持ツール４４Ｍ、および、１個の大形の保持部材４５Ｌを有する保持ツール４４Ｌが用意されている（図１参照）。保持ツール（４４、４４Ｍ、４４Ｌ）は、説明した以外の種類を含んでもよく、また、４種類以上あってもよい。
【００２７】
ヘッドカメラユニット５は、保持部材４５に保持された部品を側方から撮像して認識する。ヘッドカメラユニット５は、図４に示されるように、保持ツール４４の側方に臨んで配設される。ヘッドカメラユニット５は、カメラ部５１、光学基板部５２、および昇降駆動部５９などで構成される。カメラ部５１は、装着ヘッド４３から下方に延びた支持部材４３１に設けられる。カメラ部５１は、光軸が横向きとされ、光学基板部５２を通して保持ツール４４の下部を撮像できるように配設される。カメラ部５１として、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を有するデジタル式の撮像装置を例示できる。
【００２８】
光学基板部５２は、保持ツール４４とカメラ部５１の間に配設される。光学基板部５２は、装着ヘッド４３から下方に延びて昇降可能な支持部材４３２に設けられる。光学基板部５２は、横に長い部材であり、中央部と、中央部の左右両端から屈折して保持ツール４４を囲む右側部および左側部とからなる。光学基板部５２は、中央部に３個の透過窓５３、および２個のプリズム５４を有する。３個の透過窓５３は、矩形であり、左右方向に離隔して配置される。各透過窓５３には、透明なガラス板が嵌めこまれる。中央の透過窓５３は、昇降位置の保持部材４５の画像を直線経路でカメラ部５１に送る中央光路を形成する。
【００２９】
２個のプリズム５４は、左右の透過窓５３のカメラ部５１の側に配置される。左側の透過窓５３およびプリズム５４は、左側光路を形成する。つまり、昇降位置のすぐ左側の保持部材４５の画像は、左側の透過窓５３を透過した後にプリズム５４で屈折されて、カメラ部５１に送られる。一方、右側の透過窓５３およびプリズム５４は、右側光路を形成する。つまり、昇降位置のすぐ右側の保持部材４５の画像も、右側の透過窓５３を透過した後にプリズム５４で屈折されて、カメラ部５１に送られる。これにより、カメラ部５１は、並んだ３個の保持部材４５の画像を撮像視野に収めることができる。
【００３０】
また、光学基板部５２は、中央部、右側部、および左側部の保持ツール４４に対向する側の面に複数の光源５５を有する。正確には、光源５５は、透過窓５３の間に２個ずつ横に並んで配設され、右側部および左側部に７個ずつ横に並んで配設される。光源５５は、カメラ部５１の撮像時に、照明光を投射して、保持部材４５および保持された部品を照明する。光源５５として、発光ダイオードを例示でき、これに限定されない。
【００３１】
本実施形態において、中央光路により取得される画像データにより、昇降位置の保持部材４５の有無が検知される。検知された結果は、画像データの画像処理によって確認される。したがって、ヘッドカメラユニット５は、保持部材４５の有無を検知する検知部を兼ねる。また、左側光路および右側光路により取得される画像データにより、昇降位置の左右の保持部材４５に保持された部品の有無、形状、大きさ、および保持姿勢などが認識される。認識された結果は、画像データの画像処理によって確認される。加えて、左側光路および右側光路により取得される画像データにより、昇降位置の左右の保持部材４５が装着動作を行った後に部品を保持していないことが確認される。
【００３２】
昇降駆動部５９は、装着ヘッド４３の内部に設けられる。昇降駆動部５９は、昇降制御部７３からの指令にしたがい、支持部材４３２とともに光学基板部５２を昇降駆動する。具体的に、１個の大形の保持部材４５Ｌを有する保持ツール４４Ｌが取り付けられたときに、光学基板部５２は、上方に駆動される。これは、大形の保持部材４５Ｌに保持された大形の部品が光学基板部５２に接触することを防止するためである。ヘッドカメラユニット５は、大形の保持部材４５Ｌが保持する大形の部品の撮像を省略する。
【００３３】
ヘッドカメラユニット５は、破損などの故障が皆無でない。例えば、光学基板部５２が昇降することによる部材の摩耗や微少変形に起因して三つの光路に誤差が生じ、ヘッドカメラユニット５の認識性能が低下する場合がある。ヘッドカメラユニット５の認識性能が或る程度低下すると、部品の形状や保持姿勢を認識するときの画像処理で誤差が増大したりエラーの発生頻度が上昇したりして、良好な認識を行えない軽故障となる。それでも、ヘッドカメラユニット５は、保持部材４５が有るか無いかを検知することはできる。ヘッドカメラユニット５の認識性能がさらに低下すると、保持部材４５の有無も検知できない重故障となる。換言すると、ヘッドカメラユニット５の検知部としての機能に支障が生じる。
【００３４】
３．実施形態の部品装着機１の動作
次に、実施形態の部品装着機１の動作について、制御装置７の制御機能部の機能と併せて説明する。制御装置７の交換制御部７２は、保持ツール４４の交換動作、および保持部材４５の交換動作を制御する。昇降制御部７３は、ヘッドカメラユニット５の昇降駆動部５９を制御する。軽故障監視部７４は、ヘッドカメラユニット５の軽故障を監視する。重故障監視部７５は、ヘッドカメラユニット５の重故障を監視する。モード切り替え制御部７６は、通常時モードと応急時モードの切り替えを制御する。
【００３５】
通常時モードは、ヘッドカメラユニット５の正常時および軽故障時に設定されるモードである。通常時モードにおいて、保持ツール４４に取り付けられる保持部材４５の有無の検知は、ヘッドカメラユニット５により行われる。応急時モードは、ヘッドカメラユニット５の重故障時に切り替えられるモードである。応急時モードにおいて、保持ツール４４に取り付けられる保持部材４５の有無の検知は、ヘッドカメラユニット５に代え部品認識用カメラ６を用いて行われる。
【００３６】
図５は、実施形態の部品装着機１の動作を説明する制御装置７の制御フローの図である。部品装着機１の初期状態において、ヘッドカメラユニット５は正常であり、通常時モードで装着作業が進められる。図５のステップＳ１で、装着制御部７１は、採取装着サイクルを設定する。
【００３７】
採取装着サイクルとは、保持部材４５が部品供給装置３から部品を採取および保持し、部品認識用カメラ６に移動して撮像され、基板Ｋに移動して当該の部品を装着する一連の作業手順である。採取装着サイクルのデータには、装着する部品の種類、採取位置、装着位置、および装着順序、ならびに、使用する保持ツール４４および保持部材４５などの情報が含まれる。複数の採取装着サイクルのデータおよび実行順序は、前述した装着ジョブプログラムに記述されている。
【００３８】
次のステップＳ２で、交換制御部７２は、設定された採取装着サイクルを実行する際に、保持ツール４４または保持部材４５の交換が必要であるか否かを判定する。交換制御部７２は、装着ジョブプログラムを参照して、この判定を容易に行うことができる。交換が必要である場合に、制御フローの実行は、交換動作のサブフローＳＦ１（後述）に分岐される。交換が不要である場合のステップＳ３で、装着制御部７１は、装着ヘッド４３を部品供給装置３に移動させ、保持部材４５に部品の採取動作を実行させる。
【００３９】
次のステップＳ４で、装着制御部７１は、ヘッドカメラユニット５に撮像動作を実行させる。装着制御部７１は、左側光路および右側光路により取得された画像データを画像処理して、保持部材４５に保持された部品を側方から見た保持姿勢を確認する。また、軽故障監視部７４は、装着制御部７１の画像処理の結果に基づいて、ヘッドカメラユニット５の軽故障の有無を確認する。さらに、重故障監視部７５は、中央光路により取得された画像データの画像処理の結果に基づいて、ヘッドカメラユニット５の重故障の有無を確認する。
【００４０】
次のステップＳ５で、装着制御部７１は、ヘッドカメラユニット５の軽故障または重故障が新たに発生したか否かを判定する。軽故障または重故障が新たに発生した場合に、制御フローの実行は、故障時処理のサブフローＳＦ２（後述）に分岐される。
【００４１】
ヘッドカメラユニット５が正常である場合、軽故障が継続している場合、および重故障が継続している場合に、制御フローの実行は、ステップＳ６に進められる。ステップＳ６で、装着制御部７１は、装着ヘッド４３を部品認識用カメラ６に移動させて、保持部材４５および部品の撮像動作を実行させる。装着制御部７１は、取得された画像データを画像処理して、保持部材４５に保持された部品を下方から見た保持姿勢を認識する。ヘッドカメラユニット５が正常である場合、部品の保持姿勢は、ヘッドカメラユニット５による側方からの認識、および、部品認識用カメラ６による下方からの認識が併用されて、認識精度が高められる。
【００４２】
次のステップＳ７で、装着制御部７１は、装着ヘッド４３を基板Ｋに移動させ、保持部材４５に部品の装着動作を実行させる。次いで、制御フローの実行は、ステップＳ１に戻される。この後、２回目のステップＳ１で、次の採取装着サイクルが設定される。以降、ステップＳ１からステップＳ７までのループが繰り返される。１枚の基板Ｋに対する全ての採取装着サイクルが終了すると、当該の基板Ｋが搬出される。この後、次の基板Ｋが搬入され、図５に示される制御フローが繰り返される。
【００４３】
次に、図６は、図５中の交換動作のサブフローＳＦ１の詳細を示した図である。図６のステップＳ１１で、交換制御部７２は、保持ツール４４の交換が必要であるか否かを判定する。交換が必要である場合のステップＳ１２で、交換制御部７２は、装着ヘッド４３をツール交換ステーション４７に移動させて、保持ツール４４の交換動作を実行させる。交換動作の良否は、前述した遮光検知センサによって検知される。ステップＳ１１で保持ツール４４の交換が不要である場合、および、ステップＳ１２の終了後、制御フローの実行は、ステップＳ１３に合流される。
【００４４】
ステップＳ１３で、交換制御部７２は、保持部材４５の交換が必要であるか否かを判定する。交換が必要である場合のステップＳ１４で、交換制御部７２は、装着ヘッド４３を部材交換ステーション４８に移動させて、保持部材４５の交換動作を実行させる。ステップＳ１３で保持部材４５の交換が不要である場合、および、ステップＳ１４の終了後、制御フローの実行は、ステップＳ１５に合流される。
【００４５】
次のステップＳ１５で、交換制御部７２は、通常時モードであるか、応急時モードであるかを判定する。通常時モードであるときのステップＳ１６で、交換制御部７２は、ヘッドカメラユニット５に撮像動作を実行させて、交換された保持部材４５の有無を検知させる。さらに、交換制御部７２は、取得した画像データを画像処理して、保持部材４５の有無を認識する。
【００４６】
また、応急時モードであるときのステップＳ１７で、交換制御部７２は、装着ヘッド４３を部品認識用カメラ６に移動させ、保持部材４５の撮像動作を実行させて、交換された保持部材４５の有無を検知させる。さらに、交換制御部７２は、取得した画像データを画像処理して、保持部材４５の有無を認識する。ここで、部品認識用カメラ６による下方からの撮像であっても、保持部材４５の有無を検知することは可能である。この検知方法では、既存の部品認識用カメラ６を流用でき、加えて、撮像視野に収まる複数の保持部材４５の有無をまとめて検知できる。反面、装着ヘッド４３の移動が必要となるため、通常時モードと比較して検知時間が長くなる。ステップＳ１６またはステップＳ１７の終了後、制御フローの実行は、ステップＳ１８に合流される。
【００４７】
ステップＳ１８で、交換制御部７２は、保持部材４５が有ることを確認して、制御フローの実行をステップＳ１９に進める。仮に保持部材４５が無い場合、ステップＳ２２で、交換制御部７２は、異常時処理を実行する。例えば、交換制御部７２は、保持部材４５が無い異常時であることをオペレータに通報して、対処を待つ。
【００４８】
ステップＳ１９で、昇降制御部７３は、取り付けられている保持部材４５が大形であるか否かを判定する。保持部材４５が大形であるときのステップＳ２０で、昇降制御部７３は、昇降駆動部５９を制御して、光学基板部５２を上昇させる。以降、ヘッドカメラユニット５は、大形の保持部材４５Ｌに保持された大形の部品の撮像を省略する。また、保持部材４５が中形または小形であるときのステップＳ２１で、昇降制御部７３は、昇降駆動部５９を制御して、光学基板部５２を下降させる。以降、ヘッドカメラユニット５は、中形または小形の保持部材４５に保持された部品の撮像を実施する。ステップＳ２０またはステップＳ２１の終了後、制御フローの実行は、図５のステップＳ３に戻される。
【００４９】
次に、図７は、図５中の故障時処理のサブフローＳＦ２の詳細を示した図である。図７のステップＳ３１で、軽故障であるかそれとも重故障であるかが判別される。軽故障である場合のステップＳ３２で、装着制御部７１は、ヘッドカメラユニット５による部品の認識を未実施と決定する。これにより、以降の部品の保持姿勢の認識は、部品認識用カメラ６のみで行われるが、装着作業に支障は生じない。なお、図５のステップＳ４で説明したヘッドカメラユニット５の撮像動作は、重故障を監視するために継続される。
【００５０】
また、重故障である場合のステップＳ３３で、モード切り替え制御部７６は、モード切り替えを要請する。例えば、モード切り替え制御部７６は、「ヘッドカメラユニット５に重故障が発生したので、モード切り替え指令を発してください。」とオペレータに要請する。次のステップＳ３４で、モード切り替え制御部７６は、オペレータのモード切り替え指令（手動指令）を待つ。モード切り替え指令を受け取った後のステップＳ３５で、モード切り替え制御部７６は、通常時モードから応急時モードへ切り替える。ステップＳ３２またはステップＳ３５の終了後、制御フローの実行は、図５のステップＳ６に戻される。
【００５１】
上述したように、ヘッドカメラユニット５が重故障である場合の応急時モードでも、図５に示される制御フローは繰り返して実行され、基板Ｋの生産が継続される。ただし、部品の保持姿勢の認識が部品認識用カメラ６のみとなる点、および、保持部材４５の有無の検知に装着ヘッド４３の移動が必要となるため通常時モードと比較して検知時間が長くなる点に留意する必要がある。このため、オペレータは、ヘッドカメラユニット５の修理または良品との交換を計画的に進めて、応急時モードを通常時モードに戻すことが好ましい。
【００５２】
実施形態の部品装着機１では、ヘッドカメラユニット５による保持部材４５の検知機能に支障が生じたとき、ヘッドカメラユニット５に代え部品認識用カメラ６を用いて保持部材４５の有無を検知することができる。したがって、部品装着機１は、基板Ｋの生産を継続できる。これにより、部品装着機１の生産停止に伴って発生する損失が低減される。
【００５３】
４．実施形態の応用および変形
なお、保持ツール４４は、装着ヘッド４３に交換不能に設けられてもよい。また、保持ツール４４の有無を検知する検知部として、ヘッドカメラユニット５でなくセンサなどを用いることもできる。さらに、実施形態において、ヘッドカメラユニット５の一部である光学基板部５２が昇降するが、ヘッドカメラユニット５の全体が昇降してもよい。これによれば、複数種類の保持ツール（４４、４４Ｍ、４４Ｌ）で保持部材（４５、４５Ｍ、４５Ｌ）の取り付け高さが相違していても、ヘッドカメラユニット５を昇降させて撮像動作を行うことができる。また、部品供給装置３がトレー式装置からなり、保持部材４５が部品を挟持するチャックであってもよい。その他にも、部品供給装置３と保持部材４５の組み合わせは変更可能である。
【００５４】
さらに、図５のステップＳ４において、軽故障監視部７４および重故障監視部７５は、装着制御部７１の画像処理の結果を利用しているが、これに限定されない。例えば、軽故障監視部７４および重故障監視部７５は、故障の監視だけを目的として、部品が保持されていない保持部材４５をヘッドカメラユニット５に撮像させ、軽故障や重故障の有無を監視してもよい。また、重故障監視部７５は、ステップＳ４で動作せずに、ステップＳ１６でヘッドカメラユニット５が保持部材４５を撮像動作した後に動作してもよい。さらに、重故障監視部７５は、昇降駆動部５９の動作状況を把握して重故障を監視する方法を併用することもできる。
【００５５】
また、図６のステップＳ１６およびステップＳ１７に示されるように、保持部材４５の有無の検知は、保持部材４５が交換された後に１回行われるが、これに限定されない。例えば、ヘッドカメラユニット５が一定の時間間隔で保持部材４５の有無を検知する構成を採用すれば、装着作業の途中における保持部材４５の不慮の脱落を監視できる。
【００５６】
さらに、図７のステップＳ３３〜ステップＳ３５で説明した手動指令によるモード切り替えは、必須でない。例えば、モード切り替え制御部７６は、ステップＳ３３で、応急時モードへの切り替えを自動で実行し、ステップＳ３４で、モード切り替えの終了をオペレータに通知してもよい。また、部品の種類によっては、ヘッドカメラユニット５による側方からの認識、例えば、部品の傾きやリードの平坦度の認識が必須とされる場合がある。この場合には、本実施形態の適用が見送られる。実施形態の構成および動作は、その他にも様々な応用や変形が可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１：部品装着機    ２：基板搬送装置    ３：部品供給装置    ４：部品移載装置    ４３：装着ヘッド    ４４、４４Ｍ、４４Ｌ：保持ツール    ４５、４５Ｍ、４５Ｌ：保持部材    ４６：基板認識用カメラ    ４８：部材交換ステーション    ５：ヘッドカメラユニット    ５１：カメラ部    ５２：光学基板部    ５９：昇降駆動部    ６：部品認識用カメラ    ７：制御装置    ７１：装着制御部    ７２：交換制御部    ７３：昇降制御部    ７４：軽故障監視部    ７５：重故障監視部    ７６：モード切り替え制御部    Ｋ：基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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