(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を基板に装着する部品実装装置であって、
前記部品を吸着し前記基板に装着する装着装置と、
前記装着装置の吸着ノズルの形状を複数回計測する計測装置と、
前記計測装置の計測結果に基づいて、前記部品実装装置の動作に生産スループットを低下させる動作が発生したか否かを判定し、前記生産スループットを低下させる動作が発生した場合に、その発生時刻を記憶部に記憶させる演算装置とを備え、
前記演算装置は、前記記憶部に記憶された前記発生時刻の情報に基づいて、発生間隔を算出し、前記発生間隔の情報が予め定められた閾値よりも大きい場合には前記生産スループットの低下が継続すると判定し、
前記生産スループットの低下が継続すると判定した場合に、前記演算装置は、前記吸着ノズルの形状の計測値間の差分の情報に基づいて、前記計測装置が前記生産スループットの低下の原因である確率を算出し、前記確率、または前記確率と前記生産スループットの低下量との積が所定の閾値よりも大きい場合に、前記計測装置を生産スループット低下の原因として対策を出力することを特徴とする部品実装装置。
【請求項２】
請求項１に記載の部品実装装置において、
前記演算装置は、前記基板への前記部品の装着動作をやり直した場合に、その装着動作をやり直した時刻を前記発生時刻として前記記憶部に記憶させることを特徴とする部品実装装置。
【請求項３】
請求項１に記載の部品実装装置において、
前記演算装置は、前記生産スループットの低下の原因または前記原因に対する対策に対応した前記部品実装装置の部位の取り寄せ指示を出力することを特徴とする部品実装装置。
【請求項４】
部品を吸着し基板に装着する装着装置を用いて前記部品を基板に装着する部品実装装置の生産スループット低下原因特定方法であって、
前記部品実装装置の演算装置により、前記部品実装装置の動作に生産スループットを低下させる動作が発生したか否かを判定し、前記生産スループットを低下させる動作が発生した場合に、その発生時刻を記憶部に記憶させ、前記記憶部に記憶された前記発生時刻の情報に基づいて、発生間隔を算出し、前記発生間隔の情報が予め定められた閾値よりも大きい場合には前記生産スループットの低下が継続すると判定し、前記生産スループットの低下が継続すると判定した場合に、吸着ノズル形状の計測値間の差分の情報に基づいて、計測装置が前記生産スループットの低下の原因である確率を算出し、前記確率、または前記確率と前記生産スループットの低下量との積が所定の閾値よりも大きい場合に、前記計測装置を生産スループット低下の原因として対策を出力することを特徴とする部品実装装置の生産スループット低下原因特定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップマウンタなどの部品を基板に実装する部品実装装置に関し、特に、その生産スループットの低下を特定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品を回路基板に装着する部品実装装置では、部品供給装置のフィーダに保持されている部品を、装着ヘッドの吸着ノズルで吸着して、回路基板の所定の位置に搬送して装着している。
【０００３】
このような部品実装装置では、部品が装着された回路基板を生産する速さである生産スループットを高く保つことが重要である。そのため生産スループット低下時には、その低下原因を特定して対策することが必要になる。
【０００４】
生産スループット低下の要因として、部品実装装置の各部位の動作異常が挙げられる。例えば、部品実装装置は部品を吸着ノズルで吸着した後に、部品を吸着した吸着ノズルをセンサにて計測し、部品の姿勢の異常を判定する。そして、部品の姿勢に異常がある場合は、部品の再吸着動作と部品の廃棄動作とを行う。そのため、その廃棄と再吸着動作の分だけ生産スループットは低下する。
【０００５】
生産スループットを低下させる動作異常として、前述の姿勢判定の例のように追加の動作を部品実装装置が実行することや、部品実装装置の実行する動作が想定された速さに達しない場合が挙げられる。
【０００６】
したがって、部品実装装置の生産スループットが低下した場合には、その低下の要因となっている動作異常の原因を特定し、対策することが必要である。
【０００７】
このような部品実装装置において、部品を回路基板に装着する速さを測定しその速さから、部品実装装置の生産スループット低下の原因を特定する方法が知られている［例えば、特許第３５８３１２１号公報（特許文献１）参照］。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３５８３１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載された方法では、生産スループット低下の継続性を判定することができない。また、特定した原因の確からしさに応じて対策の必要性を判定することができない。
【００１０】
部品実装装置の生産スループット低下に対策するためには、部品実装装置の生産を停止することが必要になるため、生産スループット低下が一時的なものであれば、対策をしない方が生産スループットを高く保つことができる。
【００１１】
また、誤った原因について対策を実行してしまうと、対策しても生産スループットを高めることができず、対策のために部品実装装置を停止させた分だけ生産スループットが低下してしまうため、特定した原因の確からしさが低い場合には、対策しない方が生産スループットを高く保つことができる。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、生産スループット低下の継続性を判定し、生産スループット低下の原因とその原因の確からしさを表す確率を算出し、生産スループット低下が継続し、かつ確率の値が大きい場合に、生産スループット低下の原因と対策を提示することができる部品実装装置およびその生産スループット低下原因特定方法を提供することにある。
【００１３】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。
【００１５】
すなわち、代表的なものの概要は、部品を吸着し基板に装着する装着装置の状態を計測する計測装置の計測結果に基づいて、部品実装装置の動作に生産スループットを低下させる動作が発生したか否かを判定し、生産スループットを低下させる動作が発生した場合に、その発生時刻を記憶部に記憶させる演算装置を備え、演算装置は、記憶部に記憶された発生時刻の情報に基づいて、発生間隔を算出し、発生間隔の情報に基づいて、生産スループットの低下が継続するか否かを判定し、生産スループットの低下が継続すると判定した場合に、部品実装装置の動作に生産スループットを低下させる動作が発生したことを出力するものである。
【発明の効果】
【００１６】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下の通りである。
【００１７】
すなわち、代表的なものによって得られる効果は、部品実装装置の生産スループットの低下が継続し、かつ生産スループット低下の原因が特定できた場合に、部品実装装置に対策を施すことができるため、不必要な対策によって部品実装装置の生産スループットを低下させることなく部品実装装置を運用可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の全体構成を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る部品実装装置のフィーダベース、ヘッドおよびビームの構成を示す上面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る部品実装装置のヘッドの構成を示す下面図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の計測装置が取得した画像の一例を示す図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の装着情報テーブルの一例を示す図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の姿勢判定情報テーブルの一例を示す図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の演算装置の構成を示す構成図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の演算装置の要因情報テーブルの一例を示す図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の演算装置の計測値情報テーブルの一例を示す図である。
【図１０】本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の演算装置の閾値情報テーブルの一例を示す図である。
【図１１】本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の演算装置の係数情報テーブルの一例を示す図である。
【図１２】本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の演算装置の確率情報テーブルを示す図である。
【図１３】本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の演算装置の判定区間情報テーブルの一例を示す図である。
【図１４】本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の演算装置の処理を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の計測装置が取得した画像と計測値の関係を示す図である。
【図１６】本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の部品姿勢に異常がある場合に計測装置が取得した画像の一例を示す図である。
【図１７】本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の演算装置１５０の処理を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の要因発生間隔を説明するための説明図である。
【図１９】本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の計測装置に傷や汚れがある場合に計測装置が取得した画像の一例を示す図である。
【図２０】本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の生産スループット低下継続と判定した場合に、出力部に表示される画像の一例を示す図である。
【図２１】本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の部品の発注可否を確認する場合に、出力部に表示される画像の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２０】
図１〜図６により、本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の構成について説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の全体構成を示す構成図、図２は本発明の一実施の形態に係る部品実装装置のフィーダベース、ヘッドおよびビームの構成を示す上面図、図３は本発明の一実施の形態に係る部品実装装置のヘッドの構成を示す下面図、図４は本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の計測装置が取得した画像の一例を示す図、図５は本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の装着情報テーブルの一例を示す図、図６は本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の姿勢判定情報テーブルの一例を示す図である。
【００２１】
図１において、部品実装装置１００は、供給装置１１０と、装着装置１２０と、計測装置１３０と、全体制御装置１４０と、演算装置１５０と、入力部１７０と、出力部１７１と、ＩＦ部１７２とを備え、これらはバス１７３を介して相互に接続されている。
【００２２】
供給装置１１０は、フィーダベース１１１と、ＩＦ部１１２とを備えている。
【００２３】
フィーダベース１１１は、図２に示すように、複数のフィーダ１１１ａが配置されている。
【００２４】
フィーダ１１１ａは、後述する全体制御装置１４０の指示に応じて、フィーダ１１１ａの保持している部品が、後述する吸着ノズル１２３に吸着された場合に、保持している残りの部品を吸着ノズル１２３の吸着可能な位置にまで搬送する。
【００２５】
ＩＦ部１１２は、バス１７３を介して情報の送受信を行うためのインタフェースである。
【００２６】
装着装置１２０は、ヘッド１２１と、ビーム１２２と、吸着ノズル１２３と、駆動制御部１２４と、ＩＦ部１２５とを備えている。
【００２７】
ヘッド１２１は、図２に示すように、ビーム１２２に沿って、１つの座標軸方向（図２では、Ｘ方向）に移動させることができるようにされている。
【００２８】
ビーム１２２は、図２に示すように、ガイド１２２ａに沿って、ヘッド１２１が移動する座標軸方向と交差する他の座標軸方向（図２では、Ｙ方向）に移動することができるようにされている。
【００２９】
吸着ノズル１２３は、図３に示すように、ヘッド１２１の下面にあるヘッド回転部１２１ａに、円状に複数個配置されており、ヘッド回転部１２１ａを回転させることにより、吸着ノズル１２３の位置を変えることができるようにされている。
【００３０】
また、吸着ノズル１２３は、Ｘ方向およびＹ方向に交差する方向に上下できるようにされている。
【００３１】
そして、ヘッド１２１およびビーム１２２をＸ方向およびＹ方向に移動させ、ヘッド回転部１２１ａを回転させ、吸着ノズル１２３をＸ方向およびＹ方向に交差する方向に上下させることにより、予め定められた吸着ノズル１２３で、フィーダベース１１１に搭載されているフィーダ１１１ａより部品を吸着し、基板１８０の予め定められた位置に部品を装着できるようにされている。
【００３２】
駆動制御部１２４は、後述する全体制御装置１４０からの指示に応じて、後述する装着情報テーブル１４２ａで特定される装着順序および装着位置に部品を装着するよう、ヘッド１２１、ヘッド回転部１２１ａ、ビーム１２２および吸着ノズル１２３を制御する。
【００３３】
また、駆動制御部１２４は、吸着ノズル１２３で部品を吸着するよう制御した際に、部品を吸着したことを示す吸着情報を、ＩＦ部１２５を介して、全体制御装置１４０に送信する処理を行う。
【００３４】
ＩＦ部１２５は、バス１７３を介して情報の送受信を行うためのインタフェースである。
【００３５】
計測装置１３０は、光源１３１と、センサ１３２と、ＩＦ部１３３とを備えている。
【００３６】
光源１３１は、吸着ノズル１２３が部品を吸着した後に、後述のセンサ１３２の方向に向けて、吸着ノズル１２３に光を照射する。光源１３１も前述のヘッド回転部１２１ａの回転時に、吸着ノズル１２３と同じ角度だけ回転する。
【００３７】
光源１３１自体が、吸着ノズル１２３と同じ角度で回転しているため、光源１３１の表面のある特定の部分は、常に特定の吸着ノズル１２３に対応している。
【００３８】
センサ１３２は、光源１３１が照射した光を検出し、図４に示すような、部品を吸着した吸着ノズル１２３の画像を取得する。図４において着色された部分が、吸着ノズル１２３、部品、光源１３１またはセンサ１３２の傷や汚れによって照射した光が遮られた部分となる。
【００３９】
なお、光源１３１と吸着ノズル１２３はヘッド回転部１２１ａの回転時に同じ角度だけ回転しているため、例えば、光源１３１の表面に傷や汚れがある場合は、ヘッド回転部１２１ａの中心から見て光源１３１の傷や汚れのある角度と撮像される吸着ノズル１２３が同じ角度にある時のみ、汚れや傷が撮像される。
【００４０】
そして、センサ１３２は、取得した画像を演算装置１５０に出力する。
【００４１】
ＩＦ部１３３は、バス１７３を介して情報の送受信を行うためのインタフェースである。
【００４２】
全体制御装置１４０は、記憶部１４１と、全体制御部１４４と、ＩＦ部１４５とを備えている。
【００４３】
記憶部１４１は、装着情報記憶領域１４２と、姿勢判定情報記憶領域１４３とを備えている。装着情報記憶領域１４２には、部品の装着順序および吸着順序と、部品を基板に装着する位置と、部品の供給位置とを特定する装着情報が記憶される。例えば、本実施の形態においては、図５に示すような装着情報テーブル１４２ａが記憶されている。
【００４４】
図５に示すように、装着情報テーブル１４２ａは、順序フィールド１４２ｂと、部品装着座標フィールド１４２ｃと、フィーダ番号フィールド１４２ｄとを有する。
【００４５】
順序フィールド１４２ｂには、部品の装着順序と、部品の吸着順序とを特定する情報が格納される。ここで、本実施の形態においては、部品の装着順序および吸着順序が同じになるようにしているが、これらが別々の順番になるようにしてもよい。
【００４６】
部品装着座標フィールド１４２ｃには、フィーダ番号フィールド１４２ｄで特定されるフィーダ１１１ａのフィーダベース１１１における搭載位置から吸着される部品を、基板１８０に装着する位置を特定する情報が格納される。
【００４７】
フィーダ番号フィールド１４２ｄには、順序フィールド１４２ｂで特定される順序において、部品装着座標フィールド１４２ｃで特定される座標に装着される部品を保持するフィーダ１１１ａのフィーダベース１１１における搭載位置を特定する情報が格納される。
【００４８】
ここで、本実施の形態においては、フィーダベース１１１における搭載位置を特定する情報として、フィーダベース１１１における搭載位置を一意に識別するための識別情報であるフィーダ番号が格納される。
【００４９】
姿勢判定情報記憶領域１４３には、吸着ノズル１２３が吸着した部品の姿勢の良否を判定するための情報が格納される。例えば、本実施の形態においては、図６に示すような姿勢判定情報テーブル１４３ａが記憶されている。
【００５０】
図６に示すように、姿勢判定情報テーブル１４３ａは、姿勢判定フィールド１４３ｂを有する。
【００５１】
姿勢判定フィールド１４３ｂには、吸着ノズル１２３が吸着した部品の姿勢の良否を判定するための情報が格納される。センサ１３２が撮像した部品を吸着した吸着ノズル１２３の画像の、画像上面から画像下面までの距離が、姿勢判定フィールド１４３ｂに格納された値よりも大きい場合、部品の姿勢は悪いと判定される。
【００５２】
全体制御部１４４は、供給装置１１０、装着装置１２０、計測装置１３０、演算装置１５０、入力部１７０、出力部１７１およびＩＦ部１７２で行う処理を制御する。
【００５３】
例えば、全体制御部１４４は、供給装置１１０および装着装置１２０に対して、装着情報テーブル１４２ａで特定される順序および装着座標に部品が装着されるように必要な指示を出力する。
【００５４】
また、全体制御部１４４は、吸着ノズル１２３が部品を吸着した後に、部品を吸着した吸着ノズル１２３の画像を計測するように、計測装置１３０に必要な指示を出力する。
【００５５】
ＩＦ部１４５は、バス１７３を介して情報の送受信を行うためのインタフェースである。
【００５６】
また、入力部１７０は、情報の入力を受け付けるための入力装置であって、例えば、マウスやキーボードなどによって構成することができる。
【００５７】
出力部１７１は、情報を出力する出力装置であって、例えば、ディスプレイなどによって構成することができる。
【００５８】
ＩＦ部１７２は、ネットワークを介して、他の装置と情報の送受信を行うためのインタフェースである。
【００５９】
バス１７３は、供給装置１１０、装着装置１２０、計測装置１３０、全体制御装置１４０、演算装置１５０、入力部１７０、出力部１７１およびＩＦ部１７２を連結する通信路である。
【００６０】
次に、図７〜図１３により、本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の演算装置の構成について説明する。図７は本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の演算装置の構成を示す構成図、図８〜図１３は本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の演算装置の各テーブルの一例を示す図であり、図８は要因情報テーブルの一例、図９は計測値情報テーブルの一例、図１０は閾値情報テーブルの一例、図１１は係数情報テーブルの一例、図１２は確率情報テーブル、図１３は判定区間情報テーブルの一例を示している。
【００６１】
図７において、演算装置１５０は、記憶部１５１と、制御部１６０と、入力部１６１と、出力部１６２と、ＩＦ部１６３とを備えている。
【００６２】
記憶部１５１は、要因情報記憶領域１５２と、計測値情報記憶領域１５３と、閾値情報記憶領域１５４と、係数情報記憶領域１５５と、確率情報記憶領域１５６と、判定区間情報記憶領域１５７とを備えている。
【００６３】
要因情報記憶領域１５２には、部品実装装置１００に発生した生産スループット低下要因の発生の時刻を特定する情報が格納される。例えば、本実施の形態においては図８に示すような要因情報テーブル１５２ａが記憶されている。
【００６４】
図８に示すように、要因情報テーブル１５２ａは、要因発生時刻フィールド１５２ｂを有している。
【００６５】
要因発生時刻フィールド１５２ｂには、部品実装装置１００に発生した生産スループット低下要因の発生時刻を特定する情報が格納される。
【００６６】
計測値情報記憶領域１５３には、計測装置１３０の計測値を特定する情報が格納される。例えば、本実施の形態においては、図９に示すような計測値情報テーブル１５３ａが記憶されている。
【００６７】
図９に示すように、計測値情報テーブル１５３ａは、計測値フィールド１５３ｂを有している。計測値フィールド１５３ｂには、計測装置１３０の計測値を特定する情報が格納される。
【００６８】
閾値情報記憶領域１５４には、後述する図１７に示すフローチャートにて判定に用いられる値を特定する情報が格納される。例えば、本実施の形態においては、図１０に示すような閾値情報テーブル１５４ａが記憶されている。
【００６９】
図１０に示すように、閾値情報テーブル１５４ａは、閾値回数フィールド１５４ｂと、閾値平均フィールド１５４ｃと、閾値確率フィールド１５４ｄと、閾値確率回数フィールド１５４ｅと、回数２フィールド１５４ｆとを有している。
【００７０】
閾値回数フィールド１５４ｂと、閾値平均フィールド１５４ｃと、閾値確率フィールド１５４ｄと、閾値確率回数フィールド１５４ｅと、回数２フィールド１５４ｆとには、部品実装装置１００の設計者やユーザによって定められた値を特定する情報が各々格納される。回数２フィールド１５４ｆには、例えば、閾値回数フィールド１５４ｂの値の２倍程度の値が格納される。
【００７１】
係数情報記憶領域１５５には、後述する図１７に示すフローチャートにて確率の計算に用いられる値を特定する情報が格納される。例えば、本実施の形態においては、図１１に示すような係数情報テーブル１５５ａが記憶されている。
【００７２】
図１１に示すように、係数情報テーブル１５５ａは、係数ａフィールド１５５ｂと、係数ｂフィールド１５５ｃとを有している。
【００７３】
係数ａフィールド１５５ｂと、係数ｂフィールド１５５ｃとには、部品実装装置１００の設計者やユーザによって定められた値を特定する情報が各々格納される。
【００７４】
確率情報記憶領域１５６には、後述する図１７に示すフローチャートにて算出された確率の値を特定する情報が格納される。例えば、本実施の形態においては、図１２に示すような確率情報テーブル１５６ａが記憶されている。
【００７５】
図１２に示すように、確率情報テーブル１５６ａは、光源フィールド１５６ｂと、吸着ノズルフィールド１５６ｃと、センサフィールド１５６ｄとを有している。
【００７６】
光源フィールド１５６ｂと、吸着ノズルフィールド１５６ｃと、センサフィールド１５６ｄとには、後述する図１７に示すフローチャートにて算出された、生産スループット低下の原因が光源１３１なのか、吸着ノズル１２３なのか、センサ１３２なのかを特定するための確率の情報が格納される。
【００７７】
判定区間情報記憶領域１５７には、後述する図１７に示すフローチャートにて要因発生回数と要因発生間隔の平均を算出する時間を特定する情報が格納される。例えば、本実施の形態においては図１３に示すような判定区間情報テーブル１５７ａが記憶されている。
【００７８】
図１３に示すように、判定区間情報テーブル１５７ａは、判定区間フィールド１５７ｂを有している。
【００７９】
判定区間フィールド１５７ｂには、後述する図１７に示すフローチャートにて、要因発生回数と要因発生間隔の平均を対象とする時間を特定する情報が格納される。例えば、１分という情報が格納された場合は、現在時刻から１分前までの時刻までの間に記憶された要因情報について、要因発生回数と要因発生間隔の平均を算出することになる。
【００８０】
制御部１６０は、演算装置１５０での処理の全体を制御しており、以下の各処理を行っている。
・部品実装装置１００に生産スループットを低下させる要因が発生した場合に、要因情報テーブル１５２ａに情報を格納し、更新する処理を行う。
・計測装置１３０と姿勢判定情報テーブル１４３ａから必要な情報を取得して、吸着ノズル１２３が吸着した部品の姿勢の良否を判定し、計測値情報テーブル１５３ａに情報を格納し、更新する処理を行う。
・要因情報テーブル１５２ａに格納されている情報と閾値情報テーブル１５４ａに格納されている情報により、生産スループット低下が継続するか否かを判定する処理を行う。
・計測値情報テーブル１５３ａに格納されている情報と係数情報テーブル１５５ａに格納されている情報とにより、生産スループット低下の原因が吸着ノズル１２３にある確率と生産スループット低下の原因が計測装置１３０にある確率の値とを算出し、確率情報テーブル１５６ａに情報を格納し、更新する処理を行う。
・確率情報テーブル１５６ａに格納されている情報と要因情報テーブル１５２ａに格納されている情報と閾値情報テーブル１５４ａに格納されている情報とにより、生産スループット低下の原因を示す情報を出力部１６２または出力部１７１に出力する処理を行う。
【００８１】
また、入力部１６１は、情報の入力を受け付け、出力部１６２は、情報を出力している。また、ＩＦ部１６３は、バス１７３を介して情報の送受信を行うためのインタフェースである。
【００８２】
以上に記載した演算装置１５０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、メモリやＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）などの記憶媒体と、キーボードやマウスなどの入力装置と、ディスプレイなどの出力装置と、バス１７３に接続するためのＩ／Ｆ（ＩｎｔｅｒＦａｃｅ）とを備えた一般的なコンピュータで実現することができる。
【００８３】
次に、図１４〜図２１により、本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の演算装置１５０の処理について説明する。図１４は本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の演算装置１５０の処理を示すフローチャートであり、部品の姿勢の良否を判定し、要因情報および計測値情報を更新する処理を示している。
【００８４】
図１５は本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の計測装置が取得した画像と計測値の関係を示す図、図１６は本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の部品姿勢に異常がある場合に計測装置が取得した画像の一例を示す図、図１７は本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の演算装置の処理を示すフローチャートであり、部品実装装置の生産スループット低下の継続性を判定し、生産スループット低下の原因の候補について原因となる確率を算出し、生産スループット低下への対策指示を出力する処理を示している。
【００８５】
図１８は本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の要因発生間隔を説明するための説明図、図１９は本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の計測装置に傷や汚れがある場合に計測装置が取得した画像の一例を示す図、図２０は本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の生産スループット低下継続と判定した場合に、出力部に表示される画像の一例を示す図、図２１は本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の部品の発注可否を確認する場合に、出力部に表示される画像の一例を示す図である。
【００８６】
まず、演算装置１５０の制御部１６０は、ＩＦ部１６３を介して、計測装置１３０より吸着ノズル１２３の画像が送信されると、図１４のフローチャートに示す処理を実行する。
【００８７】
ステップＳ１０では、制御部１６０は、図１５に示すように、吸着ノズル１２３の画像のうち吸着ノズル１２３の画像の上端部から連続する着色部について、吸着ノズル１２３の画像の上端部から着色部の下端部までの距離Ｌ０１を算出する。
【００８８】
ステップＳ１１では、制御部１６０は、計測値Ｌ０１と、姿勢判定情報テーブル１４３ａの姿勢判定フィールド１４３ｂに格納されている情報（判定値Ｌ０２と呼ぶ）とを比較する。
【００８９】
例えば、図１６に示すように、吸着した部品の姿勢が悪く計測値Ｌ０１が大きくなり判定値Ｌ０２よりも大きい場合は、部品が吸着ノズル１２３に水平に吸着されていないことを意味する。この場合、基板への部品の装着に失敗するため、吸着ノズル１２３が部品を水平に吸着するように、部品を廃棄し、再度部品を吸着することが必要となる。
【００９０】
そこで、ステップＳ１１で計測値Ｌ０１が判定値Ｌ０２よりも大きい場合は、制御部１６０は、ステップＳ１３およびステップＳ１４を実行する。
【００９１】
計測値Ｌ０１が判定値Ｌ０２と等しいか、または計測値Ｌ０１が判定値Ｌ０２より小さい場合は、制御部１６０は、ステップＳ１２にて、全体制御装置１４０に動作継続を指示する。
【００９２】
ステップＳ１３では、制御部１６０は、要因情報テーブル１５２ａの要因発生時刻フィールド１５２ｂの最終行に新たに１行追加し、そこに現在の時刻を格納する。これは部品の姿勢が悪いことにより、後述するように部品の再吸着動作および部品の廃棄動作が発生し、その動作の分だけ部品実装装置１００の生産スループットが低下するためである。
【００９３】
なお、本実施の形態では、計測値Ｌ０１と判定値Ｌ０２との比較結果により、要因情報テーブル１５２ａの要因発生時刻フィールド１５２ｂに現在の時刻を格納しているが、部品実装装置１００が、計測値Ｌ０１以外の情報に基づいて、基板への部品の装着動作をやり直した場合に、その装着動作をやり直した時刻を格納するようにしてもよい。
【００９４】
制御部１６０は、このように部品実装装置１００の生産スループット低下の要因となる動作異常が発生した場合に、その動作異常の発生時刻を要因情報テーブル１５２ａの要因発生時刻フィールド１５２ｂに格納する。
【００９５】
なお、ここでは部品の再吸着動作を動作異常として記憶しているが、これ以外の生産スループットを低下させる動作の異常が発生した場合（例えば、ヘッドの移動速度が低下し所定の閾値を下回った場合）も、要因情報テーブル１５２ａの要因発生時刻フィールド１５２ｂに現在時刻が記憶される。
【００９６】
さらに、制御部１６０は、計測値情報テーブル１５３ａの計測値フィールド１５３ｂの最終行に新たに１行追加し、そこに計測値Ｌ０１の値を格納する。
【００９７】
ステップＳ１４では、制御部１６０は、全体制御装置１４０に別の部品を吸着していない吸着ノズル１２３にて、再度部品吸着動作を行うように指示し、姿勢の悪い部品を廃棄するように指示する。
【００９８】
ステップＳ１０において、センサ１３２または光源１３１に傷や汚れがある場合、図１９に示すように、吸着ノズル１２３が部品を水平に吸着していた場合でも、計測値Ｌ０１が判定値Ｌ０２よりも大きくなる。その結果、ステップＳ１１において、部品の吸着に問題がなくても再度部品吸着動作と部品廃棄が行われることになる。
【００９９】
そのため、センサ１３２または光源１３１の傷や汚れは、生産スループット低下の原因となる。
【０１００】
そこで、演算装置１５０において、部品実装装置１００の生産スループット低下の継続性を判定し、生産スループット低下の原因の候補について原因となる確率を算出し、生産スループット低下への対策指示を出力する処理としては、演算装置１５０は、ＩＦ部１６３を介して、入力部１６１または全体制御装置１４０より、生産スループット低下判定処理の実行命令が送信されると、図１７のフローチャートに示す処理を実行する。
【０１０１】
ステップＳ２０では、制御部１６０は、要因情報テーブル１５２ａの要因発生時刻フィールド１５２ｂに記憶された値のうち、現在時刻から判定区間情報テーブル１５７ａの判定区間フィールド１５７ｂに記憶された値を引いた時刻よりも大きいものの個数を特定する。
【０１０２】
例えば、現在時刻が「２００９／１／２２  １：３３：００」であり、要因情報テーブル１５２ａの要因発生時刻フィールド１５２ｂに記憶された値が「１分」である場合、「２００９／１／２２  １：３２：００」よりも大きな時刻であるデータの個数を特定する。図８に示す例では、５となる。ここで、特定されたデータの個数をｄ０１と呼ぶ。
【０１０３】
ステップＳ２１では、制御部１６０は、要因情報テーブル１５２ａの要因発生時刻フィールド１５２ｂに記憶された値のうち、現在時刻から判定区間情報テーブル１５７ａの判定区間フィールド１５７ｂに記憶された値を時刻よりも大きいものについて、要因発生間隔として、ある要因発生時刻から次の要因発生時刻まで時間を算出し、その要因発生間隔の平均を算出する。
【０１０４】
例えば、現在時刻が「２００９／１／２２  １：３３：００」であり、判定区間情報テーブル１５７ａの判定区間フィールド１５７ｂに記憶された値が「１分」である場合、「２００９／１／２２  １：３２：００」よりも大きな時刻のデータが対象となり、その対象となったデータの差分を算出する。
【０１０５】
例えば、図１８に示すように差分が算出される。図１８において、ｄ０２＿ｉ（ｉ＝１、２、・・・ｎ）と記した値が、要因発生間隔である、要因発生時刻と次の要因発生時刻の差分を示している。そして、ｄ０２＿ｉから次の（１）式を用いて、要因発生間隔の平均（ｄ０２）を算出する。
【０１０６】
【数１】
0005528193.tif 000002
【０１０７】
ここでｎはｄ０２＿ｉのデータ総数を表している。
【０１０８】
ステップＳ２２では、制御部１６０は、ｄ０１と閾値情報テーブル１５４ａの閾値回数フィールド１５４ｂに記憶された値とを比較し、また、ｄ０２と閾値情報テーブル１５４ａの閾値平均フィールド１５４ｃに記憶された値とを比較し、ｄ０１が閾値情報テーブル１５４ａの閾値回数フィールド１５４ｂに記憶された値よりも大きく、かつ、ｄ０２が閾値情報テーブル１５４ａの閾値平均フィールド１５４ｃに記憶された値よりも大きい場合は、生産スループット低下の継続性ありと判定する。
【０１０９】
ここで、ｄ０２が閾値情報テーブル１５４ａの閾値平均フィールド１５４ｃに記憶された値よりも大きいことは、生産スループット低下要因が、ある一定以上の間隔を保って発生していることを示している。部品実装装置１００のようにヘッド１２１やビーム１２２や吸着ノズル１２３や計測装置１３０がある特定のパターンで繰り返し動作する装置では、ある特定の部位に問題がある場合には、その部位が動作する時ごとに生産スループットを低下させる動作異常が発生する。
【０１１０】
例えば、ある特定の吸着ノズル１２３に問題があり、その吸着ノズル１２３では部品を傾いて吸着してしまう場合には、その吸着ノズル１２３が利用される時ごとに、再吸着動作が実施される。そのため、生産スループットを低下させる動作異常は、ある特定の部位が動作する間隔に合わせて、ある一定の間隔を保って発生することになり、生産スループット低下要因の発生間隔は大きくなる。
【０１１１】
そこで、生産スループット低下要因の発生間隔の平均が大きければ、特定の部位に問題があるために低下要因が周期的に発生しているとみなし、生産スループット低下要因はその特定の部位が使われるたびに再度発生する、つまり生産スループット低下は継続する、と判定する。
【０１１２】
また、要因発生回数であるｄ０１を比較する理由は、要因発生間隔の平均であるｄ０２を計算するためのサンプルデータ数を十分大きくするためである。
【０１１３】
ステップＳ２２での比較の結果、生産スループット低下の継続性ありと判定した場合には、制御部１６０はステップＳ２３を実行する。
【０１１４】
また、生産スループット低下の継続性ありと判定しなかった場合には、ステップＳ２８では、制御部１６０は、ｄ０１と閾値情報テーブル１５４ａの回数２フィールド１５４ｆに記憶された値とを比較し、ｄ０１の値が、閾値情報テーブル１５４ａの回数２フィールド１５４ｆの値より大きければ、制御部１６０はステップＳ２３を実行し、ｄ０１の値が、閾値情報テーブル１５４ａの回数２フィールド１５４ｆの値より大きくなければ、処理を終了する。
【０１１５】
ステップＳ２３では、制御部１６０は、計測値情報テーブル１５３ａの計測値フィールド１５３ｂにおいて１番下の行に記憶される値（ｄ０３＿１と呼ぶ）と計測値情報テーブル１５３ａの計測値フィールド１５３ｂにおいて下から２番目の行に記憶される値（ｄ０３＿２と呼ぶ）より、次の式（２）にて計測値の差分（ｄ０３と呼ぶ）を算出する。
【０１１６】
【数２】
0005528193.tif 000003
【０１１７】
ステップＳ２４では、制御部１６０は、生産スループット低下の原因の候補である計測装置１３０の異常について、生産スループット低下の原因となる確率を、次の式（３）にて算出する。
【０１１８】
【数３】
0005528193.tif 000004
【０１１９】
ここで、ｄ０４は計測装置１３０の光源１３１またはセンサ１３２が原因となっている確率を、ａは係数情報テーブル１５５ａの係数ａフィールド１５５ｂに記憶された値を、ｂは係数情報テーブル１５５ａの係数ｂフィールド１５５ｃに記憶された値を表している。
【０１２０】
上記の式（３）は、ｄ０３が係数ｂフィールド１５５ｃに格納された値よりも小さければ小さいほど１に近い値を出力する。光源１３１またはセンサ１３２に傷や汚れがある場合、図１９に示すように傷や汚れが撮像され、画像上面から傷や汚れの下面までの距離がＬ０１として記憶される。
【０１２１】
傷や汚れの光源１３１またはセンサ１３２における位置は変わらないため、傷や汚れがなくなるまでＬ０１としてほぼ同じ値が出力される。その場合、ｄ０３は０に近い値となり、その結果ｄ０４は１に近い値が出力される。
【０１２２】
逆に、吸着ノズル１２３に問題があった場合は、吸着ノズル１２３による部品の吸着にはばらつきが生じるため、Ｌ０１としては、毎回異なる値が出力され、ｄ０３の値が大きくなり、その結果ｄ０４の値が小さくなる。
【０１２３】
そして、制御部１６０は、ｄ０４を確率情報テーブル１５６ａの光源フィールド１５６ｂまたはセンサフィールド１５６ｄに格納する。
【０１２４】
このｄ０４の格納は、ステップＳ２２において、生産スループット低下の継続性ありと判定した場合は、光源１３１に傷や汚れがある可能性が高いため光源フィールド１５６ｂに格納し、ステップＳ２８でｄ０１の値が、閾値情報テーブル１５４ａの回数２フィールド１５４ｆの値より大きい場合は、要因発生回数が大きい場合であり、センサ１３２に傷や汚れがある可能性が高いためセンサフィールド１５６ｄに格納する。光源１３１のある吸着ノズル１２３に面した部位に傷や汚れがある場合、その吸着ノズル１２３が利用される時のみ部品の再吸着動作が発生する。そのため、光源１３１に傷や汚れがある場合は、要因の発生間隔はその吸着ノズル１２３の利用間隔以上の大きさになる。
【０１２５】
また、吸着ノズルフィールド１５６ｃには、（１−ｄ０４）の値が格納される。
【０１２６】
したがって、吸着ノズル１２３に問題があった場合は、ｄ０４の値が小さくなり、（１−ｄ０４）の値が大きくなるため、吸着ノズル１２３が原因と特定することができる。
【０１２７】
ステップＳ２５では、制御部１６０は、ｄ０４と閾値確率フィールド１５４ｄに記憶される値とを比較し、ｄ０１とｄ０４の積と閾値確率回数フィールド１５４ｅに記憶される値とを比較し、ステップＳ２６の実行もしくは処理の終了を選択する。
【０１２８】
ｄ０４（または１−ｄ０４）が閾値確率フィールド１５４ｄに記憶される値よりも大きく、かつ、ｄ０１とｄ０４（または１−ｄ０４）の積が閾値確率回数フィールド１５４ｅに記憶される値よりも大きい場合は、原因が高い確率で特定できており、かつ、生産スループット低下の度合いも大きいため、制御部１６０はステップＳ２６にて対策指示を要求する。この条件に当てはまらない場合は、制御部１６０は処理を終了する。
【０１２９】
ステップＳ２６では、制御部１６０は、出力部１６２、出力部１７１または全体制御装置１４０に、図２０に示すように、部品実装装置１００の生産スループットが低下していることを示す情報と生産スループット低下の原因とその対策を示す情報とを出力する。
【０１３０】
ステップＳ２７では、制御部１６０は、出力部１６２、出力部１７１または全体制御装置１４０に、図２１に示すように、生産スループット低下の原因となる部位について発注の可否を問い合わせる。そして、部品発注が許可された場合は、制御部１６０は、ＩＦ部１７２を通じて、部品を購入する資材部または部品購入先のメーカに生産スループット低下の原因となる部位の交換部品を要求する。
【０１３１】
以上のように、本実施の形態では、部品実装装置の生産スループットの低下が一時的ではなく、生産スループットの低下が継続し、かつ生産スループット低下の原因が特定できた場合に、部品実装装置に対策を施すことができるため、不必要な対策によって部品実装装置の生産スループットを低下させることなく部品実装装置を運用可能となる。
【０１３２】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
本発明は、チップマウンタなどの部品を基板に実装する部品実装装置に関し、生産スループットの低下を抑えることが必要な装置やシステムなどに広く適用可能である。
【符号の説明】
【０１３４】
１００…部品実装装置、１１０…供給装置、１１１…フィーダベース、１１２、１２５、１３３、１４５、１６３…ＩＦ部、１２０…装着装置、１２１…ヘッド、１２２…ビーム、１２３…吸着ノズル、１２４…駆動制御部、１３０…計測装置、１３１…光源、１３２…センサ、１４０…全体制御装置、１４１…記憶部、１４２…装着情報記憶領域、１４３…姿勢判定情報記憶領域、１４４…全体制御部、１５０…演算装置、１５１…記憶部、１５２…要因情報記憶領域、１５３…計測値情報記憶領域、１５４…閾値情報記憶領域、１５５…係数情報記憶領域、１５６…確率情報記憶領域、１５７…判定区間情報記憶領域、１６０…制御部、１６１、１７０…入力部、１６２、１７１…出力部。
【図１】
0005528193.tif 000005
【図２】
0005528193.tif 000006
【図３】
0005528193.tif 000007
【図４】
0005528193.tif 000008
【図５】
0005528193.tif 000009
【図６】
0005528193.tif 000010
【図７】
0005528193.tif 000011
【図８】
0005528193.tif 000012
【図９】
0005528193.tif 000013
【図１０】
0005528193.tif 000014
【図１１】
0005528193.tif 000015
【図１２】
0005528193.tif 000016
【図１３】
0005528193.tif 000017
【図１４】
0005528193.tif 000018
【図１５】
0005528193.tif 000019
【図１６】
0005528193.tif 000020
【図１７】
0005528193.tif 000021
【図１８】
0005528193.tif 000022
【図１９】
0005528193.tif 000023
【図２０】
0005528193.tif 000024
【図２１】
0005528193.tif 000025