(57)【要約】【課題】生産前に実行される認識確認作業を過不足なく実行して、生産性を向上させることができる電子部品実装装置および電子部品実装装置における部品認識方法を提供することを目的とする。【解決手段】電子部品実装装置による生産作業の開始に先立って部品認識の結果の正否を確認する認識確認処理を行う認識確認において、電子部品の種類ごとに実行された認識確認の実績を示す認識確認実績データに基づき、実装対象の電子部品について当該電子部品の認識確認実績の有無を判定し、認識確認の実績無しと判定された電子部品のみを認識確認処理の対象とする。これにより、生産前に実行される認識確認作業において、既に認識確認済みの部品種についての認識確認作業を省略することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着ノズルによって電子部品を取り出して基板に実装する電子部品実装装置であって、
部品供給部から吸着ノズルによって電子部品を吸着保持して取り出し、基板に移送搭載する部品実装機構と、
前記吸着ノズルに保持された電子部品を照明手段により照明して撮像した撮像結果を認識する部品認識を行う部品認識手段と、
前記電子部品実装装置による生産作業の開始に先立って前記部品認識の結果の正否を確認する認識確認処理を行う認識確認部と、
前記電子部品の種類ごとに実行された前記認識確認の実績を認識確認実績データとして記憶する認識確認実績データ記憶部と、
実装対象の電子部品について、前記認識確認実績データを参照して当該電子部品についての認識確認の実績の有無を判定する認識確認実績判定部とを備え、
前記認識確認部は、前記認識確認実績判定部によって認識確認の実績無しと判定された電子部品のみを前記認識確認処理の対象とすることを特徴とする電子部品実装装置。
【請求項２】
前記認識確認部によって認識確認処理の対象とされた電子部品についての認識確認実績データを更新する認識確認実績データ更新処理部をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の電子部品実装装置。
【請求項３】
吸着ノズルによって電子部品を取り出して基板に実装する電子部品実装装置において、取り出した電子部品を照明手段により照明して撮像した撮像結果を認識する電子部品実装装置における部品認識方法であって、
前記電子部品実装装置による生産作業の開始に先立って前記部品認識の結果の正否を確認する認識確認処理を行う認識確認工程において、
前記電子部品の種類ごとに実行された前記認識確認の実績を示す認識確認実績データに基づき、実装対象の電子部品について当該電子部品の認識確認実績の有無を判定し、認識確認の実績無しと判定された電子部品のみを前記認識確認処理の対象とすることを特徴とする電子部品実装装置における部品認識方法。
【請求項４】
前記認識確認工程において認識確認処理の対象とされた電子部品についての認識確認実績データを更新する認識確認実績データ更新処理工程をさらに含むことを特徴とする請求項３記載の電子部品実装装置における部品認識方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を基板に実装する電子部品実装装置および電子部品実装装置において電子部品の撮像結果を認識処理する電子部品実装装置における部品認識方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板に電子部品を実装する電子部品実装装置では、吸着ノズルによって取り出した電子部品は部品認識カメラによる認識対象となり、電子部品の異同検出や部品実装時の位置補正はこの部品認識結果に基づいて行われる。この部品認識においては、予め部品種ごとに設定された照明値によって電子部品を照明した状態で撮像が行われ、取得した画像を認識処理することにより部品種の確認や位置ずれ検出が行われる。このとき用いられる既設定の照明値は必ずしも対象部品について適正であるという保証はないため、実際の部品認識に際して正しい認識結果を得られない認識エラーを生じる恐れがある。このような認識エラーを防止するため、生産前に対象となる電子部品を認識できるか否かを確認する認識確認が実行され、認識エラーとなった部品種については照明値を修正する認識ティーチが行われる（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１８６１７５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、上述の特許文献例を含め従来技術には、認識確認作業の実行範囲が必ずしも合理的に設定されていないことに起因して、余分な作業時間を要して生産性の低下を招くという課題があった。すなわち従来技術では、認識確認の実施対象の決定は専ら作業者の経験や勘などの判断に委ねられていた。このため、認識確認の実施対象範囲が過大の場合には、認識確認作業に多大な時間を要して生産性の低下を招く結果となっていた。これに対し、認識確認の実施対象範囲が適正範囲よりも過小の場合には、不適正な照明値のまま部品認識が実行される場合が生じるため、生産中に認識エラーが発生してエラー対応に時間を要する結果となる。
【０００５】
そこで本発明は、生産前に実行される認識確認作業を過不足なく実行して、生産性を向上させることができる電子部品実装装置および電子部品実装装置における部品認識方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電子部品実装装置は、吸着ノズルによって電子部品を取り出して基板に実装する電子部品実装装置であって、部品供給部から吸着ノズルによって電子部品を吸着保持して取り出し、基板に移送搭載する部品実装機構と、前記吸着ノズルに保持された電子部品を照明手段により照明して撮像した撮像結果を認識する部品認識を行う部品認識手段と、前記電子部品実装装置による生産作業の開始に先立って前記部品認識の結果の正否を確認する認識確認処理を行う認識確認部と、前記電子部品の種類ごとに実行された前記認識確認の実績を認識確認実績データとして記憶する認識確認実績データ記憶部と、実装対象の電子部品について、前記認識確認実績データを参照して当該電子部品についての認識確認の実績の有無を判定する認識確認実績判定部とを備え、前記認識確認部は、前記認識確認実績判定部によって認識確認の実績無しと判定された電子部品のみを前記認識確認処理の対象とする。
【０００７】
本発明の電子部品実装装置における部品認識方法は、吸着ノズルによって電子部品を取り出して基板に実装する電子部品実装装置において、取り出した電子部品を照明手段により照明して撮像した撮像結果を認識する電子部品実装装置における部品認識方法であって、前記電子部品実装装置による生産作業の開始に先立って前記部品認識の結果の正否を確認する認識確認処理を行う認識確認工程において、前記電子部品の種類ごとに実行された前記認識確認の実績を示す認識確認実績データに基づき、実装対象の電子部品について当該電子部品の認識確認実績の有無を判定し、認識確認の実績無しと判定された電子部品のみを前記認識確認処理の対象とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電子部品実装装置による生産作業の開始に先立って部品認識の結果の正否を確認する認識確認処理を行う認識確認において、電子部品の種類ごとに実行された認識確認の実績を示す認識確認実績データに基づき、実装対象の電子部品について当該電子部品の認識確認実績の有無を判定し、認識確認の実績無しと判定された電子部品のみを認識確認処理の対象とすることにより、生産前に実行される認識確認作業を過不足なく実行して、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の部分断面図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における部品認識動作の説明図
【図４】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図
【図５】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における部品認識方法を示すフロー図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず図１、図２を参照して、基板に電子部品を実装する電子部品実装装置１の構成を説明する。電子部品実装装置１は、部品供給部から吸着ノズルによって半導体チップなどの電子部品を取り出して基板に実装する機能を有するものであり、図２は、図１におけるＡ−Ａ断面を部分的に示している。
【００１１】
図１において基台１ａの中央にはＸ方向（基板搬送方向）に基板搬送機構２が配設されている。基板搬送機構２は上流側から搬入された基板３を搬送し、部品実装作業を実行するために設定された実装ステージに位置決めして保持する。基板搬送機構２の両側方には、部品供給部４が配置されており、それぞれの部品供給部４には複数のテープフィーダ５が並列に装着されている。テープフィーダ５は、電子部品を収納したキャリアテープをテープ送り方向、すなわち部品供給部４の外側から基板搬送機構２に向かう方向にピッチ送りすることにより、以下に説明する部品実装機構の実装ヘッドによる部品吸着位置に電子部品を供給する。
【００１２】
基台１ａ上面においてＸ方向の一方側の端部には、リニア駆動機構を備えたＹ軸移動テーブル７が配設されており、Ｙ軸移動テーブル７には、同様にリニア駆動機構を備えた２基のＸ軸移動テーブル８が、Ｙ方向に移動自在に結合されている。２基のＸ軸移動テーブル８には、それぞれ実装ヘッド９がＸ方向に移動自在に装着されている。実装ヘッド９は複数の保持ヘッドを備えた多連型ヘッドであり、それぞれの保持ヘッドの下端部には、図２に示すように、電子部品を吸着して保持し個別に昇降可能な吸着ノズル９ａが装着されている。
【００１３】
Ｙ軸移動テーブル７、Ｘ軸移動テーブル８を駆動することにより、実装ヘッド９はＸ方向、Ｙ方向に移動する。これにより２つの実装ヘッド９は、それぞれ対応した部品供給部４のテープフィーダ５の部品吸着位置から電子部品を吸着ノズル９ａによって取り出して、基板搬送機構２に位置決めされた基板３の実装点に移送搭載する。Ｙ軸移動テーブル７、Ｘ軸移動テーブル８および実装ヘッド９は、部品供給部４から吸着ノズル９ａによって電子部品を吸着保持して取り出し、基板３に移送搭載する部品実装機構１０を構成する。
【００１４】
部品供給部４と基板搬送機構２との間には、部品認識カメラ６が配設されている。部品供給部４から電子部品を取り出した実装ヘッド９が部品認識カメラ６の上方を移動する際に、部品認識カメラ６は実装ヘッド９に保持された状態の電子部品を撮像して認識する。実装ヘッド９にはＸ軸移動テーブル８の下面側に位置して、それぞれ実装ヘッド９と一体的に移動する基板認識カメラ１１が装着されている。実装ヘッド９が移動することにより、基板認識カメラ１１は基板搬送機構２に位置決めされた基板３の上方に移動し、基板３を撮像して認識する。実装ヘッド９による基板３への部品実装動作においては、部品認識カメラ６による電子部品の認識結果と、基板認識カメラ１１による基板認識結果とを加味して搭載位置補正が行われる。
【００１５】
図２に示すように、部品供給部４にはフィーダベース１２ａに予め複数のテープフィーダ５が装着された状態の台車１２がセットされる。基台１ａに設けられた固定ベース１ｂに対して、フィーダベース１２ａをクランプ機構１２ｂによってクランプすることにより、部品供給部４において台車１２の位置が固定される。台車１２には、電子部品を保持したキャリアテープ１４を巻回状態で収納する供給リール１３が保持されている。供給リール１３から引き出されたキャリアテープ１４は、テープフィーダ５によって吸着ノズル９ａによる部品吸着位置までピッチ送りされる。
【００１６】
次に図３を参照して、部品認識カメラ６による部品認識について説明する。図３（ａ）は、部品供給部４から吸着ノズル９ａによって電子部品Ｐを取り出した実装ヘッド９が部品認識カメラ６の上方に位置して、電子部品Ｐを撮像している状態を示している。この撮像においては、部品認識カメラ６に装備された照明装置２１（照明手段）によって電子部品Ｐに対して照明光を照射した状態で、部品認識カメラ６に内蔵された撮像ユニット２０によって電子部品Ｐを撮像する。
【００１７】
この撮像結果を認識処理部３５（図４参照）によって認識処理することにより、図３（ｂ）に示す電子部品Ｐの認識画像が取得される。そしてこの認識画像では、光学座標軸が設定された画面６ａ内における電子部品Ｐの外形を示す画像が求められ、電子部品Ｐの中心点Ｃと光学座標系との位置ずれ量（Δｘ、Δｙ）が取得される。部品実装機構１０による基板３への部品搭載動作においては、この位置ずれ量に基づいて部品搭載位置の補正が行われる。
【００１８】
部品認識カメラ６および認識処理部３５は、吸着ノズル９ａに保持された電子部品Ｐを照明手段により照明して撮像した撮像結果を認識する部品認識を行う部品認識手段を構成する。この部品認識においては、部品認識カメラ６による撮像条件が適正に設定されていることが求められる。すなわち撮像時に電子部品Ｐに照明光を照射する照明装置２１に指令される照明値などのパラメータが適正でない場合には、図３（ｂ）に示す認識画像において電子部品Ｐの形状抽出が正しく行えず、認識エラーとなる。
【００１９】
部品認識では、予め部品種ごとに設定された照明値は、必ずしも適正であるという保証はないため、電子部品実装装置１においては実装対象となる電子部品について、正常に部品認識が行えるか否かを確認する認識確認が実行される。本実施の形態においては、電子部品の部品種ごとに認識確認の実績有無をデータとして記憶させておき、既に認識確認が実行された部品種については、認識確認を省略して認識確認作業を効率的に実行するようにしている。
【００２０】
次に図４を参照して、電子部品実装装置１の制御系の構成を説明する。図４において制御部３０はＣＰＵ機能を備えた演算装置であり、記憶部３１に記憶された各種の制御・処理プログラムを実行することにより、以下に説明する各部を制御する。この制御処理に際しては、記憶部３１に記憶された実装データ３２、認識データ３３などの各種のデータが参照される。実装データ３２は、実装される電子部品の部品種や基板の実装位置座標などのデータである。
【００２１】
認識データ３３は実装ヘッド９に保持された電子部品Ｐを部品認識カメラ６によって撮像して認識する際に使用されるデータであり、認識条件データ３３ａ、認識確認実績データ３３ｂが含まれる。認識条件データ３３ａは、部品認識カメラ６によって撮像する際に照明装置２１に指令される照明値などの認識パラメータを、対象となる部品種ごとに規定するデータである。認識確認実績データ３３ｂは、当該装置において既に認識確認が実行された実績を電子部品の種類ごとに記憶するデータである。したがって記憶部３１は、部品認識確認の実績を認識確認実績データ３３ｂとして記憶する実績データ記憶部となっている。
【００２２】
機構駆動部３４は、制御部３０に制御されて基板搬送機構２、部品実装機構１０、部品供給部４を駆動する。これにより、電子部品実装装置１による部品実装作業が実行される。認識処理部３５は基板認識カメラ１１、部品認識カメラ６によって画像を取得する際に認識条件データ３３ａに基づいて照明値などの撮像パラメータを指令するとともに、基板認識カメラ１１、部品認識カメラ６によって取得された画像を認識処理する。これにより、基板３や基板３における部品実装点の位置認識が行われるとともに、実装ヘッド９に保持された状態の電子部品の識別や位置ずれ検出が行われる。
【００２３】
部品認識実績判定部３６は、実装対象の電子部品について、認識確認実績データ３３ｂを参照して当該電子部品についての部品認識の実績の有無を判定する処理を行う。認識確認部３７は、電子部品実装装置１による生産作業の開始に先立って、部品認識の結果の正否を確認する認識確認処理を行う。この認識確認においては、認識確認部３７は、部品認識実績判定部３６によって部品認識の実績無しと判定された電子部品のみを認識確認処理の対象とするようになっている。
【００２４】
ティーチ処理部３８は、部品認識実績判定部３６による認識確認において、正常に認識ができない認識ＮＧとなった電子部品について、認識結果を目視判断することにより照明値などの認識条件を適正条件に調整するティーチ処理を行う。認識実積データ更新処理部３９は、認識確認部３７によって認識確認処理の対象とされた電子部品についての認識確認実績データ３３ｂを更新する処理を行う。これにより、当該電子部品については認識確認実績データ３３ｂに認識実績有りが記憶される。
【００２５】
次に図５を参照して、電子部品実装装置１による部品実装における部品認識確認処理について説明する。部品実装の開始に際しては、認識正否確認が開始される（ＳＴ１）。すなわち実装対象の複数種類の電子部品について、生産作業の開始に先立って部品認識が正常に実行可能であるか否かを実証的に確認する処理が実行される。
【００２６】
ここではまず認識確認実績有無判定が行われる（ＳＴ２）。すなわち、電子部品の種類ごとに実行された認識確認の実績を示す認識確認実績データ３３ｂに基づき、部品認識実績判定部３６により実装対象の電子部品について当該電子部品の認識確認実績の有無を判定する（ＳＴ２）。ここで認識確認実績有りと判定されたならば、認識確認を新たに行う必要無しと判断して、（ＳＴ７）に移行する。
【００２７】
（ＳＴ２）にて認識確認実績無しと判定された場合には、認識正否確認のために部品認識を実行する（ＳＴ３）。すなわち吸着ノズル９ａに吸着保持された当該電子部品を部品認識カメラ６の上方に移動させ、認識条件データ３３ａに既定された認識条件にしたがって照明装置２１を作動させた状態で部品認識カメラ６によって電子部品の画像を取得し、認識処理部３５によって認識処理する。
【００２８】
次いで認識結果の正否確認を行う（ＳＴ４）。ここで認識結果がＯＫであれば、当該電子部品についての認識確認実績データ３３ｂを更新する（ＳＴ５）。すなわち、当該電子部品については、既存の認識条件データ３３ａによる正常な認識実績がある旨が記憶される。次いで（ＳＴ７）に移行して次部品有りか否かが判断されて、次部品有りならば、（ＳＴ２）以降の処理を反復実行する。また（ＳＴ４）において認識結果がＮＧならば、認識条件が不適であると判断して、適正な認識条件を設定教示するためのティーチ処理を実行し（ＳＴ５）、新たに教示された認識条件を用いて再度認識結果の正否確認を行う。このようにして（ＳＴ７）にて次部品無しと判断されることにより、認識正否確認を完了する（ＳＴ８）。
【００２９】
すなわち上述の部品実装においては、電子部品実装装置１による生産作業の開始に先立って部品認識の結果の正否を確認する認識確認処理を行う認識確認工程において、電子部品の種類ごとに実行された認識確認の実績を示す認識確認実績データ３３ｂに基づき、実装対象の電子部品について当該電子部品の部品認識確認実績の有無を判定し、認識確認の実績無しと判定された電子部品のみを認識確認処理の対象とするようにしている。これにより、生産前に実行される認識確認作業において、既に認識確認済みの部品種についての認識確認作業を省略することができ、認識確認作業を過不足なく実行して、生産性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の電子部品実装装置および電子部品実装装置における部品認識方法は、生産前に実行される認識確認作業を過不足なく実行して、生産性を向上させることができるという効果を有し、吸着ノズルによって電子部品を取り出して基板に実装する分野において有用である。
【符号の説明】
【００３１】
１  電子部品実装装置
３  基板
４  部品供給部
６  部品認識カメラ
９  実装ヘッド
９ａ  吸着ノズル
１０  部品実装機構
Ｐ  電子部品
【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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