(57)【要約】より実用性に優れた装着位置ずれ原因究明方法と電子回路部品装着装置とを提供する。電子回路部品を装着した回路基板を撮像して検査し、許容範囲を超える装着位置ずれが設定数以上発生した場合、原因を究明する。吸着ノズル１０４に部品１１２を保持させて下方側部品撮像装置１８０で撮像した後、設定移動パターンで基板保持装置へ移動させ、移動後、吸着面１１０に対する部品１１２の移動が生じないことが保証された移動パターンで下方側部品撮像装置１８０上へ戻して撮像し、移動の前後における保持位置誤差の差が大きければ、直線横移動時のずれが装着位置ずれの原因の少なくとも１つと判定する。吸着ノズル１０４の旋回時や自転時における部品１１２の吸着面１１０に対する各ずれ，部品１１２の高さあるいは回路基板の反りによる吸着ノズル１０４の下降停止位置の不適切についても装着位置ずれの原因の少なくとも１つであるか判定する。
2014080525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基材への電子回路部品の装着位置ずれの原因を究明する方法であって、
吸着ノズルの軸方向に直角な方向の移動である横移動の実行時における吸着ノズルの吸着面に対する電子回路部品のずれである横移動時ずれが原因の少なくとも１つであるか否かを判定する第１判定工程と、
吸着ノズルの軸線まわりの回転時における吸着ノズルの吸着面に対する電子回路部品のずれである回転時ずれが原因の少なくとも１つであるか否かを判定する第２判定工程と、
回路基材の上面高さ位置に対する吸着ノズルの下降停止の相対位置が不適切である下降停止位置不適切が原因の少なくとも１つであるか否かを判定する第３判定工程と
の少なくとも１つを含むことを特徴とする装着位置ずれ原因究明方法。
【請求項２】
前記第１判定工程が、
電子回路部品を吸着した前記吸着ノズルが前記横移動を開始する前の状態を、吸着ノズルの軸方向に平行にその吸着ノズルの吸着面に向かう方向から撮像装置により撮像して取得する横移動前状態取得工程と、
前記吸着ノズルが予め定められた第１設定加速度で前記横移動を開始し、予め定められた設定速度に達した後、予め定められた第１設定減速度で横移動を停止する第１設定移動パターンでの横移動後における状態を、吸着ノズルの軸方向に平行にその吸着ノズルの吸着面に向かう方向から撮像装置により撮像して取得する横移動後状態取得工程と、
前記横移動前状態取得工程と前記横移動後状態取得工程との実施により得られた両撮像結果に基づいて、前記第１設定移動パターンに従う横移動の前後における電子回路部品の横ずれ量を取得し、取得した横ずれ量が予め定められた基準横ずれ量より大きければ、前記横移動時に発生した横ずれが装着位置ずれの原因の少なくとも１つであると判定する横移動前後状態依拠判定工程と
を含む請求項１に記載の装着位置ずれ原因究明方法。
【請求項３】
前記横移動後状態取得工程が、前記第１設定移動パターンに従う横移動後に、前記吸着ノズルを横ずれが発生しないことが保証される第２設定移動パターンで前記吸着ノズルを前記横移動前状態取得工程のための撮像実行位置に戻し、同一の撮像装置により撮像を行う戻し後撮像の撮像結果に基づいて横移動後状態を取得する工程である請求項２に記載の装着位置ずれ原因究明方法。
【請求項４】
前記第２判定工程が、
電子回路部品を吸着した前記吸着ノズルが回転を開始する前に、吸着ノズルの軸方向に平行な方向にその吸着ノズルの吸着面に向かう方向から撮像装置により撮像する回転前撮像工程と、
前記吸着ノズルが予め定められた設定角加速度で回転を開始し、予め定められた設定角速度に達した後、予め定められた設定角減速度で回転を停止する設定回転パターンに従う回転実行後に、吸着ノズルの軸方向に平行にその吸着ノズルの吸着面に向かう方向から撮像装置により撮像する回転後撮像工程と、
前記回転前撮像工程と前記回転後撮像工程との実施により得られた両撮像結果に基づいて、前記設定回転パターンに従う回転の前後における電子回路部品の回転ずれ量を取得し、取得した回転ずれ量が予め定められた基準回転ずれ量より大きければ、前記回転時に発生した回転ずれが装着位置ずれの原因の少なくとも１つであると判定する回転前後状態依拠判定工程と
を含む請求項１ないし３のいずれかに記載の装着位置ずれ原因究明方法。
【請求項５】
前記第３判定工程が、
前記回路基材の電子回路部品装着予定箇所における上面の実際の高さ位置を検出する基材上面高さ位置検出工程と、
前記吸着ノズルに吸着して保持された電子回路部品の実際の高さを検出する部品実高さ検出工程と
前記吸着ノズルを上昇端位置から設定下降量下降させて電子回路部品を回路基材に押し付けた際の押圧力を検出する押圧力検出工程と
の少なくとも１つを含み、その少なくとも１つの工程の実行結果に基づいて、前記下降停止位置不適切が原因の少なくとも１つであるとの判定を行う高さ検出結果依拠判定工程である請求項１ないし４のいずれかに記載の装着位置ずれ原因究明方法。
【請求項６】
電子回路部品が回路基材に装着された電子回路板の検査により、電子回路部品の装着位置が目標装着位置から設定量以上ずれたことが判明した場合に実行される請求項１ないし５のいずれかに記載の装着位置ずれ原因究明方法。
【請求項７】
回路基材に装着された電子回路部品を回路基材の上面に直角な方向から撮像装置により撮像することを複数回の装着動作に対して行い、それら複数回の装着動作の各々における電子回路部品の装着位置ずれ量の統計的処理結果に基づいて、前記回路基材への電子回路部品の装着位置ずれの発生を検出し、その検出に応じて前記請求項１ないし５のいずれかに記載の原因究明方法の実行を開始する装着位置ずれ原因究明方法。
【請求項８】
電子回路部品を負圧で吸着する吸着ノズルと、回路基材を保持する基材保持装置と、吸着ノズルを基材保持装置に対して移動させるノズル移動装置と、前記吸着ノズルに対する負圧の供給・停止を制御する負圧制御装置とを含み、電子回路部品を回路基材に装着する電子回路部品装着装置であって、
(A)(a)吸着ノズルの軸方向に直角な一直線に沿った移動である直線横移動の条件不適切と、(b)吸着ノズルの一円周に沿った旋回条件の不適切と、(c)吸着ノズルの自身の軸線まわりの回転の条件不適切と、(d)回路基材の上面高さ位置に対する吸着ノズルの下降停止の相対位置の不適切との少なくとも１つを、電子回路部品の回路基材に対する装着位置ずれの原因として取得する装着位置ずれ原因取得装置と、
(B)(a)その装着位置ずれ原因取得装置により取得された前記少なくとも１つの原因を人が認識可能な形態で報知する報知装置と、(b)前記装着位置ずれ原因取得装置により取得された前記少なくとも１つの原因を自動で低減させる不適切条件低減装置との少なくとも一方と
を含むことを特徴とする電子回路部品装着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基材への電子回路部品の装着位置ずれの原因を究明する方法およびその原因究明が行われる電子回路部品装着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１に記載の実装ラインにおいては、電子回路部品装着装置における回路基板への電子回路部品の装着後、検査装置により装着状態が検査され、実装不良が検出された場合には、その原因特定が行われる。電子回路部品装着装置においては、回路基板に電子回路部品を装着するためのプログラムが変更され、装着の前後にそれぞれ、回路基板が撮像装置により撮像されるようにされ、撮像データがマスタデータと比較されて不良原因が特定される。例えば、回路基板上における異物の存在，吸着ノズルに保持されている電子回路部品あるいは電子回路部品装着後の吸着ノズルと、回路基板上に既に装着されている電子回路部品との干渉，回路基板搬送時あるいは位置決め時に加えられる振動，衝撃が不良原因とされるのであり、特定された不良原因はモニタに表示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】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】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、より実用性に優れた装着位置ずれ原因究明方法および電子回路部品装着装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題は、回路基材への電子回路部品の装着位置ずれの原因を究明する方法を、(I)吸着ノズルの軸方向に直角な方向の移動である横移動の実行時における吸着ノズルの吸着面に対する電子回路部品のずれである横移動時ずれが原因の少なくとも１つであるか否かを判定する第１判定工程と、(II)吸着ノズルの軸線まわりの回転時における吸着ノズルの吸着面に対する電子回路部品のずれである回転時ずれが原因の少なくとも１つであるか否かを判定する第２判定工程と、(III)回路基材の上面高さ位置に対する吸着ノズルの下降停止の相対位置が不適切である下降停止位置不適切が原因の少なくとも１つであるか否かを判定する第３判定工程との少なくとも１つを含む方法とすることにより解決される。
回路基材には、例えば、(a)未だ電子回路部品が装着されていないプリント配線板、(b)一方の面に電子回路部品が搭載されるとともに電気的に接合され、他方の面には電子回路部品が未装着であるプリント回路板、(c)ベアチップが搭載され、チップ付基板を構成す
る基材、(d)ボールグリッドアレイを備えた電子回路部品が搭載される基材、(e)平板状ではなく三次元形状を有する基材等が含まれる。
横移動には、回路基材の被装着面に平行な一平面内において互いに直交する２方向の一方に平行な軸であるＸ軸に平行な直線に沿ったＸ軸方向移動，他方に平行な軸であるＹ軸に平行な直線に沿ったＹ軸方向移動，Ｘ，Ｙ両軸方向の成分を含む方向の移動の少なくとも１つが含まれる。そして、Ｘ，Ｙ両軸方向の成分を含む方向の移動には、直線に沿った移動と一軸線まわりの旋回軌跡に沿った移動との少なくとも一方が含まれる。【０００６】
上記の課題はまた、(i)電子回路部品を負圧で吸着する吸着ノズルと、(ii)回路基材を保持する基材保持装置と、(iii)吸着ノズルを基材保持装置に対して移動させるノズル移動装置と、(iv)前記吸着ノズルに対する負圧の供給・停止を制御する負圧制御装置とを含み、電子回路部品を回路基材に装着する電子回路部品装着装置を、(A)(a)吸着ノズルの軸方向に直角な一直線に沿った移動である直線横移動の条件不適切と、(b)吸着ノズルの一円周に沿った旋回条件の不適切と、(c)吸着ノズルの自身の軸線まわりの回転の条件不適切と、(d)回路基材の上面高さ位置に対する吸着ノズルの下降停止の相対位置の不適切との少なくとも１つを、電子回路部品の回路基材に対する装着位置ずれの原因として取得する装着位置ずれ原因取得装置と、(B)(a)その装着位置ずれ原因取得装置により取得された前記少なくとも１つの原因を人が認識可能な形態で報知する報知装置と、(b)前記装着位置ずれ原因取得装置により取得された前記少なくとも１つの原因を自動で低減させる不適切条件低減装置との少なくとも一方とを含むものとすることにより解決される。
不適切条件低減装置は、不適切条件を一挙に解消するものとすることも、装着位置ずれの低減状態を観察しつつ段階的に低減させるものとすることも可能である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る方法によれば、装着位置ずれの原因が、吸着ノズルの横移動時ずれと、回転時ずれと、下降停止位置不適切との少なくとも１つを含むと判定することができ、装着位置ずれの原因を低減させ、不良な電子回路板の発生を低減させることができる。本発明に係る方法による原因究明は、電子回路部品の回路基材への装着による実際の電子回路の生産時に生じる装着位置ずれについて行われてもよく、生産時における吸着ノズルの横移動条件、例えば、移動速度および加，減速度を含む速度パターンの設定、回転条件、例えば、角速度および角加，減速度を含む回転パターンの設定、吸着ノズルの下降停止位置の設定、あるいは設定された条件，位置の検査のために行われてもよい。
本発明に係る装置によれば、装着位置ずれの原因を取得することができるとともに、原因の報知により例えば、作業者に装着位置ずれ原因の低減を行わせることができ、あるいは不適切条件低減装置を作動させて自動で装着位置ずれ原因を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態である電子回路部品装着装置を含む電子回路部品装着システムを示す概略的に示す正面図で面図である。
【図２】上記電子回路部品装着装置を概略的に示す平面図である。
【図３】上記電子回路部品装着装置の装着ヘッドおよび装着ヘッド移動装置を示す背面図（一部断面）である。
【図４】上記電子回路部品装着装置の制御装置を概略的に示すブロック図である。
【図５】上記制御装置の主体を成す装着制御コンピュータのＲＯＭに記憶させられた装着ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】上記装着制御コンピュータのＲＯＭに記憶させられた原因究明ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】上記電子回路部品装着システムの装着検査装置の制御装置の主体を成す検査制御コンピュータのＲＯＭに記憶させられた検査ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】上記検査ルーチンにおいて取得された装着位置ずれの統計的処理を説明する図である。
【図９】上記電子回路部品装着装置において吸着ノズルによる電子回路部品の搬送時における直線横移動ずれを説明する図である。
【図１０】上記直線横移動ずれの原因究明を説明する図である。
【図１１】上記電子回路部品装着装置において吸着ノズルの下降停止位置の不適切による装着位置ずれを説明する図である。
【図１２】上記電子回路部品装着装置において回路基板の反りによる装着位置ずれを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を、図を参照しつつ説明する。なお、本発明は、下記実施形態の他、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した態様で実施することができる。また、「電子回路部品」を「部品」と略称する。
【００１０】
図１には、本発明の一実施形態である部品装着装置を含む部品装着システムが図示されている。本システムは部品装着装置１０および装着検査装置１２を含み、本発明の一実施形態である装着位置ずれ原因究明方法が実施される。
【００１１】
本部品装着装置１０は、本発明に関する部分を除いて特開２００９−１７０５３６号公報に記載の部品装着装置と同様に構成されており、簡単に説明する。部品装着装置１０は、図２に示すように装着装置本体２０，基材搬送装置たる基板搬送装置２２，基材保持装置たる基板保持装置２４，部品供給装置２６，装着ヘッド２８，ノズル移動装置たる装着ヘッド移動装置３０，基準マーク撮像システム３２，吸着面側部品撮像システムたる下方側部品撮像システム３４，側方側部品撮像装置３６および制御装置３８等を含む。
【００１２】
基板搬送装置２２は、回路基材の一種である回路基板５０を水平な一方向に搬送する。本実施形態においては、「回路基板」はプリント配線板およびプリント回路板の総称とする。本基板保持装置２４は、図２に示すように、基板搬送装置２２の搬送方向において中間部に設けられ、回路基板５０を下方から支持する支持部材および回路基板５０の搬送方向に平行な両側縁部をそれぞれクランプするクランプ部材を備え、回路基板５０をその部品が装着される被装着面である上面５２が水平となる姿勢で保持する。本実施形態においては、基板搬送装置２２による回路基板５０の搬送方向をＸ軸方向、基板保持装置２４に保持された回路基板５０の被装着面に平行な一平面であって、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向とする。本部品供給装置２６は、部品供給具たる部品供給フィーダの一種である複数のテープフィーダ５４を含む。
【００１３】
装着ヘッド移動装置３０は、Ｘ軸方向移動装置６０およびＹ軸方向移動装置６２を含む。Ｘ軸方向移動装置６０は、可動部材としてのＸ軸スライド６４とＸ軸スライド移動装置６６とを含み、装着ヘッド２８を水平面内の任意の位置へ移動させる。Ｘ軸スライド移動装置６６は、駆動源たる電動モータ６８と、送りねじ７０およびナットを含む送りねじ機構７２とを含む。電動モータ６８は、本実施形態においては、エンコーダ付きのサーボモータにより構成されている。サーボモータは回転角度の正確な制御が可能な電動回転モータである。サーボモータに代えてステップモータやリニアモータが使用されてもよい。また、送りねじ機構としてはボールねじ機構が好適である。以下に記載の別の電動モータよび送りねじ機構についても同様である。Ｙ軸方向移動装置６２はＸ軸スライド６４上に設けられ、可動部材としてのＹ軸スライド７６とＹ軸スライド移動装置７８とを含む。Ｙ軸スライド移動装置７８は、Ｘ軸スライド移動装置６６と同様に、駆動源たる電動モータ８０と、送りねじ８２およびナット８４を有する送りねじ機構８６（図３参照）とを含む。
【００１４】
Ｙ軸スライド７６には、図３に示すようにノズル保持体たる回転体９０が、一軸線であって、自身の鉛直な軸線まわりに回転可能かつ軸方向に移動不能に保持され、電動モータ９２を駆動源とする回転体駆動装置９４により、正逆両方向に任意の角度回転させられる。回転体９０のノズル保持部９６には、複数、例えば、３個以上、本実施形態においては１２個のノズルホルダ９８（図３には、代表的に２つのノズルホルダ９８が図示されている）が、回転体９０の回転軸線を中心とする一円周上に適宜の間隔を隔てて、例えば、等角度間隔を隔てて設けられている。これらノズルホルダ９８はそれぞれ横断面形状が円形を成し、ノズル保持部９６に、回転体９０の回転軸線に平行な方向であって鉛直方向に移動可能に、かつ、自身の鉛直な軸線まわりに回転可能に保持され、その下端部に設けられたノズル保持具１０２により吸着ノズル１０４が１個ずつ、着脱可能に保持されている。
【００１５】
複数の吸着ノズル１０４はそれぞれ、回転体９０の回転軸線から偏心した位置に、自身の鉛直な軸線まわりに回転可能に保持されているのであり、回転体９０の回転により、回転体９０の鉛直な回転軸線のまわりに旋回させられる。本実施形態においては、回転体９０および回転体駆動装置９４がノズル旋回装置を構成している。吸着ノズル１０４は負圧により部品を吸着して保持するものであり、ノズル本体１０６および吸着管１０８を含み、回転体９０に設けられた通路（図示省略）を通って負圧源（図示省略）から負圧が供給され、吸着管１０８の先端面である吸着面１１０に部品１１２が吸着される。図３には部品１１２の一例として角チップが図示されている。吸着面１１０は吸着ノズル１０４の軸線に直角な一平面状を成す。吸着ノズル１０４に対する負圧の供給，停止は、図示を省略する負圧制御装置により、複数の吸着ノズル１０４の各々について個別に行われる。負圧制御装置は、複数の吸着ノズル１０４の各々について設けられた切換弁装置およびＹ軸スライド７６の後述する昇降位置に対応する位置に設けられて切換弁装置の切換えを行う弁切換装置を含む。
【００１６】
前記複数のノズルホルダ９８は、ノズル回転装置１２０により、自身の軸線まわりに回転させられる。ノズル回転装置１２０は、図３に示すようにＹ軸スライド７６に設けられ、駆動源たる電動モータ１２２の回転が歯車１２４，１２６，１２８，１３０によってノズルホルダ９８に伝達される。歯車１３０は複数のノズルホルダ９８の各々に設けられて共通の歯車１２８に噛み合わされ、複数のノズルホルダ９８が一斉に自身の軸線まわりに回転させられ、複数の吸着ノズル１０４が一斉に自身の軸線まわりに同角度、同方向に回転（以後、場合によってこの吸着ノズル１０４の回転を自転と称する）させられる。回転体９０が回転させられるとき、歯車１２６，１２８を保持する歯車保持体１３２が回転体９０と同方向に同角速度で回転させられ、ノズルホルダ９８が自身の軸線のまわりに回転しないようにされる。
【００１７】
複数のノズルホルダ９８はそれぞれ、ノズル保持部９６と歯車１３０との間に配設された付勢装置の一種である弾性部材としての圧縮コイルスプリング１３４により上方へ付勢されている。このスプリング１３４の付勢によるノズルホルダ９８の上昇限度は、ノズル保持具１０２がノズル保持部９６に当接することにより規定され、ノズルホルダ９８および吸着ノズル１０４は上昇端位置に位置させられる。
【００１８】
Ｙ軸スライド７６には、図３に示すように、その吸着ノズル１０４の旋回軌跡の１箇所、本実施形態においては、Ｙ軸方向において部品供給装置２６が設けられた側を部品装着装置１０の正面とすれば、最も正面側の位置である昇降位置に対応する部分にノズル昇降装置１４０が設けられている。ノズル昇降装置１４０は、昇降駆動部材１４２および昇降駆動部材駆動装置１４４を含む。昇降駆動部材駆動装置１４４は、電動モータ１４６と、送りねじ１４８およびナット１５０を含む送りねじ機構１５２とを有する。
【００１９】
回転体９０，ノズルホルダ９８および吸着ノズル１０４が装着ヘッド２８を構成し、回転体９０がヘッド本体を構成していると考えることもでき、回転体９０，ノズルホルダ９８，吸着ノズル１０４，ノズル回転装置１２０，ノズル旋回装置，ノズル昇降装置１４０が装着ヘッド２８を構成し、Ｙ軸スライド７６がヘッド本体の一部を構成し、あるいはヘッド本体がＹ軸スライド７６と一体的に設けられていると考えることもできる。
【００２０】
前記基準マーク撮像システム３２は、回路基板５０に設けられた複数の基準マーク１６０（図２参照）を撮像するシステムであり、マーク撮像装置１６２を含み、Ｙ軸スライド７６に搭載されており、装着ヘッド２８と共に移動させられる。
【００２１】
Ｙ軸スライド７６にはさらに、距離センサ１７０が搭載されており、装着ヘッド移動装置３０により移動させられる。距離センサ１７０は、本実施形態においてはレーザ式の距離センサとされ、レーザビーム発生器によりレーザビームを検出対象に照射し、その反射光の半導体位置検出素子上における集光位置の演算により、検出対象との間の距離が検出され、それにより検出対象の高さ位置が得られる。距離センサは超音波式とされてもよく、光放射部および撮像部を含むものとされてもよい。
【００２２】
前記下方側部品撮像システム３４は、図２に示すように、装着装置本体２０の基板搬送装置２２と部品供給装置２６との間の位置であって、装着ヘッド２８の移動範囲の、基板搬送装置２２による回路基板５０の搬送方向における中央の位置に、位置を固定して設けられている。下方側部品撮像システム３４は、吸着面側部品撮像装置たる下方側部品撮像装置１８０および照明装置１８２を備え、撮像中心線が鉛直に、かつ上向きに設けられ、部品１１２を、吸着ノズル１０４の軸方向に平行な方向である鉛直方向において下方から撮像する。そのため、吸着ノズル１０４は背景形成部材１８４を備えている。下方側部品撮像装置１８０は、例えば、面撮像装置とされ、例えば、ＣＣＤカメラおよびレンズ系を含む。下方側部品撮像装置１８０の撮像可能領域は、装着ヘッド２８の全部のノズルホルダ９８により吸着ノズル１０４が保持された状態において、それら吸着ノズル１０４がそれぞれ保持した部品１１２を全部、１度に撮像することができる大きさとされている。
【００２３】
前記側方側部品撮像システム３６は、図３に示すように、Ｙ軸スライド７６の、吸着ノズル１０４の旋回軌跡の昇降位置に対応する位置に設けられ、装着ヘッド２８等と共に水平面内の任意の位置へ移動させられる。側方側部品撮像システム３６は、側方側部品撮像装置２００，照明装置２０２，導光装置２０４を含む。側方側部品撮像装置２００は、例えば、面撮像装置とされ、例えば、ＣＣＤカメラおよびレンズ系を含み、撮像中心線が水平に、かつ回転体９０の回転軸線と直交する状態に設けられ、吸着ノズル１０４に保持された部品１１２を、吸着ノズル１０４の軸線に直角な方向であって、吸着面１１０に平行な真横の位置から撮像する。
【００２４】
前記制御装置３８は、図４に示すように装着制御コンピュータ２２０を主体として構成され、駆動回路２２２を介して基板搬送装置２２等、部品装着装置１０を構成する種々の装置の駆動源等を制御し、制御回路２３４を介して表示画面２３６を制御する。制御回路２３４および表示画面２３６により報知装置たる表示装置２３８が構成され、文字，図形等により種々の情報等が表示される。報知装置としては、ランプの点灯，点滅、ブザーの鳴動，音声によるアナウンス，作業者が有する携帯端末への通信等、種々の態様で情報等を報知する装置が採用可能である。
【００２５】
装着制御コンピュータ２２０の入出力部には、距離センサ１７０，撮像装置１６２，１８０，２００の撮像により得られたデータを処理する画像処理コンピュータ２４４，電動モータ６８等に設けられたエンコーダ２４６（図４には１つが代表して図示されている），入力装置２４８等が接続されている。また、装着制御コンピュータ２２０のＲＯＭには、回路基板５０への部品の装着のための種々のプログラムおよびデータや、図５，図６にそれぞれフローチャートで表すルーチン等が記憶させられている。
【００２６】
前記装着検査装置１２は、図示は省略するが、基板搬送装置，基板保持装置，検査ヘッド，検査ヘッド移動装置および制御装置２７０（図１参照）を含む。検査ヘッドは、例えば、撮像装置および照明装置を備えている。撮像装置は、例えば、面撮像装置たるＣＣＤカメラにより構成され、回路基板５０に装着された部品１１２を上面５２に直角な方向であって鉛直方向において上方から撮像する。本撮像装置の撮像可能領域は回路基板５０より小さいものとされている。制御装置２７０は検査制御コンピュータ２７２を主体として構成されて基板搬送装置等を制御する。検査制御コンピュータ２７２の入出力部には、検査ヘッドの撮像装置の撮像により得られたデータを処理する画像処理コンピュータが接続され、ＲＯＭには、図７にフローチャートで表す検査ルーチン等が記憶させられている。また、検査制御コンピュータ２７２は、装着制御コンピュータ２２０に通信ケーブル２７４を介して接続され、通信可能とされている。
【００２７】
以上のように構成された部品装着システムの部品装着装置１０においては、図５に示す装着ルーチンが実行され、回路基板５０への部品１１２の装着が行われる。なお、ここにおいては、単純化のために、１２個の吸着ノズル１０４は同種のものであり、種類がチェック済みであって間違いがなく、吸着ノズル１０４の吸着面１１０が正規の状態、すなわち平面度が実用上十分であり、かつ、軸線に対して直角であることが確認済みであり、吸着ノズル１０４の下降停止位置ないし下降停止時における吸着面１１０の高さ方向位置に誤差がないことも確認済みであるものとする。下降停止位置は、部品１１２の高さ（上下方向の寸法）および上昇端位置に位置する際の吸着ノズル１０４の吸着面１１０と回路基板５０の上面５２との間の距離に基づいて設定される。また、回路基板５０は厚さが一定の板状を成し、基板保持装置２４の位置決め部により上面５２が高さ方向において予め設定された基準高さ位置に位置決めされた状態で基板保持装置２４により保持されるものとする。さらに、装着開始に先立って、吸着ノズル１０４がフィーダ５４から部品１１２を取り出す部品取出位置のずれが修正され、吸着面１１０の中心が部品１１２の重心とほぼ一致する状態で吸着ノズル１０４が部品１１２を吸着するようにされているものとする。すなわち、下記の保持位置誤差の修正が不要であるほどではないが、例えば、吸着ノズルが単純にそれの軸線に直角な方向に直線移動したのみであるのに、吸着面１１０の中心と部品１１２の重心とのずれに起因して、部品１１２に回転位置ずれが生じるほどの不一致が、吸着面１１０の中心と部品１１２の重心との間に生じないようにされているものとするのである。
【００２８】
まず、ステップ１（以後、Ｓ１と略記する。他のステップについても同じ。）において基板搬送装置２２により回路基板５０が部品装着装置１０へ搬入され、所定の位置に停止させられた後、基板保持装置２４により保持され、基準マーク撮像システム３２が移動させられて基準マーク１６０を撮像し、回路基板５０の上面５２上に設定された複数の目標装着位置の各位置誤差が算出される。目標装着位置には、部品１１２を装着するための基準点の位置と、基準点まわりの回転位置とが含まれ、位置誤差にはＸ軸，Ｙ軸方向の各位置誤差および上面５２に直角な軸線まわりの回転位置誤差が含まれる。次にＳ２において回路基板５０への部品１１２の装着が行われる。装着ヘッド２８が部品供給装置２６へ移動させられ、フィーダ５４から部品１１２を取り出す。１２個の吸着ノズル１０４は回転体９０の回転により順次昇降位置へ移動させられ、昇降駆動部材１４２の下降により下降させられるとともに負圧が供給され、部品１１２を吸着する。回路基板５０に装着される部品１１２は１種類であることもあるが、ここでは複数種類の部品１１２が装着されることとする。
【００２９】
部品１１２の吸着後、吸着ノズル１０４はスプリング１３４の付勢により上昇端位置へ上昇させられ、側方側部品撮像装置２００により部品１１２が撮像される。その撮像データに基づいて、部品１１２の実際の高さ（上下方向の寸法）が検出される。それとともに、吸着ノズル１０４が部品１１２を吸着しているか否かや、吸着された部品１１２の種類，姿勢が予定通りであるか否かも調べられ、否であれば、それに応じた処理が行われる。検出された部品１１２の高さは、装着制御コンピュータ２２０のＲＡＭに設けられた部品高さメモリに部品１１２の種類と対応付けて記憶される。部品高さメモリは記憶手段を構成する。以下に説明する別のメモリについても同様である。
【００３０】
装着ヘッド２８が保持する全部の吸着ノズル１０４が部品１１２をフィーダ５４から取り出したならば、装着ヘッド２８は下方側部品撮像装置１８０上に位置する撮像実行位置へ移動させられ、吸着ノズル１０４に保持された部品１１２が撮像され、吸着ノズル１０４による部品１１２の保持位置誤差が算出される。保持位置誤差には、部品１１２の予め設定された基準点の位置、例えば、重心位置のＸ軸，Ｙ軸方向における各位置誤差および部品１１２の軸線まわりの位置誤差である回転位置誤差が含まれ、回路基板５０の目標装着位置の位置誤差と合わせて修正される。撮像後、装着ヘッド２８は基板保持装置２４へ移動させられ、複数の吸着ノズル１０４は順次昇降位置へ移動させられ、設定された目標装着位置上においてノズル昇降装置１４０により下降させられるとともに負圧の供給が停止されて、部品１１２を目標装着位置に設けられたパッド上に載置し、回路基板５０に装着する。
【００３１】
１枚の回路基板５０への装着が予定された全部の部品１１２の装着後、Ｓ３が実行され、回路基板５０は基板保持装置２４による保持を解かれ、装着検査装置１２へ搬出される。次いで、Ｓ４において装着検査装置１２から装着位置ずれ発生情報の送信があったか否か判定され、送信がなければ、Ｓ５において、設定された枚数の回路基板５０について部品１１２の装着が終了したか否かが判定され、終了していなければＳ１〜Ｓ４が実行される。
【００３２】
設定された枚数のうちの最後の回路基板５０について部品１１２の装着が行われる前に装着位置ずれが発生すれば、Ｓ６以下のステップが実行され、装着検査装置１２からの指示を待って装着位置ずれの原因究明が行われる。装着位置ずれ発生となった際の検査と並行して部品装着が行われていた回路基板５０について検査を行い、その結果を装着位置ずれの原因究明に反映するために、その検査の終了を待つようにされているのである。また、最後の回路基板５０の検査により初めて装着位置ずれ発生となった場合、次の回路基板５０がないため、次の回路基板５０についての検査終了を待つことなく、装着検査装置１２からの装着位置ずれ発生の送信により直ちに原因究明が開始される（Ｓ１１，Ｓ７）。
【００３３】
装着検査装置１２では図７に示す検査ルーチンが実行され、Ｓ５１において部品装着装置１０から、部品１１２が装着された回路基板５０である電子回路板５０を搬入すべきか否かが判定される。この判定は、装着検査装置１２の基板搬送装置に設けられ、部品装着装置１０から搬出された電子回路板５０を検出する基板センサの信号に基づいて行われ、搬入すべきであれば、Ｓ５２が実行され、基板搬送装置により電子回路板５０が装着検査装置１２へ搬入され、所定の位置に停止させられた後、基板保持装置により水平な姿勢で保持される。
【００３４】
そして、Ｓ５３において検査が行われ、検査ヘッドが検査ヘッド移動装置により移動させられ、電子回路板５０の上面５２を撮像する。検査ヘッドは、上面５２を複数の領域に分けて撮像し、本実施形態においては上面５２全体が撮像され、その撮像データに基づいて全部の目標装着位置の各々における部品１１２の実際の装着位置の目標装着位置に対するずれ量が算出される。部品１１２の実際の装着位置には、部品１１２について予め設定された基準点の位置、例えば、重心の位置と、基準点まわりの回転位置とが含まれ、装着位置ずれ量は、部品１１２について予め設定された基準点の位置、例えば、重心位置のＸ軸，Ｙ軸方向における各位置ずれ量Δｘ，Δｙと部品１１２の回転位置ずれ量Δθとを含む。装着位置ずれ量は、目標装着位置と対応付けて、検査結果データとして検査制御コンピュータ２７２に設けられた検査結果メモリに記憶させられる。このように検査が行われるのと並行して、部品装着装置１０においては次の回路基板５０についての部品１１２の装着が行われる。
【００３５】
次いでＳ５４において装着不良が発生したか否かが判定される。この判定は検査結果に基づいて行われ、装着位置ずれ量Δｘ，Δｙ，Δθの各絶対値がそれぞれ設定値より大きいか否かにより行われる。この設定値は、装着位置ずれが電子回路板５０を製品として使用することが不可能なほど大きいか否かを判定する大きさとされ、装着位置ずれ量Δｘ，Δｙ，Δθの各絶対値の少なくとも１つが設定値より大きい装着位置が１つでもあれば不良とされ、Ｓ５４の判定がＹＥＳになってＳ６５が実行され、不良の発生が不良内容と共に表示画面２３６に表示されて作業者に報知される。そして、Ｓ６６において不良処理が行われ、例えば、不良電子回路板５０が回収装置へ排出され、あるいは作業者による取出しが待たれる。また、部品装着装置１０が作動を停止させられ、不良電子回路板５０の検査と並行して部品１１２の装着が行われていた回路基板５０の処理が行われる。例えば、部品装着装置１０からの作業者による取出し，目視による検査が行われる。不良原因の解決後、部品装着装置１０は回路基板５０への部品１１２の装着を再開させられる。
【００３６】
装着位置ずれ量が設定値より大きい装着位置がなければ、電子回路板５０は不良ではなく、Ｓ５４の判定がＮＯになり、Ｓ５５において基板保持装置による電子回路板５０の保持解除，搬出が行われた後、Ｓ５６において統計的処理が行われる。統計的処理は、装着位置ずれ量Δｘ，Δｙ，Δθの各分布を調べることにより行われる。図８(a)に示すように、Ｘ軸，Ｙ軸方向の各装着位置ずれ量について許容範囲が設定され、少なくとも一方の方向において許容範囲からの外れがあれば、装着位置ずれありとされる。基準位置ずれ量である許容範囲の上限および下限は、部品装着後の電子回路が不良品となるほど大きくはないが、位置ずれ量低減のための対策が採られることが望ましい大きさに設定されている。図８(b)に示す回転位置ずれについても同様である。処理の結果、許容範囲の上限より大きく、あるいは下限より小さく、許容範囲から外れる装着位置ずれがあれば、その装着位置ずれが生じた目標装着位置、およびその目標装着位置に装着された部品１１２の種類が統計的処理データとして統計的処理結果メモリに記憶させられる。
【００３７】
統計的処理後、Ｓ５７においてフラグ（図７ではＦで表す）が１にセットされているか否かが判定される。フラグは初期設定において０にリセットされており、Ｓ５７の判定はＮＯになってＳ５８が実行され、統計的処理の結果に基づいて、装着位置ずれが発生したか否かが判定される。例えば、装着位置ずれ量Δｘ，Δｙ，Δθの少なくとも１つが許容範囲から外れる目標装着位置が設定数以上あれば、装着位置ずれ発生とされる。設定数は１としてもよく、複数としてもよい。装着位置ずれ発生とされた場合、検査が行われた電子回路板５０が最後のものでなければ、上記フラグがセットされて装着位置ずれの発生が記憶させられるとともに、装着位置ずれの発生が検査制御コンピュータ２７２から装着制御コンピュータ２２０へ送信される（Ｓ６１，Ｓ６２）。それにより装着ルーチンのＳ４の判定がＹＥＳになり、装着検査装置１２からの原因究明実行指示が待たれる（Ｓ６）。最後の電子回路板５０であるか否かは、例えば、検査された電子回路板５０の数に基づいて判定される。
【００３８】
装着検査装置１２では、装着位置ずれ発生検出後、装着位置ずれ発生となった電子回路板５０の検査と並行して部品装着が行われた電子回路板５０の搬入，検査，搬出，統計的処理が行われ、この電子回路板５０が不良電子回路板でなければ、上記フラグのセットに基づいてＳ６４が実行され、装着位置ずれの原因究明実行および統計的処理により得られた統計的処理データが部品装着装置１０へ送信され、それにより前記Ｓ６の判定がＹＥＳになってＳ７以下のステップが実行される。なお、Ｓ６４においては、上記送信とともにフラグがリセットされる。検査結果データも送信されてもよい。
【００３９】
一方、装着位置ずれ量が許容範囲から外れる目標装着位置の数が少ない場合には、Ｓ５８において装着位置ずれ発生とはされず、検査が行われた電子回路板５０が最後のものでなければ、検査ルーチンの実行は終了する（Ｓ５９）。最後の電子回路板５０の検査により装着位置ずれ発生となった場合、Ｓ６３が実行され、その旨および統計的処理データが装着制御コンピュータ２２０へ送信される。最後の電子回路板５０まで検査が行われても装着位置ずれが発生しなかった場合、Ｓ６０が実行され、その旨が装着制御コンピュータ２２０へ送信される。Ｓ６０，Ｓ６３の送信データは装着ルーチンのＳ１１の判定に使用される。最後の電子回路板５０の検査終了後にＳ１１の判定が行われるようにされているのであり、装着位置ずれが発生したのであればＳ７以下が実行され、発生しなければルーチンの実行は終了する。
【００４０】
統計的処理データは、Ｓ６３，Ｓ６４において部品装着装置１０へ送信されれば、以後の統計的処理に使用されないようにされる。例えば、統計的処理データは消去され、あるいは消去されず、装着位置ずれ発生の判定に使用済みのデータとして区別されて残され、蓄積される。いずれにしても、装着位置ずれの原因究明後に回路基板５０への部品装着，装着検査が再開され、あるいは一連の回路基板５０への部品装着終了後に同種あるいは異種の回路基板５０について部品装着，装着検査が行われるにあたり、統計的処理データは、それがない状態から新たに取得される。原因究明に基づく修正後の装着用データあるいは別の装着用データに従って部品装着が行われた回路基板５０の検査において、使用済みの統計的処理データを含むことなく、新たに統計的処理データが取得され、装着位置ずれ発生の判定が行われるようにされるのである。装着位置ずれ発生とされなかった場合も、統計的処理データがあれば、Ｓ６０の実行時に同様に処理される。また、検査結果データは、統計的処理データと同様に処理されてもよく、１枚の回路基板５０について検査，統計的処理が行われる毎に消去されてもよい。
【００４１】
前記Ｓ７における装着位置ずれの原因究明等は、図６に示す原因究明ルーチンに従って行われる。まず、Ｓ２１〜Ｓ２５の実行により吸着ノズル１０４の直線横移動、すなわち装着ヘッド移動装置３０により装着ヘッド２８に付与される移動時のずれである直線横移動時ずれが原因の少なくとも１つであるか否かが調べられる。直線横移動のための加，減速度および速度を含む移動パターンが不適切であれば、図９に示すように搬送により部品１１２が吸着ノズル１０４の吸着面１１０に対してずれる場合があり、部品１１２の回路基板５０への装着位置が目標装着位置からずれる場合があるからである。この原因調査は、装着位置ずれが発生した部品１１２について行われ、まず、Ｓ２１が実行され、装着ヘッド２８は部品供給装置２６へ移動させられ、吸着ノズル１０４にフィーダ５４から部品１１２を取り出させる。統計的処理データにより装着位置ずれが発生した部品１１２の種類が得られ、複数種類あれば、複数の吸着ノズル１０４が部品１１２の取出しに使用され、複数種類の部品１１２の全部が装着ヘッド２８において保持される。保持後、装着ヘッド２８は撮像実行位置へ移動させられる。この移動に際しては、装着ヘッド２８は予め定められた設定移動パターンで移動させられる。この設定移動パターンを下記の第１設定移動パターンと区別するために第２設定移動パターンと称することとする。第２設定移動パターンは、本実施形態においては、設定速度は下記の第１設定移動パターンと同じであり、第２設定加速度と第２設定減速度とは絶対値が互いに同じ大きさであるが、第１設定移動パターンにおける第１設定加速度および第１設定減速度の絶対値より小さく、部品１１２の吸着面１１０に対する横ずれが発生しないことが保証される大きさとされる。装着ヘッド２８は、第２設定加速度で移動を開始させられ、設定速度に達した後、第２設定減速度で移動を停止させられる。
なお、第２設定移動パターンの設定速度を第１設定移動パターンの設定速度とは異ならせてもよく、第２設定加速度と第２設定減速度との絶対値を互いに異ならせてもよい。
【００４２】
上記のように装着ヘッド２８が撮像実行位置へ移動させられた後、図１０(a)に示すように吸着ノズル１０４による部品１１２の保持状態が下方側部品撮像装置１８０により撮像される。装着ヘッド２８は上記第２設定移動パターンで移動させられるため、撮像実行位置への移動の途中で部品１１２が吸着ノズル１０４に対してずれることがなく、吸着ノズル１０４が、吸着面１１０の中心が部品１１２の重心とほぼ一致する状態で部品１１２を吸着したままの状態で、吸着ノズル１０４による部品１１２の保持状態が撮像される。なお、図１０では装着ヘッド２８および下方側部品撮像装置１８０は模型的に図示され、１つの吸着ノズル１０４が撮像される状態が示されているが、実際には装着ヘッド２８の全部の吸着ノズル１０４が同時に撮像される。
【００４３】
撮像後、装着ヘッド２８は、図１０(b)に示すように、基板保持装置２４上の予め設定された位置へ移動させられて停止させられる。この際、装着ヘッド２８は予め定められた第１設定移動パターンで移動させられる。すなわち、第１設定加速度で移動を開始させられ、設定速度に達した後、第１設定減速度で移動を停止させられるのである。第１設定加，減速度および設定速度は、本実施形態においては、部品１１２の回路基板５０への通常の装着時に吸着ノズル１０４が下方側部品撮像システム３４から基板保持装置２４へ移動する際の装着時移動パターンと同じ大きさにされ、第１設定加速度と第１設定減速度とは、本実施形態においては絶対値が同じ大きさとされている。
ただし、第１設定移動パターンの第１設定加速度と第１設定減速度とは、絶対値を互いに異ならせてもよい。互いに異ならせる場合、例えば、減速度を横ずれが発生しないことが保証される絶対値の大きさにすることができ、そうすれば、加速時に発生した横ずれが減速時に発生する横ずれにより減少あるいは消滅させられてしまうことを回避することができる。逆に、加速度を横ずれが発生しないことが保証される絶対値の大きさにすることもできる。さらに、第１設定移動パターンの設定速度も、部品１１２の回路基板５０への通常の装着時における吸着ノズル１０４の移動速度とは異ならせてもよい。
【００４４】
その後、装着ヘッド２８は、図１０(c)に示すように撮像実行位置へ戻される。この際、装着ヘッド２８は前記第２設定移動パターンで移動させられ、移動後、再度、吸着ノズル１０４による部品１１２の保持状態が下方側部品撮像装置１８０により撮像される。吸着ノズル１０４の基板保持装置２４上の予め設定された位置への移動の前後の各撮像により得られた撮像データから、移動の前後における吸着ノズル１０４による部品１１２の各保持位置誤差Δｘ，Δｙが算出されるとともに前後の差が取得され、直線横移動時における部品１１２の横ずれ量が取得される。戻り時には吸着ノズル１０４は横ずれが発生しないことが保証される速度パターンで移動させられるため、取得された前後の差は基板保持装置２４上の予め設定された位置への移動時における横ずれ量を表す。装着位置ずれの原因が究明される部品１１２が複数種類あれば、種類毎に横ずれ量が取得される。なお、前述のように、吸着ノズル１０４は、その中心位置が部品１１２の重心位置とほぼ一致するようにされており、横移動時には回転位置ずれは生じない。
【００４５】
そして、Ｓ２２が実行され、Ｓ２１において取得された横ずれ量の絶対値が基準横ずれ量より大きいか否かが判定される。基準横ずれ量は、本実施形態においては、装着検査の統計的処理においてＸ軸，Ｙ軸方向の各位置ずれの許容範囲を規定する上限値および下限値の絶対値と同じ大きさとされ、取得された横ずれ量の絶対値がＸ軸方向とＹ軸方向との少なくとも一方について基準横ずれ量より大きければ、直線横移動時ずれが装着位置ずれの原因の少なくとも１つと判定される。部品１１２が複数種類ある場合、１種類でも、横ずれ量が基準横ずれ量を超える部品１１２があれば、直線横移動時ずれが装着位置ずれの原因の少なくとも１つと判定される。そして、Ｓ２２の判定がＹＥＳになってＳ２３が実行され、移動パターンが修正される。本実施形態では、第１設定移動パターンの加，減速度にそれぞれ、予め設定された１より小さい係数を掛けることにより、修正移動パターンが設定される。
【００４６】
設定後、装着ヘッド２８を修正移動パターンで移動させて横ずれ量が取得される。この取得は、装着ヘッド２８が撮像実行位置から基板保持装置２４へ修正移動パターンで移動させられることを除いてＳ２１の横ずれ量取得と同様に行われる。また、先に保持された部品１１２は収容装置に投入され、吸着ノズル１０４は新たにフィーダ５４から部品１１２を取り出す。移動パターンを修正して取得された横ずれ量が修正前より減少したが、未だＳ２２の基準横ずれ量より大きい場合には、修正移動パターンの加，減速度が小さくされて横ずれ量の取得が再度行われる。部品１１２が複数種類ある場合、１つでも取得横ずれ量が基準横ずれ量より大きい部品１１２があれば、修正移動パターンの修正，移動，横ずれ量の取得が行われる。
【００４７】
移動パターンの修正により横ずれ量が減少する場合には、横ずれ量が十分小さくなるまで、例えば、部品１１２が１種類の場合はその部品１１２について、複数種類ある場合は全部の部品１１２について基準横ずれ量以下になるまで移動パターンの修正が繰り返される。移動パターンを修正しても横ずれ量が減少しない場合には、修正および横ずれ量の取得が設定回数、例えば、２回行われた時点で修正が中止される。そして、Ｓ２４において、移動パターンの修正により横ずれ量が減少したか否かが判定され、減少したのであれば、Ｓ２５において横ずれ量が基準横ずれ量以下になった際の修正移動パターンが修正データメモリに記憶させられる。横ずれ量が減少しない場合にはＳ２５がスキップされる。
【００４８】
次いでＳ２６〜Ｓ３０が実行され、吸着ノズル１０４の旋回時のずれが装着位置ずれの原因の少なくとも１つであるか否かが調べられる。統計的処理において装着位置ずれが生じたとされた部品１１２が複数種類ある場合には、複数種類の部品１１２を対象として原因が調べられることは直線横移動の場合と同様である。Ｓ２６においてまず、吸着ノズル１０４がフィーダ５４から部品１１２を取り出し、撮像実行位置へ移動させられる。この際、装着ヘッド２８は予め定められた設定移動パターン、本実施形態においては、前記第２設定移動パターンで移動させられる。そして、部品１１２が下方側部品撮像装置１８０により撮像され、その後、回転体９０が設定角度、例えば、１８０度、設定旋回パターンで回転させられ、部品１１２を吸着した吸着ノズル１０４が旋回させられる。設定旋回パターンは設定角加速度，設定角速度，設定角減速度を含み、本実施形態においては、実際の部品１１２の回路基板５０への装着時に回転体９０を回転させるためのパターンと同じにされ、設定角加速度と設定角減速度とは絶対値が互いに同じ大きさとされている。
【００４９】
旋回後、再度、部品１１２が撮像され、旋回前後における吸着ノズル１０４による部品１１２の保持位置誤差がそれぞれ算出されるとともに前後の差が算出され、横ずれ量が算出される。旋回時に生じる横ずれもＸ軸，Ｙ軸方向のずれであり、算出された横ずれ量の絶対値が基準横ずれ量と比較され（Ｓ２７）、基準横ずれ量より大きければ、旋回時ずれが装着位置ずれの原因の少なくとも１つと判定される。基準横ずれ量は、例えば、Ｓ２２の基準横ずれ量と同じにされる。そして、旋回パターンが修正される（Ｓ２８）。本実施形態においては、回転体９０の角加，減速度をそれぞれ小さくすることと、角速度を小さくすることとにより修正が行われる。回転体９０の回転時には部品１１２に遠心力が作用し、それにより横ずれが生じることがあるからである。
【００５０】
吸着ノズル１０４は新たに部品１１２を保持させられ、まず、角加，減速度が小さくされた修正旋回パターンで回転体９０が回転させられ、Ｓ２６と同様に横ずれ量の取得が行われる。横ずれ量が減少すれば、角加，減速度がずれの原因の少なくとも１つとされ、ずれが未だ大きく、基準横ずれ量より大きい場合には、修正旋回パターンの角加，減速度が小さくされて横ずれ量の取得が再度行われる。修正は横ずれ量が十分に小さく、基準横ずれ量以下になるまで行われる。設定回数修正しても減少しなければ修正は中止される。次に角速度を小さくして横ずれ量の取得が行われ、修正により横ずれ量が減少すれば、横ずれ量が十分に小さくなるまで修正が行われる。旋回パターンの修正により横ずれ量が減少すれば、減少時の角加，減速度と角速度との少なくとも一方を含む修正旋回パターンが修正データメモリに記憶される（Ｓ２９，Ｓ３０）。いずれの修正によっても横ずれ量が減少せず、修正が中止された場合、Ｓ３０がスキップされる。
【００５１】
次にＳ３１〜Ｓ３５が実行され、吸着ノズル１０４の自転時における吸着面１１０に対する部品１１２のずれである回転時ずれが装着位置ずれの原因の少なくとも１つであるか否かが調べられる。統計的処理において装着位置ずれが生じたとされた部品１１２が複数種類ある場合には、複数種類の部品１１２を対象として原因が調べられることは直線横移動等の場合と同様である。Ｓ３１においてまず、吸着ノズル１０４がフィーダ５４から部品１１２を取り出し、撮像実行位置へ移動させられる。この際、装着ヘッド２８は予め定められた設定移動パターン、本実施形態においては、前記第２設定移動パターンで移動させられる。そして、下方側部品撮像装置１８０により部品１１２が撮像され、その後、吸着ノズル１０４が自身の軸線まわりに設定角度、例えば、１８０度回転させられる。吸着ノズル１０４は予め設定された回転パターンで回転させられ、設定角加速度で回転を開始し、設定角速度に達した後、設定角減速度で停止させられる。本実施形態において設定回転パターンは、部品１１２の回路基板５０への実際の装着時における回転パターンと同じにされ、回転角加速度と回転角減速度とは絶対値が互いに同じ大きさとされる。
【００５２】
回転後、再度、部品１１２が下方側部品撮像装置１８０により撮像され、回転前後における吸着ノズル１０４による部品１１２の各保持位置ずれが算出される。吸着ノズル１０４はその中心において部品１１２の重心を保持するため、自転時には回転位置誤差Δθのみが生じ、回転前後の各回転位置誤差の差が算出され、回転ずれ量が取得され、その絶対値が基準回転ずれ量より大きければ、回転パターンの修正が行われる（Ｓ３２，Ｓ３３）。基準回転ずれ量は、例えば、装着検査の統計的処理において回転位置ずれの許容範囲を規定する上限値および下限値の絶対値と同じ大きさとされ、取得された回転ずれ量の絶対値が基準回転ずれ量より大きければ、回転時ずれが装着位置ずれの原因と判定される。
【００５３】
回転パターンの修正は、本実施形態においては、角加速度および角減速度をそれぞれ小さくすることにより行われ、修正後、再度、吸着ノズル１０４の回転ずれ量が取得される。この取得は、吸着ノズル１０４が修正回転パターンで自転させられることを除いてＳ３１と同様に行われる。修正により回転ずれ量が減少すれば、回転ずれ量が十分に小さくなり、基準回転ずれ量以下になるまで修正が行われ、減少しなければ、設定回数の修正後、修正が中止される。回転ずれ量が減少すれば、回転ずれ量の絶対値が基準回転ずれ量以下となった際の修正回転パターンが修正データメモリに記憶させられ（Ｓ３４，Ｓ３５）、減少しなければ、Ｓ３５がスキップされる。
【００５４】
次にＳ３６〜Ｓ４１が実行され、部品１１２の高さが装着位置ずれの原因の少なくとも１つであるか否かが調べられる。部品１１２の高さが設定された高さであれば、吸着ノズル１０４が設定された下降停止位置まで下降させられることにより、図１１(a)に示すように部品１１２が回路基板５０上に載置されて装着される。それに対し、例えば、高さが設定高さより小さければ、図１１(b)に示すように吸着ノズル１０４の下降量が不足し、部品１１２が回路基板５０上に載置されない状態で吸着ノズル１０４から外れ、回路基板５０上に落下して装着位置がずれることがあるからである。
【００５５】
そのため、統計的処理データに含まれる部品１１２と同種の部品１１２について、装着位置ずれ発生情報を受信するまでの装着時に検出された全部の高さデータが部品高さメモリから読み出され（Ｓ３６）、部品高さのばらつきが大きいか否かの判定が行われる（Ｓ３７）。この判定は、高さが読み出された部品１１２が複数種類あれば、予め設定された順、例えば、回路基板５０への装着順序が早い種類の部品１１２から順に行われる。Ｓ３７の判定は、同種の部品１１２の複数の検出高さのうち、最大値と最小値との差が設定値より大きいか否かにより行われ、設定値より大きく、ばらつきが生じていればＳ３８が実行され、その旨が表示画面２３６に表示されて作業者に報知される。高さのばらつきには規則性がなく、吸着ノズル１０４の下降停止位置の修正によっては対応できないからである。
【００５６】
部品１１２の高さにばらつきがなければＳ３９が実行され、同種の部品１１２の複数の検出高さが設定高さに対して、同じ傾向のずれがあるか否かが判定される。設定高さは部品１１２の設計上の高さであり、全部の検出高さについて設定高さとの差が算出され、いずれの差についても正負が同じであり、かつ、量が設定値以上であれば、同じ傾向の大きいずれがあると判定され、吸着ノズル１０４の下降停止位置の修正が行われる（Ｓ４０）。設定値は、高さのばらつきを検出するための設定値より小さく、例えば、部品１１２の製造上、生じ得る最大の誤差よりやや小さい値に設定されている。修正は、例えば、検出高さの設定高さに対する差の平均値が算出されて下降停止位置の修正値とすることにより行われ、部品１１２の種類と対応付けて修正データメモリに記憶させられる。この修正値は、正負の符号を付けて設定される。そして、Ｓ４１において読み出された全種の部品１１２についてＳ３７〜Ｓ４０が行われたか否かが判定され、まだ行われていない部品１１２があれば実行される。
【００５７】
次にＳ４２〜Ｓ４４が実行され、回路基板５０の反りが装着位置ずれの原因の少なくとも１つであるか否かが調べられる。回路基板５０に反りがなければ、図１２(a)に示すように、部品１１２は回路基板５０に正常に装着されるのに対し、反りがあれば、図１２(b)に示すように、上面５２の傾き，目標装着位置における上面５２の高さ位置の誤差等により部品１１２の装着位置がずれる恐れがあるからである。そのため、Ｓ４２が実行されて回路基板５０が部品装着装置１０に搬入され、停止後、基板保持装置２４により保持された状態で距離センサ１７０により回路基板５０の上面５２の高さ位置が検出される（Ｓ４２）。この検出は、本実施形態においては、装着検査装置１２の検査において装着位置ずれありとされた目標装着位置について行われ、検出された実際の高さ位置が設定高さ位置と比較される。設定高さ位置は、基板保持装置２４の位置決め部により決められる上面５２が位置すべき位置である。
【００５８】
実際の高さ位置の設定高さ位置との差の絶対値が設定値より大きければ、上面５２に設定量を超える上方あるいは下方への反りがあり、それによる吸着ノズル１０４の下降停止位置の不適切が装着位置ずれの原因と判定され（Ｓ４３）、吸着ノズル１０４の下降停止位置が修正される（Ｓ４４）。設定値は、回路基板５０に生じ得る最小の反りよりやや小さい値に設定される。高さ位置が検出された目標装着位置が複数ある場合、そのうちの１つでも設定高さ位置との差が設定値より大きい位置があればＳ４４が実行され、反りが大きい目標装着位置の各々について下降停止位置が修正される。例えば、実際の高さ位置の設定高さ位置に対する差が下降停止位置の修正値とされ、目標装着位置と対応付けて修正データメモリに記憶させられる。修正値は正負の符号を付けて設定される。
【００５９】
以上のように装着位置ずれの原因究明が行われた後、装着ルーチンのＳ８が実行され、装着位置ずれの原因を自動的に修正すべきか否かが判定される。自動的に修正すべきか否かは、入力装置２４８を用いて予め作業者により設定されており、自動修正すべきであれば、Ｓ９が実行され、原因究明ルーチンの実行により取得された修正データが部品１１２の回路基板５０への装着に使用されるようにされる。また、作業者に装着位置ずれの発生，原因，自動修正の実行，内容が表示装置２３８により報知される。修正データが得られず、原因不明の場合には、その旨が報知される。装着位置ずれを自動で修正すべきでなければ、Ｓ１０が実行され、作業者に装着位置ずれの発生，取得された原因および修正データあるいは原因不明の旨，作業者による位置ずれ原因の調査，条件修正の実行等が表示装置２３８により報知される。
【００６０】
修正データは、Ｓ９，Ｓ１０が実行されれば、以後は使用されないようにされる。例えば、修正データは、Ｓ９においては装着用データの修正後に消去され、あるいは既に修正に使用されたデータとして区別されて蓄積される。修正データは、Ｓ１０においては、既に報知されたデータとして区別されて蓄積され、あるいは作業者による原因究明等の実行後、消去される。部品１１２の高さデータおよび装着検査装置１２から送信された統計的処理データも消去され、あるいは使用済のデータとして区別されて蓄積される。あるいは高さデータは、部品１１２の高さが装着位置ずれの原因の少なくとも１つであるか否かが調べられた後に消去され、あるいは使用済みのデータとして区別されて蓄積されるようにしてもよい。部品１１２の高さが装着位置ずれの原因の少なくとも１つとされた場合、原因とされた部品１１２についての部品データのみが使用済みデータとして区別されて蓄積されてもよい。
【００６１】
なお、最後ではない回路基板５０についての検査，統計的処理の結果、装着位置ずれ発生とされた場合、その検査と並行して部品装着が行われた回路基板５０についての検査，統計的処理を待つことなく、直ちに原因究明が行われるようにしてもよい。
【００６２】
また、回路基材に複数種類の部品が装着され、装着検査における装着位置ずれの統計的処理の結果、特定の種類の部品についてのみ許容範囲を超える装着位置ずれが生じているのであれば、その部品についてのみ原因究明を行い、例えば、部品の高さを調べるのみでもよい。統計的処理の結果、特定の目標装着位置について許容範囲を超える装着位置ずれが生じているのであれば、回路基材の反りを調べるのみでもよい。統計的処理の結果、許容範囲を超えるずれがＸ軸方向およびＹ軸方向のみ、あるいは回転方向のみに生じている場合には、前者の場合は横移動時ずれのみを調べ、後者の場合は回転時ずれのみを調べてもよい。いずれにしても統計的処理を行えば、装着位置ずれの原因究明が容易になり、迅速に行うことができる。
【００６３】
また、不良電子回路板が連続して複数枚発生した場合に、その原因究明として横移動時ずれ等が調べられるようにしてもよい。
【００６４】
複数の吸着ノズルにより保持される部品の種類が同じである場合、あるいは種類が異なる部品であっても質量が同じであるというように実質的に同じと見なすことができる場合には、装着位置ずれが発生した場合、吸着ノズルを直線横移動，旋回，回転させて原因を究明するにあたり、移動パターン，旋回パターン，回転パターンを実際の装着時より厳しい条件、すなわち加，減速度についてはその絶対値を大きくし、速度については高くして位置ずれ量を調べて原因を調べ、設定量を超える位置ずれが生ずれば、その位置ずれが生じた動作を原因の少なくとも１つとし、それに応じて、現に設定されている装着時パターンを緩やかにし、すなわち加，減速度であればその絶対値を小さくし、速度であれば低くするようにしてもよい。
【００６５】
また、装着ヘッドは、吸着ノズルを１つのみ保持するものでもよく、複数の吸着ノズルが一列あるいは複数列に配列されたものでもよい。
さらに、複数の部品装着装置を含む部品装着ラインを構成する部品装着装置にも本発明を適用することができる。この場合、装着検査装置は、最も下流側の部品装着装置の下流側に設け、複数の部品装着装置に共用としてもよい。回路基材に装着された複数の部品がいずれの部品装着装置において装着されたかは装着プログラムからわかり、検査に基づいて、部品装着装置毎に不良原因の究明を行うことができるからである。
【００６６】
また、装着位置ずれ原因究明のために、部品を吸着した吸着ノズルが横移動を開始する前の状態と後の状態とを撮像する撮像装置は、位置を固定して設けられた撮像装置のように、吸着ノズルに対して相対移動する撮像装置でもよく、吸着ノズルの移動につれて吸着ノズルと同じ移動をする撮像装置でもよい。後者の場合、第１設定移動パターンでの移動後における部品の状態を、戻し後撮像を行うことなく取得することができ、前者の態様によれば、撮像装置を移動させる必要がない利点がある。
【００６７】
さらに、回路基材に実質的な反りや厚さ誤差がないことが保証されている場合には、基材上面高さ位置検出工程を省略することができ、部品の実際の高さに実質的な誤差がないことが保証されている場合には、部品実高さ検出工程を省略することができる。
また、吸着ノズルの吸着面の正確な高さ方向位置が既知の場合には、その吸着面に吸着された部品の底面の高さ方向位置を検出することにより、部品の実高さを検出することができる。
なお、吸着ノズルの下降停止位置ないし下降停止時における吸着ノズルの吸着面の高さ方向位置に誤差がないことが保証されていない場合には、吸着ノズルの下降停止位置不適切が装着位置ずれの原因の少なくとも１つであると判定する判定工程が、吸着ノズルの先端部をそれの軸線に直角な方向から撮像装置により撮像したり、吸着面と直交する方向から距離検出装置により吸着面までの距離を検出する等により、吸着ノズルの下降停止位置ないし下降停止時における吸着ノズルの吸着面の高さ位置の検出工程を含むものとされることが望ましい。
【００６８】
さらに、装着位置ずれの原因が、吸着ノズルの下降停止位置が不適切であると判定するために、吸着ノズルを上昇端位置から設定下降量下降させて部品を回路基材に押し付けた際の押圧力を検出する押圧力検出工程が行われるようにしてもよい。押圧力の検出により、部品の高さと回路基板の反りとの少なくとも一方が取得される。部品の高さが設定高さであることと、回路基板に反りがないこととの一方が保証された状態で押圧力の検出が行われれば、部品の高さと回路基板の反りとの他方を推定することができ、検出された押圧力の大きさに基づいて吸着ノズルの下降停止位置を修正することが可能である。この押圧力検出工程は、吸着ノズルの下降停止位置ないし下降停止時における吸着ノズルの吸着面の高さ方向位置に誤差がないことが保証されていない場合にも採用することができる。
【００６９】
吸着ノズルの下降開始後、部品の回路基材への接触に起因する吸着ノズルとノズルホルダとの軸方向の相対移動の開始を検出し、相対移動開始時の高さ方向位置に基づいて、下降停止位置の不適切が装着位置ずれの原因の少なくとも１つであるか否かを判定するようにしてもよい。
【００７０】
また、電子回路板の検査は、全部の目標装着位置について行うことは不可欠ではなく、一部について行ってもよい。例えば、装着位置ずれが大きい目標装着位置について行われるようにしてもよく、例えば、１枚目の電子回路板の検査結果により得られる装着位置ずれが大きい目標装着位置について、２枚目以降の電子回路板において検査するようにする。あるいは、特に装着位置ずれが生じ易い目標装着位置や部品、例えば、部品の電極と目標装着位置に設けられたパッドとの接触面積が小さく、ずれが生じ易い目標装着位置について検査を行ってもよく、あるいは過去に取得された検査データに基づいてずれが生じ易い目標装着位置について検査を行ってもよい。
【００７１】
さらに、電子回路板の検査は部品装着装置において行われるようにしてもよく、作業者が行ってもよい。
【００７２】
また、部品の装着位置ずれ量の統計的処理を行うための複数回の装着動作は、実際の電子回路の生産中における装着動作とすることが、不可欠ではないが、望ましい。
さらに、複数回の装着動作は、１つの回路基材に対する装着動作でもよく、複数の回路基材に対する装着動作でもよく、両方でもよい。
また、本発明に係る装着位置ずれ原因究明方法は、横移動時ずれ，回転時ずれおよび下降停止位置不適切が原因の少なくとも１つであると判定する工程の少なくとも１つに加えて、(a)その判定の結果を暫定判定結果とし、その暫定判定結果を、原因究明工程実施の契機となった部品の装着位置ずれの検出結果と比較して、両結果の一致度が設定一致度以上である場合に最終判定結果とする最終判定工程と、(b)その判定の結果に基づいて装着位置ずれを低減させるための対策を実行し、その対策実行の前後における装着位置ずれの比較により判定結果の妥当性を確認する判定妥当性確認工程との少なくとも一方を含むものとすることが望ましい。
【００７３】
前記実施形態におけるように、回路基材への部品の装着と装着後の電子回路における装着位置ずれの検査とを並行して行うことは原因究明に要する時間を短縮する上で望ましいが、不可欠ではない。装着の実行後、検査が行われるのを待ち、その検査結果に基づいて原因究明が行われるようにしてもよいのである。
横移動，旋回，回転等の設定パターンは部品の種類毎、あるいは部品とそれの吸着に実際使用される吸着ノズルとの種類の組合わせ毎に設定されるようにすることも可能である。例えば、実際の装着作業時に、１つの装着ヘッドに複数種類の吸着ノズルが保持させられることと、複数種類の部品が保持されることとの少なくとも一方の場合は、それらに対して設定された複数種類の設定パターンのうち最も緩やかなものが、毎回の装着動作毎に選定して採用されるようにするのである。
【符号の説明】
【００７４】
３０：装着ヘッド移動装置    ５０：回路基板    １０４：吸着ノズル
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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