(57)【要約】【課題】正確な部品認識に悪影響を与える部品保持部材の検出を可能とする部品保持部材良否検出装置及び方法、並びに上記部品保持部材良否検出装置を備えた部品実装装置、及び方法を提供する。【解決手段】照明装置１２０、ＣＣＤカメラ１０６、及び制御装置１５０を備え、吸着ノズル２０１の部品保持面１４０における輝度に基づいて当該吸着ノズルの良否を判断するようにした。よって、吸着ノズルに保持された電子部品３１２の正確な認識に悪影響を与える程度に部品保持面の光反射率が高くなった吸着ノズルを検出することができる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品（３１２）の光反射面（１４１）以上の面積を有する部品保持面（１４０）を有する部品保持部材（２０１）に対して投光する照明装置（１２０）と、
上記照明装置の照明による上記部品保持面を撮像する撮像装置（１０６）と、
上記撮像装置から供給される上記部品保持面の撮像情報における上記部品保持面の輝度に基づいて上記部品保持部材の良否を判断する制御装置（１５０）と、を備えたことを特徴とする部品保持部材良否検出装置。
【請求項２】
上記制御装置は、上記部品保持面に上記部品を保持した状態において上記照明装置が投光したときに上記部品及び上記部品保持面からの反射による全体輝度に基づいて設定した設定値（６５２）を有し、部品非保持の状態における上記部品保持面における輝度が上記設定値以上となるとき上記部品保持部材を不良と判断する、請求項１記載の部品保持部材良否検出装置。
【請求項３】
上記制御装置は、上記部品保持面を分割してなる複数の区画（６１１）に関する領域情報を有し、それぞれの上記区画における輝度が上記設定値以上か否かを判断する、請求項２記載の部品保持部材良否検出装置。
【請求項４】
上記輝度が上記設定値未満であるとき、上記制御装置は、上記撮像装置から供給される上記部品保持面の撮像情報内に上記部品に相当する画像を認識したときには、当該部品保持部材を不良と判断する、請求項１から３のいずれかに記載の部品保持部材良否検出装置。
【請求項５】
上記制御装置は、上記部品保持面の撮像情報内に認識される上記部品の画像に関する情報を有し、該画像に関する情報は、当該部品保持部材にて保持する最小部品以下の大きさにてなる画像情報である、請求項４記載の部品保持部材良否検出装置。
【請求項６】
上記部品保持面に上記部品を保持した状態において上記部品及び上記部品保持面に対して上記照明装置が投光するときの最大光量を超える検査用光量にて、上記照明装置は上記部品保持部材に対して投光する、請求項１から５のいずれかに記載の部品保持部材良否検出装置。
【請求項７】
部品（３１２）の光反射面（１４１）以上の面積を有する部品保持面（１４０）を有する部品保持部材（２０１）に対して投光し、
上記照明された上記部品保持面を撮像し、
上記部品保持面の撮像情報における上記部品保持面の輝度に基づいて上記部品保持部材の良否を判断する、
ことを特徴とする部品保持部材良否検出方法。
【請求項８】
上記部品保持面に上記部品を保持した状態において上記部品保持部材へ投光したときに上記部品及び上記部品保持面からの反射による全体輝度に基づいて設定された設定値（６５２）を有し、部品非保持の状態における上記部品保持面における上記輝度が上記設定値以上となるとき上記部品保持部材を不良と判断する、請求項７記載の部品保持部材良否検出方法。
【請求項９】
上記部品保持面を分割してなる複数の区画（６１１）に関する領域情報を有するとき、上記区画毎に上記輝度が上記設定値以上か否かを判断する、請求項８記載の部品保持部材良否検出方法。
【請求項１０】
上記輝度が上記設定値未満であるとき、上記部品保持面の撮像情報内に上記部品に相当する画像を認識したときには、当該部品保持部材を不良と判断する、請求項７から９のいずれかに記載の部品保持部材良否検出方法。
【請求項１１】
上記部品保持面の撮像情報内に認識される上記部品の画像に関する情報は、当該部品保持部材にて保持する最小部品以下の大きさにてなる画像情報である、請求項１０記載の部品保持部材良否検出方法。
【請求項１２】
上記部品保持面に上記部品を保持した状態において上記部品及び上記部品保持面に対して照明するときの最大光量を超える検査用光量にて上記部品保持部材に対して投光する、請求項７から１１のいずれかに記載の部品保持部材良否検出方法。
【請求項１３】
請求項１から６のいずれかに記載の部品保持部材良否検出装置（１００）と、
上記部品保持部材に保持される部品を供給する部品供給装置（３０５）と、
上記部品保持部材を有し、該部品保持部材に上記部品供給装置から上記部品を保持させて保持した部品を回路基板（３０１）へ実装する部品移載装置（２００）と、
を備えたことを特徴とする部品実装装置。
【請求項１４】
上記部品移載装置は、列状に配置された複数の上記部品保持部材を有し、該部品保持部材の部品保持面に対向して設置され上記部品保持部材良否検出装置に備わる上記照明装置及び撮像装置を保持する検出装置支持部材（１１７）と、上記部品保持部材に対して上記検出装置支持部材を上記部品保持部材の配列方向に沿って移動させる駆動装置（１１１、１１２、１１５、１１６）と、を有する、請求項１３記載の部品実装装置。
【請求項１５】
部品保持部材良否検出装置にて不良と判断された不良部品保持部材の部品保持面の洗浄を行う洗浄装置（３１１）をさらに備えた、請求項１３又は１４に記載の部品実装装置。
【請求項１６】
部品保持部材良否検出装置にて不良と判断された不良部品保持部材を上記部品移載装置から離脱させて保持し、上記部品移載装置に備わる上記部品保持部材を保持している保持部材交換装置（３１０）をさらに備える、請求項１３から１５のいずれかに記載の部品実装装置。
【請求項１７】
部品保持部材（２０１）にて部品（３１２）を保持し回路基板（３０１）に実装する部品実装動作を設定回数実行した後、次の上記部品実装動作が開始される前に、上記請求項７から１２のいずれかに記載の部品保持部材良否検出方法を実行して上記部品保持部材の良否を判断することを特徴とする部品実装方法。
【請求項１８】
上記部品保持部材良否検出方法により上記部品保持部材が不良と判断されたとき、該不良部品保持部材の部品保持面に対して輝度低減処理を施す、請求項１７記載の部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電子部品等の部品を保持する部品保持部材の良否を検出する部品保持部材良否検出装置及び方法、並びに上記部品保持部材良否検出装置を備えた部品実装装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図１９に示すように、回路基板３に電子部品２を実装する部品実装装置１０では、吸着ノズル１の先端部における吸着面に電子部品２を吸着した後、吸着ノズル１に保持された電子部品を回路基板３へ移動する間において、照明装置４上を通過する。該照明装置４では、吸着ノズル１に保持されている電子部品２の下側から電子部品２の下面を照らし、その反射光で認識装置５は電子部品２の撮像を行う。そして、該撮像情報に基いて、吸着ノズル１に吸着された電子部品２の位置ズレを検出する。位置ズレを検出された電子部品２は、位置補正された後、回路基板３の所定位置に装着される。
【０００３】
電子部品２の上記位置ズレ検出において、特に認識装置５にて認識される電子部品２の面積よりも、吸着ノズル１における上記吸着面の面積の方が大きい場合、上記吸着面を含む吸着ノズル１からの反射光と、電子部品２からの反射光との区別ができず、電子部品２の位置ズレを正確に判断することができない場合がある。よって、認識装置５が吸着ノズル１からの反射光の影響を受けないように、吸着ノズル１には、光反射率の低い素材を使用したり、光反射率を低下させる被膜を施す等の工夫がなされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、低反射率素材にてなる吸着ノズル１、又は上記被膜加工された吸着ノズル１の吸着面には、電子部品２の吸着を繰り返すうちに、電子部品２における金属類が付着したり、又は上記被膜加工が剥がれたりして、光反射率が高くなる。その結果、上述のように吸着ノズル１の上記吸着面に比して電子部品２が小さいとき、認識装置５は、吸着ノズル１の上記吸着面による反射光を検出することになる。よって、電子部品２の正確な位置認識を行うことができない状態になったり、吸着ノズル１が電子部品２を吸着していないにもかかわらず吸着していると間違って認識してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、正確な部品認識に悪影響を与える部品保持部材の検出を可能とする部品保持部材良否検出装置及び方法、並びに上記部品保持部材良否検出装置を備えた部品実装装置、及び方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
本発明の第１態様の部品保持部材良否検出装置は、部品の光反射面以上の面積を有する部品保持面を有する部品保持部材に対して投光する照明装置と、
上記照明装置の照明による上記部品保持面を撮像する撮像装置と、
上記撮像装置から供給される上記部品保持面の撮像情報における上記部品保持面の輝度に基づいて上記部品保持部材の良否を判断する制御装置と、
を備えたことを特徴とする。
【０００７】
又、上記制御装置は、上記部品保持面に上記部品を保持した状態において上記照明装置が投光したときに上記部品及び上記部品保持面からの反射による全体輝度に基づいて設定した設定値を有し、部品非保持の状態における上記部品保持面における輝度が上記設定値以上となるとき上記部品保持部材を不良と判断することもできる。
【０００８】
又、上記制御装置は、上記部品保持面を分割してなる複数の区画に関する領域情報を有し、それぞれの上記区画における輝度が上記設定値以上か否かを判断することもできる。
【０００９】
又、上記輝度が上記設定値未満であるとき、上記制御装置は、上記撮像装置から供給される上記部品保持面の撮像情報内に上記部品に相当する画像を認識したときには、当該部品保持部材を不良と判断することもできる。
【００１０】
又、上記制御装置は、上記部品保持面の撮像情報内に認識される上記部品の画像に関する情報を有し、該画像に関する情報は、当該部品保持部材にて保持する最小部品以下の大きさにてなる画像情報とすることもできる。
【００１１】
又、上記部品保持面に上記部品を保持した状態において上記部品及び上記部品保持面に対して上記照明装置が投光するときの最大光量を超える検査用光量にて、上記照明装置は上記部品保持部材に対して投光することもできる。
【００１２】
さらに、本発明の第２態様の部品保持部材良否検出方法は、部品の光反射面以上の面積を有する部品保持面を有する部品保持部材に対して投光し、
上記照明された上記部品保持面を撮像し、
上記部品保持面の撮像情報における上記部品保持面の輝度に基づいて上記部品保持部材の良否を判断する、
ことを特徴とする。
【００１３】
さらに本発明の第３態様の部品実装装置は、第１態様に記載の部品保持部材良否検出装置と、
上記部品保持部材に保持される部品を供給する部品供給装置と、
上記部品保持部材を有し、該部品保持部材に上記部品供給装置から上記部品を保持させて保持した部品を回路基板へ実装する部品移載装置と、
を備えたことを特徴とする。
【００１４】
又、上記第３態様において、上記部品移載装置は、列状に配置された複数の上記部品保持部材を有し、該部品保持部材の部品保持面に対向して設置され上記部品保持部材良否検出装置に備わる上記照明装置及び撮像装置を保持する検出装置支持部材と、上記部品保持部材に対して上記検出装置支持部材を上記部品保持部材の配列方向に沿って移動させる駆動装置と、を有することもできる。
【００１５】
又、上記第３態様において、部品保持部材良否検出装置にて不良と判断された不良部品保持部材の部品保持面の洗浄を行う洗浄装置をさらに備えることもできる。
【００１６】
又、上記第３態様において、部品保持部材良否検出装置にて不良と判断された不良部品保持部材を上記部品移載装置から離脱させて保持し、上記部品移載装置に備わる上記部品保持部材を保持している保持部材交換装置をさらに備えることもできる。
【００１７】
さらに本発明の第４態様の部品実装方法は、部品保持部材にて部品を保持し回路基板に実装する部品実装動作を設定回数実行した後、次の上記部品実装動作が開始される前に、上記第２態様に記載の部品保持部材良否検出方法を実行して上記部品保持部材の良否を判断することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態に係る、部品保持部材良否検出装置及び方法、並びに部品実装装置及び方法について、図を参照しながら詳細に説明する。ここで、上記部品保持部材良否検出方法は、上記部品保持部材良否検出装置にて実行される検出方法であり、上記部品実装装置は、上記部品保持部材良否検出装置を備えた実装装置であり、上記部品実装方法は、上記部品実装装置にて実行される実装方法である。又、各図において、同じ構成部分については同じ符号を付している。
【００１９】
まず、上記部品保持部材良否検出装置を備えた部品実装装置について説明する。図５に示すように、部品実装装置３００は、基本的には、詳細後述する部品保持部材良否検出装置１００と、部品供給装置３０５と、部品移載装置２００と、制御装置１５０とを備え、本実施形態では、基台３０９上にさらに、ローダ部３０２、基板保持部３０３、アンローダ部３０４、保持部材交換装置の機能を果たす一例に相当する吸着ノズルチェンジ装置３１０、及び洗浄装置３１１を有する。尚、部品実装装置３００では、部品供給装置３０５は、第１部品供給部３０５Ａ、第２部品供給部３０５Ｂ、及び第３部品供給部３０５Ｃを有し、部品移載装置２００は、移載ヘッド部２１０及びＸ−Ｙロボット３０８を有する。
【００２０】
上記ローダ部３０２は、当該部品実装装置３００の上流側から供給される電子回路基板３０１を基板保持部３０３へ搬入する装置である。基板保持部３０３は、ローダ部３０２から搬入された電子回路基板３０１を保持し、かつ部品実装動作時に所定位置に位置決めするために回路基板３０１をＸ，Ｙ方向に可動とする装置である。アンローダ部３０４は、部品実装後、基板保持部３０３から搬出された電子回路基板３０１を部品実装装置３００の下流側へ搬送する装置である。このようなローダ部３０２、基板保持部３０３、アンローダ部３０４は、基台３０９のほぼ中央部に、Ｘ軸方向に沿って上流から下流へ向けてローダ部３０２、基板保持部３０３、アンローダ部３０４の順で配設される。
【００２１】
次に、上記第１部品供給部３０５Ａ及び第２部品供給部３０５Ｂは、部品実装するための電子部品３１２を供給する装置であり、電子部品３１２を収納したテープを搬送することで部品供給を行う、いわゆるパーツカセット式の部品供給装置である。第３部品供給部３０５Ｃは、トレイ上へ格子状に配列されている電子部品３１２を供給する、いわゆるトレイ式の部品供給装置である。このような第１部品供給部３０５Ａ及び第３部品供給部３０５Ｃは、基板保持部３０３を間に挟んでＹ方向に沿って対向して配設され、第２部品供給部３０５Ｂは第３部品供給部３０５Ｃに対して基板搬送方向において上流側に配設される。
【００２２】
上記吸着ノズルチェンジ装置３１０は、部品保持部材の機能を実行する一例としての部材である、移載ヘッド部２１０の吸着ノズル２０１と同一若しくは異種の吸着ノズルを常備し、所望の吸着ノズル２０１を上記移載ヘッド部２１０へ供給する装置である。このような吸着ノズルチェンジ装置３１０は、本実施形態では、第３部品供給部３０５Ｃと、第２部品供給部３０５Ｂとの間に配設される。
【００２３】
上記洗浄装置３１１は、溶剤槽部９０１と、溶剤拭き取り部９０２と、仕上げ部９０３とを有する。溶剤槽部９０１は、溶剤９１０が注入されており、該溶剤９１０にて吸着ノズル２０１を洗浄するための槽である。溶剤９１０として、例えばエタノール又はイソプロピルアルコールが使用可能である。溶剤拭き取り部９０２は、溶剤槽部９０１にて吸着ノズル２０１を洗浄した後、吸着ノズル２０１に付着した溶剤９１０を拭き取る装置であり、Ｘ−Ｙ平面に設けられた布状の吸液材９１１を有する。布状の吸液材９１１として、例えば給水ウエス等が使用可能である。仕上げ部９０３は、吸着ノズル２０１に付着した汚れ等を拭き取る装置であり、Ｘ−Ｙ平面に設けられた布状の汚れ拭き取り物９１２を有する。布状の汚れ拭き取り物９１２として、例えばセーム皮等が使用可能である。このような溶剤槽部９０１、溶剤拭き取り部９０２、及び仕上げ部９０３を有する洗浄装置３１１は、回路基板３０１の搬送方向において、吸着ノズルチェンジ装置３１０の上流側に配設され、Ｘ軸方向に沿って上記上流側から下流側へ向けて溶剤槽部９０１、溶剤拭き取り部９０２、仕上げ部９０３の順で配設される。
【００２４】
移載ヘッド部２１０は、第１部品供給部３０５Ａ、第２部品供給部３０５Ｂ、及び第３部品供給部３０５Ｃより電子部品３１２を吸着ノズル２０１により吸着する装置である。Ｘ−Ｙロボット３０８は、Ｘ軸ロボット３０７と、該Ｘ軸ロボット３０７の両端に設けられ、互いに同期回転する第１Ｙ軸ロボット３０６Ａ及び第２Ｙ軸ロボット３０６Ｂとを有し、Ｘ軸ロボット３０７がＹ軸方向に駆動されるように構成されている。又、Ｘ軸ロボット３０７に移載ヘッド部２１０が取り付けられている。よって、電子部品３１２を吸着する吸着ノズル２０１を有する移載ヘッド部２１０は、基台３０９上をＸ、Ｙ方向へ移動可能である。
本実施形態では、移載ヘッド２１０には、上記部品保持部材良否検出装置１００が取り付けられている。この点については以下で詳しく説明する。
【００２５】
図４に示すように、上記移載ヘッド部２１０は、部品保持部材の機能を実行する一例としての部材である吸着ノズル２０１を着脱自在に装填するノズル装着ヘッド２０２と、該ノズル装着ヘッド２０２を吸着ノズル２０１の軸方向に相当するＺ軸方向に沿って昇降させる昇降用駆動部２０４と、吸着ノズル２０１をその軸周り方向へ回転させる回転用駆動部２０５と、上記部品保持部材良否検出装置１００とを備える。
図示するように本実施形態では、移載ヘッド部２１０を構成するヘッド部材２０３に、Ｘ軸方向に沿って８つの昇降用駆動部２０４が並設され、各昇降用駆動部２０４には、ノズル装着ヘッド２０２が取り付けられ、計８本のノズル装着ヘッド２０２、つまり８本の吸着ノズル２０１がＸ軸方向に沿って配列されている。又、本実施形態では４本のノズル装着ヘッド２０２を一つの回転用駆動部２０５にて駆動しており、計２台の回転用駆動部２０５がヘッド部材２０３に取り付けられている。又、各吸着ノズル２０１は、電子部品３１２の吸着用の吸引装置２９０と接続されている。
【００２６】
さらに従来と同様に、電子部品３１２の保持姿勢撮像の際における吸着ノズル２０１からの光反射を防止するため、吸着ノズル２０１は、光反射率の低い素材にて形成され、又は光反射率を低下させる被膜加工を施している。本実施形態では、部品保持面を含み吸着ノズル２０１の全体をつや消しの黒色にて被覆加工している。
尚、吸着ノズル２０１の数、即ち昇降用駆動部２０４の数、及び回転用駆動部２０５の数は、本実施形態のものに限定されるものではない。
【００２７】
上記部品保持部材良否検出装置１００は、図１に示すように、ノズル検出装置駆動部１１０、照明装置１２０、導光部１３０、撮像装置としての機能を果たす一例に相当するＣＣＤカメラ１０６、及び制御装置１５０を有し、吸着ノズル２０１の下方より吸着ノズル２０１の部品部品保持面１４０を撮像し、該撮像情報に基づいて吸着ノズル２０１の良否を判断する装置である。本実施形態では、照明装置１２０、導光部１３０、及びＣＣＤカメラ１０６は、ノズル検出装置駆動部１１０にてＸ軸方向に沿って各吸着ノズル２０１の下方を移動自在にして、移載ヘッド部２１０のヘッド部材２０３に取り付けられている。
【００２８】
図１において、ノズル検出装置駆動部１１０は、上記照明装置１２０、導光部１３０、及びＣＣＤカメラ１０６を取り付けた、検出装置支持部材の機能を果たす一例に相当するカメラ取り付け台１１７と、上記移載ヘッド部２１０のヘッド部材２０３にＸ軸方向に沿って取り付けられ滑動部材１１３を介して上記カメラ取り付け台１１７を支持するとともに該カメラ取り付け台１１７のＸ軸方向への移動を案内するガイドレール１１２と、ヘッド部材２０３にＸ軸方向に沿って取り付けられるリニアスケール１１６と、上記リニアスケール１１６に対向して上記カメラ取り付け台１１７に取り付けられリニアスケール１１６を読み取るリニアセンサ１１５と、リニアセンサ１１５から得られる位置情報に基づいて制御装置１５０にて動作制御され上記カメラ取り付け台１１７をＸ軸方向へ移動させ位置決めする検出装置駆動モータ１１１と、を有する。尚、上記ガイドレール１１２、リニアスケール１１６、リニアセンサ１１５、及び検出装置駆動モータ１１１が、上記検出装置支持部材を吸着ノズル２０１の配列方向に相当する上記Ｘ軸方向へ移動させる駆動装置に相当する。
又、本実施形態では、カメラ取り付け台１１７のＸ軸方向の位置検出を行うため、リニアセンサ１１５とリニアスケ−ル１１６とを用いたが、これらに特定されることは無く、位置決め精度にもよるが、サーボモータのエンコーダによる直線移動量を求めた制御を使用しても良い。
【００２９】
図１は、図４におけるＸ軸方向から部品保持部材良否検出装置１００を見た図であり、吸着ノズル２０１及びノズル装着ヘッドの中心を通るＺ軸に平行な軸を仮想軸１６０とし、該仮想軸１６０上には仮想点１６１が存在する。
上記カメラ取り付け台１１７は、ヘッド部材２０３の下部に設けられ、吸着ノズル２０１の部品保持面１４０に対向する底板１１８を有するコ字形状の部材であり、底板１１８には、部品保持面１４０との間にて、上記導光部１３０、及び該導光部１３０の上方で部品保持面１４０より下方に設けられる上記照明装置１２０が設けられる。
【００３０】
照明装置１２０は、吸着ノズル２０１の部品保持面１４０、及び該部品保持面１４０に吸着保持されている電子部品３１２の被保持面に対向する面である光反射面１４１へ光を照射するとともに、導光部１３０にも光を照射する装置であり、大別して、吸着ノズル１４０の近傍に配置される吸着ノズル用照明装置１２０ａと、ＣＣＤカメラ１０６のレンズ部１１４の近傍に配置されるカメラ用照明装置１２０ｂとの２つ設けられている。吸着ノズル用照明装置１２０ａは、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）にてなる複数の光源１２１と、光軸が水平となるように光源１２１を配置した上部光源部１２２と、光軸が斜めとなるように光源１２１を配置した下部光源部１２３と、光源１２１に接続され制御装置１５０にて輝度制御される電源装置１２４とを有する。
【００３１】
下部光源部１２３は、吸着ノズル２０１の部品保持面１４０側に位置し正方形状で大面積にてなる大開口１２６と、導光部１３０側に位置し正方形状で小面積にてなる小開口１２７とが形成されるように、図２に示すように、互いに対向し傾斜した下部第１支持部材１２３ａと下部第２支持部材１２３ｂ、及び下部第３支持部材１２３ｃと下部第４支持部材１２３ｄとを有する。下部第１支持部材１２３ａ、下部第２支持部材１２３ｂ、下部第３支持部材１２３ｃ、及び下部第４支持部材１２３ｄは、水平方向に対して４５度の角度にて傾斜しており、下部第１支持部材１２３ａと下部第２支持部材１２３ｂ、及び下部第３支持部材１２３ｃと下部第４支持部材１２３ｄにて大略すり鉢形状を形成する。又、上記大開口１２６と、上記小開口１２７との中心を吸着ノズル２０１の中心である上記仮想軸１６０が通過するようにして、下部光源部１２３がカメラ取り付け台１１７に取り付けられている。
【００３２】
又、図２に示すように、下部第１支持部材１２３ａ、下部第２支持部材１２３ｂ、下部第３支持部材１２３ｃ、及び下部第４支持部材１２３ｄのそれぞれには、各部材の中央付近に、３個の光源１２１が等間隔に取り付けられ、該３個の光源１２１の配置方向に平行にかつ該３個の光源１２１の間に２個の光源１２１が取り付けられ、計５個の光源が取り付けられる。各光源１２１は、それぞれの光源１２１が取り付けられている支持部材１２３ａ等に対して、光源１２１の光軸が直交するように取り付けられている。このような構成により、下部第１支持部材１２３ａ、下部第２支持部材１２３ｂ、下部第３支持部材１２３ｃ、及び下部第４支持部材１２３ｄに取り付けられた各々の光源１２１による照射光は、仮想軸１６０上の仮想点１６１の近傍に集中する。
尚、下部第１支持部材１２３ａ等に取り付けられる光源１２１の個数は、それぞれ５個としたが、光源１２１により照射される吸着ノズル２０１の部品保持面１４０、及び電子部品３１２の光反射面１４１と光源１２１との距離などにより変更可能であり、上記個数に特定されるものではない。
【００３３】
上記上部光源部１２２は、上記下部光源部１２３が形成する大略すり鉢形状における正方形状の大開口１２６と、吸着ノズル２０１の部品保持面１４０との間に配置され、図２に示すように、大開口１２６の４隅で対角線上にて、対向して上部第１支持部材１２２ａと上部第２支持部材１２２ｂ、及び上部第３支持部材１２２ｃと上部第４支持部材１２２ｄが配置されている。上部第１支持部材１２２ａ、上部第２支持部材、上部第３支持部材、及び上部第４支持部材には、中央付近に３個の光源１２１が等間隔で各光軸が水平方向になるように、取り付けられている。このような構成により、上部光源部１２２の各光源１２１による照射光も、仮想軸１６０上の仮想点１６１近傍に集中する。
尚、上部光源部１２２を構成する上部第１支持部材１２２ａ等に取り付けられる光源１２１の個数は、本実施形態では３個としたが、光源１２１により照射される吸着ノズル２０１の部品保持面１４０、及び電子部品３１２の光反射面１４１と、光源１２１との距離などにより変更可能であり、上記個数に特定されるものではない。
【００３４】
又、上記カメラ用照明装置１２０ｂは、複数の上記光源１２１と、該光源が取り付けられるレンズ部光源支持部材１２５と、光源１２１に接続され制御装置１５０にて輝度制御される電源装置１２４とを有する。図３に示すように、レンズ部光源支持部材１２５は、ＣＣＤカメラ１０６のレンズ部１１４へ入射する光を通過させる開口１２５ａを中央付近に有し、該開口１２５ａの周りに沿って、８個の光源１２１が等間隔に取り付けられる。尚、該８個の光源１２１は、レンズ部光源支持部材１２５に対して、光源１２１の光軸が直交するように取り付けられる。よって、レンズ部光源支持部材１２５に取り付けられた光源１２１による照射光は、導光部１３０に向かって照射される。又、ＣＣＤカメラ１０６は、吸着ノズル２０１の部品保持面１４０、及び電子部品３１２の光反射面１４１を撮像するための装置であり、制御装置１５０に接続されている。
【００３５】
尚、本実施形態では、レンズ部光源支持部材１２５に取り付けられる光源１２１の個数は８個としたが、光源１２１により照射される吸着ノズル２０１の部品保持面１４０、及び電子部品３１２の光反射面１４１と、光源１２１との距離などにより変更可能であり、上記個数に特定されるものではない。又、本実施形態では、ＣＣＤカメラ１０６を使用したが、上記部品保持面１４０及び光反射面１４１を撮像可能であれば、ＣＣＤカメラ１０６に特定されるものではない。例えば、光学式のカメラや、ラインセンサ等を使用することもできる。
【００３６】
次に、導光部１３０は、吸着ノズル２０１の部品保持面１４０、及び電子部品３１２の光反射面１４１の映像をＣＣＤカメラ１０６のレンズ部１１４へ導くための構成部分であり、上記仮想軸１６０近傍に配置された第１反射鏡１３１と、該第１反射鏡１３１よりＹ軸方向へ離れて配置された第２反射鏡１３２とを有する。第１反射鏡１３１は、上記部品保持面１４０及び上記光反射面１４１を写すように、本実施形態では、水平状態からＸ軸回りに時計回転方向へ４５度傾けた状態に配置される。第２反射鏡１３２は、本実施形態では、水平状態からＸ軸回りに反時計回転方向へ２５度傾けた状態で、かつ上記カメラ用照明装置１２０ｂからの光を受けるような位置に配置される。よって、部品保持面１４０に対向して配置されてないＣＣＤカメラ１０６は、導光部１３０を介すことにより、上記部品保持面１４０及び光反射面１４１を撮像可能となる。
【００３７】
尚、本実施形態では、導光部１３０を用いて撮像を行っているが、ＣＣＤカメラ１０６を部品保持面１４０に対向して配置できる場合には、導光部１３０は省略できる。又、ＣＣＤカメラ１０６の配置状況により、導光部１３０を構成する反射鏡の個数を変更することもできる。
【００３８】
以上のように構成された、照明装置１２０、導光部１３０、及びＣＣＤカメラ１０６による、吸着ノズル２０１の撮像動作について説明する。まず、上部光源部１２２及び下部光源部１２３に取り付けられた光源１２１が吸着ノズル２０１に向けて光を照射する。よって、吸着ノズル２０１の部品保持面１４０にて反射した反射光１３５が第１反射鏡１３１に向かってＺ方向に進む。該反射光１３５は、第１反射鏡１３１によって進行角度を９０度変更され、第２反射鏡１３２に向かってＹ方向に進む。さらに該反射光１３５は、第２反射鏡１３２によって、進行方向を１３０度変更され、ＣＣＤカメラ１０６のレンズ部１１４に入射する。ＣＣＤカメラ１０６から送出される撮像情報は、制御装置１５０に一時的に保管される。
尚、第２反射鏡１３２からレンズ部１１４へ進む反射光１３５は、ＣＣＤカメラ１０６のレンズ部１１４に対して正反射しないように、レンズ部１１４面に対して８５度の角度で入射するように構成している。
【００３９】
制御装置１５０について説明する。図６に示すように、上記制御装置１５０は、ロ−ダ部３０２、基板保持部３０３、アンロ−ダ部３０４、Ｘ−Ｙロボット３０８、第１部品供給部３０５Ａ、第２部品供給部３０５Ｂ、第３部品供給部３０５Ｃ、移載ヘッド部２１０、吸着ノズルチェンジ装置３１０、及びデ−タベ−ス部４０１に接続されている。デ−タベ−ス部４０１には、部品ライブラリ４０２、ＮＣプログラム４０３、基板デ−タ４０４、ノズルデ−タ４０５が格納されている。ここで、部品ライブラリ４０２は、各種電子部品３１２の形状デ−タであり、後述する撮像情報と比較し該電子部品の吸着時の位置ずれを検出する時に使用するデ−タである。ＮＣプログラム４０３は、部品実装装置３００の各装置を動かすためのプログラムである。基板デ−タ４０４は、各種電子回路基板３０１の形状デ−タ、及び実装される電子部品３１２の位置デ−タである。ノズルデ−タ４０５は、保持する各種電子部品３１２に対して、各種吸着ノズル２０１のどれを使用するかを吸着ノズルチェンジ装置３１０等に指令を送るためのデ―タである。
【００４０】
詳細は以下の動作説明にて行うが、本実施形態では、さらに制御装置１５０は、上記ＣＣＤカメラ１０６から供給される、吸着ノズル２０１の部品保持面１４０の撮像情報における上記部品保持面１４０の輝度、さらには上記撮像情報そのものに基づいて吸着ノズル２０１の良否を判断する判断装置１５１を備える。又、該判断装置１５１は、部品保持面１４０に電子部品３１２を保持した状態において上記照明装置１２０が投光したときに電子部品３１２及び部品保持面１４０からの反射による全体輝度に基づいて設定した設定値を格納した記憶部１５２を有し、部品非保持の状態における部品保持面１４０における上記輝度が上記設定値以上となるとき吸着ノズル２０１を不良と判断する。尚、上記記憶部１５２は、制御装置１５０に備わっても良い。
【００４１】
又、判断装置１５１は、部品保持面１４０を分割してなる複数の区画に関する領域情報を有し、上記区画毎に上記輝度が上記設定値以上か否かを判断する。上記記憶部１５２は、上記領域情報を格納することもできる。
又、上記輝度が上記設定値未満であるとき、判断装置１５１は、ＣＣＤカメラ１０６から供給される部品保持面１４０の撮像情報内に電子部品３１２に相当する画像を認識したときには、当該吸着ノズル２０１を不良と判断することもできる。
又、判断装置１５１は、部品保持面１４０の上記撮像情報内に認識される上記電子部品３１２の画像に関する情報を上記記憶部１５２に有することもでき、このとき上記画像情報は、当該吸着ノズル２０１にて保持する最小部品以下の大きさにてなる画像情報であるのが好ましい。
【００４２】
部品保持面１４０に電子部品３１２を保持した状態において電子部品３１２及び部品保持面１４０に対して照明装置１２０が投光するときの最大光量を超える検査用光量にて、吸着ノズル２０１に対して投光するように、制御装置１５０は照明装置１２０の動作制御を行うこともできる。
【００４３】
上述のように本実施形態では、部品実装装置３００に備わる移載ヘッド２１０に部品保持部材良否検出装置１００を設けた構成となっているが、部品実装装置３００とは別設にて部品保持部材良否検出装置１００を設けることもできる。
【００４４】
上述のように構成された部品実装装置３００における動作について以下に説明するが、本実施形態において特徴的な動作の一つは、照明装置１２０の投光による吸着ノズル２０１の部品保持面１４０の輝度等に基づいて吸着ノズル２０１の良否を判断する良否検出動作である。よって、以下では、部品実装装置３００における上記良否検出動作を主として説明する。尚、上記吸着ノズル良否検出動作、及び部品実装動作は、ともに上記制御装置１５０にて動作制御されて実行される。
【００４５】
部品実装装置３００にて、電子部品３１２の回路基板３０１への部品実装動作を開始する前に、又は、所定回数による上記部品実装動作の後に、吸着ノズル２０１の良否検出動作が実行される。
部品保持部材良否検出装置１００は、吸着ノズル２０１の部品保持面１４０への電子部品３１２における金属類の付着や、部品保持面１４０における被膜加工の剥がれにより、部品保持面１４０における光反射率が高くなった吸着ノズル２０１を不良ノズルと判断する。図７を参照して、吸着ノズル２０１の良否検出動作について以下に説明する。
【００４６】
ステップ１では、まず、検査しようとしている吸着ノズル２０１について、吸着ノズル良否判定の対象ノズルか否かを判断する。即ち、ステップ１では、吸着ノズル２０１が吸着する電子部品３１２における被保持面に対向し上記照明装置１２０による投光により光を反射する光反射面１４１より吸着ノズル２０１の部品保持面１４０の方が大きいか、又はほぼ同面積であるかを判断する。尚、光反射面１４１より部品保持面１４０の方が大きい、又はほぼ同面積であるときに、当該吸着ノズル２０１の良否判定が行われる。
例えば、図８に示すように、０．６×０．５ｍｍのコンデンサ若しくは抵抗の電子部品に対する吸着ノズル２０１であるＳＸノズル、１．０×０．５ｍｍのコンデンサ若しくは抵抗又はＳＳミニトランジスタの電子部品に対する吸着ノズル２０１であるＳＡノズル、１．６×０．８ｍｍのコンデンサ若しくは抵抗、２．０×１．２５ｍｍのコンデンサ若しくは抵抗、又は２×２．１ｍｍのＳミニトランジスタの電子部品に対する吸着ノズル２０１であるＳノズル、６×３．５ｍｍのタンタルコンデンサ、４．５×３．８ｍｍの半固定ボリュ−ム、又は４．３×４．３ｍｍのアルミナ電解コンデンサに対する吸着ノズル２０１であるＭノズルの各ノズルは、保持する電子部品の光反射面１４１より該吸着ノズル２０１の部品保持面１４０の方が大きいか、ほぼ同じであることから、吸着ノズル２０１の良否判定が行われる。又、外形７．６ｍｍ以上のＳＯＰ又は外形１２ｍｍ以上のＱＦＰに対する吸着ノズル２０１であるＬノズルは、電子部品の光反射面１４１より吸着ノズル２０１の部品保持面１４０の方が小さいため吸着ノズル良否判定は行わない。
尚、一例として、上記ＳＸノズルの部品保持面の大きさは０．６×０．５ｍｍであり、上記ＳＡノズルの部品保持面の大きさは１．０×０．８ｍｍであり、上記Ｓノズルの部品保持面の大きさは１．７×１．２ｍｍであり、上記Ｍノズルの部品保持面の大きさは４．０×３．４ｍｍである。
【００４７】
但し、電子部品３１２の吸着姿勢認識動作における部品保持面１４０の反射光の影響を考慮しないときには、電子部品３１２の光反射面１４１より吸着ノズル２０１の部品保持面１４０の方が小さいときであっても、吸着ノズル２０１の良否判定を行っても良い。例えば、吸着ノズル２０１の部品保持面１４０に汚れが付着することで、吸引不良を起こしてしまうような場合、該問題を未然に防ぐことを目的として、部品保持面１４０と光反射面１４１との大きさにかかわらず、全ての吸着ノズル２０１の部品保持面１４０を吸着ノズル良否判定の対象としても良い。
【００４８】
上記ステップ１にて検査対象と判断されたときには、次のステップ２へ進み、対象外であればステップ１０へ進む。ステップ１０では、部品実装動作を続行する場合には、再びステップ１へ戻り、部品実装動作を続行しない場合には動作終了とする。
部品保持面１４０における光の反射率が高くなるのは吸着ノズル２０１の使用回数に比例することから、ステップ２では、検査対象である吸着ノズル２０１の使用回数が設定回数に達しているか否かの判断を行う。上記設定回数に達していないときには、ステップ４へ進み、上記使用回数に１を加算してステップ１に戻る。一方、移載ヘッド２１０に備わる本実施形態では８本の吸着ノズル２０１の内、１本でも上記設定回数に達していれば、次のステップ３に進み、吸着ノズルの良否判定を行うために部品保持部材良否検出装置１００を作動させ、次のステップ５にて、吸着ノズル２０１が不良ノズルか否かの判定を行う。
【００４９】
以下に、部品保持部材良否検出装置１００による吸着ノズル良否判定動作について説明する。
まず、図９に示すように、検査対象である吸着ノズル２０１と同一の吸着ノズル６５０について、該吸着ノズル６５０の部品保持面６５１に金属などの汚れ付着が無い、又は、光反射を抑えるための被膜が取れていない状態である、正常な検査対象吸着ノズルの部品保持面６５１に、当該吸着ノズル６５０に対応した上述の電子部品３１２を吸着した状態にて、上記照明装置１２０による投光を行い、ＣＣＤカメラ１０６にて撮像を行う。このとき、照明装置１２０は、電子部品の吸着姿勢を撮像するに必要な光量の内の最大光量にて投光を行う。得られた撮像情報は、ＣＣＤカメラ１０６から制御装置１５０へ送られる。尚、さらに検査精度を向上させるため、上記最大光量を超える検査用光量にて投光を行うこともできる。上記検査用光量の一例としては、上記最大光量の約１〜２割増しの光量である。
【００５０】
制御装置１５０では、上記撮像情報に基づいて、吸着ノズル６５０に保持されている上記電子部品３１２の光反射面１４１及び吸着ノズル６５０の部品保持面６５１からの反射による全体輝度を測定する。尚、通常、部品保持面６５１に比して電子部品３１２は非常に光を反射することから、上記全体輝度は、通常、ほぼ電子部品３１２からの輝度と言える。該輝度測定では、部品保持面６５１の全面における輝度を測定してもよいし、図９に示す設定範囲６１０における輝度を測定してもよい。該設定範囲６１０とは、保持する電子部品と同じ若しくはほぼ同じ大きさにてなる範囲である。具体的には、吸着ノズルの部品保持面の大きさから１〜３割程度小さい領域である。尚、図９に示す符号６０４は、吸着ノズル６５０における吸着穴を示す。
【００５１】
測定された上記全体輝度の中で最高値を上限しきい値とし、該上限しきい値よりも少し低い輝度を、吸着ノズルの良否判断用の設定値６５２として設定する。該設定値は、記憶部１５２に格納する。上記設定値６５２としては、図１０に示すように、例えば、輝度を２５６階調にて表した場合、上記上限しきい値の一例としての１２０階調に基づいて、上記設定値６５２を、例えば１００階調に決定することができる。又、上記１２０階調が上述の全体輝度に相当する。
尚、上述した設定値６５２の決定動作は、上記吸着ノズル良否判定動作を行う前に、上述した各種類の吸着ノズルに対して予め行い、各設定値６５２を記憶しておく。
【００５２】
次に、吸着ノズル２０１の部品保持面１４１の撮像を行い、該撮像情報に基づき当該吸着ノズル２０１の良否判断を行う。詳しく説明すると、本実施形態では、移載ヘッド部２１０には複数の吸着ノズル２０１を有することから、それぞれの吸着ノズル２０１に、照明装置１２０、導光部１３０、及びＣＣＤカメラ１０６を設けたカメラ取り付け台１１７を位置決めする必要がある。即ち、上記カメラ取り付け台１１７を検出装置駆動モータ１１１にてＸ軸方向に移動させて、リニアスケール１１６及びリニアセンサ１１５にて検出される位置情報に基づいて、上記下部光源部１２３の上記大開口１２６と上記小開口１２７との中心に、吸着ノズル２０１の中心である上記仮想軸１６０が位置するように位置決めする。尚、このように位置決めされたとき、吸着ノズル２０１の部品保持面１４０の画像は、導光部１３０を通してＣＣＤカメラ１０６へ導かれる。
【００５３】
そして、照明装置１２０から上記最大光量又は上記検査用光量にて投光が行われ、上記部品保持面１４０が撮像される。該撮像情報に基づいて判断装置１５１にて部品保持面１４０の輝度が測定され、該測定値が上記設定値６５２以上か否かが判断される。そして、上記測定値が設定値６５２以上であるときには、部品保持面１４０における光反射が大きいことから、電子部品３１２の例えば半田等の金属の付着、又は上記皮膜の剥がれが発生していると考えられ、当該吸着ノズル２０１を不良ノズルと判断する。一方、上記測定値が設定値６５２未満であるときには、当該吸着ノズル２０１を正常ノズルと判断する。
【００５４】
尚、各吸着ノズル２０１に対して、上記下部光源部１２３及び上部光源部１２２に対する上記仮想軸１６０の位置決めの度に、カメラ取り付け台１１７を停止させても良い。しかしながら、検査時間短縮のため、カメラ取り付け台１１７を停止させることなくＸ軸方向へ移動させ、リニアスケール１１６及びリニアセンサ１１５にて検出される位置情報に基づいて、上記仮想軸１６０が上記下部光源部１２３及び上部光源部１２２の中心に配置したときに照明装置１２０及びＣＣＤカメラ１０６を作動させ吸着ノズル２０１の良否判定を行うのが好ましい。この場合、ＣＣＤカメラ１０６は、シャッター機能を有し、上記位置決めされたときにシャッターが作動し撮像を行うのが好ましい。
【００５５】
上述のように本実施形態では移載ヘッド部２１０には複数の吸着ノズル２０１を有することから、複数の吸着ノズル２０１の内、少なくとも１本が不良ノズルと判断されたときには、次のステップ６に進み、不良ノズルのみ、又は全ての吸着ノズル２０１について、洗浄装置３１１にて洗浄を行う。図１１〜図１３を参照して洗浄方法の一例を説明する。又、該洗浄方法が吸着ノズル２０１の部品保持面１４０に対して実行する輝度低減処理の一例に相当する。
移載ヘッド部２１０をＸ−Ｙロボット３０８により、洗浄装置３１１の溶剤槽部９０１へ移動させた後、上記不良ノズルのみ、又は全ての吸着ノズル２０１を、昇降用駆動部２０４の動作にて下降させ、溶剤槽部９０１に充填されたエタノール又はイソプロピルアルコール等の溶剤９１０に、部品保持面１４０を１０秒程度浸す。尚、次工程からは全吸着ノズル２０１について洗浄を行う場合を例に説明する。次に、吸着ノズル２０１を、Ｘ−Ｙロボット３０８により溶剤拭き取り部９０２へ移動させ、該移動後、該拭き取り部９０２に設けられている給水ウエスの上に部品保持面１４０が０．１ｍｍ程度押下されるように、昇降用駆動部２０４を駆動する。さらにこの状態で、回転用駆動部２０５を作動させて、部品保持面１４０を３回転程度回転させ、溶剤９１０を拭き取る。最後に、吸着ノズル２０１をＸ−Ｙロボット３０８により仕上げ部９０３へ移動させた後、仕上げ部９０３に設けられているセーム皮の上に部品保持面１４０が０．１ｍｍ程度押下されるように、昇降用駆動部２０４を駆動する。さらにこの状態で、回転用駆動部２０５を作動させて、部品保持面１４０を３回転程度回転させ、拭き取りの仕上げ動作とする。
【００５６】
上述の洗浄動作後、ステップ７に進み、上述のステップ５と同様にして再び各吸着ノズル２０１が不良ノズルか否かを判定する。そして、各吸着ノズル２０１のうち１本でも再度不良ノズルと判断されたときには、ステップ８へ進む。
一方、上記ステップ７にて、不良ノズルが検出されないときには、ステップ９へ進み、各吸着ノズル２０１の使用回数を０にリセットする。又、上記ステップ５において、不良ノズルが検出されないときにも同様にステップ９、次に上記ステップ１０へ進む。
【００５７】
上記ステップ８では、再度不良ノズルと判断された吸着ノズル２０１について、不良ノズルとして登録し、今後の部品実装動作には使用しないようにする。さらに、警告を出し、ステップ１１へ進み、ノズルチェンジ装置３１０にてノズルチェンジを行う。
ステップ１１では、移載ヘッド部２１０をＸ−Ｙロボット３０８により、吸着ノズルチェンジ装置３１０へ移動させ、予備ノズルを有する吸着ノズルチェンジ装置３１０において、上記不良ノズルのみ、又は全ての吸着ノズル２０１を自動脱着交換する。ステップ１１の終了後、上記ステップ９へ進む。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態によれば、部品保持部材良否検出装置１００にて吸着ノズル２０１の部品保持面１４１の輝度を測定し自動的に当該吸着ノズル２０１の良否を判断することができることから、吸着ノズル２０１に電子部品３１２を保持した状態を認識するときに、部品保持面１４１による光反射が影響して正しい部品認識が妨げられるという問題を回避することができる。
又、本実施形態では、移載ヘッド部２１０に部品保持部材良否検出装置１００を設け、照明装置１２０、導光部１３０、及びＣＣＤカメラ１０６を設けたカメラ取り付け台１１７を各吸着ノズル２０１の下方にて移動させることで、吸着ノズル２０１の良否判断を行うようにしたことから、例えば、部品実装装置に備わり吸着ノズルにおける部品保持姿勢を撮像する認識装置まで、移載ヘッド部２１０を移動させる必要はない。よって、吸着ノズル２０１の良否検査、及び部品の認識動作に要する時間を従来に比べて短縮することができる。
【００５９】
又、本実施形態の部品実装装置３００によれば、部品保持部材良否検出装置１００にて上記不良ノズルが検出されたときには、該不良ノズルを洗浄装置３１１にて自動洗浄することができ、不良ノズルの再生が可能である。さらに、吸着ノズルチェンジ装置３１０を備えることで、上記洗浄後も不良ノズルであると判断されるときには、自動で正常な吸着ノズル２０１と交換することができる。よって、部品実装装置３００の稼動率を上げることを可能とする。
【００６０】
以下には、部品保持部材良否検出装置１００に関する変形例について説明する。
上記設定値６５２は、上述したように、吸着ノズル６５０に電子部品３１２を保持した状態での上記全体輝度に基づいて決定した値である。設定値６５２の決定方法は、これに限定されるものではなく、例えば下記の方法にて決定することもできる。つまり、部品保持面１４０に電子部品３１２に起因する汚れが全く付着しておらず、かつ上記皮膜も全くはげていない、いわゆる新品の吸着ノズルにおける部品保持面１４０の輝度を測定し、該輝度を下限設定値とする。よって、理論的には、部品保持面１４０の輝度を測定したとき、上記下限設定値を超える輝度を得たときには、当該吸着ノズルの部品保持面１４０には、何らかの上記汚れ付着や被覆のはげが存在することになる。したがって、上記下限設定値を超え、上述の設定値６５２未満との間の輝度値をしきい値に決定することで、設定値を１００階調に決定した場合に比べて、より高い精度にて、部品保持面１４０における不要な光反射を検出することが可能となる。
【００６１】
又、上述したように、吸着ノズル２０１の良否判断において、対象となる吸着ノズル２０１における部品保持面１４０の輝度を測定する方法では、電子部品３１２の吸着姿勢を誤検出し得る部品保持面１４０の微小な汚れや被膜の剥がれと、吸着姿勢を誤検出しない部品保持面１４０の微小な汚れや被膜の剥がれとを区別することが困難な場合が生じる。つまり、図１４に示すように、部品保持面１４０に電子部品３１２が保持されたとき、該電子部品３１２にて覆われる領域６０１以外の非カバー領域６０７に、吸着姿勢を誤検出し得る大きさの汚れ等６０３が存在する場合と、上記汚れ等６０３と同程度の大きさにてなる汚れ等６０２が上記領域６０１内に存在する場合とでは、部品保持面１４０の輝度を検出する方法では区別することができない。即ち、領域６０１内に上記汚れ等６０２が存在しても、部品認識動作のときには、電子部品３１２にて汚れ等６０２は覆われ隠れることから、吸着姿勢の検出には悪影響を及ぼさない。尚、汚れ等６０２、６０３は、部品保持面１４０において汚れ等が存在しない部分に比べて高輝度となる。下記の汚れ等６０６、６０８についても同じである。
【００６２】
又、図１５に示すように、吸着姿勢を誤検出し得ない微小な汚れ等６０６が無数に部品保持面１４０に点在し、上記汚れ等６０６に起因する輝度が平均化されて、吸着姿勢を誤検出する汚れ等６０３と同等の輝度に達した場合と、単純に上記汚れ等６０３に起因する場合との区別もできない。つまり、吸着姿勢を誤検出し得る部品保持面１４０の汚れ等６０３を検出しようとすると、吸着姿勢の誤検出を与えない微小な汚れ等６０６も検出してしまうという問題がある。
【００６３】
このように、部品保持面１４０の全体の輝度を測定する方法は、吸着ノズル２０１が電子部品３１２を保持していないときに、部品保持面１４０の汚れ等に起因する光反射の影響により、電子部品が保持されていると誤判断される、図１６に示すような、大きな汚れ等６０８には好適であるが、吸着姿勢を誤検出し得る汚れ等６０３を検出するには不適である。
そこで、該問題を解決するために、以下の方法を変形例として採用することもできる。即ち、輝度測定において使用する撮像情報を図１７に示すように、格子状に分割する。例えば、長辺１．０ｍｍ×短辺０．５ｍｍの部品保持面１４０を、例えば、５０区画に分割する。そして、分割された各区画６１１内で予め輝度のしきい値を設定する。次に、制御装置１５０内の上記ノズルデータ４０５に、予め、上記領域６０１の範囲を記憶しておく。該領域６０１は、電子部品３１２にて覆われる領域であることから、領域６０１内における一ないし複数の区画６１１にて、たとえ上記しきい値以上の輝度を検出したとしても、不良ノズルと判断しない。
一方、領域６０１以外の非カバー領域６０７において、一若しくは複数の区画６１１にて上記しきい値以上の輝度を検出したときには、当該吸着ノズル２０１を不良ノズルと判断する。
【００６４】
このように、輝度検出において使用する撮像データを格子状に分割して、吸着ノズルの良否判定をすることにより、電子部品３１２の吸着姿勢に悪影響を及ぼす微小な汚れ等６０３のみを正確に検出でき、不必要に不良ノズルと判断されるのを防止することができる。
【００６５】
又、上述した、部品保持面１４０の全体の輝度を測定する方法、及び、部品保持面１４０を格子状に分割して各区画６１１の輝度を測定する方法は、いずれも部品保持面１４０の撮像情報に基づいた輝度の測定によって、吸着ノズル２０１の良否判定を行う方法である。しかしながら、吸着ノズル２０１の良否判定方法は、これらに限定されるものではない。即ち、上記輝度測定のみならず、部品保持面１４０の撮像情報をも加味して上記良否判定を行うこともできる。つまり、たとえ上記輝度測定において正常ノズルと判断されたときであっても、電子部品３１２を保持していない部品保持面１４０を撮像しているにも関わらず、当該部品保持面１４０の撮像情報内に部品に相当する画像が認識されたときには、当該吸着ノズル２０１を不良ノズルと判断するようにしてもよい。
【００６６】
この場合、部品保持面１４０の撮像情報内に認識される画像に相当する部品として、図１８に示すように、制御装置１５０内にある対象電子部品の形状データである部品ライブラリ４０２より、検査対象である吸着ノズル２０１にて保持される対象電子部品の中で最も面積の小さい最小部品の画像情報６６０を制御装置１５０の記億部１５２に記憶させておく。よって、上記対象電子部品を吸着してない状態で、当該対象電子部品を保持する対象吸着ノズル２０１の部品保持面１４０を撮像したとき、該撮像情報内に、上記画像情報６６０とほぼ同等の画像情報６６１を確認した場合には、当該対象吸着ノズル２０１を不良ノズルとすることができる。
該方法によれば、吸着ノズル２０１の良否判定の精度をさらに向上させることができるとともに、部品吸着されてない状態であるにもかかわらず、部品吸着しているという誤認識をも防ぐことができる。
【００６７】
さらに、該記憶された画像情報６６０に対して、該画像情報が示す面積の例えば９０％〜１０％の面積を示す画像情報を上記判定の基準に用いても良い。例えば、上記画像情報６６０の上記面積の１０％に相当する面積を良否判定の基準にすると、より高い精度にて、微小な汚れ、キズを検出可能となり、吸着された電子部品３１２の吸着姿勢の検出においても誤検出を防ぐことが可能となる。
又、当該方法において、上述の区画６１１を利用する方法を併用してもよい。又、上述した種々の変形例を適宜組み合わせることもでき、それによりそれぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【００６８】
以下には、上述した部品保持部材良否検出装置１００を備えた部品実装装置３００における部品実装動作について、簡単に説明する。
回路基板３０１は、ローダ部３０２を通り基板保持部３０３に保持されＸ−Ｙ方向に位置決めされる。一方、移載ヘッド部２１０がＸ−Ｙロボット３０８にＸ，Ｙ方向へ移動され、第１部品供給部３０５Ａ、第２部品供給部３０５Ｂ、又は第３部品供給部３０５Ｃから、それぞれの吸着ノズル２０１により電子部品３１２を吸着する。該部品吸着後、回路基板３０１への部品実装前に、移載ヘッド部２１０に取り付けられている部品保持部材良否検出装置１００を利用して、各吸着ノズル２０１に吸着されている電子部品３１２の吸着姿勢が撮像される。該吸着姿勢認識動作では、上述した、部品保持部材良否検出装置１００による部品保持面１４０の撮像動作と同様に、照明装置１２０、導光部１３０、及びＣＣＤカメラ１０６を設けたカメラ取り付け台１１７を検出装置駆動モータ１１１にてＸ軸方向に移動、位置決めしながら、好ましくは停止することなく、上記吸着姿勢が撮像されていく。尚、該吸着姿勢認識動作は、移載ヘッド部２１０を回路基板３０１へ移動させながら行うこともできる。
【００６９】
又、順次撮像された各電子部品３１２の吸着姿勢情報と、データベース部４０１に含まれる部品ライブラリ４０２の形状情報とに基づいて、各吸着ノズル２０１に吸着された全ての電子部品３１２の位置ズレ量を検出する。そして、制御装置１５０は、データベース部４０１に含まれる基板データ４０４の実装位置情報と、電子部品３１２の上記位置ズレ量とに基づいて、電子回路基板３０１上の所定の実装位置へ電子部品３１２を実装するために、補正すべきＺ軸回りの回転角及び、Ｘ方向、Ｙ方向の移動量を算出する。そして、算出された補正すべきＺ軸回りの回転角、及び、Ｘ方向、Ｙ方向の移動量をもとに、回転用駆動部２０５によりＺ軸回りに各吸着ノズル２０１を回転させて、Ｘ−Ｙロボット３０８により、電子回路基板３０１上の所定の実装位置へ各吸着ノズル２０１を移動させる。そして、順次、各吸着ノズル２０１に保持している電子部品３１２を上記実装位置へ実装していく。
【００７０】
このように部品実装装置３００においては、移載ヘッド部２１０に部品保持部材良否検出装置１００を備えたことから、電子部品３１２の吸着後、回路基板３０１への移動中において、各吸着ノズル２０１に吸着された電子部品３１２の吸着姿勢を順次撮像処理することができる。従って、従来のように、認識装置の設置場所まで移載ヘッド部２１０を移動させる必要がなく、実装サイクルタイムを短縮でき、その結果、部品実装動作の稼動率を向上することができる。
【００７１】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の第１態様の部品保持部材良否検出装置、及び第２態様の部品保持部材良否検出方法によれば、照明装置、撮像装置、及び制御装置を備え、部品保持部材の部品保持面における輝度に基づいて当該部品保持部材の良否を判断するようにしたことから、部品保持部材に保持された部品の正確な認識に悪影響を与える程度に部品保持面の光反射率が高くなった部品保持部材を検出することができる。
【００７２】
又、上記部品保持面を分割して区画を設け、区画毎に輝度を測定することで、より高い精度にて部品保持部材の良否を判断することができる。
又、上記輝度測定に加えて、部品保持面の撮像情報をも考慮することで、部品保持部材の良否判定精度をより向上させることができる。
又、検査用光量を用いて部品保持部材の良否判定を行うことで、通常の部品認識動作における光量を上回ることから、より高い精度にて上記良否判定を行うことができる。
【００７３】
又、本発明の第３態様の部品実装装置、及び第４態様の部品実装方法によれば、上記第１態様の部品保持部材良否検出装置を備え、部品保持部材良否検出方法を実行することから、部品保持部材の部品保持面の汚れや、被覆の剥がれなどを部品の保持前において検出することができる。よって、部品実装前に実行される部品認識動作の際、部品保持面の光反射に起因して部品誤認識が生じるのを低減させることができる。
【００７４】
部品移載装置は、検出装置支持部材と、駆動装置とを備えたことから、部品保持部材に保持した部品の認識を行う際、従来のように認識装置の設置場所まで部品移載装置を移動させる必要はなくなる。よって、実装サイクルタイムを短縮でき、その結果部品実装の稼動率を上げることができる。
【００７５】
さらに又、洗浄装置を備えることで、部品保持部材良否検出の結果、不良と判断されたときには、部品保持部材の部品保持面を自動洗浄することができる。
さらに、保持部材交換装置を備えることで、上記洗浄装置にて洗浄したにもかかわらず正常な部品保持部材に戻らないときには、自動で正常な吸着ノズルと交換することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる吸着ノズル良否検出装置の構成を示す側面図である。
【図２】図１に示す吸着ノズル良否検出装置におけるＫ矢視図である。
【図３】図１に示す吸着ノズル良否検出装置に備わるレンズ部光源支持部材を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態にかかる移載ヘッド部の構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態にかかる吸着ノズル良否検出装置を備えた電子部品実装装置の構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の第１の実施形態にかかる吸着ノズル良否検出装置を備えた電子部品実装装置の制御装置の構成を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態にかかる吸着ノズル良否検出装置を備えた電子部品実装装置のフロ−チャ−トを示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態にかかる吸着ノズル良否検出装置を備えた電子部品実装装置における対象吸着ノズルと対象電子部品の対応を表した図である。
【図９】対象吸着ノズルの部品保持面に金属などの汚れ付着等が無い正常な状態の吸着面における輝度測定の撮像状態を表す図である。
【図１０】しきい値と不良ノズルとの関係を表す図である。
【図１１】洗浄装置における、溶剤槽部の溶剤に吸着ノズルの部品保持面が浸された状態を表す図である。
【図１２】洗浄装置における、溶剤拭き取り部の吸液物に吸着ノズルの部品保持面が押しつけられた状態を表す図である。
【図１３】洗浄装置における、仕上げ部の汚れ拭き取り物９１２に吸着ノズルの部品保持面が押しつけられた状態を表す図である。
【図１４】対象部品を吸着していない対象吸着ノズルの部品保持面に金属などの汚れ付着等が有る状態の吸着面における輝度測定の撮像状態を表す図である。
【図１５】対象部品を吸着していない対象吸着ノズルの部品保持面に金属などの微小汚れ付着等が有る状態の吸着面における輝度測定の撮像状態を表す図である。
【図１６】対象部品を吸着していない対象吸着ノズルの部品保持面に金属などの汚れ付着等が、吸着された電子部品によって隠れてしまう領域に有る状態の吸着面における輝度測定の撮像状態を表す図である。
【図１７】対象部品を吸着していない対象吸着ノズルの部品保持面に金属などの汚れ付着等が有る状態の吸着面における輝度測定の撮像状態を各区画に分けた図である。
【図１８】対象部品を吸着していない対象吸着ノズルの部品保持面に金属などの汚れ付着等が有る状態の吸着面における撮像状態と制御装置に格納されたエリアを表す図である。
【図１９】従来の電子部品実装装置の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１００…部品保持部材良否検出装置、１０６…ＣＣＤカメラ、
１１１…検出装置駆動モ−タ、１１２…ガイドレール、
１１５…リニアセンサ、１１６…リニアスケール、
１１７…カメラ取り付け台、１２０…照明装置、２００…部品移載装置、
２０１…吸着ノズル、３０１…回路基板、３０５…部品供給装置、
３１０…吸着ノズルチェンジ装置、３１１…洗浄装置、３１２…電子部品、
１４０…部品保持面、１４１…光反射面、１５０…制御装置、
６１１…区画、６５２…設定値。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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