(57)【要約】      （修正有）【課題】半田の印刷又は電子部品の装着の不具合を迅速かつ容易に検出でき、安価で作業効率の高い実装ラインを提供する。【解決手段】プリント基板４の少なくとも一部を視野に収めることが可能なカメラ手段２４であって、いずれかの実装機１２、１４、１６、１８における電子部品の実装作業前に該プリント基板４を撮像可能に配設された第１のカメラ手段２４と、前記プリント基板４の少なくとも一部を視野に収めることが可能なカメラ手段２４であって、前記いずれかの実装機１２、１４、１６、１８又は該いずれかの実装機１２、１４、１６、１８より後工程の実装機１２、１４、１６、１８による電子部品の実装作業後に該プリント基板４を撮像可能に配設された第２のカメラ手段２４と、前記第２のカメラ２４手段で撮像された画像データを前記第１のカメラ手段２４で撮像された画像データと比較して画像処理する画像処理手段とを備えた。【選択図】図１
2007335524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板に、電子部品を実装する複数の実装機を備えた実装ラインにおいて、
前記プリント基板の少なくとも一部を視野に収めることが可能なカメラ手段であって、いずれかの実装機における電子部品の実装作業前に該プリント基板を撮像可能に配設された第１のカメラ手段と、
前記第１のカメラ手段と同様な範囲を視野に収めることが可能なカメラ手段であって、前記いずれかの実装機又は該いずれかの実装機より後工程の実装機による電子部品の実装作業後に該プリント基板を撮像可能に配設された第２のカメラ手段と、
前記第２のカメラ手段で撮像された画像データを前記第１のカメラ手段で撮像された画像データと比較して画像処理する画像処理手段と、
を備えたことを特徴とする実装ライン。  
【請求項２】
請求項１において、前記実装機より後工程に配置された他の実装機と、
前記プリント基板の少なくとも一部を視野に収めることが可能なカメラ手段であって、前記他の実装機による電子部品の実装作業後に前記プリント基板を撮像可能に配設された第３のカメラ手段とを備え、
前記画像処理手段は、前記第３のカメラ手段で撮像された画像データを、前記第１のカメラ手段で撮像された画像データ又は前記第２のカメラ手段で撮像された画像データと比較して画像処理することを特徴とする実装ライン。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記画像処理手段で画像処理された画像処理データを、プリント基板に実装される電子部品の部品種データ及び電子部品をプリント基板に実装する位置を定める装着座標データと比較して、実装されたプリント基板の良否を判定する判定手段を備えていることを特徴とする実装ライン。
【請求項４】
プリント基板に電子部品を実装する複数の実装機を備えた実装ラインにおいて、
前記プリント基板の少なくとも一部を視野に収めることが可能なカメラ手段であって、電子部品の実装作業の前後に該プリント基板を撮像可能に配設されたカメラ手段と、
前記カメラ手段で実装作業後に撮像された画像データを実装作業前に撮像された画像データと比較して画像処理する画像処理手段と、
前記画像処理手段で画像処理されたデータを、プリント基板に実装される電子部品の部品種データ及び電子部品をプリント基板に実装する位置を定める装着座標データと比較し、実装されたプリント基板の良否を判定する判定手段と、
を備えていることを特徴とする実装ライン。
【請求項５】
請求項４において、前記カメラ手段は、少なくともいずれかの実装機に設けられるカメラであって、実装前及び実装後のプリント基板を同一のカメラで撮像可能であることを特徴とする実装ライン。
【請求項６】
請求項４又は５において、前記カメラ手段は、前記実装機の天井部分に設けられていることを特徴とする実装ライン。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項において、前記複数の実装機の前工程には、プリント基板に半田を印刷する半田印刷機を有し、
前記プリント基板の少なくとも一部を視野に収めることが可能なカメラ手段であって、半田印刷作業の前後にプリント基板を撮像可能に配設されたカメラ手段を備え、
前記画像処理手段は、前記実装作業後に撮像された画像データを画像処理することに加えて、前記カメラ手段で印刷作業後に撮像された画像データを印刷作業前に撮像された画像データと比較して画像処理することを特徴とする実装ライン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板に、半田を印刷したり、電子部品を実装したりする際に、半田の印刷異常や電子部品の実装異常を検出することが可能な実装ラインに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、実装ラインにおいて、ＡＯＩ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）を使用して回路基板に施された半田の印刷状態、実装された電子部品の実装状態の検査が行われることが知られている。これは、回路基板を照明して回路基板の表面の外観状態（半田印刷、電子部品の実装等）をＣＣＤカメラで取り込み、画像処理によって該回路基板の良否を判定するものである。これを使用して、例えば、図２４に示すように、半田印刷装置２０２、電子部品実装機２０４、電子部品実装機２０６、大型電子部品実装機２０８、大型電子部品実装機２１０、及びリフロー炉２１２の順で回路基板２００を搬送する実装ラインが構築されていて、半田印刷装置２０２と電子部品実装機２０４との間にはＡＯＩ−Ａ２１４が、電子部品実装機２０６と大型電子部品実装機２０８との間にＡＯＩ−Ｂ２１６が、大型電子部品実装機２１０とリフロー炉２１２との間にＡＯＩ−Ｃ２１８が夫々配置される。ここで、ＡＯＩ−Ａ２１４は、半田印刷された印刷位置のずれ、印刷の有無、ブリッジ等の不具合を検出し、ＡＯＩ−Ｂ２１６は、ＢＧＡ等の大型の電子部品が装着される前に、該大型の電子部品の装着位置の異物等の不具合をチェックにより検出し、ＡＯＩ−Ｃ２１８は、リフロー炉の前に、前工程である半田印刷、電子部品の実装が正しく行われたかを確認し、回路基板２００をリフロー炉２１２に送り実装を確定させてよいかの確認をおこなうというものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、この検査方法では、全て、印刷後又は装着後の映像を基に確認するもので、確認したい対象物である半田及び電子部品と、不具合を確認する際にノイズとなる背景（基板のパターンや基板のパターン及び半田）とが画像上同時に映っているので、半田の印刷又は電子部品の装着の不具合を明瞭に認識することができないおそれがあった。また、不具合を認識する際には、ＡＯＩでは正しい画像と比較して判断するため、プリント基板に正しく半田を印刷し或いは正しく電子部品を装着し、それを撮像した画像を用意して予め入力すること（ティーチング）が必要であった。また、高価なＡＯＩを１実装ラインに複数個設けなければならず、さらにＡＯＩ専用の検査プログラムを、実装のための生産プログラムとは別に用意することが必要であった。
【０００４】
本発明は係る従来の問題点に鑑みてなされたものであり、半田の印刷又は電子部品の装着の不具合を迅速かつ容易に検出でき、たとえ検出機能を有さない印刷機又は実装機であっても、この実装ラインに加えることによって、その印刷機又は実装機の作業状態の良否を検出することができ、また、検査専用のプログラムを用意する必要もなく、安価で作業性の良い実装ラインを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、プリント基板に、電子部品を実装する複数の実装機を備えた実装ラインにおいて、前記プリント基板の少なくとも一部を視野に収めることが可能なカメラ手段であって、いずれかの実装機における電子部品の実装作業前に該プリント基板を撮像可能に配設された第１のカメラ手段と、前記第１のカメラ手段と同様な範囲を視野に収めることが可能なカメラ手段であって、前記いずれかの実装機又は該いずれかの実装機より後工程の実装機による電子部品の実装作業後に該プリント基板を撮像可能に配設された第２のカメラ手段と、前記第２のカメラ手段で撮像された画像データを前記第１のカメラ手段で撮像された画像データと比較して画像処理する画像処理手段と、を備えていることである。
【０００６】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記実装機より後工程に配置された他の実装機と、前記プリント基板の少なくとも一部を視野に収めることが可能なカメラ手段であって、前記他の実装機による電子部品の実装作業後に前記プリント基板を撮像可能に配設された第３のカメラ手段とを備え、前記画像処理手段は、前記第３のカメラ手段で撮像された画像データを、前記第１のカメラ手段で撮像された画像データ又は前記第２のカメラ手段で撮像された画像データと比較して画像処理することである。
【０００７】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１又は２において、前記画像処理手段で画像処理された画像処理データを、プリント基板に実装される電子部品の部品種データ及び電子部品をプリント基板に実装する位置を定める装着座標データと比較して、実装されたプリント基板の良否を判定する判定手段を備えていることである。
【０００８】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、プリント基板に電子部品を実装する複数の実装機を備えた実装ラインにおいて、前記プリント基板の少なくとも一部を視野に収めることが可能なカメラ手段であって、電子部品の実装作業の前後に該プリント基板を撮像可能に配設されたカメラ手段と、前記カメラ手段で実装作業後に撮像された画像データを実装作業前に撮像された画像データと比較して画像処理する画像処理手段と、前記画像処理手段で画像処理されたデータを、プリント基板に実装される電子部品の部品種データ及び電子部品をプリント基板に実装する位置を定める装着座標データと比較し、実装されたプリント基板の良否を判定する判定手段と、を備えていることである。
【０００９】
請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項４において、前記カメラ手段は、少なくともいずれかの実装機に設けられるカメラであって、実装前及び実装後のプリント基板を同一のカメラで撮像可能であることである。
【００１０】
請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請求項４又は５において、前記カメラ手段は、前記実装機の天井部分に設けられていることである。
【００１１】
請求項７に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至６のいずれか１項において、前記複数の実装機の前工程には、プリント基板に半田を印刷する半田印刷機を有し、前記プリント基板の少なくとも一部を視野に収めることが可能なカメラ手段であって、半田印刷作業の前後にプリント基板を撮像可能に配設されたカメラ手段を備え、前記画像処理手段は、前記実装作業後に撮像された画像データを画像処理することに加えて、前記カメラ手段で印刷作業後に撮像された画像データを印刷作業前に撮像された画像データと比較して画像処理することである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明によると、第２のカメラ手段で撮像された画像データを第１のカメラ手段で撮像された画像データと比較することにより、実装異常の検出に不要なノイズを取り除いて画像データを簡略化するので、実装ラインにおいて、第１のカメラ手段で撮像後であって第２のカメラ手段で撮像される前に行われた、実装作業により生じた実装異常を、迅速かつ容易に検出することができる。また、たとえカメラ手段を有さない実装機であっても、第１カメラ手段と第２カメラ手段との間に配置することにより、当該実装機における実装作業で生じた実装異常を検出することができる。
【００１３】
請求項２に係る発明によると、第３のカメラ手段で撮像された画像データを第１のカメラ手段で撮像された画像データと比較することにより、いずれかの実装機又はいずれかの実装機の後工程の実装機及び他の実装機における実装作業により生じた実装異常を検出でき、第３のカメラ手段で撮像された画像データを第２のカメラ手段で撮像された画像データと比較することにより、他の実装機における実装作業により生じた実装異常を検出することができる。このように必要に応じて第１又は第２のカメラ手段を第３のカメラ手段と組合わせて撮像し、それぞれの画像データを比較することができるので、検査が必要な実装作業を選択して実装異常を効率的に検出することができる。
【００１４】
請求項３に係る発明によると、画像データは、検出に不要なノイズが取り除かれて簡略化されているので、数値化された部品種データ及び装着座標データと比較して、プリント基板の実装の良否を容易に判定することができる。さらに、従来のように判定のために、正しく実装されたプリント基板を撮像してティーチングさせる必要がない。また、部品種データ及び装着座標データは生産プログラムに入力されるデータなので、専用の検査プログラムを別に作成することなく生産プログラムの中で検査内容を管理し、検査結果を生産にフィードバックすることができる。
【００１５】
請求項４に係る発明によると、プリント基板の少なくとも一部を撮像するカメラ手段によって、実装作業後に撮像された画像データを、実装作業前に撮像された画像データと比較することにより電子部品の画像データを簡略化し、簡略化された画像データを、数値化された部品種データ及び装着座標データに基づいて判断するので、プリント基板の実装の良否を迅速かつ容易に判定することができる。
【００１６】
請求項５に係る発明によると、実装機に設けられたカメラ手段を使って、該実装機で行われた実装作業前と実装作業後とにおけるプリント基板の撮像、該実装機の前工程における実装後のプリント基板の撮像、該実装機の後工程における実装前のプリント基板の撮像を、それぞれ行うことができるので、実装ラインの長さを短くすることができる。
【００１７】
請求項６に係る発明によると、カメラ手段が実装機の天井部分に設けられているので、実装位置に位置決めされたプリント基板の基板面の広い範囲を、高い精度で撮像することができる。
【００１８】
請求項７に係る発明によると、半田印刷の後に撮像されたプリント基板の画像データを、半田印刷の前に撮像された画像データと比較して簡略化するので、半田印刷により生じた印刷異常を、迅速かつ容易に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明に係る実装ラインの実施形態を図面に基づいて以下に説明する。図１は実装ラインの平面図であり、図２は実装ラインを構成する実装機の概略を示す図である。本実施形態の実装ライン２は、図略の基板供給装置からプリント基板４を搬送する第１搬送装置６と、クリーム半田印刷機８と、クリーム半田印刷機８から次工程の実装機（第１実装機）にプリント基板４を搬送する第２搬送装置１０と、比較的小型の電子部品を実装する第１実装機１２及び第２実装機１４と、比較的大型の電子部品その他を実装する第３実装機１６及び第４実装機１８とから構成される。プリント基板４は、クリーム半田印刷機８で半田印刷後、第１実装機１２、第２実装機１４、第３実装機１６及び第４実装機１８の順に搬送されて電子部品が実装される。プリント基板４には夫々２次元コードが設けられ、搬送される各プリント基板４が識別できるようになっている。
【００２０】
第１搬送装置６は、図３に示すように、基台２０上に一対のガイドレール及び一対の搬送ベルトから構成されるコンベヤ２２が搬送方向（Ｘ方向）に延在され、コンベヤ２２の上方には図略のフレームに取り付けられたカメラ手段としてのＣＣＤカメラ２４が２台ずつ並列に配設されている。ＣＣＤカメラ２４はコンベヤ２２上にあるプリント基板４を上方から撮像するようになっている。撮像される矩形状のプリント基板４の表面は各辺の中心線によって４つの区分に区分けされ、区分けされたこれらの区分は夫々１台のカメラの視野に対応している。これによって、プリント基板４全体が４台のカメラによって、ひずみが少なくかつ高い解像度で１度に撮像できるように構成されている。この第１搬送装置６のＣＣＤカメラ２４は、後述する第１実装機１２に組み込まれた画像処理装置４０と判定手段としての判定装置４２とにネットワーク４３を介して連絡されている。
【００２１】
クリーム半田印刷機８は、図略のクランパによりプリント基板４を保持する位置決め部を備え、該位置決め部の上方にはスクリーンマスク（図略）が配設されている。該スクリーンマスクはホルダ（図略）にマスクプレートを装着して構成されている。スクリーンマスク上にはスキージユニット（図略）が水平方向往復自在に配設されている。プリント基板４が前記スクリーンマスクの下面に当接した状態で、マスクプレート上にペースト状のクリーム半田５を供給し、前記スキージユニットを構成するスキージをマスクプレート上で摺動させることにより、スクリーンマスクに設けられたパターン孔を介してプリント基板４にクリーム半田５が印刷される。
【００２２】
第１実装機１２は、図２に示すように、搬入されて位置決めされ所定の位置に置かれたプリント基板４全体を１度に視野に収めることができる前記ＣＣＤカメラ２４と、プリント基板４を搬入位置に搬入して所定の位置に位置決めする基板搬送装置２６と、基台２８に対してＸ方向（搬送方向）及びＹ方向（Ｘ方向に直角な方向）に移動可能に支持された移動台３０に設けられた部品実装ヘッド３２を有する部品移載装置３４及び基板認識用カメラ３６と、ＣＣＤカメラ２４による撮像及び部品移載装置３４による実装を制御する制御装置３８と、ＣＣＤカメラ２４によって撮像された画像を処理する画像処理手段としての画像処理装置４０と、画像処理装置４０により画像処理された撮像データよりプリント基板４の良否を判定する判定手段としての判定装置４２とを備えている。
【００２３】
前述した第１搬送装置６におけるＣＣＤカメラ２４と、後述する第２実装機、第３実装機及び第４実装機の夫々に設けられたＣＣＤカメラ２４と、前記各実装機に設けられた画像処理装置４０及び判定装置４２とを繋ぐネットワーク４３が形成され、各ＣＣＤカメラ２４で撮像された画像データが各画像処理装置４０に通信されて転送可能になっている。また、ＣＣＤカメラ２４は、前記と同様であるため説明を省略するが、撮像するタイミングが前記制御装置３８によって制御される。
【００２４】
基板搬送装置２６はＸ方向（搬送方向）に延在するガイドレールに沿って並設されてプリント基板４を位置決めされた位置まで搬入するコンベヤベルトと、搬入されたプリント基板４を支持する支持フレーム（図略）と、支持されたプリント基板４を実装される位置（所定の位置）まで上昇させる昇降装置（図略）と、実装される位置においてプリント基板４をクランプするクランプ装置（図略）とを備えている。
【００２５】
基板搬送装置２６の上方にはＹ方向に延在するＹ方向ビーム４４が設けられ、Ｙ方向ビーム４４は図略のＸ方向レールに載置されてＸ方向に移動可能になっている。Ｙ方向ビーム４４には移動台３０がＹ方向に移動可能に設けられている。移動台３０には部品実装ヘッド３２を備えた部品移載装置３４と基板認識用カメラ３６とが保持され、部品移載装置３４と基板認識用カメラ３６とはＹ方向ビーム４４がＸ方向に移動することによりＸ方向に移動可能に構成されている。Ｙ方向ビーム４４のＸ方向への移動は、Ｘ方向リニアガイド（図略）と、ボールねじ（図略）を介したＸ軸サーボモータ（図略）とにより駆動される。移動台３０のＹ方向の移動は、Ｙ方向リニアガイド（図略）と、ボールねじ（図略）を介したＹ軸サーボモータ（図略）とにより駆動される。これらのサーボモータは前記制御装置３８によって制御される。
【００２６】
部品移載装置３４は前記移動台３０に取付けられる支持ベース４６と、支持ベース４６によりＸ方向及びＹ方向と直角なＺ方向に昇降可能に案内支持されるとともにサーボモータ（図略）により昇降が駆動される部品実装ヘッド３２と、この部品実装ヘッド３２から下方へ突設された吸着ノズル５０とから構成されている。吸着ノズル５０は円筒状に形成され、下端において電子部品を吸着保持するようになっている。この部品移載装置３４の実装動作は前記制御装置３８によって制御される。
【００２７】
第１実装機１２の両側には、図１に示すように、基板搬送装置２６を挟んで部品供給装置５２が配置され、これらの部品供給装置５２は着脱可能な多数のカセット式フィーダ５４が並設されて構成される。カセット式フィーダ５４には電子部品が所定ピッチで封入された細長いテープが巻回された供給リール（図略）が保持されている。この供給リールより該テープが所定ピッチで引き出され、電子部品が封入状態を解除されて部品取出し部（図略）に順次送り込まれるようになっている。
【００２８】
基板搬送装置２６と部品供給装置５２の間には、部品認識用カメラ５６が設けられ、この部品認識用カメラ５６によって吸着ノズル５０に吸着された電子部品が撮像されて、吸着状態の良・不良、部品自体の良・不良が判定される。
【００２９】
第１実装機１２の後工程にある第２実装機１４及び第３実装機１６の構成については、第１実装機と同様である。第４実装機１８については、部品供給装置の片方がトレイ５８の上に比較的大型の電子部品やシールドケース等の部品を並べたトレイ式で構成され、この点以外の構成は同様であるため説明を省略する。
【００３０】
上記のように構成された実施形態の作用について図に基づいて以下に説明する。
まず、図略の基板供給装置よりプリント基板４が、図１に示すように、第１搬送装置６に搬送される。プリント基板４は、図３に示すように、コンベヤ２２で搬送され、コンベヤ２２はプリント基板４が所定の撮像位置に至ると図略のストッパにより停止される。プリント基板４は撮像位置に位置決めされ、ＣＣＤカメラ２４によりプリント基板４の全体が視野に入れられて撮像される。ここでは、図４に示すように、プリント基板４全体とプリント基板４の表面に設けられた多数孔４ａ及び図略の回路図が撮像される。この画像データは、第１実装機１２の画像処理装置４０にネットワーク４３を介して転送される。また、撮像の際には、プリント基板４の２次元コードが読取られ、画像処理装置４０へ同時に転送される。
【００３１】
次に、プリント基板４は、クリーム半田印刷機８に搬送され、プリント基板４上には印刷対象部位に応じてパターン孔が開口されたスクリーンマスク（図略）がセットされる。そして、前記スクリーンマスク上にペースト状の半田が塗布されて、その上からスキージ（図略）が摺動されることにより、パターン孔を介してプリント基板４上にクリーム半田がパターン印刷される。
【００３２】
次に、プリント基板はクリーム半田印刷機８から第２搬送装置１０に搬送され、第２搬送装置１０より第１実装機１２に搬送される。第１実装機１２に搬送されたプリント基板４は、基板搬送装置２６によって位置決めされた搬送位置に搬入され、前記支持フレームによって支持される。支持されたプリント基板４は前記昇降装置によって電子部品が実装される位置まで上昇され、前記クランプ装置によってクランプされて固定される。固定されたプリント基板４は、第１実装機１２のＣＣＤカメラ２４によって撮像される。このとき、実装前のプリント基板４全体を視野に収め、４台のＣＣＤカメラ２４で同時に撮像が行われる。このように、プリント基板４全体を撮像可能なＣＣＤカメラ２４により、プリント基板４に装着される複数の電子部品全てを一度に撮像することができるので、プリント基板４を細かい沢山の区域ごとに撮像し、撮像された沢山の撮像画像を組合わせる必要なく画像データ処理を簡単に短時間で行うことができる。
【００３３】
ここでは、図５に示すように、プリント基板４全体とプリント基板４の表面に設けられた多数孔４ａ、パターン印刷された半田５及び図略の回路図とが撮像される。このとき撮像された画像データは、先に第１搬送装置６のＣＣＤカメラ２４で撮像され、転送されて来た画像データ（図４）と比較されて画像処理装置４０によって画像処理され、図１１に示すように、パターン印刷された半田５のみの簡略化されて表示された画像データとなる。この際、先に転送されて来た２次元コードにより比較するプリント基板が確認され、異なったプリント基板４の画像データと比較することが防止される。簡略化された画像データは、判断に不要なノイズが取り除かれているので、判定装置４２によって、生産時に予め入力された数値データである部品種データ及び装着座標データに基づいてパターン印刷された半田５の良否を容易に判定することができる。この場合不良と判定されたプリント基板４は、生産ラインから除去される。また、第１実装機１２により実装される前に撮像された画像データ（図５）は、第２実装機１４、第３実装機１６及び第４実装機１８の画像処理装置４０へネットワーク４３を介して転送される。
【００３４】
なお、第１実装機１２で実装前に撮像するＣＣＤカメラ２４は、前記クリーム半田印刷機８で印刷後に撮像するカメラ手段に相当するとともに、第１実装機１２をいずれかの実装機とした場合の第１のカメラ手段に相当する。その場合、後工程の実装機として第２実装機１４、第３実装機１６、第４実装機１８のいずれかが相当し、それらの実装機１４,１６,１８に設けられたＣＣＤカメラ２４のいずれかが第２のカメラ手段に相当する。
【００３５】
また、第２実装機１４をいずれかの実装機とした場合、第２実装機１４のＣＣＤカメラ２４が第１のカメラ手段に相当し、第３実装機１６又は第４実装機に設けられたＣＣＤカメラ２４が第２のカメラ手段に相当する。
【００３６】
また、後工程の実装機として第２実装機１４が相当する場合には、他の実装機として、第３実装機１６、第４実装機１８のどちらかが相当し、第３実装機１６又は第４実装機１８に設けられたＣＣＤカメラ２４が第３のカメラ手段に相当する。
【００３７】
また、第１実装機１２のＣＣＤカメラ２４は、プリント基板の少なくとも一部を視野に収めることが可能なカメラ手段であって、電子部品の実装作業の前後にプリント基板を撮像可能に配設されたカメラ手段に相当する。
【００３８】
次に、第１実装機１２において、プリント基板４には、例えば電子部品Ｐ１が実装される。実装において、位置決め保持されたプリント基板４上に設けられた基板マーク（図示せず）の位置を基板認識用カメラ３６で検出し、この基板マークの位置に基づいて位置補正を行って、装着すべき座標位置を演算する。そして、吸着ノズル５０の先端に吸着した電子部品Ｐ１について、吸着ノズル５０の中心線に対する電子部品Ｐ１の芯ずれを部品認識用カメラ５６によって検出し、吸着ノズル５０のＸ方向及びＹ方向の移動量を補正して、プリント基板４上の座標位置に実装する。実装されたプリント基板４は、先ほど撮像した第１実装機１２のＣＣＤカメラ２４によって撮像される。ここでは、図６に示すように、プリント基板４全体とプリント基板４の表面に設けられた多数孔４ａ、パターン印刷された半田５及び図略の回路図に加えて、実装された電子部品Ｐ１が撮像される。このとき撮像された画像データは、第１実装機１２のＣＣＤカメラ２４で電子部品Ｐ１の実装前に撮像された画像データ（図５）と比較して画像処理され、図１２に示すように、実装された電子部品Ｐ１のみが簡略化されて表示された画像データとなる。簡略化された画像データは、前述と同様に判定装置４２によって、生産時に予め入力された電子部品についての部品種データ及び装着座標データに基づいて実装された電子部品Ｐ１の良否が判定される。また、これらの部品種データ及び装着座標データは生産プログラムに入力されるデータなので、専用の検査プログラムを別に作成することなく生産プログラムの中で検査内容を管理し、検査結果を生産にフィードバックすることができる。また、第１実装機１２で実装後に撮像された画像データ（図６）は第２実装機１４の画像処理装置４０に転送される。なお、第１実装機１２のＣＣＤカメラ２４で第１実装機１２が実装した後に撮像された画像データ（図６）を、第１実装機１２のＣＣＤカメラ２４で電子部品Ｐ１の実装前に撮像された画像データ（図５）と比較して簡略化する画像処理は、プリント基板４が後述する第２実装機１４に搬送されて実装されている間に行われる。
【００３９】
次に、プリント基板４は、第２実装機１４に搬送されて同様に実装される。ここでは、例えば電子部品Ｐ２が実装される。そして、電子部品Ｐ２が実装されたプリント基板４は、第２実装機１４のＣＣＤカメラ２４によって、同様に撮像される。ここでは、図７に示すように、前回の撮像画像に加えて、実装された電子部品Ｐ２が撮像される。このとき撮像された画像データは、転送されて来た第１実装機１２のＣＣＤカメラ２４で電子部品Ｐ１の実装後に撮像された画像データ（図６）と比較して画像処理装置４０により画像処理され、図１３に示すように、実装された電子部品Ｐ２のみが簡略化されて表示された画像データとなる。簡略化された画像データは、前述と同様に、判定装置４２において、生産時に予め入力された部品種データ及び装着座標データに基づいて実装された電子部品Ｐ２の良否が判定される。また、この第２実装機１４のＣＣＤカメラ２４で撮像された実装後の画像データ（図７）は第３実装機１６の画像処理装置４０へ転送される。
【００４０】
なお、電子部品Ｐ２が実装される前のプリント基板４は、先ほど第１実装機１２のＣＣＤカメラ２４によって、電子部品Ｐ１が実装後に撮像された画像と同じなので、第２実装機１４のＣＣＤカメラ２４では撮像されない。
【００４１】
次に、プリント基板４は、第３実装機１６に搬送されて同様に実装される。ここでは、例えば電子部品Ｐ３と、温度や電磁波等にデリケートな電子部品を保護するシールドケースＰ４とが実装される。そして、まず電子部品Ｐ３が実装されたプリント基板４は、実装が一時停止されて第３実装機１６のＣＣＤカメラ２４によって、撮像される。ここでは、図８に示すように、前回の撮像画像に加えて、電子部品Ｐ３が撮像される。ここでは、シールドケースＰ４の装着によって、図９又は図１８に示すように、該シールドケースＰ４に隠れる範囲の外観検査が不可能になるため、シールドケースＰ４の装着前に既に実装されている電子部品の良否及び異物の有無を、図８の画像データに基づいて例えば目視などで確認する。また、上記確認と併せて図８の画像データを、第２実装機１４より転送されて来た画像データ（図７）と比較する画像処理を画像処理装置４０によって行い、図１４に示すように、実装された電子部品Ｐ３が簡略化されて表示された画像データとし、簡略化された画像データは、判定装置４２によって、部品種データ及び装着座標データに基づいて実装された電子部品Ｐ３の実装の良否が判定される。続いて実装が再開され、シールドケースＰ４が装着される。
【００４２】
なお、前述と同様に、電子部品Ｐ３が実装される前のプリント基板４は、先ほど第２実装機１４のＣＣＤカメラ２４によって、電子部品Ｐ２が実装後に撮像された画像と同じなので、第３実装機１６のＣＣＤカメラ２４では撮像されない。
【００４３】
そして、シールドケースＰ４が装着されたプリント基板４は、第３実装機１６のＣＣＤカメラ２４によって、図９に示すような画像が撮像される。このとき撮像された画像データを、第１実装機１２のＣＣＤカメラ２４で電子部品Ｐ１の実装前に撮像されて転送されて来た画像データ（図５）、又は第２実装機１４のＣＣＤカメラ２４で電子部品Ｐ２の実装後に撮像されて転送されて来た画像データ（図７）と比較して簡略化する。
【００４４】
そして、前記画像データ（図９）を、第１実装機１２のＣＣＤカメラ２４で、電子部品Ｐ１の実装前に撮像されて転送されて来た画像データ（図５）と比較して画像処理した場合は、図１６に示すように、実装された電子部品Ｐ２,Ｐ３及びシールドケースＰ４が簡略化されて表示された画像データとなる。この場合は、図７との比較では見えなくなる電子部品Ｐ２自体の良否が簡略化された画像データ上で確認可能となる。また、異物Ｐ０が生じている場合にも簡略化された画像データ上表示されて検出される。
【００４５】
一方、前記画像データ（図９）を、第２実装機１４のＣＣＤカメラ２４で電子部品Ｐ２の実装後に撮像された画像データ（図７）と比較して画像処理された場合は、図１５に示すように、実装された電子部品Ｐ３及びシールドケースＰ４が簡略化されて表示された画像データとなる。この場合は、図５の画像データと比較するよりも、画像データがさらに簡略化しているので、判定装置４２による判定処理時間を短くでき、また目視による実装異常の検出が容易になる。この場合においても、異物Ｐ０が生じている場合には、簡略化された画像データ上表示されて検出される。
【００４６】
これらの画像データ（図１５,図１６）は、部品種データ及び装着座標データと比較されて、同様に第３実装機１６での実装の良否が判定される。このように実装ラインの中で比較する画像データを必要に応じて組合わせることが可能なので、検査が特に必要な工程についての実装異常を確実に検出することができる。
【００４７】
また、例えばプリント基板４によって、電子部品Ｐ２の実装が行われない場合には、第２実装機１４のＣＣＤカメラ２４での撮像を行わず、第３実装機１６で実装後に撮像された画像データを、第１実装機１２のＣＣＤカメラ２４で電子部品Ｐ１の実装後に撮像された画像データと比較して、簡略化することができる。このように検査が必要な実装作業だけを選択して撮像し、実装異常を効率的に検出することができる。
【００４８】
次に、プリント基板４は、第４実装機１８に搬送されて同様に実装される。ここでは、ＢＧＡ（ＢＡＬＬ  ＧＲＩＤ  ＡＲＲＡＹ）である電子部品Ｐ５が実装される。そして、ＢＧＡである電子部品Ｐ５が実装されたプリント基板４は、第４実装機１８のＣＣＤカメラ２４によって同様に撮像され、図１０に示すような画像となる。
【００４９】
このように異物Ｐ０を隠すおそれがある大きな電子部品Ｐ５が実装される前に、前工程である第３実装機１６における検査によって、上記のように異物Ｐ０を検出することは、プリント基板４の実装異常を発見する上において大変有効である。もちろん、第４実装機１８によって当該ＢＧＡ（電子部品Ｐ５）が実装される直前の画像を該第４実装機１８のＣＣＤカメラ２４で撮像し、これに基づく画像処理を行っても良い。
【００５０】
そして、電子部品Ｐ５が装着されたプリント基板４は、第４実装機１８のＣＣＤカメラ２４によって、同様に撮像される。このとき撮像された画像データは、第１実装機１２のＣＣＤカメラ２４で、電子部品Ｐ１の実装前に撮像された画像データ（図５）と比較して画像処理され、図１７に示すように、実装された電子部品Ｐ２,Ｐ３,Ｐ５及びシールドケースＰ４が簡略化されて表示された画像データとなる。簡略化された画像データは、前述と同様に、判断に不要なノイズが取り除かれているので、判定装置４２によって、生産時に予め入力された数値データである部品種データ及び装着座標データに基づいて電子部品の実装の良・不良が判定される。このように、次工程のリフロー炉による加熱される前に、実装されたすべての電子部品の実装の良・不良の判定を容易に行うことができる。
【００５１】
次に、他の実施形態について、図に基づいて以下に説明する。本実施形態の実装ライン１０２では、図２１に示すように、第１搬送装置１０４、クリーム半田印刷機１０６、第２搬送装置１０８、第１実装機１１０、第２実装機１１２、第３実装機１１４及び第４実装機１１６が順に並べられている。そしてＣＣＤカメラ２４が、第１実装機１１０及び第３実装機１１４には設けられていない点において先の実施形態と相違する。その他の構成は先の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００５２】
本実施形態においては、第１実装機１１０のように、ＣＣＤカメラ２４がなく撮像機能がない実装機であっても、第２実装機１１２のＣＣＤカメラ２４により第２実装機１１２において実装される前に撮像された画像データを、第１搬送装置１０４のＣＣＤカメラ２４により撮像された画像データと比較することにより、第２実装機１１２の画像処理装置４０で画像処理し、パターン印刷された半田と第１実装機１１０で実装された電子部品との画像データを簡略化して、該半田の印刷の良否と、第１実装機１１０で実装された電子部品の実装の良否とを判定することができる。また、第２実装機１１２における実装の前後で撮像された画像データを比較して簡略化することにより、第２実装機１１２で実装された電子部品の良否を同様に判定することができる。また、第４実装機１１６で実装前に撮像された画像データを、第２実装機１１２で実装後に撮像された画像データと比較して簡略化することにより、撮像機能がない第３実装機で実装された電子部品の実装の良否を同様に判定することができる。
【００５３】
このように、第２実装機１１２に設けられたＣＣＤカメラ２４を使って、該実装機１１２の前工程にあるＣＣＤカメラ２４を備えていない第１実装機１１０における実装後のプリント基板４の実装の良否、第２実装機１１２の後工程にあるＣＣＤカメラ２４を備えていない第３実装機１１４における実装の良否を判断することが可能なので、実装ラインの長さを短くすることが可能となる。また、このようなＣＣＤカメラ２４を備えた実装機を、検査が必要な作業工程の前或いは後に配置することにより、必要な検査を適切に行うことが可能な実装ラインを、柔軟に構築することができる。
【００５４】
なお、例えば第２実装機１１２をいずれかの実装機とした場合、第２実装機に配設されたＣＣＤカメラ２４が第１のカメラ手段に相当し、第４実装機１１６が後工程の実装機に相当するとともに、第４実装機１１６に配設されたＣＣＤカメラ２４が第２のカメラ手段に相当する。また、第２実装機に配設されたＣＣＤカメラ２４は、プリント基板の少なくとも一部を視野に収めることが可能なカメラ手段であって、電子部品の実装作業の前後にプリント基板を撮像可能に配設されたカメラ手段に相当する。
【００５５】
なお、上記実施形態においては、画像処理されて簡略化された画像データを、部品種データ及び装着座標データに基づいて実装等の良否を判定するものとしたが、これに限定されず、例えば、簡略化された画像データを目視により判定したり、正しく実装されたプリント基板の画像データと比較して判定したりするものとしてもよい。
【００５６】
また、画像処理装置及び判定装置を実装機に組み込んだものとしたが、これに限定されず、例えば画像処理装置や判定装置を独立させて実装ラインを構築してもよい。これらを独立させることにより、例えばカメラ手段だけを備えた画像取り込みステーション間で撮像された画像データ同士を比較し、画像データを簡易化することができる。
【００５７】
また、４台のＣＣＤカメラでプリント基板全体を一度に視野に入れて撮像するものとしたが、このカメラの台数に限定されるものではなく、例えば、１台、２台、６台といったカメラを使用しても良い。また、必ずしもプリント基板全体を視野に収めることが可能なカメラに限定されず、例えば電子部品が実装される範囲が視野に収められるものでもよい。
【００５８】
また、カメラ手段はＣＣＤカメラに限定されるものでなく、例えばＣＭＯＳセンサやラインセンサカメラなどを使用しても良い。
【００５９】
なお、上記実施形態における実装機では、Ｘ方向（プリント基板の搬送方向）に延在する１対のレール（図略）上を移動するＹ方向ビーム４４に、部品実装ヘッド３２や基板認識カメラ３６を搭載するものとしたが、図２２及び図２３に示すように、両側の部品供給装置５２間を跨ぐように装架された１対のＹ方向高架ビーム１５４に、摺動部材１５８を介してＸ方向ビーム１５６を取り付け、Ｘ方向ビーム１５６にＸ方向相対移動可能な支持ベース１６０を設け、この支持ベース１６０に部品実装ヘッド３２や基板認識カメラ３６を搭載する構成の実装機１５０としてもよい。なお、これらの装置は、上記実施形態と同様にボールねじを介したサーボモータやリニアガイド等を使用して駆動される。このように配設することにより、部品実装ヘッド３２で実装する電子部品を取りに部品供給装置５２へ移動すると、Ｘ方向ビーム１５６や吸着ヘッド３２がＣＣＤカメラ２４の視野から外れる。そのため、このような構成の実装機１５０は、例えば天井部分に設けられたＣＣＤカメラ２４でプリント基板４の全体或いは広い範囲を撮像するのに適しており、また、ＣＣＤカメラで２４プリント基板４を撮像させるためだけに、Ｘ方向ビーム１５６を該カメラの視野の外へ移動させる専用の動作も必要なく、作業の効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係る実装ラインの平面図。
【図２】実装機の構成を示す概略図。
【図３】搬送装置とカメラ手段の位置関係を示す図。
【図４】実装される前に撮像されたプリント基板の画像を示す図。
【図５】半田がパターン印刷された後に撮像されたプリント基板の画像を示す図。
【図６】電子部品が実装された後に撮像されたプリント基板の画像を示す図。
【図７】電子部品が実装された後に撮像されたプリント基板の画像を示す図。
【図８】電子部品が実装された後に撮像されたプリント基板の画像を示す図。
【図９】ＢＧＡが実装された後に撮像されたプリント基板の画像を示す図。
【図１０】シールドケースが装着された後に撮像されたプリント基板の画像を示す図。
【図１１】画像処理によって簡略化された画像を示す図。
【図１２】画像処理によって簡略化された画像を示す図。
【図１３】画像処理によって簡略化された画像を示す図。
【図１４】画像処理によって簡略化された画像を示す図。
【図１５】画像処理によって簡略化された画像を示す図。
【図１６】画像処理によって簡略化された画像を示す図。
【図１７】画像処理によって簡略化された画像を示す図。
【図１８】異物があるプリント基板の断面図。
【図１９】ＢＧＡが実装されたプリント基板の断面図。
【図２０】シールドケースが装着されたプリント基板の断面図。
【図２１】他の実施形態の実装ラインを示す図。
【図２２】実装機の別例を示す図。
【図２３】同実装機の別例を示す図。
【図２４】従来の実装ラインを示す図。
【符号の説明】
【００６１】
２,１０２…実装ライン、４…プリント基板、６,１０６…印刷機（クリーム半田印刷機）、１２,１１０…実装機（第１実装機）、１４,１１２…実装機（第２実装機）、１６,１１４…実装機（第３実装機）、１８,１１６…実装機（第４実装機）、２４…カメラ手段（ＣＣＤカメラ）、３８…制御装置、４０…画像処理手段（画像処理装置）、４２…判定手段（判定装置）。
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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