(57)【要約】【課題】オペレータがシャフト部材に対する緩衝機能が低下している吸着ノズルを的確に把握して適切な処置を迅速に施すことができるようにした部品実装システム及び部品実装方法を提供することを目的とする。【解決手段】装着ヘッド２４が装着した基板２上の各部品４の目標装着位置Ｐ０からの位置ずれ量を算出した後（ＳＴ１５）、その算出した基板２上の各部品４の目標装着位置Ｐ０からの位置ずれ量と予め定められた基板２上の各部品４に関する吸着ノズル３４の識別子及び装着順序とに基づいて、吸着ノズル３４ごとの部品４の目標装着位置Ｐ０からの位置ずれ量の時系列的な推移を算出する（ＳＴ１６）。そして算出した吸着ノズル３４ごとの部品４の目標装着位置Ｐ０からの位置ずれ量の時系列的な推移に基づいて、部品４の目標装着位置Ｐ０の位置ずれ量が漸増している吸着ノズルを特定し（ＳＴ１７）その特定した吸着ノズル３４の識別子を報知する（ＳＴ１９）。【選択図】図１３
2013033791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下方に延びる複数のシャフト部材のそれぞれの下端に摺動部材を介して取り付けられた吸着ノズルによって部品供給手段により供給される部品を吸着して基板上の目標装着位置に装着する装着ヘッドを有し、装着ヘッドは、基板上に装着される部品ごとに予め定められた吸着ノズルの識別子と装着順序とに基づいて基板上への部品の装着を行うように作動され、摺動部材は、部品の基板への装着時にシャフト部材に対して摺動することでシャフト部材から部品に伝達される力を軽減するようになっている部品実装システムであって、
装着ヘッドによって装着された基板上の各部品の目標装着位置からの位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出手段と、
位置ずれ量算出手段が算出した基板上の各部品の目標装着位置からの位置ずれ量と予め定められた基板上の各部品に関する吸着ノズルの識別子及び装着順序とに基づいて、吸着ノズルごとの部品の目標装着位置からの位置ずれ量の時系列的な推移を算出する位置ずれ量推移算出手段と、
位置ずれ量推移算出手段が算出した吸着ノズルごとの部品の目標装着位置からの位置ずれ量の時系列的な推移に基づいて、部品の目標装着位置の位置ずれ量が漸増している吸着ノズルを特定するノズル特定手段と、
ノズル特定手段が特定した吸着ノズルの識別子を報知する報知手段とを備えたことを特徴とする部品実装システム。
【請求項２】
下方に延びる複数のシャフト部材のそれぞれの下端に取り付けられた本体部及び本体部に対して摺動自在な先端部から成る吸着ノズルによって部品供給手段により供給される部品を吸着して基板上の目標装着位置に装着する装着ヘッドを有し、装着ヘッドは、基板上に装着される部品ごとに予め定められた吸着ノズルの識別子と装着順序とに基づいて基板上への部品の装着を行うように作動され、先端部は、部品の基板への装着時に本体部に対して摺動することでシャフト部材から部品に伝達される力を軽減するようになっている部品実装システムであって、
装着ヘッドによって装着された基板上の各部品の目標装着位置からの位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出手段と、
位置ずれ量算出手段が算出した基板上の各部品の目標装着位置からの位置ずれ量と予め定められた基板上の各部品に関する吸着ノズルの識別子及び装着順序とに基づいて、吸着ノズルごとの部品の目標装着位置からの位置ずれ量の時系列的な推移を算出する位置ずれ量推移算出手段と、
位置ずれ量推移算出手段が算出した吸着ノズルごとの部品の目標装着位置からの位置ずれ量の時系列的な推移に基づいて、部品の目標装着位置の位置ずれ量が漸増している吸着ノズルを特定するノズル特定手段と、
ノズル特定手段が特定した吸着ノズルの識別子を報知する報知手段とを備えたことを特徴とする部品実装システム。
【請求項３】
下方に延びる複数のシャフト部材のそれぞれの下端に摺動部材を介して取り付けられた吸着ノズルによって部品供給手段により供給される部品を吸着して基板上の目標装着位置に装着する装着ヘッドを有し、装着ヘッドは、基板上に装着される部品ごとに予め定められた吸着ノズルの識別子と装着順序とに基づいて基板上への部品の装着を行うように作動され、摺動部材は、部品の基板への装着時にシャフト部材に対して摺動することでシャフト部材から部品に伝達される力を軽減するようになっている部品実装システムによる部品実装方法であって、
装着ヘッドが装着した基板上の各部品の目標装着位置からの位置ずれ量を算出する工程と、
算出した基板上の各部品の目標装着位置からの位置ずれ量と予め定められた基板上の各部品に関する吸着ノズルの識別子及び装着順序とに基づいて、吸着ノズルごとの部品の目標装着位置からの位置ずれ量の時系列的な推移を算出する工程と、
算出した吸着ノズルごとの部品の目標装着位置からの位置ずれ量の時系列的な推移に基づいて、部品の目標装着位置の位置ずれ量が漸増している吸着ノズルを特定する工程と、
特定した吸着ノズルの識別子を報知する工程とを含むことを特徴とする部品実装方法。
【請求項４】
下方に延びる複数のシャフト部材のそれぞれの下端に取り付けられた本体部及び本体部に対して摺動自在な先端部から成る吸着ノズルによって部品供給手段により供給される部品を吸着して基板上の目標装着位置に装着する装着ヘッドを有し、装着ヘッドは、基板上に装着される部品ごとに予め定められた吸着ノズルの識別子と装着順序とに基づいて基板上への部品の装着を行うように作動され、先端部は、部品の基板への装着時に本体部に対して摺動することでシャフト部材から部品に伝達される力を軽減するようになっている部品実装システムによる部品実装方法であって、
装着ヘッドが装着した基板上の各部品の目標装着位置からの位置ずれ量を算出する工程と、
算出した基板上の各部品の目標装着位置からの位置ずれ量と予め定められた基板上の各部品に関する吸着ノズルの識別子及び装着順序とに基づいて、吸着ノズルごとの部品の目標装着位置からの位置ずれ量の時系列的な推移を算出する工程と、
算出した吸着ノズルごとの部品の目標装着位置からの位置ずれ量の時系列的な推移に基づいて、部品の目標装着位置の位置ずれ量が漸増している吸着ノズルを特定する工程と、
特定した吸着ノズルの識別子を報知する工程とを含むことを特徴とする部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下方に延びるシャフト部材の下端に摺動部材を介して取り付けられた吸着ノズルによって部品を吸着して基板上の目標装着位置に装着する装着ヘッドを備えた部品実装システム及び部品実装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板上に電子部品を装着して実装基板の生産を行う部品実装システムは、吸着ノズルによってテープフィーダ等の部品供給手段により供給される部品を吸着して基板上の目標装着位置に装着する装着ヘッドを備えている。吸着ノズルは装着ヘッドから下方に延びて設けられたシャフト部材の下端に摺動部材を介して取り付けられており、摺動部材は、部品の基板上への装着時にシャフト部材に対して摺動することで、部品が過剰な力で基板に押し付けられることが防止される（例えば、特許文献１）。
【０００３】
このような部品実装システムでは、通常、装着ヘッドによって基板上に装着された各部品の目標装着位置からの位置ずれ量を求める検査が行われる。この検査によって基板上の目標装着位置に対する位置ずれ量が過大になっている部品がある場合にはこれを発見することができ、その原因を除去することで部品の位置ずれ量を正常な範囲内に戻すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２２０８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
基板の目標装着位置に対する位置ずれが過大となる原因のひとつとして、摺動部材とシャフト部材との間のわずかな隙間に微小な異物が入り込んだために、シャフト部材に対する摺動部材の滑らかな摺動が妨げられ、これによって部品の基板への装着時にシャフト部材から部品に伝達される力が通常時よりも増大して、吸着ノズルが部品の中心からずれた位置を吸着した状態で平坦でないクリーム半田上に装着した場合に部品を横方向にずらす力が発生し、部品が横方向に押し遣られてしまったケースが挙げられる。シャフト部材に対する摺動部材の摺動状態は、シャフト部材と摺動部材との間の隙間への異物の入り込み量が多くなるに従って悪くなっていくが、これに伴ってシャフト部材と吸着ノズルとの間の緩衝機能は低下し、部品の目標装着位置に対する位置ずれ量も大きくなっていく。
【０００６】
この場合、オペレータはシャフト部材から摺動部材を取り外して摺動部材とシャフト部材との間に入り込んだ異物を除去するメンテナンス作業を行う必要があるが、吸着ノズルとシャフト部材との間に異物が入り込んだ状態を吸着ノズルの外側から観察することはできないことから、部品実装システムのオペレータは、シャフト部材と摺動部材との間の異物による摺動部材の摺動状態が悪化しているかどうかの判断を行うことはできず、そのために必要な処置を施すのが遅れてその分実装基板の生産効率が低下するおそれがあるという問題点があった。
【０００７】
そこで本発明は、オペレータがシャフト部材に対する緩衝機能が低下している吸着ノズルを的確に把握して適切な処置を迅速に施すことができるようにした部品実装システム及び部品実装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】
【０００８】
請求項１に記載の部品実装システムは、下方に延びる複数のシャフト部材のそれぞれの下端に摺動部材を介して取り付けられた吸着ノズルによって部品供給手段により供給される部品を吸着して基板上の目標装着位置に装着する装着ヘッドを有し、装着ヘッドは、基板上に装着される部品ごとに予め定められた吸着ノズルの識別子と装着順序とに基づいて基板上への部品の装着を行うように作動され、摺動部材は、部品の基板への装着時にシャフト部材に対して摺動することでシャフト部材から部品に伝達される力を軽減するようになっている部品実装システムであって、装着ヘッドによって装着された基板上の各部品の目標装着位置からの位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出手段と、位置ずれ量算出手段が算出した基板上の各部品の目標装着位置からの位置ずれ量と予め定められた基板上の各部品に関する吸着ノズルの識別子及び装着順序とに基づいて、吸着ノズルごとの部品の目標装着位置からの位置ずれ量の時系列的な推移を算出する位置ずれ量推移算出手段と、位置ずれ量推移算出手段が算出した吸着ノズルごとの部品の目標装着位置からの位置ずれ量の時系列的な推移に基づいて、部品の目標装着位置の位置ずれ量が漸増している吸着ノズルを特定するノズル特定手段と、ノズル特定手段が特定した吸着ノズルの識別子を報知する報知手段とを備えた。
【０００９】
請求項２に記載の部品実装システムは、下方に延びる複数のシャフト部材のそれぞれの下端に取り付けられた本体部及び本体部に対して摺動自在な先端部から成る吸着ノズルによって部品供給手段により供給される部品を吸着して基板上の目標装着位置に装着する装着ヘッドを有し、装着ヘッドは、基板上に装着される部品ごとに予め定められた吸着ノズルの識別子と装着順序とに基づいて基板上への部品の装着を行うように作動され、先端部は、部品の基板への装着時に本体部に対して摺動することでシャフト部材から部品に伝達される力を軽減するようになっている部品実装システムであって、装着ヘッドによって装着された基板上の各部品の目標装着位置からの位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出手段と、位置ずれ量算出手段が算出した基板上の各部品の目標装着位置からの位置ずれ量と予め定められた基板上の各部品に関する吸着ノズルの識別子及び装着順序とに基づいて、吸着ノズルごとの部品の目標装着位置からの位置ずれ量の時系列的な推移を算出する位置ずれ量推移算出手段と、位置ずれ量推移算出手段が算出した吸着ノズルごとの部品の目標装着位置からの位置ずれ量の時系列的な推移に基づいて、部品の目標装着位置の位置ずれ量が漸増している吸着ノズルを特定するノズル特定手段と、ノズル特定手段が特定した吸着ノズルの識別子を報知する報知手段とを備えた。
【００１０】
請求項３に記載の部品実装方法は、下方に延びる複数のシャフト部材のそれぞれの下端に摺動部材を介して取り付けられた吸着ノズルによって部品供給手段により供給される部品を吸着して基板上の目標装着位置に装着する装着ヘッドを有し、装着ヘッドは、基板上に装着される部品ごとに予め定められた吸着ノズルの識別子と装着順序とに基づいて基板上への部品の装着を行うように作動され、摺動部材は、部品の基板への装着時にシャフト部材に対して摺動することでシャフト部材から部品に伝達される力を軽減するようになっている部品実装システムによる部品実装方法であって、装着ヘッドが装着した基板上の各部品の目標装着位置からの位置ずれ量を算出する工程と、算出した基板上の各部品の目標装着位置からの位置ずれ量と予め定められた基板上の各部品に関する吸着ノズルの識別子及び装着順序とに基づいて、吸着ノズルごとの部品の目標装着位置からの位置ずれ量の時系列的な推移を算出する工程と、算出した吸着ノズルごとの部品の目標装着位置からの位置ずれ量の時系列的な推移に基づいて、部品の目標装着位置の位置ずれ量が漸増している吸着ノズルを特定する工程と、特定した吸着ノズルの識別子を報知する工程とを含む。
【００１１】
請求項４に記載の部品実装方法は、下方に延びる複数のシャフト部材のそれぞれの下端に取り付けられた本体部及び本体部に対して摺動自在な先端部から成る吸着ノズルによって部品供給手段により供給される部品を吸着して基板上の目標装着位置に装着する装着ヘッドを有し、装着ヘッドは、基板上に装着される部品ごとに予め定められた吸着ノズルの識別子と装着順序とに基づいて基板上への部品の装着を行うように作動され、先端部は、部品の基板への装着時に本体部に対して摺動することでシャフト部材から部品に伝達される力を軽減するようになっている部品実装システムによる部品実装方法であって、装着ヘッドが装着した基板上の各部品の目標装着位置からの位置ずれ量を算出する工程と、算出した基板上の各部品の目標装着位置からの位置ずれ量と予め定められた基板上の各部品に関する吸着ノズルの識別子及び装着順序とに基づいて、吸着ノズルごとの部品の目標装着位置からの位置ずれ量の時系列的な推移を算出する工程と、算出した吸着ノズルごとの部品の目標装着位置からの位置ずれ量の時系列的な推移に基づいて、部品の目標装着位置の位置ずれ量が漸増している吸着ノズルを特定する工程と、特定した吸着ノズルの識別子を報知する工程とを含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、吸着ノズルごとの部品の目標装着位置からの位置ずれ量の時系列的な推移に基づいて、部品の目標装着位置の位置ずれ量が漸増している吸着ノズルを特定してその吸着ノズルの識別子を報知するようになっているので、オペレータは報知された吸着ノズルの識別子から、シャフト部材に対する緩衝機能が低下している吸着ノズルを的確に把握することができ、適切な処置を迅速に施して実装基板の生産効率が低下することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態における部品実装システムの構成図
【図２】本発明の一実施の形態における部品実装システムを構成する部品装着機の要部斜視図
【図３】本発明の一実施の形態における部品装着機が備える装着ヘッドの斜視図
【図４】（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における部品装着機が備える吸着ノズル近傍の拡大断面図
【図５】本発明の一実施の形態におけるＮＣプログラムの一例を示す図
【図６】本発明の一実施の形態における基板の一例の平面図
【図７】本発明の一実施の形態における部品装着機が実行する部品装着作業の手順を示すフローチャート
【図８】本発明の一実施の形態における基板に装着された部品の目標装着位置からの位置ずれ量を説明する図
【図９】本発明の一実施の形態における部品実装システムを構成する検査機の要部斜視図
【図１０】本発明の一実施の形態における位置ずれ量一覧テーブルの一例を示す図
【図１１】本発明の一実施の形態における検査機により算出された吸着ノズルごとの部品の目標装着位置からの位置ずれ量の推移を示すテーブルの一例を示す図
【図１２】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）本発明の一実施の形態における検査機により算出された吸着ノズルごとの部品の目標装着位置からの位置ずれ量の推移をディスプレイ装置に表示した場合の画像の一例を示す図
【図１３】本発明の一実施の形態における検査機が実行する検査作業の実行手順を示すフローチャート
【図１４】本発明の一実施の形態における部品装着機が備える吸着ヘッドの別の構成例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示す部品実装システム１は、基板２上に設けられた電極部３を目標装着位置として部品４を装着して実装基板の生産を行うものであり、印刷機１１、部品装着機１２及び検査機１３が上流工程側からこの順で配置された構成となっている。これら印刷機１１、部品装着機１２及び検査機１３はそれぞれホストコンピュータ１４を介して相互に繋がっており、互いにデータのやりとりを行うことができるようになっている。
【００１５】
図１において、印刷機１１は、基板２を基板搬送路１１ａによって搬入して位置決めし、基板２の上面に基板２上の各電極部３に対応して設けられた多数の開口を有したマスク（図示せず）を接触させ、マスク上にクリーム半田（図示せず）を供給したうえで、マスク上でスキージ（図示せず）を摺動させることによって基板２の電極部３上にクリーム半田を転写させる。
【００１６】
図１及び図２において、部品装着機１２は一対のベルトコンベア２１ａから成るコンベア機構２１、部品供給手段としての複数のテープフィーダ２２、ＸＹロボットから成るヘッド移動ロボット２３によってコンベア機構２１の上方を移動自在に設けられた装着ヘッド２４、装着ヘッド２４に取り付けられた基板カメラ２５、コンベア機構２１とテープフィーダ２２との間に設けられた部品カメラ２６及びこれら各部の作動制御を行う装着機制御装置２７を備えている。
【００１７】
図３及び図４（ａ），（ｂ）において、装着ヘッド２４には下方に延びた中空の複数のアウターシャフト３１が設けられており、各アウターシャフト３１の内部には上下方向に延びた吸着管路３２ａを備えた中空のインナーシャフト３２すなわちシャフト部材がアウターシャフト３１すなわち装着ヘッド２４に対して上下動自在及び上下軸回りに回転自在に設けられている。
【００１８】
インナーシャフト３２の下端には摺動部材としてのノズルホルダ３３がインナーシャフト３２に対して着脱自在かつ摺動自在に設けられている。ノズルホルダ３３は内部に円筒状の内部空間３３ａを有しており、この内部空間３３ａ内にインナーシャフト３２が上方から入り込んでいる。ノズルホルダ３３の内部空間３３ａの内径はインナーシャフト３２の外径よりもわずかに大きく、このためにノズルホルダ３３はインナーシャフト３２の外周面に沿って（すなわち上下方向に）摺動自在になっている。
【００１９】
ノズルホルダ３３の下端には下方に延びた吸着ノズル３４が取り付けられている。吸着ノズル３４はノズルホルダ３３の下端に外嵌される外嵌部３４ａの下部に円盤状の鍔部３４ｂを有している。吸着ノズル３４の内部には上下方向に延びたノズル内管路３４ｃが設けられており、吸着ノズル３４の外嵌部３４ａがノズルホルダ３３の下端に外嵌された状態では、吸着ノズル３４のノズル内管路３４ｃはノズルホルダ３３の内部空間３３ａを介してインナーシャフト３２の内部の吸着管路３２ａと連通する。このため、吸着ノズル３４がノズルホルダ３３に取り付けられた状態でインナーシャフト３２の吸着管路３２ａ内に真空圧が供給されると、吸着ノズル３４のノズル内管路３４ｃ内にも真空圧が供給され、この状態で吸着ノズル３４の下端に部品４を接触（或いは近接）させると、部品４が吸着ノズル３４の下端に吸着される。また、吸着ノズル３４の下端に部品４が吸着されている状態でインナーシャフト３２の吸着管路３２ａ内への真空圧の供給を停止して大気開放すると、部品４は吸着ノズル３４の下端から離脱する。
【００２０】
インナーシャフト３２の外周面には下方に開口した筒状のばね収容部材３５が取り付けられており、ばね収容部材３５内に収容された圧縮ばね３６によってノズルホルダ３３はインナーシャフト３２に対して下方に付勢された状態となっている。ここで、図４（ａ）に示すように、ノズルホルダ３３から側方に延びた突起部３３ｂはばね収容部材３５の側面の一部に上下方向に延びて設けられた突起部移動溝３５ａ内で上下方向への移動ができるようになっているので、吸着ノズル３４の下端に上方への押圧力が作用していない状態では、ノズルホルダ３３は突起部３３ｂの下端をばね収容部材３５の突起部移動溝３５ａの下縁に上方から当接した状態となっているが、吸着ノズル３４の下端に上方への押圧力が作用すると、図４（ｂ）に示すように、その押圧力によってノズルホルダ３３は圧縮ばね３６の付勢力に抗して上動する。但し、ノズルホルダ３３の上動の上限は、突起部３３ｂが突起部移動溝３５ａの上縁に下方から当接するところで制限される。
【００２１】
図２において、基板カメラ２５は撮像視野を下方に向けた状態で設けられており、部品カメラ２６は撮像視野を上方に向けた状態で設けられている。
【００２２】
コンベア機構２１による基板２の搬送及び位置決め動作は、装着機制御装置２７がコンベア機構２１を構成する一対のベルトコンベア２１ａの図示しないアクチュエータの作動制御を行うことによってなされる。
【００２３】
各テープフィーダ２２は装着ヘッド２４によって基板２に装着される部品４を部品供給口２２ａに供給する。各テープフィーダ２２による部品４の部品供給口２２ａへの供給動作は、装着機制御装置２７が各テープフィーダ２２内のアクチュエータ（図示せず）の作動制御を行うことによってなされる。
【００２４】
装着ヘッド２４の移動動作は装着機制御装置２７が前述のヘッド移動ロボット２３の作動制御を行うことによってなされる。また、装着ヘッド２４による吸着ノズル３４を介した部品４の吸着動作は装着機制御装置２７が図示しないアクチュエータ等から成る吸着機構４１の作動制御を行うことによってなされ、各インナーシャフト３２の装着ヘッド２４に対する昇降及び回転動作は、装着機制御装置２７が図示しないアクチュエータ等から成る吸着ノズル駆動機構４２の作動制御を行うことによってなされる。装着機制御装置２７は、部品４を吸着させた吸着ノズル３４を装着ヘッド２４に対して上下軸回りに回転させることにより、電極部３の配置に応じた任意の回転角度で部品４を基板２上に装着させることができる。
【００２５】
基板カメラ２５による撮像動作の制御と部品カメラ２６による撮像動作の制御は装着機制御装置２７によってなされ、基板カメラ２５の撮像動作によって得られた画像データと部品カメラ２６の撮像動作によって得られた画像データは装着機制御装置２７に送信されて画像認識処理がなされる。
【００２６】
装着機制御装置２７はプログラム記憶部２７ａを備えており、このプログラム記憶部２７ａには、部品装着機１２の自動運転時の動作を規定するＮＣプログラム、テープフィーダ２２の配置を指定する配列プログラム、部品４に関するデータをまとめた部品ライブラリ、基板２の情報をまとめた基板データ等から成る実装プログラムが記憶されている。
【００２７】
図５に示すＮＣプログラムには、どの種類の部品４を、どのテープフィーダ２２から、どの吸着ノズル３４によって、どのような順序で吸着して、基板２のどの目標装着位置Ｐ０に、どのような装着角度で装着するか等が定められている。
【００２８】
図６に示すように、基板２上の目標装着位置Ｐ０は、基板２の面内方向に設定した直交する２軸であるＸ軸及びＹ軸を基準とした座標（ｘ，ｙ）によって表し、部品４の装着角度は、基板２に定めたＸ軸及びＹ軸の一方の軸（ここではＸ軸）からの角度θによって表す。また、どのテープフィーダ２２から部品４を供給するかについては、テープフィーダ２２の取り付け位置ごとに定めた識別子を用いて表し、どの吸着ノズル３４によって部品４を吸着するかについては、吸着ノズル３４の取り付け位置であるインナーシャフト３２ごとに定めた識別子を用いて表す。
【００２９】
部品装着機１２が基板２上の各電極部３を目標装着位置Ｐ０として部品４を装着する部品装着作業を行うには、先ず、装着機制御装置２７は、コンベア機構２１を作動させて部品装着機１２の上流工程側の印刷機１１から送られてきた基板２を搬入し、所定の作業位置に静止させて基板２の位置決めを行う（図７に示すステップＳＴ１）。
【００３０】
装着機制御装置２７は、基板２の位置決めを行ったら、装着ヘッド２４を移動させて基板カメラ２５を基板２の上方に位置させ、基板カメラ２５により基板２上の一対の基板マーク２ｍ（図２）を撮像して画像認識する。そして、得られた一対の基板マーク２ｍの位置を予め設定された基準の位置と比較することによって、基板２の基準の位置からの位置ずれを求める（図７に示すステップＳＴ２）。
【００３１】
装着機制御装置２７は、基板２の基準の位置からの位置ずれを求めたら、テープフィーダ２２の作動制御を行って部品供給口２２ａに部品４を供給させるとともに、装着ヘッド２４をテープフィーダ２２の上方に位置させることによって装着ヘッド２４が備える吸着ノズル３４に部品４を吸着させる（図７に示すステップＳＴ３）。そして、装着ヘッド２４を移動させて吸着ノズル３４に吸着させた部品４が部品カメラ２６の上方を通過するようにして部品カメラ２６により部品４を撮像して画像認識し（図７に示すステップＳＴ４）、吸着ノズル３４に対する部品４の位置ずれを算出したうえで（図７に示すステップＳＴ５）、装着ヘッド２４を基板２の上方に位置させ、吸着ノズル３４に吸着させた部品４を基板２上の目標装着位置Ｐ０に装着する（図７に示すステップＳＴ６）。
【００３２】
装着機制御装置２７は、基板２上に装着される部品４ごとに予め定められた吸着ノズル３４の識別子と装着順序とに基づいて装着ヘッド２４を作動させて基板２上への部品４の装着を行い、部品４を基板２に装着するときは、基板カメラ２５による基板マーク２ｍの撮像によって得られた基板２の位置ずれと、部品カメラ２６による部品４の撮像によって得られた吸着ノズル３４に対する部品４の位置ずれがキャンセルされるように吸着ノズル３４の位置及び回転方向の補正を行う。
【００３３】
このように、本実施の形態において、部品装着機１２は、下方に延びる複数のインナーシャフト３２（シャフト部材）のそれぞれの下端にノズルホルダ３３（摺動部材）を介して取り付けられた吸着ノズル３４によってテープフィーダ２２（部品供給手段）により供給される部品４を吸着して基板２上の目標装着位置Ｐ０に装着するものとなっている。
【００３４】
上記のように吸着ノズル３４に吸着させた部品４を基板２に装着させる際、装着機制御装置２７は、装着ヘッド２４に対してインナーシャフト３２を下降させ、吸着ノズル３４に吸着させた部品４が基板２の電極部３上に押し付けられるようにするが、図４（ａ），（ｂ）に示すように、このとき吸着ノズル３４の下端には基板２からの反力が作用し、ノズルホルダ３３は圧縮ばね３６の付勢力に抗してインナーシャフト３２に対して上方に摺動する。このノズルホルダ３３のインナーシャフト３２に対する摺動は、インナーシャフト３２と吸着ノズル３４との間の緩衝機能を果たし、インナーシャフト３２から部品４に伝達される力が軽減されるので、部品４が過剰な力で基板２に押し付けられることが防止される。
【００３５】
ここで、ノズルホルダ３３とインナーシャフト３２との間のわずかな隙間Ｓ（図４（ａ），（ｂ））に微小な異物が入り込むと、インナーシャフト３２に対するノズルホルダ３３の滑らかな摺動が妨げられ、これによって部品４の基板２への装着時にインナーシャフト３２から部品４に伝達される力が通常時よりも増大して、吸着ノズルが部品の中心からずれた位置を吸着した状態で平坦でないクリーム半田上に装着した場合に部品を横方向にずらす力が発生し、部品が横方向に押し遣られてしまう場合があり、このような場合には、図８に示すように、目標装着位置Ｐ０に対する部品４の中心位置ＰのＸＹ面内方向の位置ずれ（Δｘ，Δｙ）や、基板２と直交する軸回りの回転方向の部品４の位置ずれΔθが発生することになる。このため、部品実装システム１のオペレータＯＰ（図１）は、定期的にインナーシャフト３２からノズルホルダ３３を取り外してインナーシャフト３２とノズルホルダ３３との間或いはノズルホルダ３３とばね収容部材３５との間の異物を除去する等のメンテナンス作業を行う必要がある。
【００３６】
装着機制御装置２７は、上記ステップＳＴ６において基板２に対する部品４の装着が終了したら、基板２に装着すべき全ての部品４の装着が終了したか否かの判断を行う（図７に示すステップＳＴ７）。そして、その結果、基板２に装着すべき全ての部品４の装着が終了していなかったときにはステップＳＴ３に戻って吸着ノズル３４による次の部品４の吸着を行い、基板２に装着すべき全ての部品４の装着が終了していたときには、コンベア機構２１を作動させて基板２を部品装着機１２から搬出する（図７に示すステップＳＴ８）。
【００３７】
次に、検査機１３について説明する。図９において、検査機１３は一対のベルトコンベア５１ａから成るコンベア機構５１、ＸＹロボットから成るカメラ移動ロボット５２によってコンベア機構５１の上方を移動自在に設けられた検査カメラ５３、ディスプレイ装置５４及びこれら各部の作動制御を行う検査機制御装置５５を備えている。
【００３８】
コンベア機構５１による基板２の搬送及び位置決めは、検査機制御装置５５がコンベア機構５１を構成する一対のベルトコンベア５１ａの図示しないアクチュエータの作動制御を行うことによってなされる。
【００３９】
検査カメラ５３は撮像視野を下方に向けて設けられている。検査カメラ５３の移動動作は検査機制御装置５５がカメラ移動ロボット５２の作動制御を行うことによってなされる。
【００４０】
検査カメラ５３による撮像動作の制御は検査機制御装置５５によってなされ、検査カメラ５３の撮像動作によって得られた画像データは検査機制御装置５５に送信されて検査機制御装置５５が備える画像認識処理部５５ａにおいて画像認識処理がなされる。
【００４１】
検査機制御装置５５は上記画像認識処理部５５ａのほか、位置ずれ量算出部５５ｂ、位置ずれ量推移算出部５５ｃ、ノズル特定部５５ｄ及び報知制御部５５ｅを備えている。
【００４２】
位置ずれ量算出部５５ｂは、装着ヘッド２４によって装着された基板２上の各部品４の目標装着位置Ｐ０からの位置ずれ量（Δｘ，Δｙ，Δθ）を算出する。そして、その算出した基板２上の各部品４の目標装着位置Ｐ０からのずれ量（Δｘ，Δｙ，Δθ）を、例えば、図５のＮＣプログラムをベースにして作成した位置ずれ量一覧テーブル（図１０）に書き込んで保存する。
【００４３】
位置ずれ量推移算出部５５ｃは、位置ずれ量算出部５５ｂが算出した各基板２上の各部品４の目標装着位置Ｐ０からの位置ずれ量と、部品装着機１２より転送された実装プログラム（図１参照）に規定されている各基板２上の各部品４に関する吸着ノズル３４の識別子、装着順序及び該当する基板２の生産時期（或いは生産順）に基づいて、吸着ノズル３４ごとの部品４の目標装着位置Ｐ０からの位置ずれ量の時系列的な推移を算出する。
【００４４】
この吸着ノズル３４ごとの部品４の目標装着位置Ｐ０からの位置ずれ量の時系列的な推移は、例えば、図１１に示すように、位置ずれ量算出部５５ｂが作成した前述の位置ずれ量一覧テーブル（図１０）から抜粋したテーブルを作成することによっても得られる。また、このテーブルを元にすれば、吸着ノズル３４によって装着された各部品４のＸＹ面内方向の位置ずれ量をＸＹ座標にプロットすることができ、このプロットを一定の装着数のまとまりごとに行うことで、図１２に示すように部品４の目標装着位置Ｐ０からの位置ずれ量の時系列的な推移を視覚的に表現することもできる。
【００４５】
図１２は、或るひとつの吸着ノズル３４によって装着された部品４の位置ずれ量の時系列的な推移を（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）の時間的順序で示すものであり、図１２（ａ）、第１〜第２０回目の装着における位置ずれ量をプロットしたもの、図１２（ｂ）は第２１〜第４０回目の装着における位置ずれ量をプロットしたもの、図１２（ｃ）は第４１〜６０回目の装着における位置ずれ量をプロットしたもの、図１２（ｄ）は第６１〜第８０回目の装着における位置ずれ量をプロットしたものである。
【００４６】
ノズル特定部５５ｄは、位置ずれ量推移算出部５５ｃが算出した吸着ノズル３４ごとの部品４の目標装着位置Ｐ０からの位置ずれ量の時系列的な推移に基づいて、部品４の目標装着位置Ｐ０からの位置ずれ量が漸増している吸着ノズル３４を特定する。
【００４７】
ここで、部品４の目標装着位置Ｐ０からの位置ずれ量が漸増しているか否かの判断は、例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びθ軸方向それぞれの位置ずれ量の成分のうちの少なくともひとつが漸増しているか否かで判断する。そして、ここでいう漸増とは、少なくともひとつの成分の位置ずれ量が全体として漸増していることを意味し、或る連続した２つの装着動作の間で位置ずれ量が減少する場合があったとしても、全体的にみて位置ずれ量が増加していれば漸増していると捉える。
【００４８】
また、一定の装着回数に達した時点でそれまでの位置ずれ量の平均値を求めてこれが漸増しているかどうかを調べてもよい。前述の図１２の例では、ＸＹ面内方向の位置ずれ量の平均値が（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）の順で漸増していることが直観的に分かる。
【００４９】
報知制御部５５ｅは、ノズル特定部５５ｄが特定した吸着ノズル３４の識別子を、ディスプレイ装置５４を介して報知する。この報知は、例えば、報知制御部５５ｅが、ディスプレイ装置５４に、「警告  向かって左から２番目奥の吸着ノズルが取り付けられているノズルホルダを取り外してメンテナンスを行って下さい。」等の警告文書をディスプレイ装置５４に表示させることによって行う。また、メンテナンスを行うべき吸着ノズル３４の位置が視覚的にオペレータＯＰに分かるように吸着ノズル３４の図を併せてディスプレイ装置５４に表示するようにしてもよい。
【００５０】
オペレータＯＰは、ディスプレイ装置５４に部品４の目標装着位置の位置ずれ量が漸増している吸着ノズル３４が表示されたら、その表示された吸着ノズル３４が取り付けられているノズルホルダ３３をインナーシャフト３２から取り外し、そのインナーシャフト３２の外周面とノズルホルダ３３の内部空間３３ａの内周面から異物を除去するメンテナンス作業を実行する。これによりインナーシャフト３２に対するノズルホルダ３３の摺動状態は良好になり、インナーシャフト３２とノズルホルダ３３の間に異物が入り込んだことに起因して生じる部品４の目標装着位置Ｐ０からの位置ずれは大幅に解消される。
【００５１】
検査機１３によって基板２に装着された各部品４の目標装着位置Ｐ０からの位置ずれ量を求める検査作業を行う場合には、検査機制御装置５５は先ず、部品装着機１２から送られてきた基板２をコンベア機構５１によって搬入し（図１３に示すステップＳＴ１１）、所定の作業位置に静止させて基板２の位置決めを行う（図１３に示すステップＳＴ１２）。そして、検査機制御装置５５は、検査カメラ５３を基板２の上方に移動させて検査カメラ５３により基板２上の一対の基板マーク２ｍを撮像して画像認識し、一対の基板マーク２ｍの位置を予め設定された基準の位置と比較することによって、基板２の基準の位置からの位置ずれ量を算出する（図１３に示すステップＳＴ１３）。
【００５２】
検査機制御装置５５は、位置決めした基板２上の各部品４の目標装着位置Ｐ０の近傍領域を検査カメラ５３により撮像して画像認識する（図１３に示すステップＳＴ１４）。なお、このステップＳＴ１４での検査カメラ５３による基板２上の各部品４の目標装着位置Ｐ０の近傍領域の撮像は、ステップＳＴ３で求めた基板２の基準の位置からの位置ずれ量を用いて各目標装着位置Ｐ０の座標値（ｘ，ｙ）の補正を行いつつ実行する。
【００５３】
検査機制御装置５５は、基板２上の各部品４の目標装着位置Ｐ０の近傍領域を検査カメラ５３によって撮像して画像認識したら、その画像認識結果に基づいて、位置ずれ量算出部５５ｂにより、基板２上の各部品４の目標装着位置Ｐ０からの位置ずれ量を算出し（図１３に示すステップＳＴ１５）、その結果を前述の位置ずれ量一覧テーブル（図１０）に書き込んで保存する。
【００５４】
検査機制御装置５５の位置ずれ量算出部５５ｂが、基板２上の各部品４の目標装着位置Ｐ０からの位置ずれ量を算出してその結果を記憶したら、検査機制御装置５５の位置ずれ量推移算出部５５ｃは、位置ずれ量算出部５５ｂが算出した各基板２上の各部品４の目標装着位置Ｐ０からの位置ずれ量と、実装プログラムに記載された各基板２上の各部品４に関する吸着ノズル３４の識別子及び装着順序とに基づいて、吸着ノズル３４ごとの部品４の目標装着位置Ｐ０からの位置ずれ量の時系列的な推移を算出する（図１３に示すステップＳＴ１６）。
【００５５】
検査機制御装置５５の位置ずれ量推移算出部５５ｃが、吸着ノズル３４ごとの部品４の目標装着位置Ｐ０からの位置ずれ量の時系列的な推移を算出したら、その算出した吸着ノズル３４ごとの部品４の目標装着位置Ｐ０からの位置ずれ量の時系列的な推移に基づいて、検査機制御装置５５のノズル特定部５５ｄが、部品４の目標装着位置Ｐ０の位置ずれ量が漸増している吸着ノズル３４を特定する（図１３に示すステップＳＴ１７）。
【００５６】
検査機制御装置５５の報知制御部５５ｅは、上記のステップＳＴ１７において、部品４の目標装着位置Ｐ０からの位置ずれ量が漸増している吸着ノズル３４があってこれをノズル特定部５５ｄが特定した場合には、その特定した吸着ノズル３４の識別子をディスプレイ装置５４に表示してオペレータＯＰに報知する（図１３に示すステップＳＴ１８及びステップＳＴ１９）。
【００５７】
このように、本実施の形態における部品実装システム１では、装着ヘッド２４によって装着された基板２上の各部品４の目標装着位置Ｐ０からの位置ずれ量を算出する検査機制御装置５５の位置ずれ量算出部５５ｂ（位置ずれ量算出手段）、位置ずれ量算出部５５ｂが算出した基板２上の各部品４の目標装着位置Ｐ０からの位置ずれ量と予め定められた基板２上の各部品４に関する吸着ノズル３４の識別子及び装着順序とに基づいて、吸着ノズル３４ごとの部品４の目標装着位置Ｐ０からの位置ずれ量の時系列的な推移を算出する検査機制御装置５５の位置ずれ量推移算出部５５ｃ（位置ずれ量推移算出手段）、位置ずれ量推移算出部５５ｃが算出した吸着ノズルごとの部品の目標装着位置Ｐ０からの位置ずれ量の時系列的な推移に基づいて、部品の目標装着位置の位置ずれ量が漸増している吸着ノズル３４を特定する検査機制御装置５５のノズル特定部５５ｄ（ノズル特定手段）及びノズル特定部５５ｄが特定した吸着ノズル３４の識別子を報知する検査機制御装置５５の報知制御部５５ｅ及びディスプレイ装置５４（報知手段）を備え、吸着ノズル３４ごとの部品４の目標装着位置Ｐ０からの位置ずれ量の時系列的な推移に基づいて、部品４の目標装着位置の位置ずれ量が漸増している吸着ノズル３４を特定してその吸着ノズル３４の識別子を報知するようになっているので、オペレータＯＰは報知された吸着ノズル３４の識別子から、インナーシャフト３２に対する緩衝機能が低下している吸着ノズル３４を的確に把握することができ、適切な処置を迅速に施して実装基板の生産効率が低下することを防止することができる。
【００５８】
なお、本発明は、図１４に示すように、吸着ノズル３４がインナーシャフト３２の下端に取り付けられた本体部３４ｐ及び本体部３４ｐに対して摺動自在な先端部３４ｑから成るとともに、先端部３４ｑが、部品４の基板への装着時に本体部３４ｐに対して摺動することでインナーシャフト３２から部品４に伝達される力を軽減するようになっている場合においても、上述の場合と同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
オペレータがシャフト部材に対する緩衝機能が低下している吸着ノズルを的確に把握して適切な処置を迅速に施すことができるようにした部品実装システム及び部品実装方法を提供する。
【符号の説明】
【００６０】
１  部品実装システム
２  基板
４  部品
２２  テープフィーダ（部品供給手段）
２４  装着ヘッド
３２  インナーシャフト（シャフト部材）
３３  ノズルホルダ（摺動部材）
３４  吸着ノズル
３４ｐ  本体部
３４ｑ  先端部
５４  ディスプレイ装置（報知手段）
５５ｂ  位置ずれ量算出部（位置ずれ算出手段）
５５ｃ  位置ずれ量推移算出部（位置ずれ量推移算出手段）
５５ｄ  ノズル特定部（ノズル特定手段）
５５ｅ  報知制御部（報知手段）
Ｐ０  目標装着位置
【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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