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技術 位置決めシステム

出願人 株式会社日立製作所
発明者 小田井正樹井上智博池田裕高平功
出願日 2014年6月18日 (5年5ヶ月経過) 出願番号 2016-528705
公開日 2017年4月20日 (2年7ヶ月経過) 公開番号 WO2015-193985
状態 特許登録済
技術分野 電気部品の組立体の配線および製造の監視 電気部品の供給・取り付け
主要キーワード 外乱変化 相対偏差 診断フロー 位置目標 加重移動平均 駆動継続 ブロック線 検査ロット
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年4月20日)のものです。
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図面 (13)

課題・解決手段

位置決めシステムには例えば、位置決めシステム側の故障、例えば装置の異常な変形が重畳する場合もある。さらに、位置決めのためのカメラ自体が故障している場合もある。従来技術では、このような位置決めシステム側の阻害要因や複数の阻害要因を区別する点については配慮がなされていない。そこで本発明は所定の試料に対して位置決めを行う位置決め部と、前記試料の像を得る撮像部と、処理部と、を有し、前記撮像部は前記位置決め部によって移動し、第1の像、及び前記第1の像よりも後に得られた第2の像を得て、 前記処理部は、前記第1の像、及び前記第2の像から第1の位置ずれトレンドを得て、前記第1の位置ずれトレンドの変化から位置決めの異常が有るか否かを判断する。

概要

背景

部品実装装置ノズルによって保持した部品基板に対して位置決めするため、位置決めシステムの一例と表現することができる。

部品実装装置においては、部品の微小化や部品実装高密度化のために、部品の実装位置決めが高精度化してきている。

先行技術としては特許文献1が挙げられる。特許文献1では、ノズルを有するヘッドカメラを搭載し、実装位置に対するノズルの位置決めを行うことを開示する。

概要

位置決めシステムには例えば、位置決めシステム側の故障、例えば装置の異常な変形が重畳する場合もある。さらに、位置決めのためのカメラ自体が故障している場合もある。従来技術では、このような位置決めシステム側の阻害要因や複数の阻害要因を区別する点については配慮がなされていない。そこで本発明は所定の試料に対して位置決めを行う位置決め部と、前記試料の像を得る撮像部と、処理部と、を有し、前記撮像部は前記位置決め部によって移動し、第1の像、及び前記第1の像よりも後に得られた第2の像を得て、 前記処理部は、前記第1の像、及び前記第2の像から第1の位置ずれトレンドを得て、前記第1の位置ずれトレンドの変化から位置決めの異常が有るか否かを判断する。

目的

最も簡単なトレンドの表現の仕方は得られたデータを結線、または曲線フィッティングすることである

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

所定の試料に対して位置決めを行う位置決め部と、前記試料の像を得る撮像部と、処理部と、を有し、前記撮像部は前記位置決め部によって移動し、第1の像、及び前記第1の像よりも後に得られた第2の像を得て、前記処理部は、前記第1の像、及び前記第2の像から第1の位置ずれトレンドを得て、前記第1の位置ずれトレンドの変化から位置決めシステムに異常が有るか否かを判断する位置決めシステム。

請求項2

請求項1に記載の位置決めシステムにおいて、前記撮像部は第3の像、及び前記第3の像よりも後に得られた第4の像を得て、前記処理部は、(1)前記第3の像、及び前記第4の像から前記第1の位置ずれトレンドとは異なる第2の位置ずれトレンドを得て、(2)前記第1の位置ずれトレンドの変化、及び前記第2の位置ずれトレンドの変化から前記異常が有るか否かを判断し、(3)前記異常の種類を判断する位置決めシステム。

請求項3

請求項2に記載の位置決めシステムにおいて、前記処理部は、前記第1の位置ずれトレンド、及び前記第2の位置ずれトレンドに変化がある場合は、前記撮像部に異常があると判断する位置決めシステム。

請求項4

請求項3に記載の位置決めシステムにおいて、前記処理部は、前記第1の位置ずれトレンドに変化があり、前記第2の位置ずれトレンドに変化がなかった場合は、前記試料、又は位置決め部に異常があると判断する位置決めシステム。

請求項5

請求項4に記載の位置決めシステムにおいて、前記処理部は、前記前記第1の位置ずれトレンドに変化があり、前記第2の位置ずれトレンドに変化がなかった場合は、前記試料のずれの修正を行い、前記修正が行えなかった場合は前記位置決め部に異常があると判断する位置決めシステム。

請求項6

請求項5に記載の位置決めシステムにおいて、前記位置決め部に作業を行う作業部を有し、前記作業部は前記位置決め部によって前記撮像部とともに移動し、前記処理部は、前記第1の位置ずれトレンドに変化はなく、前記第2の位置ずれトレンドに変化があった場合は、前記作業部に異常があると判断する位置決めシステム。

請求項7

請求項6に記載の位置決めシステムにおいて、前記第1の像は前記作業部が前記試料の第1の位置に作業を行う前に得られた像であり、前記第2の像は前記作業部が前記第1の位置とは異なる第2の位置に作業を行う前に得られた像であり位置決めシステム。

請求項8

請求項6に記載の位置決めシステムにおいて、前記第3の像は前記作業部が前記第1の位置に作業を行った後に得られた像であり、前記第4の像は前記作業部が前記第2の位置に作業を行った後に得られた像である位置決めシステム。

請求項9

請求項1に記載の位置決めシステムにおいて、前記撮像部は第3の像、及び前記第3の像よりも後に得られた第4の像を得て、前記処理部は、(1)前記第3の像、及び前記第4の像から前記第1の位置ずれトレンドとは異なる第2の位置ずれトレンドを得て、(2)前記第1の位置ずれトレンドの変化、及び前記第2の位置ずれトレンドの変化から前記異常が有るか否かを判断し、(3)前記異常の種類を判断し、(4)前記第1の位置ずれトレンド、及び前記第2の位置ずれトレンドに変化がある場合は、前記撮像部に異常があると判断する位置決めシステム。

請求項10

請求項1に記載の位置決めシステムにおいて、前記撮像部は第3の像、及び前記第3の像よりも後に得られた第4の像を得て、前記処理部は、(1)前記第3の像、及び前記第4の像から前記第1の位置ずれトレンドとは異なる第2の位置ずれトレンドを得て、(2)前記第1の位置ずれトレンドの変化、及び前記第2の位置ずれトレンドの変化から前記異常が有るか否かを判断し、(3)前記異常の種類を判断し、(4)前記第1の位置ずれトレンドに変化があり、前記第2の位置ずれトレンドに変化がなかった場合は、前記試料、又は位置決め部に異常があると判断する位置決めシステム。

請求項11

請求項10に記載の位置決めシステムにおいて、前記処理部は、前記前記第1の位置ずれトレンドに変化があり、前記第2の位置ずれトレンドに変化がなかった場合は、前記試料のずれの修正を行い、前記修正が行えなかった場合は前記位置決め部に異常があると判断する位置決めシステム。

請求項12

請求項1に記載の位置決めシステムにおいて、前記位置決め部に作業を行う作業部を有し、前記作業部は前記位置決め部によって前記撮像部とともに移動し、前記撮像部は第3の像、及び前記第3の像よりも後に得られた第4の像を得て、前記処理部は、(1)前記第3の像、及び前記第4の像から前記第1の位置ずれトレンドとは異なる第2の位置ずれトレンドを得て、(2)前記第1の位置ずれトレンドの変化、及び前記第2の位置ずれトレンドの変化から前記異常が有るか否かを判断し、(3)前記異常の種類を判断し、(4)前記処理部は、前記第1の位置ずれトレンドに変化はなく、前記第2の位置ずれトレンドに変化があった場合は、前記作業部に異常があると判断する位置決めシステム。

請求項13

請求項1に記載の位置決めシステムにおいて、前記第1の像は前記作業部が前記試料の第1の位置に作業を行う前に得られた像であり、前記第2の像は前記作業部が前記第1の位置とは異なる第2の位置に作業を行う前に得られた像であり位置決めシステム。

請求項14

請求項13に記載の位置決めシステムにおいて、前記撮像部は第3の像、及び前記第3の像よりも後に得られた第4の像を得て、前記第3の像は前記作業部が前記第1の位置に作業を行った後に得られた像であり、前記第4の像は前記作業部が前記第2の位置に作業を行った後に得られた像である位置決めシステム。

技術分野

0001

本発明は、所定の目標と何らかの構成との相対的な位置を決定する位置決めシステム、それに用いられる画像処理システムに関する。特に、本発明は位置決めシステムに使用される異常診断装置、異常診断方法に関する。

背景技術

0002

部品実装装置ノズルによって保持した部品基板に対して位置決めするため、位置決めシステムの一例と表現することができる。

0003

部品実装装置においては、部品の微小化や部品実装高密度化のために、部品の実装位置決めが高精度化してきている。

0004

先行技術としては特許文献1が挙げられる。特許文献1では、ノズルを有するヘッドカメラを搭載し、実装位置に対するノズルの位置決めを行うことを開示する。

先行技術

0005

国際公開2013/161878号公報

発明が解決しようとする課題

0006

以降の説明は当業者に分かりやすく説明するためのものであり、本発明をいたずらに限定的に解釈するために意図されたものではない。

0007

特許文献1では基板上の実装すべき位置を直接観測することにより、装置の歪みや熱膨張、変形などの位置決め阻害要因補正することができる。これにより、高精度な部品実装が可能となる。

0008

しかし、位置決めシステムには上記の阻害要因の他にも、例えば、位置決めシステム側の故障、例えば装置の異常な変形が重畳する場合もある。さらに、位置決めのためのカメラ自体が故障している場合もある。

0009

従来技術では、このような位置決めシステム側の阻害要因や複数の阻害要因を区別する点については配慮がなされていない。

課題を解決するための手段

0010

本発明は例えば以下の側面の少なくとも1つを有する。

0011

本発明はカメラに例示される撮像部が移動し、撮像部が得た像、より具体的には異なる時間に得られた像から位置ずれトレンドを得る。

0012

本発明は得られたトレンドから異常があるか否か判断し、異常の種類を識別する。

発明の効果

0013

本発明は以下の効果のうち少なくとも1つを奏する。(1)本発明では位置決めシステムに異常が発生してから位置決めシステムが復帰するまでの期間を短縮できる。つまり、生産性の減少を抑制することができる。(2)本発明によれば不良基板の数を削減することができる。

図面の簡単な説明

0014

部品実装装置の概略図の例である。
画像情報を用いた位置決めの模式図の例である。
実装後の状態を示した模式図の例である。
画像情報を用いた位置決め制御系ブロック線図の例である。
部品実装の動作を示すフローチャートの例である。
異常診断のフローチャートの例である。
ずれ量トレンドの時間変化の例である。
実装位置ずれ量トレンド時間変化の例である。
数1〜3を説明する図。
数4〜6を説明する図。
数7、及び8を説明する図。
数9〜11を説明する図。

0015

以下、実施例について図面を用いて説明する。

0016

図1は、本実施例における部品実装装置の概略図である。部品実装装置は所定の目標と何らかの構成との相対的な位置を決定する位置決めシステムの一例である。

0017

図1において、図中Y軸方向に稼働なYビーム105は、2つのYリニアモータ101および103によってY軸方向に駆動・位置決めされる。同様に作業部の一例である実装ヘッド108は、Xリニアモータ106によってYビーム105に対してX軸方向に駆動・位置決めされる。これにより、実装ヘッド108は、XY平面で自由に位置決めされる。実装ヘッド108には、複数の吸着ノズル110が備えられ、それぞれの吸着ノズル110は部品を吸着して保持するとともに、Z方向に駆動されて基板109上の実装目標112の位置に部品を実装する。例えば、Yビーム105、Yリニアモータ101、103、Xリニアモータ106は位置決めシステムの一例であると表現することができる。

0018

実装ヘッド108は、Yエンコーダ102および104によるY軸位置情報と、Xエンコーダ107によるX軸位置情報に加え、実装ヘッド108に備えられた撮像部の一例であるカメラ111の撮像画像による実装目標112の位置情報を用いて、駆動、位置決めされる。

0019

部品実装に必要な実装ヘッド108および吸着ノズル110の駆動は、制御装置113により行われる。制御装置113はメモリプロセッサを含み後述する図6をはじめ、部品実装装置を制御するための演算を行い、各構成への指示を行うものである。

0020

表示部114は、駆動状況実装状態、装置異常の情報などをオペレータ通知する。ここで、表示部114はオペレータへの通知を目的とするため、装置自身に構成せず、通信手段などを用いて遠隔地のオペレータに通知するものでもよい。

0021

制御装置113、表示部114はその他の構成と有線ネットワークによって接続される場合もあるし、無線ネットワークによって接続される場合もある。制御装置113、表示部114は携帯型の端末である場合もある。表示部114は作業者が作業を行うための入力インターフェースを含む。

0022

図2は、画像情報を用いた位置決めの一例を表す模式図である。実装ヘッド108は、吸着ノズル110に吸着された部品203を、指定された実装指令位置201(r0)へ、Xエンコーダ107、Yエンコーダ102、104の位置情報を用いて、移動する。

0023

この時、基板109のずれ・変形などの位置決め阻害要因により、実装目標112は、エンコーダ座標での位置r1へとずれている。ここで、この時の目標位置ずれ量dは数1となる。

0024

カメラ111は、視野202内に実装目標112を観測し、実装目標112の位置r1を検出する。制御装置113内の制御アルゴリズムは、目標位置ずれ量dを補正して実装ヘッド108を位置r1へ位置決めする。これにより、高精度な実装が可能となる。

0025

ここで、画像情報を用いて位置決めした位置a1は、実装目標112の位置r1であり、実装ヘッド108の位置決め後にXエンコーダ107とYエンコーダ102および104で観測できる。したがって、目標位置ずれ量dは、数2より算出できる。

0026

図3は、実装後の状態の一例を示した模式図である。実装ヘッド108は、実装目標112の位置r1へ位置決めした後、吸着ノズル110をZ軸方向に駆動することで部品203を基板109上に実装する。この時、実装ヘッド108や吸着ノズル110の変形などにより、部品203の実装された位置a2は、実装目標位置r1からずれる。この実装された位置a2と位置目標位置r1の間の実装位置ずれ量eは数3となる。ここで、実装位置ずれ量eは、部品203実装後、カメラ111で観測できる。

0027

図4は、画像情報を用いたX軸位置決め制御系のブロック線図の一例である。図4ではX軸方向についてのみ記載しているが、Y軸についても同様である。

0028

実装指令位置r0のX軸成分Xr0に対し、実装目標112の位置r1のX軸成分Xr1は、基板109のずれや変形による基板ずれ外乱Ttだけずれる。そこで、位置決め制御系の目的は実装目標X軸位置Xr1へ吸着ノズル110を位置決めすることとなる。カメラ111は、視野202内の実装目標112と現在位置との画像X軸位置偏差Xcを検出し、制御器C401へとフィードバックする。制御器C401は、制御演算を行い、X軸制御対象P402へ指令を入力することで、実装ヘッド108をX軸方向に駆動する。

0029

Xエンコーダ107の検出位置Xsは、機構変形外乱Tsの影響を受ける。カメラ111とXエンコーダ107との間に存在する機構の変形などによるカメラ機構変形外乱Tcは、カメラ111の視野202をずらす。したがって、画像X軸位置偏差Xcは、実装目標X軸位置Xr1に対するXエンコーダ107の検出位置Xsにカメラ機構変形外乱Tcを加えたカメラ位置相対偏差となる。

0030

Xエンコーダ検出位置Xsと部品203を保持した吸着ノズル110の先端には、実装ヘッド108や吸着ノズル110、それらの支持部などの機構が介在する。そのため、実装位置a2のX軸方向Xa2は、実装ヘッド変形外乱Thや吸着ノズル変形外乱Tnが、Xエンコーダ検出位置Xsに加わる。ここで、位置決め制御中に直接観測できる状態量は、Xエンコーダ検出位置Xsと画像X軸位置偏差Xcである。また、実装指令X軸位置Xr0は指令値のため予め分かっている。数4は、Xエンコーダ検出位置Xsの応答特性である。

0031

数5は、数4を無限時間経過させた時のXエンコーダ検出位置Xs、すなわち位置決め位置a1のX軸方向Xa1の特性である。数5より、画像情報を用いた位置決め制御系は、Xエンコーダ検出位置Xsを実装目標X軸位置Xr1へと追従させる。また、機構変形外乱Tsの影響を圧縮して除去できる。しかし、カメラ機構変形外乱Tcは残存する。

0032

この時、目標位置ずれ量dのX軸成分Xdは数6となる。つまり、目標X軸位置ずれ量Xdは、基板ずれ外乱Ttとカメラ機構変形外乱Tcの情報をもつ。

0033

数7は、画像X軸位置偏差Xcの応答特性である。

0034

数8は、数7を無限時間経過させた時の画像X軸位置偏差Xcである。画像情報を用いた位置決め制御系は、画像X軸位置偏差Xcが0となるよう制御を行う。

0035

数9は、吸着ノズル110のX軸位置Xnの応答特性である。

0036

数10は、実装された部品203の位置a2のX軸成分Xa2である。ここで、部品実装X軸位置Xa2は、数9を無限時間経過させた時の吸着ノズルX軸位置Xnである。数10から、部品実装X軸位置Xa2は、実装目標X軸位置Xr1へ追従する。しかし、カメラ機構変形外乱Tcと実装ヘッド機構変形外乱Th、吸着ノズル変形外乱Tnは残存する。

0037

このことから、例えば図4に示した画像情報を用いた位置決め制御系では、少なくとも、カメラ機構変形外乱Tcと実装ヘッド機構変形外乱Th、吸着ノズル変形外乱Tnを検出し、位置決め精度を悪化させる装置異常として通知する必要がある。

0038

数11は、実装位置ずれ量eのX軸成分Xeである。実装X軸位置ずれ量Xeは、カメラ機構変形外乱Tcと実装ヘッド機構変形外乱Th、吸着ノズル変形外乱Tnの情報をもつ。なお、実装X軸位置ずれ量Xeは、部品203を実装後にカメラ111で観測できる。

0039

ここで、図4は画像情報を用いた位置決め制御系の一例を示したものであり、制御系の構成は図4に限るものではない。例えば、制御器C401はXエンコーダ107による検出位置Xsを入力してもよい。

0040

ここで、位置決め阻害要因である基板ずれ外乱Ttや、カメラ機構変形外乱Tcと実装ヘッド機構変形外乱Th、吸着ノズル変形外乱Tnは、装置異常がない場合も熱変形によりゆっくりと変化する。一方で、例えばカメラ111支持部の拘束がゆるんだ場合などの装置異常は、カメラ機構変形外乱Tcが熱変形より小さな時定数で変化する。

0041

そこで、通常の熱変形などによる外乱変化より小さな時定数での外乱変化が生じた場合、装置異常としてオペレータに通知し、必要な場合は装置を停止する。この装置異常は、通常の外乱変化にA倍(Aは1未満)した時定数以下としてもよい。また、基準となる時定数に過去の規定時間内の外乱変化の時定数を用いてもよい。

0042

図5は、1つの部品203の実装にかかる本実施例のフローチャートの一例である。部品203の実装は、開始フロー501から開始され、位置決めフロー502で所定の実装目標112へ移動してカメラ111の撮像した画像情報を用いて位置決めする。

0043

位置決め時の目標位置ずれ量dは、目標位置ずれ記憶フロー503で観測、記憶される。

0044

部品実装フロー504では、吸着ノズル110の保持した部品203を実装目標112へ実装する。実装位置ずれ記憶フロー505では、実装位置ずれ量eをカメラ111で観測し、記憶する。

0045

異常診断フロー506では、装置異常を診断する。異常診断フロー506において駆動継続可能と診断された場合は、終了フロー507へ移行し、次の部品203を実装するための開始フロー501に移行することで稼働を継続する。異常診断フロー506において駆動継続不可能と診断された場合は、装置停止フロー508へ移行し、装置の駆動を停止する。

0046

図6は、異常診断フロー506にかかる本実施例のフローチャートの一例である。異常診断フロー506は、開始フロー601より開始され、ずれトレンド演算フロー602へ移行する。ずれトレンド演算フロー602は、目標位置ずれ記憶フロー503で記憶された目標位置ずれ量dと実装位置ずれ記憶フロー505で記憶された実装位置ずれ量eを用いて、目標位置ずれ量dと実装位置ずれ量eのトレンドを演算して記憶する。

0047

トレンドを得る方法はいくつか考えられる。最も簡単なトレンドの表現の仕方は得られたデータを結線、または曲線フィッティングすることである。トレンドは移動平均によって表現されうる。移動平均はデータ(本実施例ではd、e)に対して重み付けを行わない単純移動平均、重み付けを行う加重移動平均、重みを指数関数的に変更する指数移動平均、そのほかの移動平均を含みえる。トレンドを得るためのパラメータは作業者が表示部114を介して任意に設定可能であるし、制御装置113が所定のプログラムに従って変更することも可能である。トレンドを得るためのパラメータとしては例えばデータの数、トレンドが指数移動平均である場合は平滑化係数が考えられるが、その他のパラメータも含みえる。

0048

図7は、ずれトレンド演算フロー602によって演算・記憶された、目標位置ずれ量dと実装位置ずれ量eのずれ量トレンド4の例である。ここで、これらずれ量のトレンドは過去のものを含めて記憶する。記憶する時間は、規定時間を設けてもよく、装置起動時からのすべてでもよい。ここで、装置異常は熱変形などの通常の変形による外乱変化より小さい時定数の変化であるため、上記記憶する規定時間は通常の変形による外乱変化の時定数以上とすればよい。

0049

目標位置ずれ量dは第1の位置ずれ量と表現できる。また、目標位置ずれ量dのトレンドを得るためには少なくとも2つの画像が必要であり、目標位置ずれ量dのトレンドを得るための画像は第1の像、及び前記第1の像よりも後に得られた第2の像を含むと表現できる。

0050

実装位置ずれ量eは第2の位置ずれ量と表現できる。また、目標位置ずれ量eのトレンドを得るためには少なくとも2つの画像が必要であり、目標位置ずれ量eのトレンドを得るための画像は第3の像、及び前記第3の像よりも後に得られた第4の像を含むと表現できる。

0051

また、目標位置ずれ量dは実装前に得られるので、第1の像は作業部の一例である実装ヘッド108が試料の一例である基板上の第1の位置に作業を行う前に得られた像であり、第2の像は作業部が第1の位置とは異なる第2の位置に作業を行う前に得られた像でると表現することができる。

0052

また、実装位置ずれ量eは実装後に得られるので、第3の像は作業部が第1の位置に作業を行った後に得られた像であり、第4の像は作業部が第2の位置に作業を行った後に得られた像であると表現することができる。

0053

異常有無診断フロー602は、ずれトレンド演算フロー601で記憶されたずれ量トレンドに所定の傾きよりも急な(時定数が所定の値よりも小さな)変化がないか否かを診断する。図7(a)のように急な変化がない場合は装置異常なしとし、駆動継続可フラ起立フロー614で駆動継続可フラグを起立した後、終了フラグ615へと移行して異常診断フロー506を終了する。

0054

一方、図7(b)、(c)、(d)のように、目標位置ずれ量dと実装位置ずれ量eのいずれか1つでも、ずれ量トレンドに急な変化が生じていた場合には、装置異常ありと診断して異常個所診断フロー604へ移行する。

0055

異常個所診断フロー604は、急な変化が起きたずれ量トレンドによって、3つの異常個所に分類する。

0056

図7(d)のように、目標位置ずれdと実装位置ずれeの両方が同様の時間tdに急な変化が観測された場合は、カメラ異常表示フロー605へ移行する。ここで、数6と数11から、目標位置ずれdと実装位置ずれe両方の変化はカメラ機構変形外乱Tcによる。したがって、図7(d)すなわち目標位置ずれdと実装位置ずれeの両方が同様の時間に急な変化が観測された場合は、カメラ111機構の異常と特定される。カメラ111機構の異常は、画像情報を用いた高精度位置決めができないことを意味するため、装置異常をオペレータに通知して装置を停止する必要がある。そこで、カメラ異常表示フロー605は、カメラ111機構で異常が発生したことを表示部114に表示し、駆動継続不可フラグ起立フロー613に移行する。駆動継続不可フラグ起立フロー613は、駆動継続不可フラグを起立することで、装置停止フロー508へ移行して装置を停止する。

0057

図7(c)のように、目標位置ずれdのみに急な変化が観測された時は、基板異常復帰フロー606へ移行する。ここで、数6と数11から、目標位置ずれdのみの変化は基板109ずれ外乱Ttによる。他にも、エンコーダの位置情報を用いた移動時に駆動機構系の異常で実装指令位置201に移動できない場合も、目標位置ずれdの変化に現れる。駆動機構系とは、Xリニアモータ106やXエンコーダ107、Yリニアモータ101、103、Yエンコーダ102、104、Yビーム105などの実装ヘッド108を移動するための構造である。したがって、図7(c)すなわち目標位置ずれdのみに急な変化が観測された時は、基板109のずれもしくは駆動機構系異常と特定される。基板異常復帰606は、基板109のずれを修正するための動作を行う。基板109のずれの修正は、例えば、異常検出時の基板109を排出して新しい基板109で実装する、基板109上の特徴点を観測することで基板109のずれ量を観測して補正するなどの方法でできる。基板異常復帰可否フロー607は、基板109ずれの補正ができたか確認し、できた場合は駆動継続可フラグ起立フローで駆動継続可フラグを起立することで、終了フラグ507へ移行して装置を停止することなく次の部品203の実装へ移る。基板異常復帰可否フロー607で基板109のずれが補正できなかった場合は、駆動機構系の異常である可能性が高いため、駆動部異常表示フロー608へ移行して表示部114に駆動部の異常を表示してオペレータに通知する。駆動機構系の異常は、装置が動作不可となる可能性をもつ異常である。したがって、駆動継続不可フラグ起立フロー613で駆動継続不可フラグを起立させることで、装置停止フロー508へ移行して装置を停止する。

0058

図7(b)のように、実装位置ずれeのみに急な変化が観測された時は、実装ヘッド異常診断フロー609へ移行する。ここで、数6と数11から、実装位置ずれeのみの変化は、実装ヘッド108機構変形外乱Thもしくは吸着ノズル110変形外乱Tnによる。したがって、図7(b)すなわち実装位置ずれeのみに急な変化が観測された場合は、実装ヘッド108もしくは吸着ノズル110の異常と特定される。実装ヘッド異常診断フロー609は、実装位置ずれeの異常の原因が実装ヘッド108と吸着ノズル110のどちらに起因するが特定する。

0059

図8は、吸着ノズル110毎の実装位置ずれ量eトレンドの一例である。図8は、実装ヘッド108に2つの吸着ノズル110が備わった例である。

0060

図8(a)の例では、実装ヘッド108に備わった、1番の吸着ノズル110の実装ずれ量トレンドe1および2番の吸着ノズル110の実装ずれ量トレンドe2で同様の時間に急な変化が観測できる。ここで、実装ヘッド108は、すべての吸着ノズル110を支持している。したがって、複数の吸着ノズル110の実装ずれ量eトレンドで同様の時間に急な変化が観測された場合は、実装位置ずれ量eトレンドの急な変化は実装ヘッド機構変形外乱Thによるものであり、実装ヘッド108の異常と特定できる。

0061

同様に、図8(b)の様に、1番の吸着ノズル110の実装ずれ量トレンドe1のみに急な変化が観測された場合は、実装位置ずれ量eトレンドの急な変化は吸着ノズル変形外乱Tnによるものであり、吸着ノズル110の異常と特定できる。さらには、実装位置ずれ量eトレンドが急に変化した吸着ノズル110、つまり図8(b)では1番の吸着ノズル110の異常であることも特定される。また同様に、2番の吸着ノズル110の実装ずれ量トレンドe2のみに急な変化が観測された場合は、2番の吸着ノズル110の異常である。

0062

これにより、実装ヘッド異常診断フロー609は、実装ヘッド108と吸着ノズル110、さらには吸着ノズル110のどの個体が異常であるかを判定できる。

0063

実装ヘッド108異常の場合は、高精度な位置決め実装が不可能となるため、実装ヘッド異常表示フロー610で表示部114に実装ヘッド108の異常を表示してオペレータに通知する。さらに、駆動継続不可フラグ起立フロー613で駆動継続不可フラグを起立することで、装置停止フロー508へと移行して装置を停止する。

0064

吸着ノズル110異常の場合は、異常が特定された吸着ノズル110のみで高精度な位置決め実装が不可能である。そこで、吸着ノズル異常表示フロー611で表示部114に吸着ノズルの異常を表示してオペレータに通知した後、吸着ノズル異常復帰フロー612へ移行する。吸着ノズル異常復帰フロー612は、異常のある吸着ノズル110を用いない実装への準備を行う。異常吸着ノズル110を用いない実装への準備は、異常吸着ノズル110の保持している部品を排出する、制御装置113内の実装ヘッド108の備える吸着ノズル110の個体数パラメータから異常吸着ノズル110の個体数を削減するなどの方法でできる。その後、駆動継続可フラグ起立フロー614で駆動継続可フラグを起立することで、終了フロー507へ移行し、異常吸着ノズル110を用いないで以後の部品203の実装を行う。これにより、吸着ノズル110異常を修理するまでの間も部品203実装を継続でき、生産性の大幅な低下を防止できる。

0065

ここで、例えば図7(d)において、時間tdでの急なずれ量トレンドの変化の検出により異常を診断したが、前述の通り過去のずれ量トレンドは記憶される。したがって、ずれ量トレンドの急な変化が開始された時間td0は、検出できるため、装置異常の発生時間td0が特定可能である。また、装置異常発生後の実装済み基板109は、装置異常の影響を受けており不良品である可能性が高い。一方で、装置異常発生以前の実装済み基板109は良品の可能性が高い。そこで、この装置異常発生時間や装置異常発生後の実装済み基板109のロット数などを、表示部114に表示してオペレータに通知する。これにより、装置異常発生後の実装済み基板109は検査廃棄することができ、装置異常発生前の実装済み基板109は通常の検査工程を経て出荷処理を行える。すなわち、装置異常発生時間を特定することで、装置異常による不良品を選別でき、不良品の出荷を防止すると共に検査ロット数を軽減できる。ここでは、図7(d)の例について述べたが、図7(b)や図7(c)についても同様である。

実施例

0066

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は実施例に限定されない。位置決めシステムとは、部品実装装置以外の鉄道航空機自動車も含みえる広義の表現である。

0067

101・・・Yリニアモータ(右側)
102・・・Yエンコーダ(右側)
103・・・Yリニアモータ(左側)
104・・・Yエンコーダ(左側)
105・・・Yビーム
106・・・Xリニアモータ
107・・・Xエンコーダ
108・・・実装ヘッド
109・・・基板
110・・・吸着ノズル
111・・・カメラ
112・・・実装目標
113・・・制御装置
114・・・表示部
201・・・実装指令位置
202・・・視野
203・・・部品
401・・・制御器
402・・・X軸制御対象
501・・・開始フロー(実装)
502・・・位置決めフロー
503・・・目標位置ずれ記憶フロー
504・・・部品実装フロー
505・・・実装位置ずれ記憶フロー
506・・・異常診断フロー
507・・・終了フロー(実装)
508・・・装置停止フロー
601・・・開始フロー(異常診断)
602・・・位置ずれトレンド演算フロー
603・・・異常有無診断フロー
604・・・異常個所診断フロー
605・・・カメラ異常表示フロー
606・・・基板異常復帰フロー
607・・・基板異常復帰可否フロー
608・・・駆動部異常表示フロー
609・・・実装ヘッド異常診断フロー
610・・・実装ヘッド異常表示フロー
611・・・吸着ノズル異常表示フロー
612・・・吸着ノズル異常復帰フロー
613・・・駆動継続不可フラグ起立フロー
614・・・駆動継続可フラグ起立フロー
615・・・終了フロー(異常診断)

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