JP2014029945A - 部品実装システム - Google Patents

Abstract

【課題】基板に新規に実装される部品が部品実装装置に補給された場合であっても部品検査装置における検査時間の短縮化を図ることが可能な部品実装システムを提供する。
【解決手段】この部品実装システム１００は、部品２および３を基板１に実装する部品実装装置３０と、部品実装装置３０による部品２の基板１への実装状態を検査する部品外観検査装置４０とを備える。そして、部品実装装置３０に部品２および３が補給された場合に、補給された部品２および３の中で基板１に初めて実装される初品２ａおよび３ａに対して部品外観検査装置４０により初品２ａおよび３ａの基板１への実装状態を検査するように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、部品実装システムに関し、特に、部品実装装置と部品検査装置とを備えた部品実装システムに関する。

従来、部品実装装置と部品検査装置とを備えた部品実装システムが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、部品実装装置と実装基板検査装置（部品検査装置）とを備えた部品実装システム、および、この部品実装システムに適用される実装基板検査方法が開示されている。この部品実装システムに適用される実装基板検査方法においては、まず、シリアル番号などの識別情報が付された基板が順次搬入される部品実装装置において各基板に対して電子部品が実装される。その後、各基板に実装された部品情報（部品名称、部品番号、部品の形状などの個々の電子部品が特定可能な情報）が基板の識別情報とともに実装基板検査装置に送信される。そして、実装基板検査装置では、受信した個々の基板の識別情報および部品情報に基づいて、１つの基板に実装される部品毎に検査プログラムを切り換えながら順次実行して全ての実装部品の外観検査が行われるように構成されている。また、このような検査は、検査ラインを流れる全ての基板に対して繰り返し行われる。

特許第３６７３５５２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された部品実装システムに適用される実装基板検査方法では、実装基板検査装置（部品検査装置）においては、生産ラインを流れる全ての基板（実装部品）の外観検査が行われるため、同じ種類の部品が複数枚の基板に亘って実装される場合でも、基板毎に全ての実装部品が検査されると考えられる。この場合、部品実装装置におけるオペレータによる同一部品の追加補充や新規部品への切り替え作業に伴う部品の補給が生じても、これに関係なく部品検査装置においては、補給部品の１つ目が実装された先頭の基板のみならず、補給部品の２つ目以降が実装された基板に対しても全ての補給部品が同じように検査されるため、検査時間が増大するという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、基板に新規に実装される部品が部品実装装置に補給された場合であっても、部品検査装置における検査時間の短縮化を図ることが可能な部品実装システムを提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面における部品実装システムは、部品を基板に実装する部品実装装置と、部品実装装置による部品の基板への実装状態を検査する部品検査装置とを備え、部品実装装置に部品が補給された場合に、補給された部品の中で基板に初めて実装される初品に対して部品検査装置により初品の基板への実装状態を検査するように構成されている。

この発明の一の局面による部品実装システムでは、上記のように、部品実装装置と部品検査装置とを備え、部品実装装置に部品が補給された場合に、補給された部品の中で基板に初めて実装される初品に対して部品検査装置により初品の基板への実装状態を検査するように構成することによって、部品検査装置においては、補給された部品の中で基板に初めて実装される初品を対象とした基板への実装状態の検査のみが実施されるので、初品を含めた基板へ実装される全ての部品を対象とした実装状態の検査が実施されない分、検査時間が省かれる。すなわち、基板に新規に実装される部品が部品実装装置に補給された場合であっても、部品検査装置における検査時間の短縮化を図ることができる。

上記一の局面による部品実装システムにおいて、好ましくは、部品実装装置に補給される部品の情報が部品の補給時に部品実装装置に記憶可能に構成されており、部品実装装置に記憶された部品の情報に基づいて初品を判定するとともに、部品検査装置により初品の基板への実装状態を検査するように構成されている。このように構成すれば、部品の補給時に部品実装装置に記憶された部品の情報を有効に利用して、初品に対する基板への実装状態の検査実施の有無を容易に判別することができる。

上記一の局面による部品実装システムにおいて、好ましくは、部品の実装状態を撮像する撮像部をさらに備え、部品検査装置は、撮像部により撮像された初品の基板への実装状態の撮像結果に基づいて、初品の基板への実装状態を検査するように構成されている。このように構成すれば、基板に実装された初品の実装状態（外観）を撮像部を用いて撮像した結果に基づいて、初品の基板への実装状態の良否を容易に検査することができる。

上記一の局面による部品実装システムにおいて、好ましくは、部品実装装置において基板に初品が実装された際、初品および初品の実装位置に関する初品実装情報が部品検査装置に送信されるように構成されており、部品検査装置は、部品実装装置から送信された初品実装情報に基づいて、初品の基板への実装状態を検査するように構成されている。このように構成すれば、部品検査装置においては、初品実装情報に基づいて初品が実装された基板と、この基板における初品の実装位置とを確実に特定した状態で、初品の基板への実装状態（外観）を検査することができる。

上記一の局面による部品実装システムにおいて、好ましくは、部品実装装置は、部品の実装状態を撮像する撮像部を含み、部品実装装置において基板に初品が実装された場合に、撮像部により撮像された初品の基板への実装状態の撮像結果に基づいて、部品検査装置において初品の基板への実装状態を検査するように構成されている。このように構成すれば、部品実装装置において基板に初品が実装された時点で部品実装装置の撮像部を用いて初品の基板への実装状態を撮像することができるので、初品が実装された基板が部品実装装置から部品検査装置に移動された後に部品検査装置において撮像されるなどして初品の基板への実装状態が検査される場合と比較して、部品検査装置においては初品が実装された基板を搬入せずとも部品実装装置による実装状態の撮像結果に基づいた初品の実装状態の検査（良否判定）のみを行わせることができる。この結果、検査時間の短縮化を一層図ることができる。また、部品実装装置において初品の基板への実装状態が撮像された後、直ちに部品実装装置による実装状態の撮像結果に基づいた初品の実装状態の検査（良否判定）が部品検査装置において行われて実装不良が発見された場合に、実装不良が発見された時点で生産ライン（部品実装装置による実装動作）を停止させることができる。したがって、初品が実装された基板の後続の基板に対して、部品の実装不良が繰り返されることを即座に回避することができる。これによっても、実装不良を有する基板が連続して製造されない分、生産ラインの生産性を向上させることができる。

この場合、好ましくは、撮像部により撮像された初品の基板への実装状態の画像データが部品実装装置から部品検査装置に送信されるように構成されており、部品検査装置は、部品実装装置から送信された画像データに基づいて、初品の基板への実装状態を検査するように構成されている。このように構成すれば、部品検査装置においては、部品実装装置から送信された画像データに基づいた初品の基板への実装状態の検査（良否判定）を容易に行うことができる。

本発明によれば、上記のように、基板に新規に実装される部品が部品実装装置に補給された場合であっても部品検査装置における検査時間の短縮化を図ることができる。

本発明の第１実施形態による部品実装システムの構成を示したシステム図である。 本発明の第１実施形態による部品実装システムに適用される部品実装装置の構成を示した平面図である。 本発明の第１実施形態による部品実装システムに適用される部品実装装置を奥行方向（Ｙ２方向）に沿って見た場合の側面図である。 本発明の第１実施形態による部品実装システムにおいて生産される部品実装された基板を示した平面図である。 本発明の第１実施形態による部品実装システムに適用される部品外観検査装置の構成を示した平面図である。 本発明の第１実施形態による部品実装システムに適用される部品実装装置においてオペレータが部品補給に関する段取り作業を行った際の制御部の制御処理フローを示した図である。 本発明の第１実施形態による部品実装システムに適用される部品実装装置において基板への部品の実装動作が行われる際の制御部の制御処理フローを示した図である。 本発明の第１実施形態による部品実装システムに適用される部品外観検査装置において、実装状態の検査（外観検査）が行われる際の制御部の制御処理フローを示した図である。 本発明の第２実施形態による部品実装システムに適用される部品実装装置において基板への部品の実装動作が行われる際の制御部の制御処理フローを示した図である。 本発明の第２実施形態による部品実装システムに適用される部品外観検査装置において、実装状態の検査（外観検査）が行われる際の制御部の制御処理フローを示した図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
まず、図１〜図５を参照して、本発明の第１実施形態による部品実装システム１００の構成について説明する。

本発明の第１実施形態による部品実装システム１００では、図１に示すように、回路基板製造ライン１０１の上流側（Ｘ１側）から下流側（Ｘ２側）に向かって、ローダ１０と、印刷機２０と、部品実装装置３０と、部品外観検査装置４０と、リフロー炉５０と、アンローダ６０とがこの順に配置されている。また、部品実装システム１００は、ローダ１０、印刷機２０、部品実装装置３０、部品外観検査装置４０、リフロー炉５０およびアンローダ６０の各装置にネットワークハブ７０を介して通信可能に接続された管理コンピュータ８０を備えている。なお、部品外観検査装置４０は、本発明の「部品検査装置」の一例である。

また、部品実装システム１００を構成する各装置（ローダ１０、印刷機２０、部品実装装置３０、部品外観検査装置４０、リフロー炉５０およびアンローダ６０）は、各々が制御部１０ａ〜６０ａを有する自立型の装置であり、各装置の動作は、各々の制御部１０ａ〜６０ａにより個別に制御されている。また、管理コンピュータ８０は、制御部８０ａと記憶部８０ｂとを備えている。管理コンピュータ８０は、制御プログラム（生産プログラム）を実行して部品実装システム１００全体を統括する役割を有しており、記憶部８０ｂには、部品実装システム１００の生産に関する生産管理情報が記憶されている。すなわち、管理コンピュータ８０（制御部８０ａ）と各装置（制御部１０ａ〜６０ａ）とが生産計画に関する情報を随時送受信することにより、部品実装システム１００において部品２および３が実装された基板１の生産が行われるように構成されている。

次に、部品実装システム１００を構成する各装置の構成について説明を行う。なお、以下の説明では、部品実装装置３０および部品外観検査装置４０について詳細な説明を行い、ローダ１０、印刷機２０、リフロー炉５０およびアンローダ６０についての詳細な説明は省略する。

ローダ１０（図１参照）は、部品２および３などが実装される前の基板（配線基板）１を保持するとともに回路基板製造ライン１０１に搬入する役割を有する。ここで、部品２（３）とは、ＬＳＩ、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサおよび抵抗器などの小片状の電子部品を示す。また、印刷機２０は、スクリーン印刷機であり、クリーム半田を基板１の表面上に塗布する機能を有する。

部品実装装置３０（図１参照）は、クリーム半田が印刷された基板１の所定の実装位置に複数の部品２を実装（搭載）する機能を有する。具体的には、部品実装装置３０は、図２に示すように、基台３１と、基台３１上（紙面手前側）に設けられた基板搬送部３２と、基板搬送部３２の上方（紙面手前側）をＸ−Ｙ平面に沿って移動可能なヘッドユニット３３とを備えている。基板搬送部３２の両側（Ｙ１側およびＹ２側）には、多数列（複数）のテープフィーダ３４が配置されている。各テープフィーダ３４は、複数の部品２を所定の間隔を隔てて保持したテープが巻回されたリール（図示せず）を保持している。そして、リールが回転されてテープが送出されることにより、先端部から部品２が供給されるように構成されている。

また、基板搬送部３２の側方（Ｙ２側）には、テープフィーダ３４に加えて、半導体パッケージ等の大型のパッケージ部品からなる部品３が複数個載置されたトレイ部３５が配置されている。ここで、トレイ部３５には、部品３の情報に対応付けられて作成されたバーコード３５ａが付されている。そして、ヘッドユニット３３は、テープフィーダ３４およびトレイ部３５の各々から部品２および３を取得するとともに、所定の実装プログラムに基づいて基板１にこれらの部品２および３を個々に実装する機能を有している。

したがって、図４に示すように、部品実装装置３０を通過した基板１には、様々な大きさ（形状）を有する複数の部品２および３が、基板１の配線パターンに従って所定の向きに向けられた状態で実装される。

また、図１に示すように、部品外観検査装置４０は、光学検査装置であり、複数の部品２および３が実装されたリフロー前の基板１（図４参照）の実装状態（基板１および基板１に実装された部品２および３の外観）を、可視光を用いて検査する機能を有する。これにより、実装不良の有無が判定されて実装不良がある場合には直ちにオペレータに知らされるように構成されている。

ここで、第１実施形態では、稼動中の部品実装装置３０にオペレータの段取り作業により部品２および３が補給された場合に、補給された部品２および３の中で基板１に初めて実装される初品２ａおよび３ａ（初品部品）に対して、部品外観検査装置４０によって、この初品２ａおよび３ａの基板１への実装状態が検査されるように構成されている。図４を参照して説明すると、たとえば、部品実装装置３０により基板１に実装された部品２のうち、部品２ａがこの基板１に対して初めて実装された初品２ａ（初品部品）であった場合に、この初品２ａの実装状態のみが部品外観検査装置４０において検査される。同様に、基板１に実装された部品３のうち、部品３ａがこの基板１に対して初めて実装された初品３ａであった場合に、この初品３ａの実装状態のみが部品外観検査装置４０において検査される。したがって、初品２ａ（３ａ）以外の他の複数の部品２ｂ（３ｂ）は、この基板１においては初めて実装される「初品」には該当しないので、部品外観検査装置４０による検査が行われない。反対に、過去の生産時点において１つ目の部品２ｂや部品３ｂが初品扱いで実装された基板１が部品実装装置３０を通過した際は、この点が部品実装装置３０側で認識されてその時点での基板１に実装された部品２ｂや部品３ｂが、部品外観検査装置４０における検査対象部品（初品部品）に指定される。

なお、オペレータより稼動中の部品実装装置３０に部品２および３が補給される場合とは、たとえば、空になったテープフィーダ３４（図２参照）を取り外して複数の部品２が保持された新しいテープフィーダ３４に掛け替えたり、同じテープフィーダ３４において部品２の残り少なくなったテープ部品に新しいテープ部品を繋ぎ合わせるスプライシングを行ったり、空になったトレイ部３５（図２参照）から複数の部品３が載置された新しいトレイ部３５に置き換えたりして、実装予定の部品２および３を部品実装装置３０に補充することを意味している。したがって、たとえば同じ品種のＩＣチップであっても、オペレータが部品実装装置３０に新たに補給したＩＣチップの１つ目が基板１に実装される際には、この１つ目のＩＣチップの検査が部品外観検査装置４０で行われる。この際、補給前のＩＣチップと補給後のＩＣチップの基板１における実装位置が同じ場所であっても、補給後に初実装となる１つ目のＩＣチップは「初品」に該当する。このように、部品２ａや３ａなど、基板１に対して初めて実装される初品のみが部品外観検査装置４０での外観検査の対象とされるので、たとえ検査結果に誤判定（虚報）が発生しても、オペレータが逐一対応する回数が減らされる。また、検査プログラム（検査データ）が精度不足であったとしても、オペレータの対応頻度は低いので、この検査方法を運用しても不都合は生じない。

また、第１実施形態では、部品実装装置３０に補給される部品２や部品３の情報が部品の補給時に部品実装装置３０に個別に記憶可能に構成されている。たとえば、オペレータがトレイ部３５に載置された新規の部品３を部品実装装置３０に補給する際、事前にバーコードリーダ３０１（図２参照）を用いてトレイ部３５のバーコード３５ａ（図２参照）を読み取らせることによって、補給される部品３の情報が部品実装装置３０に記憶されるように構成されている。テープフィーダ３４の掛け替え（交換）やテープスプライシング時も同様であり、バーコードリーダ３０１を用いてテープフィーダ３４に付されたバーコード（図示せず）を読み取って補給される部品２の情報が記憶されるように構成されている。また、補給される部品の情報は、管理コンピュータ８０側でも管理されている。そして、部品実装装置３０に記憶された部品２や部品３の情報と、部品実装装置３０に搬入された基板１の情報（基板ＩＤ）とに基づいて、各部品が上記した「初品」に該当するか否かが判定される。また、部品実装装置３０での判別結果に基づいて、部品外観検査装置４０により「初品」と認識された初品２ａ（３ａ）の基板１への実装状態が検査されるように構成されている。

また、部品実装装置３０は、図２に示すように、ヘッドユニット３３をＸ方向に移動可能に支持する支持部３６と、支持部３６全体をＹ方向に移動させる移動機構部３７とを備える。ヘッドユニット３３は、ボールナット（図示せず）が取り付けられたスライド部３３ａを有する。支持部３６には、Ｘ方向に延びるボールネジ軸３６ａと、サーボモータ３６ｂと、ボールネジ軸３６ａに沿って延びるガイド部３６ｃとが設けられている。これにより、ヘッドユニット３３は、スライド部３３ａがガイド部３６ｃにガイドされながらボールネジ軸３６ａの回転とともにＸ方向に移動される。また、支持部３６には、ボールナット３６ｄ（破線）が取り付けられるとともに、移動機構部３７には、Ｙ方向に延びるボールネジ軸３７ａとサーボモータ３７ｂとが設けられている。これにより、支持部３６は、ボールネジ軸３７ａの回転とともにボールネジ軸３７ａに螺合されるボールナット３６ｄとともにＹ方向に移動される。したがって、ヘッドユニット３３は、ボールネジ軸３６ａおよび３７ａがそれぞれ回転されて、基台３１上をＸ−Ｙ平面に沿って任意の位置に移動することが可能に構成されている。

また、ヘッドユニット３３は、図３に示すように、スライド部３３ａに固定されたヘッド部３３ｂと、ヘッド部３３ｂの端部（Ｘ２側）に取り付けられた撮像部３８とを有する。また、ヘッド部３３ｂは、基板１と対向する下面側（Ｚ１側）に設けられＸ方向に配列された複数（６個）の吸着ノズル３３ｃをさらに有する。各々の吸着ノズル３３ｃは、負圧発生機（図示せず）によりノズル先端部に発生させた負圧によって部品２および３を吸着して保持する機能を有する。また、基台３２上には、吸着ノズル３３ｃへの部品２の吸着状態を下方から撮像する撮像部３９が搭載されている。

また、部品実装装置３０は、図２に示すように、操作部３００を備えている。操作部３００には、上記したバーコードリーダ３０１が設けられており、操作部３００は、キーボード３０２による情報入力に加えて、バーコードリーダ３０１により読み取った情報を入力することが可能に構成されている。また、部品実装装置３０の制御部３０ａは、管理コンピュータ８０から配信される生産プログラムおよび自己の実装プログラムに基づいて、サーボモータ３６ｂ、サーボモータ３７ｂ、吸着ノズル３３ｃを駆動するとともに、吸着ノズル３３ｃの負圧発生機構（図示せず）および撮像部３８および３９などを制御する。

また、部品実装装置３０には、図３に示すように、カバー３０６が基台３１上に設けられたケーシング３０７に取り付けられている。カバー３０６は、ケーシング３０７に対して上方（矢印Ｕ方向）に回動可能であり、オペレータが基板搬送部３２にアクセス可能に構成されている。

部品外観検査装置４０は、図５に示すように、基台４１と、基台４１上（紙面手前側）に設けられた基板搬送部４２と、基板搬送部４２の上方をＸ−Ｙ平面に沿って移動可能な撮像部４３とを備えている。撮像部４３は、基板搬送部４２上に固定された基板１に所定位置に実装（仮実装）された部品２を撮像して部品２の外観検査を行う機能を有する。

ここで、第１実施形態では、補給された部品２および３の中で基板１に初めて実装される初品２ａおよび３ａ（初品部品）の実装状態が部品外観検査装置４０によって検査される際、撮像部４３により撮像された初品２ａおよび３ａの基板１への実装状態の撮像結果（画像データ）に基づいて、初品２ａおよび３ａの実装状態が検査されるように構成されている。

また、第１実施形態では、部品実装装置３０において基板１に初品２ａおよび３ａが実装された際、初品２ａおよび３ａ、および、基板１への初品２ａおよび３ａの実装位置に関する「初品実装情報」が、部品外観検査装置４０に送信されるように構成されている。そして、部品外観検査装置４０においては、部品実装装置３０から送信された「初品実装情報」に基づいて、初品２ａおよび３ａの基板１への実装状態が検査されるように構成されている。

この点を具体的に説明する。すなわち、図４に示すように、各々の基板１には、バーコード１ｅが付されている。このバーコード１ｅには、基板１が有するシリアル番号などの基板ＩＤに相当する情報が含まれている。この場合、基板１は、割り基板１ａ〜１ｄを含み、割り基板１ａ〜１ｄは、各々が互いに異なる配線パターンを有するといったような情報がバーコード１ｅに含まれている。そして、部品実装装置３０では、生産プログラムに基づき、搬入された基板１毎に基板ＩＤが認識されるように構成されている。さらに、部品実装装置３０では、上述のように、実装される部品２および３が個々に識別されるので、基板ＩＤに基づき認識された個々の基板１に実装される全ての部品２および３の内容が予め特定されるように構成されている。

したがって、部品実装装置３０では、基板１（割り基板１ａ〜１ｄ）のどの箇所にどの部品が実装されたか（実装予定か）が、基板搬入等を含む実装動作とともに把握される。すなわち、基板１（割り基板１ａ）の所定の位置に初品２ａおよび３ａが実装された場合、これが基板１への初品２ａおよび３ａの実装位置に関する「初品実装情報」となって、部品外観検査装置４０に送信されるように構成されている。図４の例では、初品としての２種類の初品２ａおよび３ａが、割り基板１ａの図中に示す位置にそれぞれ１個づつ実装されたという「初品実装情報」が生成される。また、このような「初品実装情報」は、管理コンピュータ８０（図１参照）の記憶部８０ｂに対しても随時記憶（更新）される。

したがって、部品外観検査装置４０においては、部品実装装置３０から送信された「初品実装情報」に基づいて、初品２ａおよび３ａの基板１への実装状態が検査されるように構成されている。実装済みの基板１が搬入され、かつ、この基板１に「初品実装情報」が付随していた場合、図５に示すように、部品外観検査装置４０の撮像部４３が初品２ａおよび３ａの上方の位置まで移動されて各々の部品の識別マーク「０８３１」および「１０３６」（図４参照）を含む初品２ａおよび３ａの外観を撮像する。そして、撮像された画像データに基づき、割り基板１ａに初品２ａおよび３ａとして扱われた部品が、部品自体を間違えることなく実装されているか否かの部品正誤判定や、割り基板１ａに対する実装の向き（Ｘ方向、Ｙ方向）の正誤判定などが行われる。

また、図４に示すように、部品外観検査装置４０における基板搬送部４２は、部品実装後の基板１を搬入する搬入用コンベア４２ａと、検査後の基板１を搬出する搬出用コンベア４２ｂと、搬入用コンベア４２ａと搬出用コンベア４２ｂとの間に設けられた検査用コンベア４２ｃとを有する。検査用コンベア４２ｃには、ボールナット（図示せず）と、Ｙ方向に延びるボールネジ軸４２ｄとサーボモータ４２ｅとが設けられている。これにより、検査用コンベア４２ｃは、ボールネジ軸４２ｄの回転とともにボールネジ軸４２ｄに螺合されるボールナットとともにＹ方向に移動される。

また、部品外観検査装置４０は、撮像部４３をＸ方向に移動可能に支持する支持部４４を備える。支持部４４には、ボールナット（図示せず）と、Ｘ方向に延びるボールネジ軸４４ａとサーボモータ４４ｂとが設けられている。これにより、撮像部４３は、ボールネジ軸４４ａの回転とともにボールネジ軸４４ａに螺合されるボールナットとともにＸ方向に移動される。したがって、部品外観検査装置４０では、サーボモータ４２ｅおよびサーボモータ４４ｂが回転駆動されることにより撮像部４３が検査用コンベア４２ｃに対して相対的にＸＹ方向に移動される。これにより、上記したように、撮像部４３により基板１（割り基板１ａ）の初品２ａおよび３ａが実装された部分の外観画像が順次撮像されて、その撮像画像に基づいて実装部分の外観検査が行われる。

また、部品外観検査装置４０の制御部４０ａは、管理コンピュータ８０から配信される生産プログラムおよび自己の検査プログラムに基づいて、サーボモータ４２ｅ、サーボモータ４４ｂおよび撮像部４３などを制御するように構成されている。

リフロー炉５０は、図１に示すように、加熱処理を行うことにより半田を溶融させて部品２を基板１上の電極部に接合する役割を有する。また、アンローダ６０は、部品２が実装された後の基板１を回路基板製造ライン１０１から排出する役割を有する。このようにして、第１実施形態における部品実装システム１００は構成されている。

次に、図２および図６を参照して、部品実装装置３０に対してオペレータが基板１に実装する部品２の段取り作業（掛け替え作業）を行う際の制御部３０ａ（図１参照）の制御処理フローについて説明する。

本制御フローは、オペレータによる部品２（図２参照）などの段取り作業（掛け替え作業）とともに実行される。たとえば、オペレータが、空になったトレイ部３５（図２参照）を部品実装装置３０（図２参照）から一旦取り出して、新しい部品３（図２参照）を載置したトレイ部３５を部品実装装置３０の所定位置にセットする。この際、オペレータは、バーコードリーダ３０１（図２参照）を使用してトレイ部３５に付されたバーコード３５ａ（図２参照）を読み取る。このようなオペレータの段取り作業を前提として、以下の制御フローが実行される。

具体的には、図６に示すように、まず、ステップＳ１では、制御部３０ａ（図１参照）により部品３（図２参照）の掛け替え（詰め替え）があったか否かが判断される。なお、バーコードリーダ３０１（図２参照）を使用した掛け替え部品のバーコード３５ａの読み取りが行われず、オペレータによる部品３の掛け替えがないと判断された場合（Ｎｏ判定）には、本制御は終了される。

ステップＳ１において、部品３の掛け替えが行われたと判断された場合（Ｙｅｓ判定）には、ステップＳ２に進む。すなわち、オペレータが新しい部品３を複数載置したトレイ部３５を部品実装装置３０にセットする際に、バーコードリーダ３０１を使用して読み取られたバーコード３５ａの情報が部品実装装置３０に受け付けられた場合に、部品３の掛け替えが行われたと判断される。

そして、ステップＳ２では、読み取られたバーコード３５ａに対応するトレイ部３５の部品３の情報が、制御部３０ａの指令に基づいて部品実装装置３０に記憶されて本制御は終了される。部品実装装置３０では、このようにして、掛け替えが行われた部品３に関する情報が、実装動作前に登録される。

次に、図１、図２、図４および図７を参照して、部品実装装置３０において部品２および３の実装動作が行われる際の制御部３０ａ（図１参照）の制御処理フローについて説明する。

図７に示すように、ステップＳ２１では、制御部３０ａ（図１参照）により基板搬送部３２（図２参照）が駆動されて、印刷後の基板１（図１参照）が部品実装装置３０（図２参照）内の実装位置まで搬入される。そして、ステップＳ２２では、生産プログラム（実装プログラム）にしたがって部品２および３（図４参照）の実装動作が行われる。

ここで、第１実施形態では、ステップＳ２３において、複数の部品２および３の中で、基板１に初めて実装される部品（初品２ａおよび３ａ（図４参照））が存在するか否かが判断される。すなわち、部品実装装置３０においては、部品実装装置３０に搬入された基板１が有する基板ＩＤと、この基板１に実装される予定の部品２および３の内容（部品情報）とが管理コンピュータ８０（図１参照）が管理する生産プログラムに基づいて予め把握されるので、この基板１に初めて実装される初品２ａおよび３ａが存在する場合には、「初品実装情報」が生成される。したがって、制御部３０ａにおいては、「初品実装情報」に基づいて、ステップＳ２３の判断が行われる。なお、基板１に初めて実装される初品２ａおよび３ａが存在しないと判断された場合（Ｎｏ判定）には、ステップＳ２６に進み、基板搬送部３２が駆動されて、いずれも初品には該当しない複数の部品２（２ｂ）および部品３（３ｂ）のみが実装された実装後の基板１（図１参照）が搬出される。そして、本制御は終了される。

また、ステップＳ２３において、「初品実装情報」に基づき、複数の部品２および３の中で基板１に初めて実装される初品２ａおよび３ａが存在すると判断された場合（Ｙｅｓ判定）には、ステップＳ２４では、ステップＳ２３で生成された「初品実装情報」が、部品実装装置３０に記憶される。

その後、ステップＳ２５では、初品実装情報の更新処理が行われる。すなわち、「初品実装情報」を有する基板１の次（後）に部品実装装置３０に搬入される基板１に対しては、先（前）の基板１で実装された初品２ａおよび３ａ（図４参照）が「この基板１では、もはや初品ではない（検査済みの部品２ｂおよび３ｂ扱いとなる）」という情報を付加するデータ処理が行われる。これにより、次（後）の基板１については、先（前）の基板１に付随する初品実装情報は生成されない。その後、ステップＳ２６に進み、基板搬送部３２が駆動されて、初品２ａ（３ａ）を含む複数の部品２および３が実装された実装後の基板１が搬出される。これにより、本制御は終了される。

次に、図１、図４、図５および図８を参照して、部品外観検査装置４０において部品の実装状態の外観検査が行われる際の制御部４０ａ（図１参照）の制御処理フローについて説明する。

図８に示すように、ステップＳ３１では、制御部４０ａ（図１参照）により、複数の部品２および３（図４参照）が実装された基板１（図４参照）が検査位置まで搬入される。そして、ステップＳ３２では、部品実装装置３０（図１参照）が生成した「初品実装情報」が、ネットワークハブ７０（図１参照）を介して部品外観検査装置４０（図５参照）に読み込まれる。

ここで、第１実施形態では、ステップＳ３３において、制御部４０ａにより、この基板１に関する「初品実装情報」に基づき、複数の部品２および３の中で、基板１に初めて実装される初品２ａおよび３ａが存在するか否かが判断される。なお、基板１に初めて実装される初品２ａおよび３ａが存在しないと判断された場合（Ｎｏ判定）には、ステップＳ３５に進み、基板搬送部４２（搬出用コンベア４２ｂ）が駆動されて、複数の部品２および３が実装された実装後の基板１が搬出される。すなわち、基板１は、実装状態の検査（外観検査）が行われずに部品外観検査装置４０から搬出される。そして、本制御は終了される。

また、ステップＳ３３において、初品実装情報に基づき、複数の部品２および３の中で基板１に初めて実装される初品２ａおよび３ａが存在すると判断された場合（Ｙｅｓ判定）には、ステップＳ３４では、生産プログラム（検査プログラム）にしたがって初品２ａおよび３ａの実装状態の検査（外観検査）が行われる。すなわち、部品外観検査装置４０では、サーボモータ４２ｅ（図５参照）およびサーボモータ４４ｂ（図５参照）が回転駆動されることにより撮像部４３（図５参照）が検査用コンベア４２ｃ（図５参照）に対して相対的にＸＹ方向に移動されて撮像部４３により基板１の初品２ａおよび３ａが実装された箇所の外観が順次撮像されて、その撮像画像データに基づいて実装部品（初品部品）の外観検査が行われる。そして、ステップＳ３５に進み、基板搬送部４２（搬出用コンベア４２ｂ）が駆動されて、初品２ａ（３ａ）を含む複数の部品２および３が実装された実装後の基板１が搬出される。これにより、本制御は終了される。

第１実施形態では、上記のように、部品実装装置３０と部品外観検査装置４０とを備え、部品実装装置３０に部品２および３が補給された場合に、補給された部品２および３の中で基板１に初めて実装される初品２ａおよび３ａに対して部品外観検査装置４０により初品２ａおよび３ａの基板１への実装状態を検査するように構成することによって、部品外観検査装置４０においては、補給された部品２および３の中で基板１に初めて実装される初品２ａおよび３ａを対象とした基板１への実装状態の検査のみが実施されるので、初品２ａおよび３ａを含めた基板１へ実装される全ての部品２および３を対象とした実装状態の検査が実施されない分、検査時間が省かれる。すなわち、基板１に新規に実装される複数の部品２および３が部品実装装置３０に補給された場合であっても、部品外観検査装置４０における検査時間の短縮化を図ることができる。

また、第１実施形態では、部品実装装置３０に補給される部品２および３の情報が部品２および３の補給時に部品実装装置３０に記憶可能に構成されており、部品実装装置３０に記憶された部品２および３の情報に基づいて初品２ａおよび３ａを判定するとともに、部品外観検査装置４０により初品２ａおよび３ａの基板１への実装状態を検査するように構成されている。これにより、部品２および３の補給時に部品実装装置３０に記憶された部品２および３の情報を有効に利用して、初品２ａおよび３ａに対する基板１への実装状態の検査実施の有無を容易に判別することができる。

また、第１実施形態では、部品外観検査装置４０は、部品２および３の実装状態を撮像する撮像部４３を備えており、撮像部４３により撮像された初品２ａおよび３ａの基板１への実装状態の撮像結果に基づいて、初品２ａおよび３ａの基板１への実装状態を検査するように構成されている。これにより、基板１に実装された初品２ａおよび３ａの実装状態（外観）を撮像部４３を用いて撮像した結果に基づいて、初品２ａおよび３ａの基板１への実装状態の良否を容易に検査することができる。

また、第１実施形態では、部品実装装置３０において基板１に初品２ａおよび３ａが実装された際、初品２ａおよび３ａおよび初品２ａおよび３ａの実装位置に関する「初品実装情報」が部品外観検査装置４０に送信されるように構成されており、部品外観検査装置４０は、部品実装装置３０から送信された「初品実装情報」に基づいて、初品２ａおよび３ａの基板１への実装状態を検査するように構成されている。これにより、部品外観検査装置４０においては、初品実装情報に基づいて初品が実装された基板１と、この基板１における初品２ａおよび３ａの実装位置とを確実に特定した状態で、初品の基板１への実装状態（外観）を検査することができる。

（第２実施形態）
次に、図１、図２、図４、図５、図９および図１０を参照して、第２実施形態について説明する。本発明の第２実施形態による部品実装システム２００では、上記第１実施形態と異なり、部品実装装置３０による実装段階で「初品」と判断された場合に部品実装装置３０自体でその部品の外観（実装状態）を撮像して画像データを部品外観検査装置４０に転送するとともに、部品外観検査装置４０で画像データに対する実装状態の良否判定を行って初品部品の検査が行われるように構成されている。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の構成には、第１実施形態と同じ符号を付して図示している。

本発明の第２実施形態における部品実装システム２００（図１参照）においては、部品実装装置３０のヘッドユニット３３に取り付けられた撮像部３８（図２参照）を使用して、実装段階で「初品」と判断された初品２ａおよび３ａ（図４参照）の基板１に対する実装状態を撮像するように構成している。これにより、上記第１実施形態のように部品実装装置３０から搬出された基板１が部品外観検査装置４０に搬入されて部品外観検査装置４０の撮像部４３（図５参照）を使用して初品の検査を行うまでもなく、部品実装装置３０で撮像された初品２ａおよび３ａの外観に関する画像データのみがネットワークハブ７０（図１参照）を介して部品外観検査装置４０（図１参照）へ転送されて、部品外観検査装置４０でこの転送された画像データに基づく初品２ａおよび３ａの検査が実施されるように構成されている。したがって、基板１が部品実装装置３０から搬出され部品外観検査装置４０に搬入される時間を必要とすることなく、初品２ａおよび３ａの実装状態の検査を行うことが可能とされている。

まず、図１、図２、図４および図９を参照して、部品実装装置３０において部品２および３の実装動作が行われる際の制御部３０ａ（図１参照）の制御処理フローについて説明する。

図９に示すように、ステップＳ５１では、制御部３０ａ（図１参照）により基板搬送部３２（図２参照）が駆動されて、印刷後の基板１（図１参照）が実装位置まで搬入される。そして、ステップＳ５２では、生産プログラム（実装プログラム）にしたがって部品２および３の実装動作が行われる。そして、ステップＳ５３では、複数の部品２および３の中で、基板１に初めて実装される初品２ａおよび３ａ（図４参照）が存在するか否かが判断される。なお、基板１に初めて実装される初品２ａおよび３ａが存在しないと判断された場合（Ｎｏ判定）には、ステップＳ５９に進み、基板搬送部３２が駆動されて、いずれも初品には該当しない複数の部品２（２ｂ）および部品３（３ｂ）が実装された実装後の基板１が搬出される。これにより、本制御は終了される。

ここで、第２実施形態では、ステップＳ５３において、「初品実装情報」に基づき、複数の部品２および３の中で基板１に初めて実装される初品２ａおよび３ａが存在すると判断された場合（Ｙｅｓ判定）には、ステップＳ５４では、制御部３０ａ（図１参照）によりヘッドユニット３３に取り付けられた撮像部３８（図２参照）が駆動されて基板１に実装済みの初品２ａおよび３ａの実装状態の撮像が行われる。

そして、ステップＳ５５では、撮像部３８により撮像された初品２ａおよび３ａ（図４参照）の画像データを部品外観検査装置４０（図１参照）に送信するとともに、部品外観検査装置４０に対してこの画像データに関する外観検査の依頼が行われる。

その後、ステップＳ５６では、制御部３０ａにより部品外観検査装置４０から検査結果が取得される。そして、ステップＳ５７では、検査結果が合格か否かが判断される。ステップＳ５７において不合格と判断された場合（Ｎｏ判定）、ステップＳ５８では、警報音や警報色のランプなどを作動させるとともに、生産プログラム（実装プログラム）が停止される。これにより、後続の基板１への部品２および３の実装動作が中止される。そして、ステップＳ５９に進み、基板搬送部３２が駆動されて、実装状態が不良な初品２ａおよび３ａを含む複数の部品２および３が実装された実装後の基板１（不良品）が搬出される。これにより、本制御は終了される。

また、ステップＳ５７において合格と判断された場合（Ｙｅｓ判定）、ステップＳ５９に進み、基板搬送部３２が駆動されて、実装状態が良好な初品２ａおよび３ａを含む他の複数の部品２および３が実装された実装後の基板１（検査合格品）が搬出される。これにより、本制御は終了される。

次に、図１、図４、図５および図１０を参照して、部品外観検査装置４０において部品の実装状態の外観検査が行われる際の制御部４０ａ（図１参照）の制御処理フローについて説明する。

図１０に示すように、ステップＳ６１では、制御部４０ａ（図１参照）により、部品実装装置３０（図１参照）から実装状態の検査（外観検査）の依頼が受信されたか否かが判断されるとともに、部品実装装置３０から外観検査の依頼が受信されたと判断されるまでこの判断が繰り返される。

ステップＳ６１において部品実装装置３０から外観検査の依頼が受信されたと判断された場合、ステップＳ６２では、部品実装装置３０から初品２ａおよび３ａの画像データを取得する。そして、ステップＳ６３では、生産プログラム（検査プログラム）にしたがって画像データに基づく初品２ａおよび３ａの実装状態の検査が行われる。そして、ステップＳ６４では、検査結果を部品実装装置３０に送信する処理が行われて、本制御は終了される。

第２実施形態では、上記のように、部品実装装置３０は、部品２の実装状態を撮像する撮像部３８を含み、部品実装装置３０において基板１に初品２ａおよび３ａが実装された場合に、撮像部３８により撮像された初品２ａおよび３ａの基板１への実装状態の撮像結果に基づいて、部品外観検査装置４０において初品２ａおよび３ａの基板１への実装状態を検査するように構成されている。これにより、部品実装装置３０において基板１に初品２ａおよび３ａが実装された時点で部品実装装置３０の撮像部３８を用いて初品２ａおよび３ａの基板１への実装状態を撮像することができるので、初品２ａおよび３ａが実装された基板１が部品実装装置３０から部品外観検査装置４０に移動された後に部品外観検査装置４０において撮像されるなどして初品２ａおよび３ａの基板１への実装状態が検査される場合と比較して、部品外観検査装置４０においては初品２ａおよび３ａが実装された基板１を搬入せずとも部品実装装置３０による実装状態の撮像結果に基づいた初品２ａおよび３ａの実装状態の検査（良否判定）のみを行わせることができる。この結果、検査時間の短縮化を一層図ることができる。

また、第２実施形態では、部品実装装置３０において初品２ａおよび３ａの基板１への実装状態が撮像された後、直ちに部品実装装置３０による実装状態の撮像結果に基づいた初品２ａおよび３ａの実装状態の検査（良否判定）が部品外観検査装置４０において行われて実装不良が発見された場合に、実装不良が発見された時点で回路基板製造ライン１０１（部品実装装置３０による実装動作）を停止させることができる。したがって、初品２ａおよび３ａが実装された基板１の後続の基板１に対して、初品２ａおよび３ａが実装された位置と同じ位置の部品２ｂおよび３ｂ（図４参照）の実装不良が繰り返されることを即座に回避することができる。これによっても、実装不良を有する基板１が連続して製造されない分、回路基板製造ライン１０１の生産性を向上させることができる。

また、第２実施形態では、撮像部３８により撮像された初品２ａおよび３ａの基板１への実装状態の画像データが部品実装装置３０から部品外観検査装置４０に送信されるように構成されており、部品外観検査装置４０は、部品実装装置３０から送信された画像データに基づいて、初品２ａおよび３ａの基板１への実装状態（外観）を検査するように構成されている。これにより、部品外観検査装置４０においては、部品実装装置３０から送信された画像データに基づいた初品２ａおよび３ａの基板１への実装状態の検査（良否判定）を容易に行うことができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記第１および第２実施形態では、部品外観検査装置４０を部品実装装置３０のすぐ下流側に隣接して配置した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、本発明の「部品検査装置」を、部品実装システム１００におけるリフロー炉５０の下流側に配置してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、管理コンピュータ８０により部品実装システム１００内の各装置を統括制御する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、管理コンピュータを設けなくてもよく、部品実装装置３０（制御部３０ａ）と部品外観検査装置４０（制御部４０ａ）との相互通信に基づいて基板１に初めて実装される初品２ａおよび３ａの実装状態の検査を行うように構成してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、補給する部品３の情報を部品実装装置３０に記憶させる際に、たとえばトレイ部３５に付されたバーコード３５ａを読み取らせる例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ＱＲコード（登録商標）などの２次元コードを使用して、補給する部品３の情報を部品実装装置３０に記憶させてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、実装対象となる基板１が割り基板１ａ〜１ｄを含む例について示したが、本発明はこれに限られない。割り基板ではない１枚ものの基板に部品２および３を実装する際にも、本発明を適用することが可能である。

また、上記第２実施形態では、基板１に対する部品２および３の実装動作を完了した後に、ヘッドユニット３３に取り付けられた撮像部３８を初品２ａおよび３ａの上方に移動させて初品２ａおよび３ａを撮像した例について示したが、本発明はこれに限られない。部品２および３の実装中に初品２ａおよび３ａを実装した時点で、初品２ａおよび３ａを実装した吸着ノズル３３ｃの位置に撮像部３８を即座に移動させて初品２ａおよび３ａを撮像してもよい。そして、撮像後の画像データに基づいて部品外観検査装置４０において即座に外観検査を行うことが可能となるので、初品２ａおよび３ａではない他の部品２ｂおよび３ｂの実装動作が完了するまでもなく、実装動作と初品２ａおよび３ａの実装状態の検査とを並行することができる分、検査時間（サイクルタイム）をより一層短縮化することができる。

また、上記第２実施形態では、実装後の初品２ａおよび３ａを撮像する際、部品実装装置３０のヘッドユニット３３を駆動させて撮像部３８を移動させて初品２ａおよび３ａを撮像する例について示したが、本発明はこれに限られない。撮像部３８をヘッドユニット３３とは異なる独立した移動機構部に取り付けて実装後の初品２ａおよび３ａを撮像するように構成してもよい。すなわち、ヘッドユニット３３により初品２ａおよび３ａを実装した直後に、別な移動機構部により駆動された撮像部３８を即座に初品２ａおよび３ａの上方に移動させて初品を撮像することが可能となる。そして、撮像後の画像データに基づいて部品外観検査装置４０において即座に外観検査を行うことが可能となるので、他の部品２ｂおよび３ｂの実装動作が完了するまでもなく、実装動作と初品２ａおよび３ａの実装状態の検査とを並行することができる分、検査時間（サイクルタイム）をより一層短縮化することができる。

また、上記第１および第２実施形態では、説明の便宜上、部品実装装置３０の制御部３０ａの制御処理および部品外観検査装置４０の制御部４０ａの制御処理を、処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部３０ａおよび４０ａの制御処理を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。

１ 基板
２、３ 部品
２ａ、３ａ 初品
２ｂ、３ｂ 部品
３０ 部品実装装置
３８、３９ 撮像部
４０ 部品外観検査装置（部品検査装置）
１００、２００ 部品実装システム

Claims (6)

1. 部品を基板に実装する部品実装装置と、
   前記部品実装装置による前記部品の前記基板への実装状態を検査する部品検査装置とを備え、
   前記部品実装装置に前記部品が補給された場合に、補給された前記部品の中で前記基板に初めて実装される初品に対して前記部品検査装置により前記初品の前記基板への実装状態を検査するように構成されている、部品実装システム。
2. 前記部品実装装置に補給される前記部品の情報が前記部品の補給時に前記部品実装装置に記憶可能に構成されており、
   前記部品実装装置に記憶された前記部品の情報に基づいて前記初品を判定するとともに、前記部品検査装置により前記初品の前記基板への実装状態を検査するように構成されている、請求項１に記載の部品実装システム。
3. 前記部品の実装状態を撮像する撮像部をさらに備え、
   前記部品検査装置は、前記撮像部により撮像された前記初品の前記基板への実装状態の撮像結果に基づいて、前記初品の前記基板への実装状態を検査するように構成されている、請求項１または２に記載の部品実装システム。
4. 前記部品実装装置において前記基板に前記初品が実装された際、前記初品および前記初品の実装位置に関する初品実装情報が前記部品検査装置に送信されるように構成されており、
   前記部品検査装置は、前記部品実装装置から送信された前記初品実装情報に基づいて、前記初品の前記基板への実装状態を検査するように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の部品実装システム。
5. 前記部品実装装置は、前記部品の実装状態を撮像する撮像部を含み、
   前記部品実装装置において前記基板に前記初品が実装された場合に、前記撮像部により撮像された前記初品の前記基板への実装状態の撮像結果に基づいて、前記部品検査装置において前記初品の前記基板への実装状態を検査するように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の部品実装システム。
6. 前記撮像部により撮像された前記初品の前記基板への実装状態の画像データが前記部品実装装置から前記部品検査装置に送信されるように構成されており、
   前記部品検査装置は、前記部品実装装置から送信された前記画像データに基づいて、前記初品の前記基板への実装状態を検査するように構成されている、請求項５に記載の部品実装システム。

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