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公開番号2024148524
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-18
出願番号2023061723
出願日2023-04-05
発明の名称対基板作業装置及び対基板作業方法
出願人株式会社FUJI
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類H05K 13/04 20060101AFI20241010BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】メンテナンス時期を予測してエラー停止前にメンテナンス作業を行うための技術を提供する。
【解決手段】対基板作業装置は、基板作業部と、撮像部と、制御部とを備える。基板作業部は、基板に対して所定の作業を行う。撮像部は、装置内の所定の位置に設けられた基準マークを含む画像を撮像する。制御部は、画像中の基準マークを検出した結果に基づき、基板に対して基板作業部の位置決めを行う。制御部は、劣化判定処理部と、メンテナンス通知部とを備える。劣化判定処理部は、基準マークの輝度値の最大値の減少、基準マークの輝度値の一次微分最大値D1の減少、及び基準マークの形状の悪化、から選択される少なくとも1つの判断材料に基づき、基準マークの劣化の有無を判定する。メンテナンス通知部は、基準マークの劣化ありと判定した場合に、メンテナンスの時期がきたことを通知する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
基板に対して所定の作業を行う基板作業部と、
装置内の所定の位置に設けられた基準マークを含む画像を撮像する撮像部と、
前記画像中の前記基準マークを検出した結果に基づき、前記基板に対して前記基板作業部の位置決めを行う制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記基準マークの輝度値の最大値の減少、前記基準マークの輝度値の一次微分最大値の減少、及び前記基準マークの形状の悪化、から選択される少なくとも１つの判断材料に基づき、前記基準マークの劣化の有無を判定する劣化判定処理部と、
前記劣化判定処理部が前記基準マークの劣化ありと判定した場合に、メンテナンスの時期がきたことを通知するメンテナンス通知部と、
を備える、対基板作業装置。
続きを表示（約 870 文字）【請求項２】
前記劣化判定処理部は、前記３つの判断材料、前記基準マークの輝度値の最小値の増加、及び前記基準マークの輝度値の最大値から最小値を減じた値である振幅の減少、から選択される少なくとも１つの判断材料に基づき、劣化有無判定を行う、請求項１に記載の対基板作業装置。
【請求項３】
前記劣化判定処理部は、
前記基準マークの輝度値の一次微分最大
値
の減少を第１の判断材料とし、かつ、前記基準マークの輝度値の一次微分最大
値
の減少を除く前記複数の判断材料から選択される１つの判断材料を第２の判断材料とし、
前記第１及び第２の判断材料に基づき、劣化有無判定を行う、
請求項２に記載の対基板作業装置。
【請求項４】
前記基準マークは、円形状を有しており、
前記基準マークの形状の悪化とは、前記円形状の真円度または円形度の悪化である、
請求項１～３のいずれか１項に記載の対基板作業装置。
【請求項５】
前記対基板作業装置は、部品実装装置であり、
前記基板作業部は、保持した電子部品を基板に装着する装着ヘッドを備えており、
前記基準マークは、前記装着ヘッドに設けられている、
請求項１～３のいずれか１項に記載の対基板作業装置。
【請求項６】
所定の位置に設けられた基準マークを含む画像を撮像し、前記画像中の前記基準マークを検出した結果に基づき、基板に対して基板作業部の位置決めを行う対基板作業方法であって、
前記基準マークの輝度値の最大値の減少、前記基準マークの輝度値の一次微分最大値の減少、及び前記基準マークの形状の悪化、から選択される少なくとも１つの判断材料に基づき、前記基準マークの劣化の有無を判定する劣化判定ステップと、
前記基準マークの劣化ありと判定した場合に、メンテナンスの時期がきたことを通知するメンテナンス通知ステップと、
を含む、対基板作業方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示する技術は、対基板作業装置及び対基板作業方法に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、所定の位置に設けられた基準マークを含む画像を撮像し、画像中の基準マークを検出した結果に基づき、基板に対して基板作業部の位置決めを行う対基板作業装置がよく知られている。例えば、対基板作業装置が部品実装装置である場合の従来技術としては、特許文献１に開示されたものがある。また、基準マークを検出した結果に基づき基板に対して基板作業部の位置決めを行う場合において、基準マークに汚れが付着している等の理由により、基準マークの位置が正常に検出されなくなることがある。このような基準マークの位置の誤検出が発生したときに、異常を検知する従来技術としては、特許文献２に開示されたものがある。特許文献２の従来技術では、異常を検知して部品実装装置をエラー停止することで、基板に対する電子部品の実装精度の低下を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－０１５３５７号公報
ＷＯ２０１９／１８７０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術のように異常を検知して装置をエラー停止させる技術では、部品実装作業等の対基板作業をエラー停止後に再開するためには、汚れ等により劣化した基準マークの清掃などといった、突発的なメンテナンス作業を行うことが必要になる。すなわち、従来技術においては、異常検知による突然の装置のエラー停止が実際に発生してからメンテナンス作業を行っており、メンテナンス時期を予測してエラー停止前にメンテナンス作業を行うことはできていなかった。本明細書は、メンテナンス時期を予測してエラー停止前にメンテナンス作業を行うための技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書は、基板作業部と、撮像部と、制御部とを備える対基板作業装置を開示する。基板作業部は、基板に対して所定の作業を行う。撮像部は、装置内の所定の位置に設けられた基準マークを含む画像を撮像する。制御部は、画像中の基準マークを検出した結果に基づき、基板に対して基板作業部の位置決めを行う。制御部は、劣化判定処理部と、メンテナンス通知部とを備える。劣化判定処理部は、基準マークの輝度値の最大値の減少、基準マークの輝度値の一次微分最大値の減少、及び基準マークの形状の悪化、から選択される少なくとも１つの判断材料に基づき、基準マークの劣化の有無を判定する。メンテナンス通知部は、劣化判定処理部が基準マークの劣化ありと判定した場合に、メンテナンスの時期がきたことを通知する。上述した構成によると、劣化判定処理部が上記の判断材料に基づいて基準マークの劣化の有無を判定するため、基準マークの劣化を適切に予測することができる。よって、メンテナンス時期を予測してエラー停止前にメンテナンス作業を行うことができる。
【０００６】
また、本明細書は、所定の位置に設けられた基準マークを含む画像を撮像し、画像中の基準マークを検出した結果に基づき、基板に対して基板作業部の位置決めを行う対基板作業方法を開示する。この対基板作業方法は、劣化判定ステップと、メンテナンス通知ステップと、を含む。劣化判定ステップでは、基準マークの輝度値の最大値の減少、基準マークの輝度値の一次微分最大値の減少、及び基準マークの形状の悪化、から選択される少なくとも１つの判断材料に基づき、基準マークの劣化の有無を判定する。メンテナンス通知ステップでは、基準マークの劣化ありと判定した場合に、メンテナンスの時期がきたことを通知する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
実施例１の部品実装システムを示す概略説明図である。
ロータリーヘッドを示す下面図である。
部品実装装置の電気的構成を示すブロック図である。
実装処理を示すフローチャートである。
各基準マークを示す拡大図である。
基準マークの中心位置の検出方法及び輝度値の検出方法を示す説明図である。
計測位置と輝度値（微分値）との関係を示すグラフである。
計測位置と輝度値（微分値）との関係を示すグラフである。
実施例２の実装処理を示すフローチャートである。
実施例３の実装処理を示すフローチャートである。
実施例３において、計測位置と輝度値との関係を示すグラフである。
実施例３において、計測位置と輝度値との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（態様１）本明細書に開示する対基板作業装置では、劣化判定処理部は、３つの判断材料、基準マークの輝度値の最小値の増加、及び基準マークの輝度値の最大値から最小値を減じた値である振幅の減少、から選択される少なくとも１つの判断材料に基づき、劣化有無判定を行ってもよい。
（態様２）本明細書に開示する態様１に記載の対基板作業装置では、劣化判定処理部は、基準マークの輝度値の一次微分最大
値
の減少を第１の判断材料とし、かつ、基準マークの輝度値の一次微分最大
値
の減少を除く前記複数の判断材料から選択される１つの判断材料を第２の判断材料とし、第１及び第２の判断材料に基づき劣化有無判定を行ってもよい。
（態様３）本明細書に開示する対基板作業装置では、基準マークは、円形状を有していてもよい。基準マークの形状の悪化とは、円形状の真円度または円形度の悪化であってもよい。
（態様４）本明細書に開示する態様１に記載の対基板作業装置では、対基板作業装置は、部品実装装置であってもよい。基板作業部は、保持した電子部品を基板に装着する装着ヘッドを備えていてもよい。そして、基準マークは、装着ヘッドに設けられていてもよい。
【０００９】
（実施例１）
以下、本実施例の対基板作業装置について図面を参照して説明する。図１は、対基板作業装置の一例である部品実装装置１１を備えた部品実装システム１０を示す概略説明図である。部品実装システム１０は、基板１に電子部品２を実装するシステムである。部品実装システム１０は、基板１の搬送方向（Ｘ方向）に沿って複数台の部品実装装置１１を配列することで構成されている。また、電子部品２の具体例としては、例えば、ＱＦＰ（Quad Flat Package）や、ＢＧＡ（Ball Grid Array）等の半導体パッケージや、チップ抵抗やチップコンデンサ等のチップ部品を挙げることができる。なお、図１では、説明の便宜上、部品実装装置１１を１台のみ示している。
【００１０】
図１に示すように、部品実装装置１１は、基板１に電子部品２を実装するための装置である。部品実装装置１１は、部品供給装置１２、ＸＹロボット１３、基板搬送装置１４、ヘッドユニット２１（基板作業部）、マーク撮像装置４０、パーツ撮像装置５０、制御装置６１（制御部）等を備えている。また、各部品実装装置１１は、制御装置６１と通信可能に構成された入出力装置７１を備えている。入出力装置７１は、作業者からの入力を受付可能であるとともに、部品実装装置１１のステータス情報、及び各種の作業者への指示を表示可能に構成されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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