JP6467634B2 - 部品実装システム及び部品実装システムにおける部品実装方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板に部品を実装する部品実装装置を複数連結してなる部品実装ラインを含む部品実装システム及び部品実装システムにおける部品実装方法に関するものである。

実装ヘッドに取り付けられた吸着ノズルにより保持した部品を基板に実装する部品実装装置において、実装ヘッドに部品を連続的に供給するパーツフィーダとしてテープフィーダが広く用いられている。テープフィーダは、部品実装装置に対して取り外し自在な台車上に複数配置されている。テープフィーダはキャリアテープを間欠送りして部品を所定の部品供給位置に供給し、吸着ノズルは部品供給位置に供給された部品を取り出して基板に実装する。

部品実装装置においては、テープフィーダの製造誤差や組付誤差等に起因して、テープフィーダの部品供給位置にずれが生じる場合がある。部品供給位置がずれると、吸着ノズルは部品を正確に吸着できずに実装不良が生じるおそれがある。そのため、生産開始に先立って、テープフィーダの部品供給位置を撮像して部品供給位置のずれ量を示す供給位置ずれデータを作成し、当該データに基づいて吸着ノズルの吸着位置を教示する作業が行われる。

ところで、部品実装装置を用いて複数の機種を連続して生産する形態下では、次生産予定の機種を生産するための段取り替え作業によって生じる機種の切り替え時間を如何に短縮するかが、生産性を向上させるうえで重要となる。しかしながら、段取り替え作業の一つである供給位置ずれデータの作成は、個々のテープフィーダの部品供給位置を撮像する必要があることから一定の時間を要する。そこで従来、段取り替え対象となる部品実装装置以外に設けた位置検出装置を用いて、供給位置ずれデータを予め作成する方法が提案されている（例えば特許文献１）。

特許文献１に示す例では、機種の切り替えに先立って、次生産予定の機種に使用される台車を位置検出装置に取り付け、当該台車上に配置されたテープフィーダごとに部品供給位置を撮像する。そして、部品が供給されるべき正規の部品供給位置からのずれ量を算出した情報を含む供給位置ずれデータ（補正データ）を作成する。その後に行われる段取り替え作業において、段取り替え対象となる部品実装装置に台車が取り付けられたならば、部品実装装置は台車に記憶された供給位置ずれデータに基づいて吸着ノズルの吸着位置を教示する。このように、部品実装装置以外の装置により供給位置ずれデータを予め作成しておくことで、機種切り替え時間を短縮して生産性を向上させることができる。

特開平８−１８１４８８号公報

しかしながら、特許文献１を含む従来技術では、段取り替え対象となる部品実装装置以外の装置によって作成された供給位置ずれデータをそのまま吸着位置の教示に適用していたことに起因して、次のような課題が生じ得る。段取り替え対象となる部品実装装置が、異なる機種の生産のために稼動している間は、台車を部品実装装置に取り付けることができない。例えば、この間に、何らかの理由により台車上の既に供給位置ずれデータが作成されたテープフィーダが取り外され、代わりに別のテープフィーダが取り付けられるケースが起こり得る。このようなケースでは、当該別のテープフィーダに対し、その取り外されたテープフィーダの供給位置ずれデータに基づいて吸着位置の教示を行うことになるため、吸着ノズルは部品を正確に吸着できずに実装不良が発生するおそれがあった。このように、従来技術においては、機種の切り替えの際に、供給位置ずれデータの利用の可否を正しく判断することができないという課題があった。

そこで本発明は、機種切り替え時間を短縮できるとともに、供給位置ずれデータの利用の可否を正しく判断することできる部品実装システム及び部品実装システムにおける部品実装方法を提供することを目的とする。

本発明の部品実装システムは、台車上に複数配置されたテープフィーダにより部品供給位置に供給された部品を実装ヘッドに取り付けられた吸着ノズルにより取り出して基板に実装する部品実装装置を複数連結してなる部品実装ラインと、段取り替え対象となる部品実装装置に取り付けられる予定の台車を取り付け可能な外段取り装置と、記憶部と、を含む部品実装システムであって、前記外段取り装置は、前記台車上に複数配置された前記テープフィーダの前記部品供給位置を撮像する第１の撮像手段と、前記第１の撮像手段により撮像された前記部品供給位置の画像に基づいて、各テープフィーダの前記部品供給位置のずれ量を算出する算出部と、を備え、前記記憶部は、前記算出部により算出された前記部品供給位置のずれ量を前記テープフィーダのフィーダアドレス及びフィーダＩＤと関連付けた供給位置ずれデータを記憶し、前記段取り替え対象となる部品実装装置は、前記外段取り装置から外されて前記段取り替え対象となる部品実装装置に取り付けられた前記台車上に複数配置された前記テープフィーダの前記部品供給位置を撮像する第２の撮像手段と、前記台車上に複数配置された前記テープフィーダのフィーダＩＤと、前記記憶部から読み出した前記部品供給位置ずれデータに含まれるフィーダＩＤとをフィーダアドレスごとに比較する比較部と、を備えた。

本発明の部品実装システムにおける部品実装方法は、台車上に複数配置されたテープフィーダにより部品供給位置に供給された部品を実装ヘッドに取り付けられた吸着ノズルにより取り出して基板に実装する部品実装装置を複数連結してなる部品実装ラインと、段取り替え対象となる部品実装装置に取り付けられる予定の台車を着脱可能な外段取り装置と、を含む部品実装システムにおける部品実装方法であって、前記段取り替え対象となる部品実装装置に取り付けられる予定の台車を前記外段取り装置に取り付けた状態で、前記台車上に複数配置された前記テープフィーダの前記部品供給位置を撮像する撮像工程と、前記撮像工程において撮像された前記部品供給位置の画像に基づいて、各テープフィーダの前記部品供給位置のずれ量を算出する算出工程と、前記算出工程において算出されたずれ量を当該テープフィーダのフィーダアドレス及びフィーダＩＤと関連付けた供給位置ずれデータを記憶する記憶工程と、前記外段取り装置から外された台車を前記段取り替え対象となる部品実装装置に取り付けた状態で、前記台車上に複数配置された前記テープフィーダのフィーダＩＤと、前記部品供給位置ずれデータに含まれるフィーダＩＤとを比較する比較工程と、を含む。

本発明によれば、機種切り替え時間を短縮できるとともに、供給位置ずれデータの利用の可否を正しく判断することできる。

本発明の一実施の形態における部品実装システムの全体構成図 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実装装置の平面図 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実装装置を部分的に示す図 （ａ）本発明の一実施の形態におけるキャリアテープを巻回収納した供給リールの斜視図（ｂ）本発明の一実施の形態におけるキャリアテープの部分断面図 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実装装置にセットされるテープフィーダの構造説明図 （ａ）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外段取り装置の平面図（ｂ）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外段取り装置を部分的に示す図 本発明の一実施の形態における部品実装システムの制御系を示すブロック図 （ａ）本発明の一実施の形態における配置データを示す図（ｂ）本発明の一実施の形態における供給位置ずれデータを示す図 本発明の一実施の形態における部品実装ラインに含まれる外段取り装置が備える第３の認識カメラの撮像視野を示す図 本発明の一実施の形態における部品実装方法のフローチャート 本発明の一実施の形態における供給位置ずれデータの作成処理のフローチャート 本発明の一実施の形態における供給位置ずれデータの更新処理のフローチャート

まず図１を参照して、本実施の形態における部品実装システムについて説明する。部品実装システム１は基板に部品を実装する機能を有し、部品実装ライン２と、ホストコンピュータ３と、外段取り装置４と、部品実装ライン２とホストコンピュータ３と外段取り装置４を通信可能に接続する通信ネットワーク５を含んで構成される。なお、部品実装ライン２は複数備えられていてもよい。

部品実装ライン２は、基板の搬送方向に連結して配置された印刷装置Ｍ１、複数の部品実装装置Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４を含んで構成される。印刷装置Ｍ１は、基板に設けられたランドにはんだペーストを印刷する。部品実装装置Ｍ２〜Ｍ４は、はんだペーストが印刷された基板に部品を実装する。ホストコンピュータ３は、部品実装ライン２と外段取り装置４を統括して制御する。外段取り装置４は、部品実装ライン２において生産される基板の機種を切り替える際に必要となる段取り替え作業を部品実装ライン２の外部で行う。

次に図２〜図５を参照して、部品実装装置Ｍ２について説明する。なお、部品実装装置Ｍ３，Ｍ４も部品実装装置Ｍ２と同一の構造である。図３は、図２におけるＡ−Ａ断面を部分的に示すものである。以下、基板の搬送方向をＸ方向、Ｘ方向と水平面内において直交する方向をＹ方向、ＸＹ平面に対して直交する方向をＺ方向と定義する。

基台６の上面には、Ｘ方向に延びた一対の搬送コンベアを備えた基板搬送機構７が設けられている。基板搬送機構７は、基板８を搬送して所定の作業位置に位置決めする。基板搬送機構７のＹ方向における両側の位置には、第１のフィーダ配置区画９（１）、第２のフィーダ配置区画９（２）が設けられている。図３において、各フィーダ配置区画９（１），（２）には、フィーダベース１１に予め複数のテープフィーダ１０が装着された状態の台車１２が着脱自在に取り付けられる。基台６に対して、フィーダベース１１をクランプすることで、台車１２の位置が固定される。これにより、テープフィーダ１０は各フィーダ配置区画９（１），９（２）においてＸ方向に並列した状態で配置される（図２）。台車１２はハンドル部１４を備えており、ハンドル部１４は台車１２を移動させる際にオペレータによって把持される。

フィーダベース１１には、テープフィーダ１０の装着位置を特定するためのフィーダアドレスが設定されており、個々のフィーダアドレスに対応する位置にテープフィーダ１０が装着される。台車１２は記憶部１５を備えている。記憶部１５には、フィーダベース１１に装着されたテープフィーダ１０に関する各種データが記憶される。

台車１２には、複数の部品１６を保持したキャリアテープ１７を巻回状態で収納する供給リール１８が回転自在に保持されている。図４（ａ），（ｂ）において、キャリアテープ１７は、部品１６を収納した凹状のポケット１９ａが一定のピッチで長手方向に形成されたベーステープ１９と、ベーステープ１９の上面を封止するトップテープ２０から構成される。ベーステープ１９の一側部には孔部１９ｂが一定のピッチで形成されている。

次に図５を参照して、テープフィーダ１０の構成について説明する。テープフィーダ１０は、本体部１０ａと、本体部１０ａの下面から下方に凸の状態で設けられた装着部１０ｂを備えている。装着部１０ｂは第１のコネクタ部２１を備えている。テープフィーダ１０をフィーダベース１１に装着させた状態では、第１のコネクタ部２１と、フィーダベース１１に備えられた第２のコネクタ部２２とが嵌合する。この状態で台車１２を基台６に固定させることで、台車１２が備える記憶部１５と、テープフィーダ１０が備えるフィーダ制御部２３と、部品実装装置Ｍ２が備える制御部７０（図７）は電気的に接続される。これにより、フィーダ制御部２３は制御部７０からの指令に基づいてテープフィーダ１０を制御することができる。フィーダ制御部２３は記憶部を備えており、記憶部には個々のテープフィーダ１０の識別情報であるフィーダＩＤ等が記憶されている。

本体部１０ａの内部には、供給リール１８から引き出されて本体部１０ａ内に取り込まれたキャリアテープ１７を導くテープ走行路１０ｃが設けられている。 テープ走行路１０ｃにおけるテープ送り方向の下流側（紙面右側）には、テープ送り機構２４が配設されている。テープ送り機構２４は、スプロケット２５と、スプロケット２５を間欠回転駆動する駆動モータ２６を含んで構成される。駆動モータ２６は、フィーダ制御部２３によって制御される。スプロケット２５は、その外周面に設けられた複数の送りピンとベーステープ１９の孔部１９ｂが係合した状態で回転することで、キャリアテープ１７を間欠送りする。これにより、キャリアテープ１７に保持された部品１６は、テープフィーダ１０の下流側に設定された部品供給位置［Ｐ］に供給される。部品実装装置Ｍ２に台車１２を取り付けた状態において、台車１２上のテープフィーダ１０により供給される部品１６の部品供給位置［Ｐ］は、装置原点を基準としたＸＹ座標で予め設定されている。

テープ送り機構２４の上方にはテープ押さえ部材２７が設けられている。供給リール１８から引き出されたキャリアテープ１７は、テープ押さえ部材２７によって上側から押さえ込まれた状態でガイドされる。テープ押さえ部材２７には、部品供給位置［Ｐ］に対応する箇所に開口部２７ａが形成されている。部品供給位置［Ｐ］に供給された部品１６は、開口部２７ａを介して後述する吸着ノズル３１によって取り出される。テープフィーダ１０はトップテープ回収機構（図示せず）を備えており、トップテープ回収機構は開口部２７ａの手前側の端部を介してベーステープ１９から剥離されたトップテープ２０を後方側に引っ張って回収する。これにより、ポケット１９ａ内の部品１６はむき出しの状態で部品供給位置［Ｐ］に供給される。

図２において、基台６のＸ方向における端部にはＹ軸ビーム２８が設けられており、Ｙ軸ビーム２８には２基のＸ軸ビーム２９がＹ方向に移動自在に設けられている。個々のＸ軸ビーム２９には実装ヘッド３０がＸ方向に移動自在に装着されている。実装ヘッド３０は、Ｙ軸ビーム２８とＸ軸ビーム２９の駆動によって水平方向に移動する。実装ヘッド３０は複数の単位ヘッド３０ａで構成され、個々の単位ヘッド３０ａの下端部には、部品１６を吸着して保持可能な複数の吸着ノズル３１が取り付けられている。吸着ノズル３１は部品供給位置［Ｐ］に供給された部品１６を吸着して取り出し、基板８に実装する。吸着ノズル３１による吸着位置は、部品供給位置［Ｐ］に供給された部品１６の水平面内における中心に設定されている。

部品供給位置［Ｐ］は、テープフィーダ１０の製造誤差や組付誤差に起因して、予め設定された正規位置からずれる場合がある。部品供給位置［Ｐ］にずれが生じてしまうと、吸着ノズル３１が部品１６を正確に吸着できずに吸着ミスが発生するおそれがある。本実施の形態における部品実装システム１では、生産される機種の切り替えのために台車１２が部品実装装置Ｍ２に取り付けられる前に、後述する外段取り装置４を用いてテープフィーダ１０の部品供給位置［Ｐ］のずれ量を示す供給位置ずれデータが予め作成される。

実装ヘッド３０は、撮像視野を下方に向けた第１の認識カメラ３２（第２の撮像手段）を備えている。第１の認識カメラ３２は実装ヘッド３０とともに移動自在であり、作業位置に位置決めされた基板８に形成された基板マーク（図示せず）や、押さえ部材２７の開口部２７ａを通じてテープフィーダ１０の部品供給位置［Ｐ］を撮像する。すなわち、第１の認識カメラ３２（第２の撮像手段）は、台車１２上に複数配置されたテープフィーダ１０の部品供給位置［Ｐ］を撮像する。基台６において、基板搬送機構７と各フィーダ配置区画９（１），９（２）との間には、撮像視野を上方に向けた第２の認識カメラ３３が配設されている。第２の認識カメラ３３は、その上方を移動する実装ヘッド３０に保持された部品１６を下方から撮像する。

以上説明したように、部品実装装置Ｍ２〜Ｍ４は、台車１２上に複数配置されたテープフィーダ１０の部品供給位置［Ｐ］に供給された部品１６を実装ヘッド３０に取り付けられた吸着ノズル３１により取り出して基板８に実装する。また、部品実装ライン２は、部品実装装置Ｍ２〜Ｍ４を複数連結してなる。

次に図６を参照して、外段取り装置４について説明する。図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるＢ−Ｂ断面を部分的に示すものである。基台４１の一側にはフィーダ配置区画４２が設けられている。フィーダ配置区画４２には、段取り替え対象となる部品実装装置Ｍ２〜Ｍ４に取り付けられる予定の台車１２が着脱自在に取り付けられる。すなわち、部品実装装置Ｍ２で説明したとおり、基台４１に対して、フィーダベース１１をクランプすることによって台車１２の位置が固定される。台車１２の位置が固定された状態では、台車１２が備える記憶部１５と、フィーダ制御部２３と、外段取り装置４が備える制御部６０（図７）は電気的に接続される。これにより、フィーダ制御部２３は制御部６０からの指令に基づいてテープフィーダ１０を制御することができる。このように、外段取り装置４は、段取り替え対象となる部品実装装置Ｍ２〜Ｍ４に取り付けられる予定の台車１２を取り付け可能となっている。

図６（ａ）において、基台４１のＸ方向における端部にはＹ軸ビーム４３が設けられており、Ｙ軸ビーム４３にはＸ軸ビーム４４がＹ方向に移動自在に設けられている。Ｘ軸ビーム４４には、撮像視野を下方に向けた第３の認識カメラ４５（第１の撮像手段）がＸ方向に移動自在に装着されている。第３の認識カメラ４５は、Ｙ軸ビーム４３とＸ軸ビーム４４の駆動によって水平方向に移動する。これにより、第３の認識カメラ４５は、テープフィーダ１０の部品供給位置［Ｐ］の上方まで移動し、この位置でテープ押さえ部材２７の開口部２７ａを通じて部品供給位置［Ｐ］を撮像する。すなわち、第３の認識カメラ４５（第１の撮像手段）は、台車１２上に複数配置されたテープフィーダ１０の部品供給位置［Ｐ］を撮像する。

外段取り装置４はタッチパネル４６（図７）を備えている。タッチパネル４６は、後述する供給位置ずれデータを作成するための案内画面などを表示する表示部として機能する。また、タッチパネル４６は、外段取り装置４に所定の操作・入力を行うための操作・入力部としても機能する。

次に図７を参照して、部品実装システム１の制御系の構成について説明する。ホストコンピュータ３は、通信部５０、記憶部５１、全体制御部５２を含んで構成される。外段取り装置４が備える制御部６０は、通信部６１、記憶部６２、機構駆動部６３、認識処理部６４、データ作成部６５を含んで構成される。また、外段取り装置４は、テープフィーダ１０、台車１２、Ｙ軸ビーム４３、Ｘ軸ビーム４４、第３の認識カメラ４５、タッチパネル４６と接続されている。部品実装装置Ｍ２〜Ｍ４が備える制御部７０は、通信部７１、記憶部７２、機構駆動部７３、認識処理部７４、比較部７５、データ更新部７６、吸着位置ティーチ部７７を含んで構成される。また、制御部７０は基板搬送機構７、テープフィーダ１０、台車１２、駆動モータ２６、Ｙ軸ビーム２８、Ｘ軸ビーム２９、実装ヘッド３０、第１の認識カメラ３２、第２の認識カメラ３３と接続されている。

ホストコンピュータ３の通信部５０は、通信ネットワーク５を介して外段取り装置４の通信部６１、部品実装装置Ｍ２〜Ｍ４の通信部７１と接続されており、制御信号や各種データの授受を行う。記憶部５１は、基板８の生産に必要となる生産データ５３等を記憶する。全体制御部５２は、部品実装ライン２を構成する各装置と、外段取り装置４を統括して制御する。

図８（ａ）は、生産データ５３に含まれる配置データ５４の一例を示す。配置データ５４は、部品実装装置Ｍ２〜Ｍ４の各フィーダ配置区画９（１），９（２）における部品１６の配置情報を示し、「フィーダアドレス」５４ａに「部品ＩＤ」５４ｂを関連付けて構成される。部品実装装置Ｍ２〜Ｍ４の制御部７０は、配置データ５４を参照することで、所定のフィーダアドレスと、そのフィーダアドレスに対応する位置に実際に装着されたテープフィーダ１０により供給される部品１６の部品ＩＤが一致するか否かの部品照合作業を行う。

外段取り装置４の記憶部６２は、ホストコンピュータ３から読み出した生産データ５３等を記憶する。機構駆動部６３は、制御部６０によって制御されて、テープフィーダ１０、Ｙ軸ビーム４３、Ｘ軸ビーム４４を駆動する。これにより、テープフィーダ１０によるテープ送り動作、第３の認識カメラ４５の水平方向への移動が行われる。認識処理部６４は、第３の認識カメラ４５が撮像した部品供給位置［Ｐ］の画像を認識処理する。これにより、部品供給位置［Ｐ］に供給された部品１６及び部品１６を収納したポケット１９ａが検出される。

データ作成部６５は、図８（ｂ）に示す供給位置ずれデータ６６を作成するための処理を行うものであり、内部処理機能として算出部６５ａを備えている。供給位置ずれデータ６６は、「フィーダアドレス」６６ａに「フィーダＩＤ」６６ｂと「ずれ量」６６ｃを関連付けて構成される。「フィーダアドレス」６６ａは、台車１２上に配置されたテープフィーダ１０の装着位置を示す。「フィーダＩＤ」６６ｂは、各テープフィーダ１０の固有の識別情報を示す。「ずれ量」６６ｃは、テープフィーダ１０の部品供給位置［Ｐ］の正規位置からのずれ量（Δｘ，Δｙ）を示す。

図９は、第３の認識カメラ４５が部品供給位置［Ｐ］に対応する押さえ部材２７（開口部２７ａ）の上方まで移動したときの撮像視野を示す。算出部６５ａは、第３の認識カメラ４５により取得した画像に基づき、第３の認識カメラ４５の撮像視野の中心αと、部品供給位置［Ｐ］に供給された部品１６を収納したポケット１９ａの水平面内における中心βとのずれ量（Δｘ，Δｙ）を算出する。このときに算出されたずれ量が、部品供給位置［Ｐ］のずれ量となる。なお、部品供給位置［Ｐ］にずれが生じていないとき、撮像視野の中心αとポケット１９ａの水平面内における中心βは一致する。このように、算出部６５ａは、第３の認識カメラ（第１の撮像手段）により撮像された部品供給位置［Ｐ］の画像に基づいて、各テープフィーダ１０による部品１６の部品供給位置［Ｐ］のずれ量を算出する。

部品実装装置の記憶部７２は、ホストコンピュータ３から読み込んだ生産データ５３等を記憶する。機構駆動部７３は、制御部７０に制御されて、基板搬送機構７、テープフィーダ１０、駆動モータ２６、Ｙ軸ビーム２８、Ｘ軸ビーム２９、実装ヘッド３０等を制御する。これにより、基板８の搬送動作、テープフィーダ１０によるテープ送り動作、部品１６の実装動作等が行われる。

認識処理部７４は、第１の認識カメラ３２、第２の認識カメラ３３によって取得した画像を認識処理することにより、基板マーク、部品供給位置［Ｐ］に供給された部品１６及び部品１６を収納したポケット１９ａ、実装ヘッド３０に保持された部品１６を検出する。基板マークと部品１６の検出結果は、部品１６の実装時に実装ヘッド３０を基板８に対して位置合わせする際に用いられる。

比較部７５は、台車１２上に配置されたテープフィーダ１０のフィーダＩＤと、当該台車１２に対応する供給位置ずれデータ６６に含まれるフィーダＩＤをフィーダアドレスごとに比較し、フィーダＩＤが一致するか否かを判定する。この供給位置ずれデータ６６は、外段取り装置４によって作成されたものである。

データ更新部７６は、外段取り装置４によって作成された供給位置ずれデータ６６を更新するための処理を行うものであり、内部処理機能として算出部７６ａを備えている。算出部７６ａは、比較部７５によってフィーダＩＤが一致しないと判定されたテープフィーダ１０の部品供給位置［Ｐ］のずれ量を、第１の認識カメラ３２による撮像を介して取得した画像に基づいて算出する。データ更新部７６は、算出したずれ量に基づいて、外段取り装置４によって作成された供給位置ずれデータ６６に含まれる「フィーダＩＤ」６６ｂ、「ずれ量」６６ｃを書き換える。

吸着位置ティーチ部７７は、供給位置ずれデータ６６に示される各テープフィーダ１０の部品供給位置［Ｐ］のずれ量に基づいて、吸着ノズル３１の吸着位置を教示（ティーチ）する。これにより、テープフィーダ１０は、供給位置ずれデータ６６に示される部品供給位置［Ｐ］のＹ方向におけるずれ量Δｙを加味してキャリアテープ１７を間欠送りする。また、吸着ノズル３１は、供給位置ずれデータ６６に示される部品供給位置［Ｐ］のｘ方向におけるずれ量Δｘを加味して移動する。したがって、部品供給位置［Ｐ］にずれが生じている場合でも、吸着ノズル３１は部品１６を正確に吸着することができる。

本実施の形態における部品実装システム１は以上のように構成される。次に図１０〜図１２のフローチャートを参照して、部品実装システム１における部品実装方法について説明する。まず図１０に示すように、段取り替え対象となる部品実装装置Ｍ２〜Ｍ４に取り付けられる予定の台車１２に対応した供給位置ずれデータ６６が作成される（ＳＴ１：供給位置ずれデータ作成工程）。図１１を参照して、供給位置ずれデータ６６の作成処理について説明する。当該処理に先立ち、オペレータは台車１２を外段取り装置４に予め取り付けておく。

外段取り装置４の制御部６０は、オペレータによる入力内容に基づいて、台車１２に対応する生産データ５３をホストコンピュータ３から読み出す（ＳＴ１１：生産データ読み出し工程）。次いで、制御部６０は生産データ５３に基づいて、所定のテープフィーダ１０のフィーダ制御部２３にテープ送り指令を出力する。テープ送り指令を承けたテープフィーダ１０は、キャリアテープ１７を間欠送りして部品供給位置［Ｐ］に部品１６を供給する（ＳＴ１２：部品供給工程）。次いで、第３の認識カメラ４５は、部品供給位置［Ｐ］に対応する押さえ部材２７の上方まで移動し、部品供給位置［Ｐ］を撮像する（ＳＴ１３：撮像工程）。これにより、部品供給位置［Ｐ］に供給された部品１６及び当該部品１６を収納したポケット１９ａを含む画像が取得される。すなわち、この工程（ＳＴ３）では、第３の認識カメラ４５（第１の撮像手段）は、外段取り装置４に取り付けられた台車１２上に複数配置されたテープフィーダ１０の部品供給位置［Ｐ］を撮像する。

次いで、算出部６５ａは、第３の認識カメラ（第１の撮像手段）４５により撮像された部品供給位置［Ｐ］の画像に基づいて、各テープフィーダ１０における部品供給位置［Ｐ］のずれ量（Δｘ，Δｙ）を算出する（ＳＴ１４：算出工程）。

次いで、制御部６０は、部品供給位置［Ｐ］のずれ量を算出していない他のテープフィーダ１０があるか判定する（ＳＴ１５：判定工程）。他のテープフィーダ１０があると判定された場合（図１１で示す「Ｙｅｓ」の場合）、部品供給工程（ＳＴ１２）に戻る。他のテープフィーダ１０がないと判定された場合（図１１で示す「Ｎｏ」の場合）、データ作成部６５は取得した各テープフィーダ１０の部品供給位置［Ｐ］のずれ量に基づいて、供給位置ずれデータ６６を作成する（ＳＴ１６：供給位置ずれデータ作成工程）。すなわち、データ作成部６５は、算出部６５ａにより算出された部品供給位置［Ｐ］のずれ量をテープフィーダ１０のフィーダアドレス及びフィーダＩＤと関連付けた供給位置ずれデータ６６を作成する。

次いで、制御部６０は供給位置ずれデータ６６を台車１２の記憶部１５に記憶させる（ＳＴ７：記憶工程）。すなわち、この工程（ＳＴ７）では、台車１２の記憶部１５は、算出工程（ＳＴ１４）において算出されたずれ量をテープフィーダ１０のフィーダアドレス及びフィーダＩＤと関連付けた供給位置ずれデータ６６を記憶する。なお、供給位置ずれデータ６６は、ホストコンピュータ３の記憶部５１に記憶させてもよい。以上の工程を経て、供給位置ずれデータ６６の作成処理は終了する。なお、供給位置ずれデータ６６は、段取り替え対象となる部品実装装置Ｍ２〜Ｍ４に取り付けられる予定の全ての台車１２を対象として作成される。供給位置ずれデータ６６が作成された台車１２は、その後、段取り替え対象となる部品実装装置Ｍ２〜Ｍ４に取り付けられる。

取り替え対象となる部品実装装置Ｍ２〜Ｍ４に台車１２が取り付けられたならば、部品実装装置Ｍ２〜Ｍ４の制御部７０は、台車１２及び当該台車１２上のテープフィーダ１０から各種データを読み出す（ＳＴ２：データ読み出し工程）。すなわち、制御部７０は、個々のテープフィーダ１０が備えるフィーダ制御部２３の記憶部から、フィーダＩＤをフィーダアドレスと関連付けて読み出す。また、制御部７０は、台車１２の記憶部１５から供給位置ずれデータ６６を読み出す。なお、ホストコンピュータ３の記憶部５１に供給位置ずれデータ６６が記憶されている場合、制御部７０は記憶部５１から読み出す。

次いで、比較部７５は、読み出した各種データに基づいて、フィーダアドレスごとにフィーダＩＤを比較する（ＳＴ３：比較工程）。すなわち、この工程（ＳＴ３）では、外段取り装置４から外された台車１２を段取り替え対象となる部品実装装置Ｍ２〜Ｍ４に取り付けた状態で、台車１２上に複数配置されたテープフィーダ１０のフィーダＩＤと、供給位置ずれデータ６６に含まれるフィーダＩＤとを比較する。そして、比較部７５は、双方のフィーダＩＤが一致するか否かをフィーダアドレスごとに判定する（ＳＴ４：判定工程）。

比較の結果、所定のフィーダアドレスにおいてフィーダＩＤが一致しないと判定された場合（図１０で示す「Ｎｏ」の場合）、データ更新部７６は供給位置ずれデータ６６を更新する（ＳＴ５：データ更新工程）。以下、図１２を参照して、供給位置ずれデータ６６の更新処理について説明する。まず、制御部７０は、フィーダＩＤが一致しないと判定されたテープフィーダ１０のフィーダ制御部２３にテープ送り指令を出力する。テープ送り指令を承けたテープフィーダ１０は、キャリアテープ１７を間欠送りして部品供給位置［Ｐ］に部品１６を供給する（ＳＴ２１：部品供給工程）。次いで、第１の認識カメラ３２は部品供給位置［Ｐ］に対応する押さえ部材２７の上方まで移動し、この位置で部品供給位置［Ｐ］を撮像する（ＳＴ２２：撮像工程）。すなわち、第１の認識カメラ３２は、外段取り装置４から外されて段取り替え対象となる部品実装装置Ｍ２〜Ｍ４に取り付けられた台車１２上に複数配置されたテープフィーダ１０の部品供給位置［Ｐ］を撮像する。次いで、算出部７６ａは第１の認識カメラ３２によって取得した画像に基づいて、部品供給位置［Ｐ］のずれ量（Δｘ，Δｙ）を算出する（ＳＴ２３：算出工程）。

次いで、データ更新部７６は算出したテープフィーダ１０による部品１６の部品供給位置［Ｐ］のずれ量に基づいて、供給位置ずれデータ６６に含まれる各種情報を書き換える（ＳＴ２４：書き換え工程）。すなわち、データ更新部７６は、部品供給位置［Ｐ］のずれ量の算出対象となった「フィーダアドレス」６６ａに対応する「フィーダＩＤ」６６ｂと「ずれ量」６６ｃを書き換える。これにより、台車１２上に配置されたテープフィーダ１０のフィーダＩＤ及び部品供給位置［Ｐ］の実際のずれ量と、供給位置ずれデータ６６で示されるフィーダＩＤ及び部品供給位置［Ｐ］のずれ量が一致する。次いで、制御部７０は、フィーダＩＤが一致しないテープフィーダ１０が他にあるか判定する（ＳＴ２５：判定工程）。フィーダＩＤが一致しないテープフィーダ１０が他にあると判定された場合（図１２で示す「Ｙｅｓ」の場合）は、部品供給工程（ＳＴ２１）に戻り、該当するテープフィーダ１０は部品１６を部品供給位置［Ｐ］に供給する。また、フィーダＩＤが一致しないテープフィーダ１０が他にないと判定された場合（図１２で示す「Ｎｏ」の場合）は、データ更新処理を終了する。

このように、データ更新工程（ＳＴ５）では、台車１２上に複数配置されたテープフィーダ１０のフィーダＩＤと、供給位置ずれデータ６６に含まれるフィーダＩＤの比較の結果、フィーダＩＤが一致しない場合は、当該フィーダＩＤが一致しないテープフィーダ１０の部品供給位置［Ｐ］を第１の認識カメラ３２により撮像して得られた画像に基づいて、当該フィーダＩＤが一致しないテープフィーダ１０の部品供給位置［Ｐ］のずれ量を算出して供給位置ずれデータ６６を更新する。

フィーダＩＤの比較の結果、全てのフィーダアドレスにおいてフィーダＩＤが一致すると判定された場合（図１０で示す「ＹＥＳ」の場合）、又は、（ＳＴ５）で供給位置ずれデータ６６が更新された後、部品１６の実装動作が実行される（ＳＴ６：実装工程）。すなわち、吸着ノズル３１はテープフィーダ１０によって部品供給位置［Ｐ］に供給された部品１６を取り出し、基板８に実装する。このとき、テープフィーダ１０は、供給位置ずれデータ６６に示される部品供給位置［Ｐ］のＹ方向におけるずれ量Δｙを加味してキャリアテープ１７を間欠送りする。また、吸着ノズル３１は、供給位置ずれデータ６６に示される部品供給位置［Ｐ］のｘ方向におけるずれ量Δｘを加味して移動する。

なお、供給位置ずれデータ６６を更新した場合は、吸着ノズル３１は更新した供給位置ずれデータ６６に基づいて部品１６を取り出して基板８に実装する。また、供給位置ずれデータ６６が更新されなかった場合、すなわち、フィーダＩＤの比較の結果、外段取り装置４から外されて段取り替え対象となる部品実装装置Ｍ２〜Ｍ４に取り付けられた台車１２上に複数配置されたテープフィーダ１０のフィーダＩＤと、記憶部１５から読み出した供給位置ずれデータ６６に含まれるフィーダＩＤが一致する場合は、吸着ノズル３１は記憶部１５から読み出した供給位置ずれデータ６６に基づいて部品１６を取り出して基板８に実装する。

以上説明したように、本実施の形態における部品実装システム１及び部品方法によれば、段取り替え対象となる部品実装装置Ｍ２〜Ｍ４に取り付けられる予定の台車１２を外段取り装置４に取り付けた状態で、台車１２上に複数配置されたテープフィーダ１０の部品供給位置［Ｐ］を撮像する。そして、撮像した部品供給位置［Ｐ］の画像に基づいて、各テープフィーダ１０の部品供給位置［Ｐ］のずれ量を算出し、算出したずれ量を当該テープフィーダ１０のフィーダアドレス及びフィーダＩＤと関連付けた供給位置ずれデータを記憶する。そして、外段取り装置４から外された台車１２を段取り替え対象となる部品実装装置Ｍ２〜Ｍ４に取り付けた状態で、台車１２上に複数配置されたテープフィーダ１０のフィーダＩＤと、部品供給位置ずれデータに含まれるフィーダＩＤとを比較するようにしているので、機種切り替え時間を短縮できるとともに、供給位置ずれデータの利用の可否を正しく判断することができる。

また、比較の結果、フィーダＩＤが一致しない場合は、当該フィーダＩＤが一致しないテープフィーダ１０の部品供給位置［Ｐ］を撮像して得られた画像に基づいて、当該フィーダＩＤが一致しないテープフィーダ１０の部品供給位置［Ｐ］のずれ量を算出して部品供給位置ずれデータを更新し、更新した当該部品供給位置ずれデータに基づいて部品１６を取り出して基板８に実装することにより、部品１６の吸着ミスに起因した生産性の低下を防止することができる。

本発明はこれまで説明した実施の形態に限定されず、発明を実施するための形態の趣旨を逸脱しない範囲で設計変更することができる。例えば、部品実装装置Ｍ２〜Ｍ４の中に、台車１２が取り付けられずに空き状態となっているフィーダ配置区画９（１），９（２）がある場合、該当するフィーダ配置区画９（１），（２）を利用して供給位置ずれデータ６６を作成してもよい。すなわち、部品実装装置Ｍ２〜Ｍ４を外段取り装置４として用いてもよい。

本発明によれば、機種切り替え時間を短縮できるとともに、供給位置ずれデータの利用の可否を正しく判断することができ、実装分野において有用である。

１ 部品実装システム
２ 部品実装ライン
４ 外段取り装置
８ 基板
１０ テープフィーダ
１２ 台車
１５ 記憶部
１６ 部品
３０ 実装ヘッド
３１ 吸着ノズル
３２ 第１の認識カメラ
４５ 第３の認識カメラ
６５ａ 算出部
６６ 供給位置ずれデータ
７５ 比較部
７６ データ更新部
Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４ 部品実装装置
［Ｐ］ 部品供給位置

Claims (4)

1. 台車上に複数配置されたテープフィーダにより部品供給位置に供給された部品を実装ヘッドに取り付けられた吸着ノズルにより取り出して基板に実装する部品実装装置を複数連結してなる部品実装ラインと、段取り替え対象となる部品実装装置に取り付けられる予定の台車を取り付け可能な外段取り装置と、記憶部と、を含む部品実装システムであって、
   前記外段取り装置は、
   前記台車上に複数配置された前記テープフィーダの前記部品供給位置を撮像する第１の撮像手段と、
   前記第１の撮像手段により撮像された前記部品供給位置の画像に基づいて、各テープフィーダの前記部品供給位置のずれ量を算出する算出部と、を備え、
   前記記憶部は、前記算出部により算出された前記部品供給位置のずれ量を前記テープフィーダのフィーダアドレス及びフィーダＩＤと関連付けた供給位置ずれデータを記憶し、
   前記段取り替え対象となる部品実装装置は、
   前記外段取り装置から外されて前記段取り替え対象となる部品実装装置に取り付けられた前記台車上に複数配置された前記テープフィーダの前記部品供給位置を撮像する第２の撮像手段と、
   前記台車上に複数配置された前記テープフィーダのフィーダＩＤと、前記記憶部から読み出した前記供給位置ずれデータに含まれるフィーダＩＤとをフィーダアドレスごとに比較する比較部を備え、
   比較の結果、フィーダＩＤが一致しない場合は、当該フィーダＩＤが一致しないテープフィーダの前記部品供給位置を前記第２の撮像手段によって撮像して得られた画像に基づいて、当該フィーダＩＤが一致しないテープフィーダの前記部品供給位置のずれ量を算出して前記供給位置ずれデータを更新するデータ更新部をさらに備え、
   前記供給位置ずれデータを更新した場合は、更新した前記供給位置ずれデータに基づいて部品を取り出して基板に実装する部品実装システム。
2. 比較の結果、前記外段取り装置から外されて前記段取り替え対象となる部品実装装置に取り付けられた台車上に複数配置された前記テープフィーダのフィーダＩＤと、前記記憶部から読み出した前記供給位置ずれデータに含まれるフィーダＩＤが一致する場合は、前記記憶部から読み出した前記供給位置ずれデータに基づいて部品を取り出して基板に実装する、請求項１に記載の部品実装システム。
3. 前記記憶部は、前記台車に備えられている、請求項１または２に記載の部品実装システム。
4. 台車上に複数配置されたテープフィーダにより部品供給位置に供給された部品を実装ヘッドに取り付けられた吸着ノズルにより取り出して基板に実装する部品実装装置を複数連結してなる部品実装ラインと、段取り替え対象となる部品実装装置に取り付けられる予定の台車を着脱可能な外段取り装置と、を含む部品実装システムにおける部品実装方法であって、
   前記段取り替え対象となる部品実装装置に取り付けられる予定の台車を前記外段取り装置に取り付けた状態で、前記台車上に複数配置された前記テープフィーダの前記部品供給位置を撮像する撮像工程と、
   前記撮像工程において撮像された前記部品供給位置の画像に基づいて、各テープフィーダの前記部品供給位置のずれ量を算出する算出工程と、
   前記算出工程において算出されたずれ量を当該テープフィーダのフィーダアドレス及びフィーダＩＤと関連付けた供給位置ずれデータを記憶する記憶工程と、
   前記外段取り装置から外された台車を前記段取り替え対象となる部品実装装置に取り付けた状態で、前記台車上に複数配置された前記テープフィーダのフィーダＩＤと、前記供給位置ずれデータに含まれるフィーダＩＤとを比較する比較工程を含み、
   前記比較工程における比較の結果、フィーダＩＤが一致しない場合は、当該フィーダＩＤが一致しない前記テープフィーダの前記部品供給位置を、前記部品実装装置において撮像して得られた画像に基づいて、当該フィーダＩＤが一致しないテープフィーダの前記部品供給位置のずれ量を算出して前記供給位置ずれデータを更新するデータ更新工程と、
   前記供給位置ずれデータを更新した場合は、更新した前記供給位置ずれデータに基づいて部品を取り出して基板に実装する実装工程と、をさらに含む部品実装システムにおける部品実装方法。

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