JP2014183164A - ノズル検査装置及び部品実装システム - Google Patents

Abstract

【課題】使用不適状態のノズルが誤って部品実装装置において使用されることを防いで実装精度の低下を防止できるノズル検査装置及び部品実装システムを提供することを目的とする。
【解決手段】ノズルホルダ３に保持されたノズル２をノズル撮像カメラ１３によって撮像し、これにより取得した画像に基づいて、ノズルホルダ３に保持されたノズル２が使用不適状態であるか否かを判定する。そして、使用不適状態であると判定したノズル２をＮＧノズルとしてノズルホルダ３から取り外してＮＧノズル載置部１４Ａに載置するとともに、ＯＫノズルをＯＫノズル載置部１４Ｂから取り出してノズルホルダ３に保持させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、部品実装装置に用いられるノズルの検査を行うノズル検査装置及びこのノズル検査装置を含んで構成される部品実装システムに関する。

部品実装装置はノズルにより部品を真空吸着して基板に実装する。ノズルは部品の吸着時にごみ等も一緒に吸い込むために目詰まり等を起こすことがあり、これを放置すると部品の吸着ミス等に繋がるため、定期的に洗浄される。ノズルは通常、ノズル洗浄装置によって自動で洗浄され（例えば、特許文献１）、その後、ノズル洗浄装置による洗浄が十分であったかどうかが作業者の手作業によって検査される。

特開２０１０−２６９２１４号公報

しかしながら、従来、ノズル洗浄後の検査結果は管理されていなかったため、使用不適状態のノズル（いわゆるＮＧノズル）が部品実装装置に用いられてしまう場合があり、これにより実装精度が低下するおそれがあった。

そこで本発明は、使用不適状態のノズルが誤って部品実装装置において使用されることを防いで実装精度の低下を防止できるノズル検査装置及び部品実装システムを提供することを目的とする。

請求項１に記載のノズル検査装置は、部品実装装置に用いられるノズルの検査を行うノズル検査装置であって、前記ノズルを保持するノズルホルダと、前記ノズルホルダに保持された前記ノズルを撮像するノズル撮像手段と、前記ノズル撮像手段により取得された画像に基づいて、前記ノズルホルダに保持された前記ノズルが使用不適状態であるか否かを判定する判定手段と、使用不適状態の前記ノズルであるＮＧノズルが載置されるＮＧノズル載置部と、使用不適状態でない前記ノズルであるＯＫノズルが載置されているＯＫノズル載置部と、前記判定手段により使用不適状態であると判定された前記ノズルを前記ＮＧノズルとして前記ノズルホルダから取り外して前記ＮＧノズル載置部に載置するとともに、前記ＯＫノズルを前記ＯＫノズル載置部から取り出して前記ノズルホルダに保持させるノズル移動手段とを備えた。

請求項２に記載のノズル検査装置は、請求項１に記載のノズル検査装置であって、前記判定手段が使用不適状態であると判定した前記ノズルについて、そのノズルが使用不適状態である旨のＮＧ情報を外部に出力するＮＧ情報出力手段を備えた。

請求項３に記載のノズル検査装置は、請求項１又は２に記載のノズル検査装置であって、前記ＯＫノズル載置部に載置されている前記ＯＫノズルが所定数以下になった場合にその旨を報知する第１の報知手段を備えた。

請求項４に記載のノズル検査装置は、請求項１乃至３の何れかに記載のノズル検査装置であって、前記ＮＧノズル載置部に載置できる前記ＮＧノズルが所定数以下になった場合にその旨を報知する第２の報知手段を備えた。

請求項５に記載の部品実装システムは、ノズルを用いて基板に部品を実装する部品実装装置と、請求項２に記載のノズル検査装置と、前記ＮＧ情報出力手段より出力された前記ＮＧ情報を登録するＮＧ情報登録手段と、前記ＮＧ情報登録手段に登録された前記ＮＧ情報に基づいて、前記使用不適状態である前記ノズルの前記部品実装装置での使用を制限するノズル使用制限手段とを備えた。

本発明では、ノズル撮像手段により取得された画像に基づいて使用不適状態であると判定したノズルをＮＧノズルとしてノズルホルダから取り外してＮＧノズル載置部に載置するとともに、ＯＫノズルをＯＫノズル載置部から取り出してノズルホルダに保持させるようになっており、ＮＧノズルは確実にＯＫノズルと入れ替えられるので、使用不適状態のノズルが誤って部品実装装置において使用されることを防いで実装精度の低下を防止できる。

本発明の一実施の形態におけるノズル検査装置を含むノズルメンテナンスシステム及び部品実装装置の簡略構成図 本発明の一実施の形態におけるノズル検査装置の正面図 本発明の一実施の形態におけるノズル検査装置の平面図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるノズル検査装置において使用するノズルホルダをノズルとともに示す斜視図 本発明の一実施の形態におけるノズル検査装置の制御系統を示すブロック図 本発明の一実施の形態におけるノズル検査装置の部分拡大正面図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるノズル検査装置が備えるノズル撮像カメラにより得られた撮像画像の一例を示す図 本発明の一実施の形態におけるノズル検査装置が行うノズル検査作業の実行手順を示すフローチャート

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は本発明のノズル検査装置１とこのノズル検査装置１を含むノズルメンテナンスシステムＮＭＳ及び部品実装システムＢＪＳを示している。ノズルメンテナンスシステムＮＭＳはノズル検査装置１とノズル洗浄装置１ａを含んで成り、部品実装システムＢＪＳはノズルメンテナンスシステムＮＭＳと部品実装装置１ｂから成る。部品実装装置１ｂはノズル２を用いて基板に部品を実装する装置であり、ノズル洗浄装置１ａは、部品実装装置１ｂから取り外されたノズル２を洗浄する装置である。ノズル検査装置１は部品実装装置１ｂにおいて使用されるノズル２の検査をノズル洗浄装置１ａにおいて洗浄された後に行う。

図２及び図３において、ノズル検査装置１は、ノズル２をノズル２の保持手段であるノズルホルダ３に保持させた状態のまま検査することができ、筐体１０内にノズルホルダ取付け部１１、マーク撮像カメラ１２、ノズル撮像カメラ１３、ノズル載置部材１４及びノズル移動機構１５を備えて成る。

図４（ａ），（ｂ）はノズル検査装置１において用いられるノズルホルダ３をノズル２とともに示している。ノズル２は部品実装装置１ｂに取り付けられる基部２ａと、基部２ａが部品実装装置１ｂに取り付けられた状態で下方に延びるノズル主部２ｂを有しており、ノズル主部２ｂの下端は吸着対象の部品と接触する部品吸着端２ｃとなっている。基部２ａとノズル主部２ｂとの間の部分には円盤状の反射板２ｄが形成されている。反射板２ｄの上面（基部２ａ側の面）にはそのノズル２の個体情報が記録された二次元コードマークから成る識別マーク２Ｍが設けられている。

図４（ａ），（ｂ）において、ノズルホルダ３は枠状のケーシング３ａ内にブロック状の固定部３ｂと固定部３ｂの上方に設けられた可動板３ｃを備えている。固定部３ｂには上下方向（ケーシング３ａの厚さ方向）に貫通して延びた複数のノズル挿入孔３ｈが設けられており、可動板３ｃは固定部３ｂのノズル挿入孔３ｈを露出させるための複数の溝状開口部３ｄを有している。可動板３ｃは、固定部３ｂの上面と所定距離（ノズル２の反射板２ｄの厚さよりもやや大きい距離）だけ離間した位置を水平方向にスライド（図４（ａ）中に示す矢印Ａ）できるようになっている。

ノズル２はノズル主部２ｂが可動板３ｃの溝状開口部３ｄ及び固定部３ｂのノズル挿入孔３ｈを上方から下方に貫通して延び、反射板２ｄが固定部３ｂの上面に接触するようにしてノズルホルダ３に設置される（図４（ａ））。この状態から可動板３ｃがケーシング３ａに対してスライドされると（図４（ｂ）中に示す矢印Ａ１）、可動板３ｃの溝状開口部３ｄの内方に張り出して設けられたノズル押さえ突起３ｅが反射板２ｄの上方に位置し、反射板２ｄがノズル押さえ突起３ｅと固定部３ｂとの間に挟まれることによって、ノズル２がノズルホルダ３に保持された状態となる。

筐体１０内には、Ｙ軸方向（筐体１０の前後方向であり、図２では紙面に垂直な方向、図３では紙面の上下方向）に延びたＹ軸テーブル１６ａ、Ｘ軸方向（筐体１０の左右方向であり、図２及び図３では紙面の左右方向）に延びてＹ軸テーブル１６ａに沿って移動自在に設けられたＸ軸テーブル１６ｂ及びＸ軸テーブル１６ｂに沿って移動自在に設けられた移動ステージ１６ｃから成るノズルホルダ移動機構１６が設けられている。ノズルホルダ取付け部１１はノズルホルダ移動機構１６の移動ステージ１６ｃに設けられており、Ｙ軸テーブル１６ａに対するＸ軸テーブル１６ｂのＹ軸方向への移動とＸ軸テーブル１６ｂに対する移動ステージ１６ｃのＸ軸方向への移動との組み合わせによって水平面内を移動できる。ノズルホルダ取付け部１１にはノズル２を保持したノズルホルダ３が水平姿勢で取り付けられる。

図２及び図３において、マーク撮像カメラ１２は撮像視野を下方に向けた状態で筐体１０内に取り付けられており、ノズル撮像カメラ１３は撮像視野を上方に向けた状態で筐体１０内に取り付けられている。

ノズル載置部材１４は全体としてＹ軸方向に延びた平板状の部材から成り、筐体１０内をＹ軸方向に延びて設けられたスライドベース１７上をＹ軸方向に移動できる。ノズル載置部材１４にはＹ軸方向に並んだ複数のノズル載置孔１４ｈから成るＮＧノズル載置部１４Ａと、ＮＧノズル載置部１４Ａの隣（図２及び図３では紙面の左側）には同じくＹ軸方向に並んだ複数のノズル載置孔１４ｈから成るＯＫノズル載置部１４Ｂが設けられている。ＮＧノズル載置部１４Ａのノズル載置孔１４ｈには使用不適状態のノズル２であるＮＧノズルが載置され、ＯＫノズル載置部１４Ｂのノズル載置孔１４ｈには使用不適状態でない（使用に適する）ノズル２であるＯＫノズルが載置される。ここで「使用不適状態のノズル２」とは、部品実装装置１ｂにおいて使用すると部品の吸着ミス等の不具合を発生するおそれのある状態のノズル２のことをいい、「使用不適状態でない（使用に適する）ノズル２」とは、部品実装装置１ｂにおいて使用しても上記不具合を発生するおそれのない状態のノズル２のことをいう。

図２及び図３において、ノズル移動機構１５は、筐体１０内の上方領域をＸ軸方向に延びて設けられた固定テーブル１５ａ、固定テーブル１５ａに沿って移動自在に設けられた移動体１５ｂ、移動体１５ｂに上下動自在に設けられたヘッド部１５ｃから成り、ヘッド部１５ｃには一対の開閉自在なノズル把持指１５ｄが設けられている。固定テーブル１５ａに対する移動体１５ｂのＸ軸方向への移動動作と、移動体１５ｂに対するヘッド部１５ｃの上下動作とによってノズル把持指１５ｄが移動し、ヘッド部１５ｃ内に設けられた把持指駆動部１５ｅによってノズル把持指１５ｄが開閉することで把持対象物であるノズル２を把持する。

図５において、ノズルホルダ取付け部１１の前後方向への移動動作はノズル検査装置１が備える制御装置２０（図１も参照）がノズルホルダ移動機構１６の作動を制御することによってなされ、ノズル載置部材１４のＹ軸方向への移動動作は制御装置２０がスライドベース１７に設けられたノズル載置部駆動モータ１７ｍ（図３も参照）の作動を制御することによってなされる。また、ノズル移動機構１５によるノズル２の移動動作は、制御装置２０が、ノズル移動機構１５の作動制御（詳細にはヘッド部１５ｃの移動作動とノズル把持指１５ｄによるノズル２の把持作動との連動作動制御）を行うことによってなされる。

図６において、マーク撮像カメラ１２の撮像光軸Ｌ１は下方を向いており、マーク撮像カメラ１２を水平方向に取り囲む位置には、マーク撮像カメラ１２の撮像光軸Ｌ１を中心とするように配置された円環状のマーク照明光源１２Ｌが設けられている。一方、ノズル撮像カメラ１３の撮像光軸Ｌ２は上方を向いており、マーク撮像カメラ１２の撮像光軸Ｌ１とノズル撮像カメラ１３の撮像光軸Ｌ２とは、ノズル２の中心軸から識別マーク２Ｍの中心位置までの距離に相当する距離Ｓだけ離間している。

ノズル撮像カメラ１３の撮像光軸Ｌ２上にはハーフミラー１３ＨＭが設けられており、ハーフミラー１３ＨＭの側方には吸着端照明光源１３Ｌが設けられている。吸着端照明光源１３Ｌから照射された照明光はハーフミラー１３ＨＭの半透膜１３Ｆに入射され、ハーフミラー１３ＨＭの半透膜１３Ｆで反射した照明光はノズル撮像カメラ１３の撮像光軸Ｌ２に沿って上方に進む。

検査対象のノズル２はノズルホルダ移動機構１６によるノズルホルダ３の移動によって検査位置に位置される。ここで「検査位置」とは、図６に示すように、部品吸着端２ｃを下方に向けたノズル２の中心軸がノズル撮像カメラ１３の撮像光軸Ｌ２と一致し、かつ、ノズル２の反射板２ｄに設けられた識別マーク２Ｍがマーク撮像カメラ１２の撮像光軸Ｌ１上に位置する位置である。すなわち、本実施の形態において、マーク撮像カメラ１２とノズル撮像カメラ１３は検査位置に位置されたノズル２をその軸方向に挟んで対向する位置に設けられたものとなっている。

なお、必ずしも図６に示すようにそれぞれの撮像光軸が撮像対象の中心に一致していなくてもよく、マーク撮像カメラ１２及びノズル撮像カメラ１３のそれぞれの視野範囲にそれぞれの撮像対象である識別マーク２Ｍ及びノズル２の部品吸着端２ｃが少なくとも含まれており、それぞれのカメラによる認識が可能となっていればよい。すなわち、「検査位置」としては図６に示す位置のみに限られず、マーク撮像カメラ１２及びノズル撮像カメラ１３による識別マーク２Ｍ及び部品吸着端２ｃの認識が可能な位置にノズル２が位置するように、ノズル２の停止位置、マーク撮像カメラ１２の位置及び向き、ノズル撮像カメラ１３の位置及び向きを適宜調整して構わない。

マーク照明光源１２Ｌ及び吸着端照明光源１３Ｌそれぞれの照明動作制御と、マーク撮像カメラ１２及びノズル撮像カメラ１３それぞれの撮像動作制御は制御装置２０によってなされる（図５）。また、マーク撮像カメラ１２の撮像動作によって得られた画像データとノズル撮像カメラ１３の撮像動作によって得られた画像データはそれぞれ制御装置２０に送られ、制御装置２０の画像処理部２０ａにおいて画像処理される（図５）。

制御装置２０は、図６に示すように、検査位置に位置されたノズル２に対し、マーク照明光源１２Ｌによる照明と、吸着端照明光源１３Ｌによる照明とを行った状態で、マーク撮像カメラ１２とノズル撮像カメラ１３とに同時（又はほぼ同時）に撮像動作を実行させる。上記の状態では、検査位置に位置されたノズル２の識別マーク２Ｍはマーク照明光源１２Ｌによって照明（反射照明）され、ノズル２の部品吸着端２ｃは吸着端照明光源１３Ｌによって照明（反射照明）され、ノズル２の内部管路２Ｋはマーク照明光源１２Ｌによって照明（透過照明）された状態となっているため、マーク撮像カメラ１２の撮像動作によって識別マーク２Ｍの画像が得られるとともに、ノズル撮像カメラ１３の撮像動作によって、ノズル２の部品吸着端２ｃの外表面Ｆ１の形状及びノズル２の部品吸着端２ｃの内表面（ノズル２の内部管路２Ｋの内壁）Ｆ２の形状を示す画像が得られる。

このように本実施の形態において、マーク撮像カメラ１２は、検査位置に位置されたノズル２の部品吸着端２ｃとは反対の端部側（ここでは上方）からノズル２に設けられた識別マーク２Ｍを撮像してノズル２の個体識別情報を取得するマーク撮像手段となっている。また、ノズル撮像カメラ１３は、ノズルホルダ３に保持されたノズル２を撮像する（より詳細にはノズルホルダ３に保持された状態で検査位置に位置されたノズル２の部品吸着端２ｃ側からノズル２を撮像してノズル２の状態情報を取得する）ノズル撮像手段となっている。また、マーク照明光源１２Ｌは、検査位置に位置されたノズル２の識別マーク２Ｍを照明するマーク照明手段となっており、マーク撮像カメラ１２は、マーク照明光源１２Ｌにより識別マーク２Ｍが照明された状態で識別マーク２Ｍを撮像し、ノズル撮像カメラ１３は、マーク照明光源１２Ｌによりノズル２の内部管路２Ｋが透過照明された状態でノズル２を撮像する。

制御装置２０は、得られた識別マーク２Ｍの画像データを画像処理して検査位置に位置されたノズル２の個体識別情報を取得し、得られたノズル２の画像データを画像処理して検査位置に位置されたノズル２の状態情報を取得する。ここで、「ノズル２の状態情報」とは、ノズル２の外観状態の情報のことであり、具体的には、ノズル２の部品吸着端２ｃの欠けの有無情報（欠け情報）と、ノズル２の部品吸着端２ｃへの異物Ｗの付着情報（端面異物付着情報）と、ノズル２の内表面Ｆ２（内部管路２Ｋの表面）への異物Ｗの付着情報（内表面異物付着情報）である。ノズル２の欠け情報及びノズル２の部品吸着端２ｃへの異物Ｗの付着情報はノズル撮像カメラ１３により取得されたノズル２の画像から部品吸着端２ｃの外表面Ｆ１の形状を読み取ることによって得られ、ノズル２の異物付着情報は同じ画像からノズル２の内表面Ｆ２の形状を読み取ることによって得られる。図７（ａ），（ｂ）はノズル撮像カメラ１３により取得された画像の例であり、図７（ａ）はノズル２の内表面Ｆ２に異物Ｗが付着していない場合の例、図７（ｂ）はノズル２の内表面Ｆ２に異物Ｗが付着している場合の例を示している。

制御装置２０は、上記のようにしてノズル２の個体識別情報とノズル２の状態情報が得られたら、情報処理部２０ｂ（図５）において、両情報（ノズル２の個体識別情報とノズル２の状態情報）を対応づけて処理する。ここでいう「処理」とは、具体的には、ノズル２の個体識別情報とノズル２の状態情報とをいわゆる紐付して記憶部２０ｃ（図５）に記憶する処理のことであり、これにより、以後、ノズル２の識別マーク２Ｍを認識すれば、そのノズル２の状態情報を読み出すことができるようになる。このように本実施の形態において、制御装置２０の情報処理部２０ｂは、マーク撮像カメラ１２により取得されたノズル２の個体識別情報とノズル撮像カメラ１３により取得されたノズル２の状態情報とを対応づけて処理する情報処理手段となっている。

制御装置２０の判定部２０ｄ（図５）は、ノズル撮像カメラ１３により取得された画像（ノズル２の状態情報）に基づき、ノズルホルダ３に保持されたノズル２がそれぞれ使用不適状態であるか否かを判定する。ここでは、「ノズル２の欠け」及び「部品吸着端２ｃへの異物Ｗの付着」については、例えば、ノズル撮像カメラ１３により得られた画像の中のノズル２の部品吸着端２ｃの面積が基準の（正常の）面積に対して大きく外れている場合に、ノズル２の欠け及び異物Ｗの付着が過大であるとしてノズル２が使用不適状態（ＮＧノズル）であると判定する。一方、「内表面Ｆ２への異物Ｗの付着」については、例えば、ノズル撮像カメラ１３により取得された画像の中のノズル２の内部管路２Ｋの占める面積を算出し、その算出した面積が基準値を下回っている場合に、ノズル２の内表面Ｆ２への異物Ｗの付着量が過大であるとしてノズル２が使用不適状態（ＮＧノズル）であると判定する。このように本実施の形態において、制御装置２０の判定部２０ｄは、ノズル撮像カメラ１３により取得された画像に基づいて、ノズルホルダ３に保持されたノズル２が使用不適状態であるか（ＮＧノズルであるか）否かを判定する判定手段となっている。

なお、上述した「ノズル２の欠け」、「部品吸着端２ｃへの異物Ｗの付着」、「内表面Ｆ２への異物Ｗの付着」の判定方法は、あくまでも例示的なものであり、必ずしもこの方法に限られず、同様の結果が得られるのであればこれ以外の方法で判定しても構わない。

また制御装置２０は、上記判定部２０ｄにおいてＮＧノズルと判定したノズル２があった場合には、ノズル移動機構１５の作動制御を行い、ＮＧノズルをノズルホルダ３から取り外してＮＧノズル載置部１４Ａに載置した後、ＯＫノズルをＯＫノズル載置部１４Ｂから取り出してノズルホルダ３に保持させるノズル２の入れ替え作業を行う。そして、制御装置２０はノズル２の入れ替え作業が終了したら、ＮＧノズルと判定したノズル２をそのノズル２の個体識別情報と紐付したうえで、その紐付けした情報（ＮＧ情報）をＮＧ情報出力部２０ｅ（図５）から検査後のノズル２の装着先である部品実装装置１ｂの制御部３０（図１）に出力する。

このように本実施の形態において、ノズル移動機構１５は、判定手段である制御装置２０の判定部２０ｄにより使用不適状態であると判定されたノズル２をＮＧノズルとしてノズルホルダ３から取り外してＮＧノズル載置部１４Ａに載置するとともに、ＯＫノズルをＯＫノズル載置部１４Ｂから取り出してノズルホルダ３に保持させるノズル移動手段となっている。また、制御装置２０のＮＧ情報出力部２０ｅは、判定部２０ｄが使用不適状態であると判定したノズル２について、そのノズル２が使用不適状態である（ＮＧノズルである）旨のＮＧ情報を外部に出力するＮＧ情報出力手段となっている。

部品実装装置１ｂの制御部３０は、ノズル検査装置１のＮＧ情報出力部２０ｅから出力されたＮＧ情報を受け取ったら、その受け取ったＮＧ情報をＮＧ情報登録手段としてのＮＧ情報登録部３０ａ（図１）に登録（記憶）し、それ以後は、登録したＮＧ情報登録部３０ａに登録した情報に基づいて、使用不適状態であるノズル２（ＮＧノズル）の部品実装装置１ｂでの使用を制限する制御を行う。ここでいう「制限」とは、具体的には、そのノズル２（ＮＧノズル）をノズル取付け部に取付けないこと、或いはノズル取付け部に取り付けてもそのノズル２によっては部品の吸着を行わないことをいう。このように本実施の形態において、部品実装装置１ｂの制御部３０は、ＮＧ情報登録部３０ａに登録されたＮＧ情報に基づいて、使用不適状態であるノズル２の部品実装装置１ｂでの使用を制限するノズル使用制限手段となっている。これにより、万が一、ＮＧノズルが部品実装装置１ｂのノズルストッカに混入していたり、又は部品実装装置１ｂの実装ヘッドに取付けられたりした場合でも、ＮＧノズルを使用することによる実装精度の低下を確実に未然に防止することができる。

図５において、ノズル検査装置１は、上記ノズル２の入れ替え作業において、ＯＫノズル載置部１４Ｂに載置されているＯＫノズルが所定数以下になった場合にその旨を報知するＯＫノズル情報報知部２１（第１の報知手段）と、ＮＧノズル載置部１４Ａに載置できるノズル２（ＮＧノズル）が所定数以下になった場合にその旨を報知するＮＧノズル載置部情報報知部２２（第２の報知手段）を備えている。

作業者は、制御装置２０に繋がる入力部２３（図５）から所定の操作を行うことによって、ＯＫノズル載置部１４Ｂに当初載置されているノズル２（ＯＫノズル）の種類と数を制御装置２０の記憶部２０ｃに記憶させることができるようになっている。制御装置２０は、その記憶した各種類のノズル２の数から、実際にＯＫノズル載置部１４Ｂからノズルホルダ３へ移動させた各種類のノズル２の数を差し引くことで、現にＯＫノズル載置部１４Ｂに載置されている各種類のノズル２の数を管理する。制御装置２０は、ＯＫノズル載置部１４Ｂに載置されている各種類のノズル２のうちの少なくともいずれか１種類の数が所定数以下になった場合にＯＫノズル情報報知部２１に報知動作を行わせる。また作業者は、上記入力部２３から所定の操作を行うことによって、当初空き状態になっているＮＧノズル載置部１４Ａのノズル載置孔１４ｈの数を制御装置２０の記憶部２０ｃに記憶させることができるようになっている。制御装置２０は、その記憶したノズル載置孔１４ｈの数から、実際にＮＧノズル載置部１４Ａの空き状態のノズル載置孔１４ｈに載置したノズル２（ＮＧノズル）の数を差し引くことで現に空き状態のノズル載置孔１４ｈの数を管理する。制御装置２０は、ＮＧノズル載置部１４Ａの現に空き状態のノズル載置孔１４ｈの数が所定数以下になった場合にＮＧノズル載置部情報報知部２２に報知動作を行わせる。

なお、ＮＧノズル載置部１４Ａの現に空き状態のノズル載置孔１４ｈの数の管理は上記した方法以外にも、例えば、ノズル移動機構１５にセンサや撮像装置を設け、そのセンサや撮像装置によってＮＧノズル載置部１４Ａの各ノズル載置孔１４ｈが空き状態か否かを認識するような方法としてもよい。この場合、作業者による入力作業自体を不要とすることができるとともに、作業者による誤入力でのエラーも防げるので、より好ましい。

上記ＯＫノズル情報報知部２１及びＮＧノズル載置部情報報知部２２は例えばディスプレイ装置やランプ、ブザー等から構成される。ＯＫノズル情報報知部２１とＮＧノズル載置部情報報知部２２は互いに異なる装置から成っていてもよいし、同一の装置から成っていてもよい。同一の装置から成る場合には報知内容に応じて報知様式を変えることで異なる内容の報知が行われるようにする。

次に、図８のフローチャートを用いてノズル検査装置１によりノズルホルダ３に保持されたノズル２を検査するノズル検査作業の実行手順について説明する。ノズル検査作業を実行するには先ず、作業者は、事前準備として、入力部２３から、ＯＫノズル載置部１４Ｂに当初載置されているノズル２（ＯＫノズル）の種類及び数と、当初空き状態になっているＮＧノズル載置部１４Ａのノズル載置孔１４ｈの数を入力する（ステップＳＴ１）。

作業者は上記事前準備が終わったら、ノズル洗浄装置１ａより洗浄後のノズル２を取り出し、ノズルホルダ３に保持させた状態で筐体１０内のノズルホルダ取り付け部１１に取付ける（ステップＳＴ２）。ここで、ノズル洗浄装置１ａがノズル検査装置１において使用されるノズルホルダ３に保持された状態でノズル２を洗浄するものであれば、ノズル洗浄装置１ａからノズルホルダ３ごとノズル２を取り出してノズル検査装置１のノズルホルダ取付け部１１に取付けるだけでよい。

作業者は、ノズル２を保持させたノズルホルダ３をノズルホルダ取付け部１１に取付けたら、入力部２３から所定の作業開始の操作入力を行う（ステップＳＴ３）。制御装置２０は、作業者が行った操作入力の信号を受け取ったらノズルホルダ移動機構１６の作動制御を行ってノズルホルダ３を水平面内で移動させ、ノズルホルダ３に保持されたノズル２のうちのひとつを検査位置に位置させる（ステップＳＴ４）。

制御装置２０は、ノズルホルダ３に保持されたノズル２を検査位置に位置させたら、マーク照明光源１２Ｌ及び吸着端照明光源１３Ｌに照明を行わせたうえで、マーク撮像カメラ１２とノズル撮像カメラ１３に撮像を行わせる（ステップＳＴ５）。これにより現在検査位置に位置させているノズル２についての個体識別情報とノズル２の状態情報（部品吸着端２ｃの欠け情報及び異物付着情報、内部管路２Ｋの異物付着情報）とが得られ、これら両情報を対応づける処理を行って記憶部２０ｃに記憶させるとともに（ステップＳＴ６）、ノズル撮像カメラ１３により取得された画像に基づいて、ノズルホルダ３に保持されたノズル２が使用不適状態であるか（ＮＧノズルであるか）否かを判定する（ステップＳＴ７）。

制御装置２０は、上記ステップＳＴ４〜ステップＳＴ７の処理を行ったら、ノズルホルダ３に保持された全てのノズル２について上記処理を行ったかどうかを判断する（ステップＳＴ８）。そして、その結果、ノズルホルダ３に保持された全てのノズル２について処理を行っていなかった場合にはステップＳＴ４に戻り、ノズルホルダ３に保持された全てのノズル２について処理を行っていた場合にはステップＳＴ９に進む。

制御装置２０は、ステップＳＴ９では、ステップＳＴ７でＮＧノズルと判定されたノズル２があったかどうかを判断する。そして、ステップＳＴ７でＮＧノズルと判定されたノズル２がなかった場合にはノズル検査作業を終了する。ステップＳＴ７でＮＧノズルと判定されたノズル２があった場合には、ノズル移動機構１５の作動制御を行って前述のノズル２の入れ替え作業、すなわち、ＮＧノズルをノズルホルダ３から取り外してＮＧノズル載置部１４Ａに載置するとともに、取り外されたＮＧノズルの種類に対応した種類のＯＫノズルをＯＫノズル載置部１４Ｂから取り出してノズルホルダ３に保持させる作業を行う（ステップＳＴ１０）。

なお、このノズル２の入れ替え作業において、ＯＫノズル載置部１４Ｂに載置されている各種類のＯＫノズルのうち少なくとも１種類のノズル２が所定数以下になった場合にはその旨がＯＫノズル情報報知部２１によって報知され、ＮＧノズル載置部１４Ａに載置できるノズル２（ＮＧノズル）が所定数以下になった場合にはその旨がＮＧノズル載置部情報報知部２２によって報知される。このため、ＯＫノズルが不足した状態やＮＧノズルを載置する場所が不足した状態となってノズル検査作業の進行が停滞する事態が未然に防止される。

制御装置２０は、上記ノズル２の入れ替え作業が終了したら、ステップＳＴ７でＮＧノズルと判定したノズル２をそのノズル２の個体識別情報と紐付して得られるＮＧ情報をＮＧ情報出力部２０ｅから検査後のノズル２の装着先である部品実装装置１ｂの制御部３０に出力したうえで（ステップＳＴ１１）、検査作業を終了する。

以上説明したように、本実施の形態におけるノズル検査装置１では、ノズル撮像カメラ１３により取得された画像に基づいて使用不適状態であると判定したノズル２をＮＧノズルとしてノズルホルダ３から取り外してＮＧノズル載置部１４Ａに載置するとともに、ＯＫノズルをＯＫノズル載置部１４Ｂから取り出してノズルホルダ３に保持させるようになっており、ＮＧノズルは確実にＯＫノズルと入れ替えられるので、使用不適状態のノズル２が誤って部品実装装置１ｂにおいて使用されることを防いで実装精度の低下を防止できる。

なお、上述の実施の形態においては、ノズル２の洗浄後にノズル検査装置１による検査を行っているが、これは洗浄後のタイミングが最も効果のあるタイミングであるためであり、検査のタイミングはこれに限られない。例えば、部品実装装置１ｂで使用中のノズル２の定期検査として本発明のノズル検査装置１を利用することで、部品実装装置１ｂにおいて使用不適状態のノズル２の使用を防止することができ、実相精度の低下を防止することができる。

使用不適状態のノズルが誤って部品実装装置において使用されることを防いで実装精度の低下を防止できるノズル検査装置及び部品実装システムを提供する。

１ ノズル検査装置
１ｂ 部品実装装置
２ ノズル
３ ノズルホルダ
１３ ノズル撮像カメラ（ノズル撮像手段）
１４Ａ ＮＧノズル載置部
１４Ｂ ＯＫノズル載置部
１５ ノズル移動機構（ノズル移動手段）
２０ｄ 判定部（判定手段）
２０ｅ ＮＧ情報出力部（ＮＧ情報出力手段）
２１ ＯＫノズル情報報知部（第１の報知手段）
２２ ＮＧノズル載置部情報報知部（第２の報知手段）
３０ 制御部（ノズル使用制限手段）
３０ａ ＮＧ情報登録部（ＮＧ情報登録手段）
ＢＪＳ 部品実装システム

Claims (5)

1. 部品実装装置に用いられるノズルの検査を行うノズル検査装置であって、
   前記ノズルを保持するノズルホルダと、
   前記ノズルホルダに保持された前記ノズルを撮像するノズル撮像手段と、
   前記ノズル撮像手段により取得された画像に基づいて、前記ノズルホルダに保持された前記ノズルが使用不適状態であるか否かを判定する判定手段と、
   使用不適状態の前記ノズルであるＮＧノズルが載置されるＮＧノズル載置部と、
   使用不適状態でない前記ノズルであるＯＫノズルが載置されているＯＫノズル載置部と、
   前記判定手段により使用不適状態であると判定された前記ノズルを前記ＮＧノズルとして前記ノズルホルダから取り外して前記ＮＧノズル載置部に載置するとともに、前記ＯＫノズルを前記ＯＫノズル載置部から取り出して前記ノズルホルダに保持させるノズル移動手段とを備えたことを特徴とするノズル検査装置。
2. 前記判定手段が使用不適状態であると判定した前記ノズルについて、そのノズルが使用不適状態である旨のＮＧ情報を外部に出力するＮＧ情報出力手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のノズル検査装置。
3. 前記ＯＫノズル載置部に載置されている前記ＯＫノズルが所定数以下になった場合にその旨を報知する第１の報知手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のノズル検査装置。
4. 前記ＮＧノズル載置部に載置できる前記ＮＧノズルが所定数以下になった場合にその旨を報知する第２の報知手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のノズル検査装置。
5. ノズルを用いて基板に部品を実装する部品実装装置と、
   請求項２に記載のノズル検査装置と、
   前記ＮＧ情報出力手段より出力された前記ＮＧ情報を登録するＮＧ情報登録手段と、
   前記ＮＧ情報登録手段に登録された前記ＮＧ情報に基づいて、前記使用不適状態である前記ノズルの前記部品実装装置での使用を制限するノズル使用制限手段とを備えたことを特徴とする部品実装システム。

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