홈   >   Special Report 이 기사의 입력시간 : 2014-03-31 (월) 11:39:55
부품 노즐 정보 이용, 문제 발생 최소화
부품 실장 장치의 설정을 산출하는 연산 장치
2014-04  자료출처 : 특허청
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부품 실장 장치에 관계되고, 부품이나 노즐의 정보를 이용하여, 부품의 흡착에 이용할 노즐과, 헤드 등의 부위의 동작 가속도 등을 적절하게 산출함으로써 이상 발생률을 저하시킬 수 있는 기술을 제공한다. 본 부품 실장 장치(연산 장치)는 부품과 노즐(후보)의 정보를 이용하여, 부품의 질량(m)과 노즐의 흡착 구멍의 면적(s)과의 비를 이용하여, 상기 부품의 흡착에 상기 노즐 종류를 이용하는 경우에 있어서의 부품 실장 장치의 부위의 동작 가속도(a) 등을 산출한다.

배경 기술       

부품 실장 장치에서는, 부품 공급 장치(피더)에 유지되어 있는 부품을 장착 헤드(이하 ‘헤드’)의 흡착 노즐(이하 ‘노즐’)로 흡착하고, 기판의 소정의 위치에 반송하여 장착한다(이하, ‘실장’). 이러한 부품 실장 장치에서는, 피더에 유지되어 있는 부품의 종류나 중량 등에 따라 흡착에 이용할 노즐의 종류나, 노즐이 설치된 헤드나 빔 등의 동작 가속도나 동작 속도를 적절하게 설정할 필요가 있다. 예를 들어, 노즐의 흡착력과 비교하여 부품의 중량이나 헤드 등의 동작 가속도나 동작 속도가 큰 경우에는, 흡착력보다도 부품의 관성력이나 공기 저항쪽이 크고, 이에 의해 부품이 노즐로부터 낙하해버린다고 하는 이상이 발생하여, 기판의 불량의 원인이 된다. 그로 인해, 보다 흡착력이 큰 노즐로의 교환이나, 헤드 등의 동작 가속도 등의 조정이 필요해진다.
상기한 바와 같이 이상을 발생시키지 않기 위해서는, 노즐의 흡착력이 상기 관성력이나 공기 저항 등을 상회하도록 적절하게 노즐의 종류 및 헤드 등의 동작 가속도 등을 결정(예를 들어 연산에 의해 산출)하는 것이 필요해진다. 상기의 점에 관하여, 선행 기술예로서, 일본 특허 공개 ‘제2009-170531호 공보(특허문헌 1)’, 일본 특허 ‘제4100470호(특허문헌 2)’가 있는데, 이들 특허에는 일부 문제점이 노출되어 있다.


본 발명의 주목적은, 부품 실장 장치에 관계되고, 부품 종류나 노즐 종류 등을 입력 정보로 하여, 이용할 노즐 종류와 부품 실장 장치의 부위의 동작 가속도 또는 동작 속도 등을 적절하게 산출·결정함으로써 이상 발생률을 저하시킬 수 있는 기술을 제공하는 것이다.



발명을 실시하기 위한 구체적인 내용 

[부품 실장 장치]            
그림 1에 있어서, 본 발명의 일 실시 형태인 부품 실장 장치(100)의 구성을 도시하고 있다. 부품 실장 장치(100)는 공급 장치(110), 장착 장치(120), 이상 검출 장치(130), 전체 제어 장치(140), 연산 장치(150), 입력 장치(170), 출력 장치(171), 통신 IF 장치(172) 등을 구비하고, 이들이 버스(173)를 통하여 서로 접속되어 있다. 입력 장치(170)는 유저 조작에 의한 정보 입력을 접수하는 예를 들어 마우스나 키보드 등이다.
공급 장치(110)는 피더 베이스(111), IF부(112) 등을 구비한다. 장착 장치(120)는 헤드(장착 헤드)(121), 빔(122), 노즐(흡착 노즐)(123), 구동 제어부(124), IF부(125) 등을 구비한다. 이상 검출 장치(130)는 이상 검출부(131), IF부(132) 등을 구비한다. 이상 검출부(131)는 노즐(123)에 흡착된 부품의 이상을 검출한다. 전체 제어 장치(140)는 부품 실장 장치(100)의 주제어부이며, 기억부(141), 전체 제어부(145), IF부(146) 등을 구비한다. 기억부(141)는 그의 기억 영역에 실장 정보(181), 흡착 노즐 정보(182), 부품 정보(183) 등의 각종 데이터 정보를 기억한다. 전체 제어부(145)는 공급 장치(110), 장착 장치(120), 이상 검출 장치(130), 연산 장치(150), 입력 장치(170), 출력 장치(171) 및 통신 IF 장치(172) 등에서 행하는 처리를 제어한다. 특히, 전체 제어부(145)는 연산 장치(150)에서 연산(결정)된 정보(실장 정보(181) 등)을 이용하여, 공급 장치(110)나 장착 장치(120) 등의 각 부위(노즐(123), 헤드(121) 등을 포함함)의 동작을 제어한다. 전체 제어부(145)에 의한 제어 동작에 대해서는 후술한다. 또한, 연산 장치(150)가 부품 실장 장치(100)의 외부에 접속되는 형태로 할 수도 있다.

[연산 장치]         
그림 2는 연산 장치(150)의 구성 예를 나타낸다. 연산 장치(150)는 제어부(151), 기억부(152), 입력부(153), 출력부(154), IF부(155) 등을 구비한다. 연산 장치(150)는 일반적인 컴퓨터나 IC 등으로 실현할 수 있다. 제어부(151)는 CPU, 메모리 등의 하드웨어 및 그것에 의한 소프트웨어 프로그램 처리 등으로 실현할 수 있다. 기억부(152)는 각종 메모리, HDD 등의 외부 기억 장치, CD나 DVD 등의 가반성 기억 매체에 대하여 정보를 판독 기입하는 판독기입 장치, 또는 외부 네트워크의 데이터를 판독 기입하는 장치 등으로 실현할 수 있다. 입력부(153)는 유저 조작에 의한 정보 입력을 접수하는 키보드나 마우스 등의 입력 장치, 출력부(154)는 유저에 대하여 정보를 출력하는 디스플레이 등의 출력 장치, IF부(155)는 버스(173)에 접속하고 버스(173)를 통하여 정보의 송수신을 행하기 위한 인터페이스로 각각 실현할 수 있다.
제어부(151)는 연산 제어부(161), 실장 설정 산출부(162), 학습 처리부(163)를 구비한다. 연산 제어부(161)는 연산 장치(150)에서의 처리의 전체를 제어한다. 기억부(152)는 기억 영역에, 흡착 노즐 형상 정보(191), 면적 질량비 가속도 정보(192), 밀도 정보(193), 신규 부품 정보(194), 흡착 노즐 후보 정보(195) 및 데이터 비율 정보(196) 등을 기억한다.
실장 설정 산출부(162)는 입력부(153) 또는 IF부(155)를 통하여 입력되는 신규로 등록되는 부품(신규 부품)에 관한 정보와, 흡착 노즐 형상 정보(191), 면적 질량비 가속도 정보(192) 등을 이용하여, 상기 신규 부품의 실장 시(흡착)에 이용하는 노즐(123)과, 대응하는 헤드(121)의 이동(제어)시의 동작 가속도 등을 연산에 의해 결정한다. 그리고 실장 설정 산출부(162)는 상기 결정한 신규 부품 정보(194) 등의 정보를 부품 실장 장치(100)에 설정하는 처리를 행한다. 설정의 처리로서는, 연산 장치(150)로부터, 전체 제어 장치(140)의 기억부(141)의 부품 정보(183) 등에 상기 결정한 정보를 추가·갱신하는 처리 등을 행한다. 또한, 실장 설정 산출부(162)는 필요에 따라, 상기 결정한 정보를, 출력부(154)나 IF부(155)를 통하여, 유저에 대하여 출력(화면 표시 등)하는 처리를 행한다. 학습 처리부(163)는 전체 제어 장치(140)의 부품 정보(183) 등을 이용하여, 데이터 비율 정보(196)에 정보를 기억하고, 데이터 비율 정보(196)을 이용하여, 면적 질량비 가속도 정보(192)를 갱신하는 처리를 행한다.

[공급 장치·장착 장치]
그림 3은 그림 1의 공급 장치(110) 및 장착 장치(120)에 관계되는, 피더 베이스(111), 헤드(121), 빔(122) 및 가이드(122a) 등의 개략 구성(상면)을 나타낸다. 피더 베이스(111)에는 복수의 피더(111a)가 배치·탑재된다. 각 피더(111a)에는 부품(91)이 배치·유지된다. 피더(111a)는 전체 제어 장치(140)의 지시에 따라, 상기 피더(111a)에서 유지하고 있는 부품(91)이 노즐(123)에 의해 흡착되었을 때, 상기 피더(111a)에서 유지하고 있는 나머지의 부품(91)을, 노즐(123)의 흡착 가능한 위치까지 반송한다.
헤드(121) 및 빔(122) 등의 동작은, 전체 제어 장치(140)의 지시에 따라서 제어된다. 헤드(121)는 빔(122)에 따라, 하나의 좌표축 방향으로 이동시킬 수 있도록 구성되어 있다. 빔(122)은 가이드(122a)에 따라, 헤드(121)가 이동하는 좌표축 방향과 교차하는 다른 좌표축 방향으로 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 그리고 헤드(121) 및 빔(122)을 X 방향 및 Y 방향으로 이동시킴으로써, 헤드(121)의 소정의 노즐(123)로, 소정의 피더(111a)로부터 소정의 부품(91)을 흡착하고, 기판(90) 상의 소정의 위치에 부품(91)을 장착할 수 있도록 구성되어 있다.



[헤드·노즐]              
그림 4는 헤드(121)의 하면을 나타낸다. 헤드(121)는 하면부에 복수의 노즐(123)이 탑재되어 있다. 그림 4의 예에서는, 원 형상으로 복수의 노즐(123)이 배치되어 있고, 회전 제어 등에 의해, 원하는 노즐(123)의 이용이 가능한 기구이다. 각 노즐(123)의 위치는 번호로 식별된다. 본 구성 예에서는, 1개의 헤드(121)에 복수의 노즐(123)이 착탈 가능하게 탑재되는 구성이며, 각 위치의 노즐(123)은 사람의 작업에 의해 교환 가능하게 되어 있다. 헤드(121)의 복수의 노즐(123)은 예를 들어 각 위치에 따라서 상이한 종류로 할 수 있다.
그림 5는 노즐(123)의 하면을 나타낸다. 본 예의 노즐(123)의 하면은 원형이며, 원형의 흡착 구멍(126)이 개방하고 있다. 흡착 구멍(126)의 내부의 압력을 저하시킴으로써 부품이 흡착되는 구조이다. 노즐(123)의 흡착 구멍(126)에 대하여, 면적을 s로 하고, 직경을 r{rx, ry}로 한다. 직경 rx는 부품의 폭(X)에 일치하는 방향(x 방향)에 있어서의 흡착 구멍의 가장 폭이 넓은 부분의 길이를 나타내고 있고, 직경 ry는 부품의 길이(Y)에 일치하는 방향(y 방향)에 있어서의 흡착 구멍의 가장 폭이 넓은 부분의 길이를 나타내고 있다. 본 예에 있어서는, s=π×rx×rx/4이다. 또한, 노즐(123)의 형상 및 흡착 구멍(126)의 형상은 원형 이외의 형태로 해도 된다.
본 실시 형태에서는 후보가 되는 복수의 노즐(123)로부터, 부품의 실장 시에 이용하기 위한 적합한 노즐(123)을 선정하여 설정한다. 본 실시 형태에서는 후보란 부품 실장 장치(100)에 구비하는 전체 노즐(123)로 한다. 후보는, 노즐(123)이 교환 가능한 경우에는 예비의 노즐(123)도 포함해도 된다. 또한, 후보는 헤드(121) 마다 구비하는 복수의 노즐(123)일 수도 있다. 또한, 후보는 전체 노즐(123)이 아니라, 미리 설정되는 특정한 노즐(123)에 한정해도 된다. 기타, 헤드(121)나 노즐(123)에 관해서는 각종 형태가 적용 가능하다.

[이상]                
상술한 구성에 기초하여, 노즐(123)로부터의 부품(91)의 낙하 등의 이상과, 부품, 노즐(123), 빔(122), 헤드(121) 등의 요소와의 관계에 대하여 설명한다.
노즐(123)의 흡착력보다도, 부품의 흡착에 필요한 힘(이하 ‘필요 흡착력’)이 커지면, 부품의 낙하 등의 이상이 발생하기 쉬워진다. 상기 노즐(123)의 흡착력은 노즐(123)의 흡착 구멍(126) 내부를 감압함으로써 발생하고, 그의 감압량이 일정하면, 흡착 구멍(126)의 면적(s)에 비례하여 확대된다. 또한 한편, 상기 필요 흡착력은 부품의 질량(m)과, 부품의 마찰 계수의 역수(부품 종류에 따름)와, 노즐(123) 또는 노즐(123)이 설치된 헤드(121)나 빔(122) 등의 부위의 동작 가속도의 곱에 비례한다. 부품을 흡착한 노즐(123)을 보다 큰 동작 가속도로 이동시키는 경우에는, 부품에 걸리는 관성력이 커지기 때문에, 상기 필요 흡착력은 커진다. 또한 헤드(121) 등의 부위를 보다 큰 동작 속도로 이동시키는 경우에도, 큰 동작 속도를 달성하기 위하여 상기 동작 가속도가 커지기 때문에, 상기 필요 흡착력은 커진다.
상기 부품의 낙하 등의 이상이 발생하기 어려운 조건, 즉, 흡착 구멍(126)의 면적(s)에 비례하는 흡착력이 상기 필요 흡착력보다도 커지는 조건을 생각한다. 상기 조건으로부터, 식 (1): s/m×β>a가 얻어진다. 식 (1)에서, s는 전술한 노즐(123)의 흡착 구멍(126)의 면적 s이다. m은 실장(흡착)되는 부품의 질량이다. a는 노즐(123)에 관계시켜지는 헤드(121) 등의 부위의 동작 가속도이다. β는 마찰 계수나 감압량 등으로부터 결정되는 값이다.
따라서 본 실시 형태에서는 상기의 면적 s를 질량 m으로 나눈 값(면적 질량비: s/m)을 이용하여, 헤드(121) 등의 부위의 동작 가속도 a 등을 결정한다(a <(s/m)×β). 또한, 부품 종류에 따라 부품의 표면 재질이 상이하고, 마찰 계수 등으로부터 결정되는 β의 값이 상이한 것으로부터, 본 실시 형태에서는 부품 종류마다 동작 가속도 a 등을 결정한다. 또한 동작 속도 vx에 대해서도, 예를 들어 a=vx/t(t는 헤드(121)가 정지하고 나서 소정의 동작 속도 vx를 달성할 때까지의 시간)로서 식 (1)에 대입하면 v<(s/m)×β×t로 표현할 수 있도록, 동작 가속도 a와 마찬가지로 면적 s를 질량 m으로 나눈 값을 이용하여 값을 결정할 수 있다.



[처리 개요]           
그림 6은 연산 장치(150)의 주로 실장 설정 산출부(162)에 의한 처리를 나타낸다. 그림 6의 처리 개요로서, S11에서는 연산용의 데이터 정보(신규 부품의 정보)을 입력하고, 그에 따라, S12, S13에서는 특히 상기 부품의 질량(m)의 정보를 취득하고, S14, S15에서는 상기 부품의 흡착에 이용하는 후보의 복수의 종류의 노즐(123)의 이용 가부를 판정하고, S16에서는 상기 노즐(123)에 대응하는 부위(헤드(121))의 동작 가속도(a)를 산출하고, 이들을 근거로 하여 S17에서는 상기 부품의 실장에 이용할 노즐(123)을 선정하고, 부품 실장 장치(100)에 설정하고, S18에서는 결과 정보를 유저에게 출력한다. 또한, 그림 7은 학습 처리부(163)에 의한 처리를 나타낸다. 하기에서 먼저 각종 데이터 정보(181 내지 183, 191 내지 196)에 대하여 설명하고 나서 그림 6, 그림 7의 처리 상세를 설명한다.




[실장 정보]                 
그림 8은 실장 정보(181)의 테이블 예를 나타낸다. 본 실시 형태에서는 본 실장 정보(181)의 테이블을 전체 제어 장치(140)의 기억부(141)에 기억·관리한다. 본 테이블은 순서(8a), 부품 장착 위치 좌표(8b), 흡착 노즐 번호(8c), 피더 번호(8d), 부품 ID(8e) 등의 각 필드를 갖는 레코드로 구성된다. 8a의 순서에는, 상기 부품의 장착 순서와, 상기 부품의 흡착 순서를 특정하는 정보가 저장된다. 본 실시 형태에서는 부품의 장착 순서와 흡착 순서가 동일해지도록 구성하고 있지만, 상이해도 된다. 8b의 부품 장착 위치 좌표에는, 상기 부품을 기판에 장착하는 위치를 특정하는 정보로서, 기판 상의 좌표 {X, Y}가 저장된다. 8c의 흡착 노즐 번호에는, 상기 부품을 흡착하는 노즐(123)을 특정하는 정보가 저장된다. 본 실시 형태에서는 상기 노즐(123)에 관계시켜지는 헤드(121)에 있어서의 상기 노즐(123)의 위치를 특정하는 정보로서, 상기 노즐(123)의 탑재의 위치를 일의적으로 식별하도록 할당된 흡착 노즐 번호를 이용한다. 8d의 피더 번호에는, 8a의 순서에 있어서, 8b의 좌표에 장착되는 부품을 유지하는 피더를 특정하는 정보가 저장된다. 본 실시 형태에서는 피더 베이스(111)에 있어서의 상기 피더(111a)의 탑재의 위치를 일의적으로 식별하는 피더 번호가 저장된다. 8e의 부품 ID에는, 8a의 순서에 있어서, 8d의 피더 번호로 나타내어지는 피더(111a)의 위치에 대하여 배치되는 부품을 특정하는 정보로서, 복수의 각 부품을 일의적으로 식별하는 부품 ID(식별 코드, 명칭 등)가 저장된다. 또한 본 실시 형태에서는 ‘부품’과 ‘부품 종류’는 다르다.



[흡착 노즐 정보]                  
그림 9는 흡착 노즐 정보(182)의 테이블 예를 나타낸다. 본 테이블에서는, 흡착 노즐 번호(9a), 흡착 노즐 종류(9b) 등의 각 필드를 갖는다. 9a의 흡착 노즐 번호는, 8c와 마찬가지로, 노즐(123)을 특정하는 정보이다. 흡착 노즐 종류 9b는 흡착 노즐 번호 9a로 나타내는 위치에 탑재되는 노즐(123)의 종류를 특정하는 정보가 저장된다. 본 실시 형태에서는 노즐(123)의 종류의 명칭이 저장된다.

[부품 정보]              
그림 10은 부품 정보(183)의 테이블 예를 나타낸다. 본 테이블에서는, 부품 ID(10a), 흡착 노즐 종류(10b), 동작 가속도(10c), 피흡착 횟수(10d), 이상 횟수(10e), 이상률(10f), 부품 종류(10g), 부품 질량(10h), 면적 질량비(10i), 부품 치수(10j) 등의 각 필드를 갖는다. 부품 정보(183)는 피더 번호(8d)의 위치에 배치되는 부품에 관한 각종 정보를 포함한다.
10a의 부품 ID는 8e와 마찬가지로 부품을 특정하는 정보이다. 10b의 흡착 노즐 종류는 10a로 나타내는 부품을 흡착하는 노즐(123)의 종류를 특정하는 정보가 저장된다. 10c의 동작 가속도는 10a로 나타내는 부품을 상기 종류의 노즐(123)에 의해 흡착한 때(경우)의, 상기 종류의 노즐(123)에 대응하는 부위의 이동 시의 동작 가속도(a)의 정보가 저장된다. 또한 대응 관계에 따라, 부위는 빔(122) 등이 되고, 동작 가속도(a)는 동작 속도 등이 된다. 또한 본 실시 형태에서는 선정에 의해 부품 ID(10a)에 대하여 노즐 종류(10b)를 관계시키는 형태인데, 변형 예로서, 부품 종류나, 노즐 ID 등을 이용하여 관계시키는 형태도 가능하다.
10d의 피흡착 횟수는, 10a로 나타내는 부품이 상기 종류의 노즐(123)에 흡착된 횟수의 정보가 저장된다. 또한 10d 등은 생산 이력 정보 등으로부터도 취득 가능하다. 10e의 이상 횟수는, 10a로 나타내는 부품이 이상 검출장치(130)에 의해 이상이라고 판정된 횟수의 정보이다. 10f의 이상률(이상 발생률)은 이상이 발생한 비율이며, 10e의 저장값을, 10d의 저장값에 의해 나눈 값(10e/10d)이 저장된다. 10g의 부품 종류는, 10a로 나타내는 부품의 종류를 특정하는 정보가 저장된다. 예를 들어, 저항, 콘덴서 등을 나타내는 정보이다. 10h의 부품 질량은 10a로 나타내는 부품의 질량(m)의 정보가 저장된다. 질량(m)은 계측값이나 카탈로그값의 입력 등, 어느 형이어도 된다. 계측할 수 없었던 경우나 카탈로그값의 입력이 이루어지지 않은 경우 등, 질량(m)을 특정할 수 없는 경우에는, 10h에 질량(m)을 특정할 수 없는 것을 나타내는 정보가 저장된다.
10i의 면적 질량비(s/m)는 10a로 나타내는 부품 및 10b로 나타내는 노즐(123)의 종류에 대하여, 10h의 질량(m)에 대한, 10b로 나타내는 종류의 노즐(123)의 흡착 구멍(126)의 면적(s)에 의한 비율(면적 질량비)의 정보를 저장한다. 10j의 부품 치수는, 10a로 나타내는 부품의 치수의 정보가 저장된다. 본 실시 형태에서는 부품의 폭(X)과 길이(Y)와 두께(T)를 나타내는 정보 {X, Y, T}가 저장된다. 또한, 10i의 면적 질량비의 값에 관하여, 10h의 질량(m)을 특정할 수 없는 경우에는, 10j의 치수와, 후술하는 밀도 정보(193)의 테이블의 밀도(c)의 정보를 바탕으로 산출된 값을, 10b로 나타내는 종류의 노즐(123)의 흡착 구멍(126)의 면적(s)으로 나눈 값을 저장한다.
연산 장치(150)에 의한 실장 설정의 결정 후의 상태에 있어서, 부품 실장 방법의 설정 정보가 되는, 실장 정보(181), 흡착 노즐 정보(182) 및 부품 정보(183)는 대상의 부품의 정보(8e, 10a, 10g)와, 상기 부품에 이용하는 노즐(123) 및 그의 특성의 정보(8c, 9a, 9b)와, 동작 가속도(a)의 정보(10c)와의 대응 관계를 나타내는 정보를 포함하고 있다.
[전체 제어부에 의한 제어 예]     
전체 제어부(145)에 의한 상기 정보(181 내지 183)를 사용한 제어 예는 이하이다. 전체 제어부(145)는 공급 장치(110) 및 장착 장치(120)에 대하여, 실장 정보(181)의 테이블(그림 8)의 순서(8a)로 피더 번호(8d)로 나타내는 위치에 배치되는 부품을 흡착 노즐 번호(8c)로 나타내는 노즐(123)로 흡착하고, 상기 부품을 부품 정보(183)의 테이블(그림 10)의 동작 가속도(10c) 등으로, 좌표(8b)에 이동시켜서 장착하도록 필요한 지시를 출력한다.
전체 제어부(145)는 부품을 흡착하도록 지시를 출력한 경우에, 흡착 노즐 번호(8c)의 값과 부품 ID(8e)의 값(설명 상의 예를 d01로 함)을 읽어 들이고, 상기 흡착 노즐 번호와 동일한 값이 저장된 흡착 노즐 정보(182)의 테이블(그림 9)의 흡착 노즐 번호(9a)의 행을 특정하고, 상기 행의 흡착 노즐 종류(9b)의 값(d02로 함)을 읽어 들인다. 또한, 전체 제어부(145)는 부품 정보(183)의 테이블(그림 10)에서 부품 ID(10a)에 상기 d01과 동일한 값이 저장되고 또한 흡착 노즐 종류(10b)에 상기 d02와 동일한 값이 저장된 행을 특정하고, 상기 행의 피흡착 횟수(10d)의 저장값에 1을 추가한다. 또한, 전체 제어부(145)는 피더 번호(8d)로 나타내는 위치에 배치되는 부품을 흡착하도록 지시를 출력한 후에, 필요한 타이밍에서 흡착된 부품의 이상을 검출하도록 이상 검출 장치(130)에 필요한 지시를 출력한다.
전체 제어부(145)는 이상 검출 장치(130)가 이상을 검출한 경우, 흡착 노즐 번호(8c)의 값과 부품 ID(8e)의 값(d03으로 함)을 읽어 들이고, 상기 흡착 노즐 번호와 동일한 값이 저장된 흡착 노즐 번호(9a)의 행을 특정하고, 상기 행의 흡착 노즐 종류(9b)의 저장값(d04로 함)을 읽어 들인다. 또한, 전체 제어부(145)는 부품 ID(10a)에 상기 d03과 동일한 값이 저장되고 또한 흡착 노즐 종류(10b)에 상기 d04와 동일한 값이 저장된 행을 특정하고, 상기 행의 이상 횟수(10e)의 저장값에 1을 추가한다. 전체 제어부(145)는 상기 이상 횟수(10e)의 값을 추가한 후, 이상이 발생한 흡착의 동작을 다시 실행한다.
이하, 연산 장치(150) 내에 저장되는 각 정보(191 내지 196)에 대하여 설명한다. 이것들은 연산 장치(150)의 처리에서 필요한 정보로서 관리하고 있다. 또한 필요에 따라, 이들 정보는 전체 제어 장치(140) 내의 각 정보(181 내지 183)와 통합하거나, 분리해도 된다.



[흡착 노즐 형상 정보]          
그림 11은 흡착 노즐 형상 정보(191)의 테이블 예를 나타낸다. 본 실시 형태에서는 본 흡착 노즐 형상 정보(191)의 테이블을 연산 장치(150)의 기억부(152)에 기억·관리한다. 본 테이블에서는, 흡착 노즐 종류(11a), 흡착 구멍 직경 rx(11b), 흡착 구멍 직경 ry(11c), 흡착 구멍 면적 s (11d) 등의 각 필드를 갖는다. 11a의 흡착 노즐 종류의 각 행에는, 노즐(123)의 종류를 특정하는 정보가 각각 저장된다. 11b의 흡착 구멍 직경 rx, 11c의 흡착 구멍 직경 ry의 각 행에는, 11a로 나타내는 종류의 노즐(123)의 흡착 구멍(126)의 가로폭(그림 5의 rx), 세로폭(그림 5의 ry)의 값이 각각 저장된다. 노즐(123)에 의해 부품을 흡착하는 때에는, 직경 rx의 방향이 부품의 폭(X)의 방향에 대응하고, 직경 ry의 방향이 부품의 길이(Y)의 방향에 대응하도록, 흡착의 동작 제어가 행해진다. 11d의 흡착 구멍 면적 s의 각 행에는, 11a로 나타내는 종류의 노즐(123)의 흡착 구멍(126)의 면적(그림 5의 s)의 정보가 각각 저장된다.

[면적 질량비 가속도 정보]          
그림 12는, 면적 질량비 가속도 정보(192)의 테이블 예를 나타낸다. 본 테이블에서는, 부품 종류(12a), 동작 가속도(12b), 면적 질량비(12c) 등의 각 필드 셀을 갖는다. 12a의 부품 종류의 각 행에는, 부품의 종류를 특정하는 정보가 각각 저장된다. 12b의 동작 가속도(a)의 각 열에는, 부위(헤드(121))의 이동 시의 동작 가속도의 정보가 각각 저장된다. 12c의 면적 질량비(s/m)의 각 셀에는, 대응하는 12a, 12b에 따른, 노즐(123)의 흡착 구멍(126)의 면적 s를 부품의 질량 m으로 나눈 값(s/m)이 각각 저장된다.
실장의 대상이 되는 부품 및 노즐(123)에 관하여 계산한 면적 질량비(s/m)가 본 테이블의 면적 질량비(12c)의 저장값보다도 큰 경우에는, 이상 없이 상기 부품을 상기 노즐(123)에 의해 흡착할 수 있는 것을 나타내고 있다. 예를 들어, 부품 종류가 ‘저항’이고 또한 질량(m)이 5인 부품을, 흡착 구멍 면적(s)이 0.2인 종류의 노즐(123)(‘Type3’)로 흡착하는 경우, 면적 질량비(s/m)은 0.2/5=0.04이며, 테이블에서 부품 종류(12a)가 ‘저항’인 행에 있는 면적 질량비(12c)의 셀에 대하여, 저장값이 상기 0.04 이하인 셀을 검색한다. 그리고 해당의 셀의 열에 위치하는 동작 가속도(12b)의 저장값이 상기 이상 없이 실장 가능한 동작 가속도(a)가 된다.

[밀도 정보]                 
그림 13은 밀도 정보(193)의 테이블 예를 나타낸다. 본 테이블에서는, 부품 종류(13a), 부품 치수(13b), 밀도(13c) 등의 각 필드·셀을 갖는다. 13a의 부품 종류의 각 행에는, 부품의 종류를 특정하는 정보가 각각 저장된다. 13b의 부품 치수의 각 열에는, 부품의 치수의 크기의 범위를 나타내는 정보가 저장된다. 본 실시 형태에서는 부품의 두께(T)의 범위를 특정하는 정보가 저장된다. 또한 두께(T)에 한하지 않고, 부품의 폭·길이나 면적이나 체적 등, 다른 특성값을 사용해도 된다. 13c의 밀도의 각 셀에는, 부품의 밀도를 특정하는 정보가 저장된다. 부품의 종류에 따라 부품의 소재가 상이한 것이나, 부품의 크기에 따라서 부품을 구성하는 소재의 비가 상이한 것으로부터, 부품의 종류나 부품의 크기에 따라서 부품의 밀도가 상이하기 때문에, 본 실시 형태에서는 부품 종류(13a)와 부품의 크기(13b)마다 밀도(13c)를 설정한다.

[신규 부품 정보]                  
그림 14는 신규 부품 정보(194)의 테이블 예를 나타낸다. 본 테이블은 부품 ID(14a), 부품 종류(14b), 부품 질량(14c), 부품 치수(14d) 등의 각 필드를 갖는다. 14a의 부품 ID는 부품을 특정하는 정보가 저장된다. 14b의 부품 종류는 부품 ID(14a)로 나타내는 부품의 종류를 특정하는 정보가 저장된다. 14c의 부품 질량은 부품 ID(14a)로 나타내는 부품의 질량(m)의 정보가 저장된다. 14d의 부품 치수는 부품 ID(14a)로 나타내는 부품의 치수{X, Y, T}의 정보이 저장된다. 신규 부품 정보(194)는 실장 설정 산출부(162)의 처리에 관계되는, 신규로 등록되는 부품의 정보가 일시적으로 기억된다. 신규 부품 정보(194)는 설정의 결정에 따라서, 전체 제어 장치(140) 내의 실장 정보(181)에 대하여 추가된다.



[흡착 노즐 후보 정보]   
그림 15는 흡착 노즐 후보 정보(195)의 테이블 예를 나타낸다. 본 테이블에서는, (15a) 흡착 노즐 종류, (15b) 이용 가부, (15c) 면적 질량비, (15d) 동작 가속도 등의 각 필드를 갖는다. 흡착 노즐 후보 정보(195)는 실장 설정 산출부(162)의 처리에 있어서의 노즐(123)의 선정과 부위(헤드(121))의 동작 가속도(a)의 산출에 필요한 정보가 일시적으로 기억된다. 흡착 노즐 후보 정보(195)는 신규 부품 정보(194)의 테이블(그림 14)에서 나타나는 부품(신규 부품)의 흡착에 이용하기 위한 노즐(123)의 후보에 관한 정보가 관리된다.
15a의 흡착 노즐 종류는, 후보가 되는 노즐(123)의 종류를 특정하는 정보가 저장된다. 15b의 이용 가부는, 15a로 나타나는 종류의 노즐(123)의 후보를 상기 신규 부품의 흡착에 이용할 수 있는지 여부(적부)를 나타내는 정보가 저장된다. 본 실시 형태에서는 2치 정보로 하여 이용 가능이라고 판정한 경우에는 ‘○’, 이용 불가능이라고 판정한 경우에는 ‘×’가 저장된다. 15c의 면적 질량비(s/m)는 흡착 노즐 종류(15a)로 나타내는 종류의 노즐(123)의 면적(s)(11d)의 값을, 상기 신규 부품의 질량(14c) 또는, 치수(14d)와 밀도(13c)로부터 산출된 값으로 나눈 값이 저장된다. 15d의 동작 가속도(a)는 상기 신규 부품의 흡착에 이용하기 위한 후보의 노즐(123)에 관한 정보로서, 15a로 나타나는 종류의 노즐(123)을 상기 부품의 실장에서 이용하는 경우의 부위(헤드(121))의 동작 가속도(a)의 정보가 저장된다.



[데이터 비율 정보]        
그림 16은 데이터 비율 정보(196)의 테이블 예를 나타낸다. 본 테이블에서는, (16a) 구간 하한, (16b) 구간 상한, (16c) 전체 데이터수, (16d) 임계값 내 이상률 데이터 수, (16e) 임계값 내 이상률 데이터 비율, 등의 각 필드를 갖는다. 데이터 비율 정보(196)는 학습 처리부(163)에서의 처리에 사용하는 데이터가 일시적으로 기억된다.
16a의 구간 하한은, 16c의 전체 데이터수와 16d의 임계값 내 이상률 데이터수를 산출하는 후술하는 학습 처리부(163)의 처리에 있어서의, 산출 구간의 하한을 특정하기 위한 정보로서, 미리 설정된 값이 저장된다. 마찬가지로, 16b의 구간 상한은, 상기 산출 구간의 상한을 특정하는, 미리 설정된 값이 저장된다. 16c의 전체 데이터 수는, 후술하는 학습 처리부(163)의 처리에서 산출되는, 16a~16b의 구간의 데이터수를 특정하는 정보가 저장된다. 16d의 임계값 내 이상률 데이터 수는, 후술하는 학습 처리부(163)의 처리에서 산출되는, 16a~16b의 구간에 있는 데이터 중, 이상률이 작은 데이터의 수를 특정하는 정보가 저장된다. 16e의 임계값 내 이상률 데이터 비율은, 후술하는 학습 처리부(163)의 처리에서 산출되는, 임계값 내 이상률 데이터 수(16d)를 전체 데이터 수(16c)로 나눈 값(16d/16c)이 저장된다.

[실장 설정 산출 처리]                 
그림 6의 플로우에 기초하여, 그림 17, 그림 18의 화면 예도 참조하면서, 연산 장치(150)의 처리로서, 유저 등에 의해 신규로 등록하는 부품(신규 부품)에 관한 정보가 입력된 경우에, 상기 신규 부품의 실장 시에 이용할 노즐(123)의 종류의 선정, 및 대응하는 부위(헤드(121))의 동작 가속도(a) 등을 연산에 의해 결정하고, 상기 결정한 정보를 전체 제어 장치(140)의 부품 정보(183)에 저장(추가)하여 설정하는 처리의 상세를 설명한다.
우선 연산 장치(150)는 입력부(153) 또는 IF부(155)를 통하여, 그림 17의 화면(G1)에서, 유저에 의한 신규 부품 등의 정보의 입력을 접수한다. 상기 정보가 입력되면, 연산 장치(150)는 실장 설정 산출부(162)에 그림 6의 처리를 실행시킨다.
그림 17의 화면(G1)에 있어서, 상측에는, 신규로 등록하는 부품에 대한 정보를 입력하는 란에 표시하고, 하측에는, 대응하여 노즐 후보의 정보를 입력하는 란을 표시한다. 신규 부품 정보로서, 17a의 부품 ID, 17b의 부품 종류, 17c의 부품 질량(m), 17d의 부품 치수 및 하측의 17e의 흡착 노즐 종류를 갖는다. 상측의 정보는 그림 14의 신규 부품 정보(194)에 관련하고, 하측의 정보는 그림 15의 흡착 노즐 후보 정보(195)에 관련한다. 상기 신규 부품 정보는 유저 조작에 의해(17f)의 부품 정보 등록의 아이콘이 클릭되면 연산 장치(150)에 입력되어 등록된다.
S11에서, 실장 설정 산출부(162)는 상기 입력 정보(신규 부품 정보)의 읽어 들이기·기입을 행한다. 실장 설정 산출부(162)는 상기 입력 정보를 기억부(152)의 신규 부품 정보(194) 및 흡착 노즐 후보 정보(195) 등에 저장한다. S12에서는, 실장 설정 산출부(162)는 부품 질량 정보의 입력 유무를 확인하고, 다음 처리를 결정한다. S12에서는, 실장 설정 산출부(162)는 신규 부품 정보(194)의 테이블(그림 14)의 부품 질량(14c)의 격납 정보(입력 정보)의 유무를 확인한다. 부품 질량(m)의 입력이 없음(‘-’)의 경우에는 S13을 실행하고, 있음의 경우에는 S14로 옮겨간다.
S13에서는, 실장 설정 산출부(162)는 신규 부품 정보(194)의 격납 정보(부품 형상(치수)의 정보) 및 밀도 정보(193)의 격납 정보(밀도의 정보)를 이용하여, 부품 질량(m)을 산출하는 처리를 행한다. S14에서는, 실장 설정 산출부(162)는 노즐 후보의 이용 가부의 제1 판정 처리를 행한다. 즉, 부품의 치수의 크기와 노즐(123)의 흡착 구멍(126)의 직경 r의 크기를 비교함으로써, 상기 부품에 관한 상기 종류의 노즐(123)의 이용 가부를 판정한다. 실장 설정 산출부(162)는 흡착 노즐 형상 정보(191), 신규 부품 정보(194) 및 흡착 노즐 후보 정보(195)의 각 격납 정보를 이용하여, 흡착 노즐 후보 정보(195)로 나타나는 후보의 노즐(123)의 이용 가부를 판정하고, 판정 결과인 이용 가부 등을 나타내는 정보를 흡착 노즐 후보 정보(195)에 저장한다.
S15에서는, 실장 설정 산출부(162)는 노즐 후보의 이용 가부의 제2 판정 처리를 행한다. 즉, 부품의 질량(m)과 노즐(123)의 흡착 구멍(126)의 면적(s)을 비교함으로써, 상기 부품에 관한 상기 종류의 노즐(123)의 이용 가부를 판정한다. 본 실시 형태에서는 S15의 판정용에, 이상을 발생시키지 않고 실장(흡착)의 동작을 행하기 위하여 필요해지는 흡착 구멍 면적 s의 값을 사전에 설정해 두고, 그 판정용의 설정값(p으로 함)을 이용하여 상기 이용 가부를 판정한다. 또한 상기 설정값(p)은 후술하는 그림 7의 처리에 있어서 갱신된다.
S16에서는, 실장 설정 산출부(162)는 부품 질량(m)의 정보와, 노즐(123)의 흡착 구멍(126)의 면적(s)의 정보를 이용하여, 상기 노즐(123)에 관계시켜지는 부위의 동작 가속도(a)를 산출하는 처리를 행한다. 본 실시 형태에서는 이상을 발생시키지 않고 실장의 동작을 행하기 위하여 필요해지는 흡착 구멍 면적 s의 값을, 동작 가속도(a)마다 사전에 설정해 두고, 그 설정값(q로 함)을 이용하여 동작 가속도(a)를 산출한다. 또한 상기 설정값(q)은 그림 7의 처리에서 갱신된다. S16에서는, 실장 설정 산출부(162)는 흡착 노즐 형상 정보(191) 및 면적 질량비 가속도 정보(192)를 이용하여, 흡착 노즐 후보 정보(195)에서 나타나는 노즐 후보에서 실장의 동작을 행하는 경우(가정)에 있어서의 헤드(121)의 동작 가속도(a)를 산출한다.
S17에서는, 실장 설정 산출부(162)는 상기 S14, S15의 판정 결과(이용 가부) 및 S16에서 산출한 동작 가속도(a)의 정보 등을 이용하여, 상기 부품의 실장 시(흡착)에 이용할 노즐(123)의 종류를 선정한다. 또한, 선정에 수반하여, 실장 설정 산출부(162)는 신규 부품 정보(194) 및 흡착 노즐 후보 정보(195)의 격납 정보를 이용하여, 전체 제어 장치(140) 내의 부품 정보(183)를 갱신한다. S18에서는, 실장 설정 산출부(162)는 상기 S17의 결과인 부품 정보(183)의 격납 정보를, 출력부(154) 또는 IF부(155)를 통하여 유저에 대하여 출력한다.
그림 17, 그림 18의 예에서는, 어떤 신규 부품(‘NCA10’)의 설정에 관하여, 이상 발생 가능성을 고려하여, 흡착 노즐 후보(‘Type1’ 내지 ‘Type3’) 중 종류 ‘Type1’이 선정되고, 대응하는 부위의 동작 가속도(a)가 4.0으로 제어되는 것을 나타내고 있다.




[학습 처리]                 
그림 7의 플로우에 기초하여, 그림 19의 화면 예도 참조하면서, 연산 장치(150)의 처리로서, 전술한 면적 질량비 가속도 정보(192)(그림 12)를 갱신하는 처리의 상세를 설명한다. 과거에 실장 완료된 부품의 정보를 이용하여, 동작 가속도(a)에 대한 면적 질량비(s/m)을 갱신함으로써, 실장 설정 산출의 정밀도를 높인다.
연산 장치(150)는 입력부(153) 또는 IF부(155)를 통하여, 그림 19의 화면(G3)에서, 유저에 의한 학습 설정값 정보의 입력을 접수한다. 학습 설정값 정보가 입력된 경우, 학습 처리부(163)에 그림 7의 처리를 실행시킨다. 그림 19는 화면(G3)을 나타낸다. 본 화면(G3)에서 입력되는 학습 설정값 정보는, 19a의 부품 종류의 필드에 입력되는 부품 종류를 나타내는 정보 및 19b의 이상률(임계값)의 필드에 입력되는 이상률의 임계값의 정보를 갖는다. 상기 학습 설정값 정보는 19c의 학습 개시 아이콘이 클릭되면, 연산 장치(150)에 입력된다. 그림 19의 예에서는, 부품 종류가 콘덴서인 부품에 대하여 동작 가속도(a)의 값을 학습하기 위하여 이상률의 임계값을 0.0005로 설정하고 있다.
우선 S21에서는, 학습 처리부(163)는 이상 발생률을 산출한다. S22에서는, 학습 처리부(163)는 면적 질량비 가속도 정보(192)(그림 12)을 갱신하는 산출 대상으로 하는 동작 가속도(a)의 값을 결정한다. S23에서는, 학습 처리부(163)는 노즐(123)의 흡착 구멍(126)의 면적(s)을 부품의 질량(m)으로 나눈 값(면적 질량비: s/m)을 복수의 구간으로 나누고, 각각의 구간에 있어서 이상률이 작은 데이터의 수가 전체 데이터 수에 차지하는 비율을 산출한다. S24에서는, 학습 처리부(163)는 상기 데이터 비율 정보(196)을 이용하여, 면적 질량비 가속도 정보(192)(면적 질량비(s/m)의 정보)를 갱신한다. S25에서는, 학습 처리부(163)는 본 학습 처리부(163)의 처리(계산)의 완료/미완료를 판정한다.

[효과 등]              
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 부품 실장 장치(100)에 있어서는, 부품(신규 부품)이나 노즐 종류 등을 입력 정보로 하여, 특히 노즐 흡착 구멍 면적(s)과 부품 질량(m)의 비(s/m)를 바탕으로, 노즐(123)의 흡착력의 부족에 기인하는 이상이 발생하지 않도록, 부품의 실장에 이용할 노즐(123)의 종류와, 대응 부위의 동작 가속도(a) 등을 적절하게 산출함으로써 이상 발생률을 저하시킬 수 있다.
특허문헌 1, 2 등에서는, 부품이나 노즐 종류 등을 입력 정보로 하여 동작 가속도 등을 산출하는 기능을 갖지 않는다. 또한, 특허문헌 2에서는, 동작 가속도의 산출에, 노즐의 접지면(흡착 구멍 이외)의 면적(대응하는 부품의 저면적)을 사용하고 있지만, 본 실시 형태에서는 노즐 흡착 구멍 면적(s)을 이용하여 동작 가속도(a) 등을 산출한다. 본 발명에서는, 노즐(123)에 부품을 강하게 흡착시킨 경우에는 보다 큰 동작 가속도(a) 등으로 부품 실장 장치(100)의 부위를 동작시킬 수 있다고 생각하고 또한 부품을 흡착하는 힘의 크기는 노즐 흡착 구멍 면적(s)에 비례한다고 생각하고, 전술한 구성으로 하고 있다. 또한 다시 특허문헌 1, 2 등에서는, 동작 가속도의 산출에 사용하는 식을, 실장 시에 발생한 이상 정보를 이용하여 수정하는 기능은 갖지 않지만, 본 실시 형태에서는 그림 7과 같이 이상 정보를 사용한 학습 처리를 가능하게 하고 있다. 예를 들어, 노즐이 닳아서 줄어들어서 마찰이 작아진 경우에는, 닳아서 줄어들기 전보다도 작은 동작 가속도로 부품 실장 장치를 동작시키는 것이, 이상을 발생시키지 않기 위해서는 필요해진다. 이와 같이, 부품 실장 장치의 이용 상황에 따라서 동작 가속도 등의 산출식을 변경하는 것이 필요 또는 유효하다고 생각되는데, 선행 기술 예에서는 그러한 변경·계산은 하고 있지 않고, 한편, 본 실시 형태에서는 그것을 가능하게 하고 있다. 
 

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