球状体吸着装置、球状体搭載装置、球状体吸着方法および球状体搭載方法
【課題】使用者に対して未吸着の吸気口の発生およびその発生原因を把握させる。
【解決手段】複数の吸気口が形成された吸着面を有して吸気口に球状体を吸着する吸着ヘッド１１と、球状体を保持している保持部を吸着面に近接させた状態を維持しつつ吸着面に沿って移動させて球状体を吸着ヘッドに供給する供給部１２と、球状体を吸着している吸着ヘッド１１の吸着面を撮像する撮像部１４と、球状体を未吸着の吸気口の数および位置を撮像部１４によって撮像された吸着面の撮像画像に基づいて特定する処理を実行する制御部１６とを備え、制御部１６は、未吸着の吸気口の数および位置に基づいて未吸着の吸気口の分布状態を特定すると共に、分布状態が予め規定された複数種類の分布パターンのいずれかに該当すると判定したときに判定した種類の分布パターンに予め対応付けられた未吸着の発生原因を示すデータを出力する処理を実行する。
【解決手段】複数の吸気口が形成された吸着面を有して吸気口に球状体を吸着する吸着ヘッド１１と、球状体を保持している保持部を吸着面に近接させた状態を維持しつつ吸着面に沿って移動させて球状体を吸着ヘッドに供給する供給部１２と、球状体を吸着している吸着ヘッド１１の吸着面を撮像する撮像部１４と、球状体を未吸着の吸気口の数および位置を撮像部１４によって撮像された吸着面の撮像画像に基づいて特定する処理を実行する制御部１６とを備え、制御部１６は、未吸着の吸気口の数および位置に基づいて未吸着の吸気口の分布状態を特定すると共に、分布状態が予め規定された複数種類の分布パターンのいずれかに該当すると判定したときに判定した種類の分布パターンに予め対応付けられた未吸着の発生原因を示すデータを出力する処理を実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、球状体を吸着する球状体吸着装置、その球状体吸着装置を備えて球状体を搭載対象体に搭載する球状体搭載装置、球状体を吸着する球状体吸着方法、およびその球状体吸着方法で吸着している球状体を搭載対象体に搭載する球状体搭載方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の球状体吸着装置として、特開２０１１−９５９１号公報において出願人が開示した半田ボール吸着装置が知られている。この半田ボール吸着装置は、吸着ヘッド、収容容器、吸着保持部、駆動機構および整列用プレートなどを備えて半田ボールを吸着可能に構成されている。この半田ボール吸着装置では、吸着保持部が収容容器に収容されている半田ボールを先端部で吸着して保持する。次いで、駆動機構が吸着保持部の先端部を整列用プレート（吸着ヘッドの吸着面）に近接させた状態で整列用プレート（吸着ヘッドの吸着面）に沿って吸着保持部を移動させる。この際に、先端部に保持されている半田ボールが、吸着保持部の移動に伴って吸着ヘッドにおける複数の吸気口に徐々に供給されて、各吸気口の縁部に１つずつ吸着される。
【０００３】
この場合、半田ボールを吸着していない未吸着の吸気口が存在するときには、吸着ヘッドに吸着された各半田ボールを基板における複数の端子に搭載する搭載処理を行う際に、各端子の一部に半田ボールが搭載されない欠陥が生じることとなる。このため、出願人は、このような未吸着の吸気口の有無を把握するための手段として、半田ボールを吸着している吸着ヘッドの吸着面を撮像する撮像部を備えた半田ボール吸着装置を既に開発している。この半田ボール吸着装置では、使用者が、撮像部による撮像画像を監視することで、未吸着の吸気口の有無を把握することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−９５９１号公報（第６−９頁、第１０−１４図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記の半田ボール吸着装置には、改善すべき以下の課題がある。すなわち、この半田ボール吸着装置では、吸着ヘッドの吸着面の撮像画像を使用者が監視することで、未吸着の吸気口の有無を使用者が把握している。このため、例えば、半田ボールを吸着ヘッドに吸着させる処理を繰り返して実行して数多くの基板に対して搭載処理を行う場合において、未吸着の吸気口の発生を確実に把握するためには、撮像画像を長時間に亘って常時監視する必要がある。しかしながら、このような監視体制を採用するのは、一般的には困難である。したがって、この半田ボール吸着装置では、使用者に対して未吸着の吸気口の発生を確実に把握させるすることが困難なことがある。また、撮像画像の監視によって未吸着の吸気口の発生を発見したとしても、未吸着の吸気口の数や位置と未吸着が発生する原因との関連性を特定するには使用者の経験や知識が必要なことがあるため、その発生原因を解消して未吸着の吸気口の発生を直ちに防止することができないことがある。
【０００６】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、使用者に対して未吸着の吸気口の発生およびその発生原因を把握させ得る球状体吸着装置、球状体搭載装置、球状体吸着方法および球状体搭載方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく請求項１記載の球状体吸着装置は、複数の吸気口が形成された吸着面を有して当該吸気口に球状体を吸着する吸着ヘッドと、球状体を保持している保持部を前記吸着面に近接させた状態を維持しつつ当該吸着面に沿って相対的に移動させて当該球状体を前記吸着ヘッドに供給する供給部と、前記球状体を吸着している吸着状態における前記吸着ヘッドの前記吸着面を撮像する撮像部とを備えた球状体吸着装置であって、前記球状体を未吸着の前記吸気口の数および位置を前記撮像部によって撮像された前記吸着面の撮像画像に基づいて特定する処理を実行する処理部を備え、前記処理部は、前記未吸着の吸気口の数および位置に基づいて当該未吸着の吸気口の分布状態を特定すると共に、当該分布状態が予め規定された複数種類の分布パターンのいずれかに該当すると判定したときに当該判定した種類の分布パターンに予め対応付けられた未吸着の発生原因を示すデータを出力する処理を実行する。
【０００８】
また、請求項２記載の球状体吸着装置は、請求項１記載の球状体吸着装置において、前記各吸気口は、マトリクス状に配列された状態で前記吸着面に形成され、前記供給部は、前記保持部における前記球状体を保持する保持面が前記吸着面の第１方向に沿って長尺の四角形状に形成されると共に、前記吸着面における前記第１方向に直交する第２方向に沿って前記保持部を相対的に移動させ、前記第１方向に沿った前記未吸着の吸気口の分布のパターンを示す複数種類の第１方向パターンと前記第２方向に沿った前記未吸着の吸気口の分布のパターンを示す複数種類の第２方向パターンとの組み合わせが互いに異なる前記複数種類の分布パターンが規定され、前記処理部は、前記未吸着の吸気口の前記第１方向に沿った分布状態と前記各第１方向パターンとを比較すると共に前記未吸着の吸気口の前記第２方向に沿った分布状態と前記各第２方向パターンとを比較して該当する前記分布パターンの種類を判定する。
【０００９】
また、請求項３記載の球状体搭載装置は、請求項１または２記載の球状体吸着装置と、前記球状体の吸着が行われる吸着位置と前記球状体が搭載対象体に搭載される搭載位置との間で前記球状体吸着装置の前記吸着ヘッドを搬送する搬送装置とを備えて、前記球状体を前記搭載対象体に搭載する。
【００１０】
また、請求項４記載の球状体吸着方法は、複数の吸気口が形成された吸着面を有する吸着ヘッドの当該吸着面に対して、球状体を保持している保持部を近接させた状態を維持しつつ当該吸着面に沿って相対的に移動させて当該球状体を当該吸着ヘッドに供給し、当該吸気口に前記球状体を吸着させ、前記球状体を吸着している吸着状態における前記吸着ヘッドの前記吸着面を撮像する球状体吸着方法であって、前記球状体を未吸着の前記吸気口の数および位置を前記吸着面を撮像した撮像画像に基づいて特定する処理を実行し、前記未吸着の吸気口の数および位置に基づいて当該未吸着の吸気口の分布状態を特定すると共に、当該分布状態が予め規定された複数種類の分布パターンのいずれかに該当すると判定したときに当該判定した種類の分布パターンに予め対応付けられた未吸着の発生原因を示すデータを出力する処理を実行する。
【００１１】
また、請求項５記載の球状体吸着方法は、請求項４記載の球状体吸着方法において、前記各吸気口がマトリクス状に配列された状態で前記吸着面に形成された前記吸着ヘッドを用いると共に、前記球状体を保持する保持面が前記吸着面の第１方向に沿って長尺の四角形状に形成された前記保持部を当該吸着面における当該第１方向に直交する第２方向に沿って相対的に移動させ、前記第１方向に沿った前記未吸着の吸気口の分布のパターンを示す複数種類の第１方向パターンと前記第２方向に沿った前記未吸着の吸気口の分布のパターンを示す複数種類の第２方向パターンとの組み合わせが互いに異なる前記複数種類の分布パターンが規定され、前記未吸着の吸気口の前記第１方向に沿った分布状態と前記各第１方向パターンとを比較すると共に前記未吸着の吸気口の前記第２方向に沿った分布状態と前記各第２方向パターンとを比較して該当する前記分布パターンの種類を判定する。
【００１２】
また、請求項６記載の球状体搭載方法は、請求項４または５記載の球状体吸着方法で前記吸着ヘッドに前記球状体を吸着させ、当該球状体を吸着している前記吸着ヘッドを搭載位置に移動させて、前記球状体を搭載対象体に搭載する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の球状体吸着装置、請求項３記載の球状体搭載装置、請求項４記載の球状体吸着方法、および請求項６記載の球状体搭載方法では、未吸着の吸気口の数および位置を吸着面の撮像画像に基づいて特定する処理を実行し、特定した未吸着の吸気口の数および位置に基づいて未吸着の吸気口の分布状態を特定すると共に、その分布状態が予め規定された複数種類の分布パターンのいずれかに該当すると判定したときにその分布パターンＰＴに対応付けられた発生原因を示すデータを出力する処理を実行する。このため、この球状体吸着装置、球状体搭載装置、球状体吸着方法および球状体搭載方法によれば、使用者が撮像画像を監視することによって未吸着の吸気口の発生やその発生原因を特定する構成および方法とは異なり、数多くの基板に対して搭載処理を行う場合においても撮像画像を長時間に亘って常時監視することなく、未吸着の吸気口の発生を使用者に確実に把握させることができる。また、該当すると判定した分布パターンに予め対応付けられた発生原因を示すデータを出力し、これによって発生原因を示す文字情報や画像を表示することで、使用者の経験や知識に頼ることなく、未吸着の吸気口の発生原因を使用者に把握させることができる。
【００１４】
また、請求項２記載の球状体吸着装置、請求項３記載の球状体搭載装置、請求項５記載の球状体吸着方法、および請求項６記載の球状体搭載方法では、吸着面の第１方向に沿った第１方向パターンと吸着面の第２方向に沿った第２方向パターンとの組み合わせが互いに異なる複数種類の分布パターンが予め規定され、未吸着の吸気口の第１方向に沿った分布状態と第１方向パターンとを比較すると共に、未吸着の吸気口の第２方向に沿った分布状態と第２方向パターンとを比較して該当する分布パターンの種類を判定する。この場合、第１方向に沿った未吸着の吸気口の分布状態、および第２方向に沿った未吸着の吸気口の分布状態は、発生原因に応じて明確に相違する。このため、この球状体吸着装置、球状体搭載装置、球状体吸着方法および球状体搭載方法によれば、未吸着の吸気口の分布状態を第１方向および第２方向に分けて別々に特定して、各種類の第１方向パターンおよび各種類の第２方向パターンとそれぞれ比較することで、未吸着の吸気口の発生原因を正確かつ容易に特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】半田ボール搭載装置１の構成を示す構成図である。
【図２】半田ボール搭載装置１の平面図である。
【図３】半田ボール吸着装置２の構成を示す構成図である。
【図４】吸着ヘッド１１、供給部１２およびプレート１３の断面図である。
【図５】吸着ヘッド１１を底面２２側から見た平面図である。
【図６】供給部１２の構成を示す斜視図である。
【図７】供給部１２の構成を示す分解斜視図である。
【図８】吸着ヘッド１１に半田ボール３００が吸着された状態を示す断面図である。
【図９】半田ボール吸着装置２の動作を説明する説明図である。
【図１０】第１方向パターンＰＸ１〜ＰＸ３を説明する説明図である。
【図１１】第２方向パターンＰＹ１〜ＰＹ３を説明する説明図である。
【図１２】分布パターンＰＴ１を説明する説明図である。
【図１３】分布パターンＰＴ２を説明する説明図である。
【図１４】分布パターンＰＴ３を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、球状体吸着装置、球状体搭載装置、球状体吸着方法および球状体搭載方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１７】
最初に、図１に示す半田ボール搭載装置１の構成について説明する。半田ボール搭載装置１は、球状体搭載装置の一例であって、同図および図２に示すように、半田ボール吸着装置２、移動装置３および基板搬送装置４を備えて、球状体搭載方法に従い、基板４００（搭載対象体の一例：図１参照）の表面にマトリクス状に配列された端子４０１（同図参照）に対して、直径Ｌ１（図８参照）が８０μｍ程度の微細な半田ボール３００（球状体の一例：同図参照）を搭載する搭載処理を実行可能に構成されている。この場合、半田ボール搭載装置１によって基板４００の各端子４０１にそれぞれ搭載された半田ボール３００は、加熱溶融されて、半球状の溶融体となった状態で各端子４０１に固着されてボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）を構成する。
【００１８】
半田ボール吸着装置２は、球状体吸着装置の一例であって、図３に示すように、吸着ヘッド１１、供給部１２、プレート１３、撮像部１４、表示部１５および制御部１６を備えて構成されて、球状体吸着方法に従って半田ボール３００を吸着する吸着処理を実行する。
【００１９】
吸着ヘッド１１は、一例として、図４に示すように、内部空間２１を有する中空の箱型に構成されている。また、図５に示すように、吸着ヘッド１１の底面２２は長方形に形成され、その底面２２における長方形の吸着領域Ａａ（同図参照）には、半田ボール３００を吸着するための複数の吸気口２２ａが形成されている。この場合、各吸気口２２ａは、直径Ｌ２（図８参照）が例えば４０μｍ程度に規定されている。また、各吸気口２２ａは、基板４００における各端子４０１の配列パターンと同じマトリクス状の配列パターンで底面２２に形成されている（図５参照）。
【００２０】
また、図４に示すように、吸着ヘッド１１の天面２３には、内部空間２１の空気を吸気するための吸気孔２３ａが形成されている。この吸着ヘッド１１では、内部空間２１の空気が吸気孔２３ａを介して図外の吸気機構によって吸気されて内部空間２１が負圧状態となり、それに伴って各吸気口２２ａからの吸気が行われることにより、各吸気口２２ａに半田ボール３００を吸着する（図８，９参照）。
【００２１】
供給部１２は、図４，６，７に示すように、収容容器３１、保持部３２、吸引部３３および駆動機構３４（図３参照）を備えて、吸着ヘッド１１に半田ボール３００を供給する供給処理を実行する。
【００２２】
収容容器３１は、半田ボール３００を収容する。保持部３２は、図６，７に示すように、略直方体状に形成されている。また、保持部３２は、図外の吸気機構に接続されており、収容容器３１に収容されている半田ボール３００を先端部（図４における下端部）の保持面３２ａで吸着して保持する。この場合、保持部３２の保持面３２ａは、図５に示すように、長尺側の長さが吸着ヘッド１１の底面２２における吸着領域Ａａの第１方向（同図に示す矢印Ｘの方向（左右方向）であって、以下「Ｘ方向」ともいう）に沿った長さよりもやや長い長方形（四角形の一例）に形成されている。また、保持部３２は、基端部（図４における上端部）を中心として回動可能に構成されている。
【００２３】
吸引部３３は、図外の吸気機構に接続されており、吸着ヘッド１１に供給される半田ボール３００のうちの余剰分を吸引して除去する。駆動機構３４は、制御部１６の制御に従い、供給処理において、収容容器３１、保持部３２および吸引部３３（以下、この３つの構成要素をまとめて「供給部本体１００」ともいう）を移動させる処理、並びに保持部３２を回動させる処理を行う。この場合、駆動機構３４は、供給処理において、底面２２（吸着領域Ａａ）における上記した第１方向（Ｘ方向）に直交する第２方向（図５に示す矢印Ｙの方向（上下方向）であって、以下「Ｙ方向」ともいう）に沿って供給部本体１００（保持部３２）を移動させる。また、供給部１２は、図外のバネによってプレート１３（プレート１３の配設位置）に向けて供給部本体１００が付勢されており、供給処理において、保持部３２の先端部（保持面３２ａに保持されている半田ボール３００）をプレート１３に向けて押圧するように構成されている。
【００２４】
プレート１３は、図４に示すように、板状に構成され、吸着ヘッド１１の底面２２に近接（または接触）している状態（図８に示す状態）において吸着ヘッド１１の吸気口２２ａに対向する位置に、半田ボール３００が通過可能な（直径Ｌ４（同図参照）が９５μｍ程度の）挿通孔１３ａが形成されている。このプレート１３は、供給部１２によって供給された半田ボール３００を挿通孔１３ａに挿通させて吸着ヘッド１１の吸気口２２ａに吸着させると共に、吸着ヘッド１１による余剰な半田ボール３００の吸着を規制する機能を有している。この場合、同図に示すように、プレート１３の厚みＬ３は、吸気口２２ａに吸着された半田ボール３００の端部が下面からやや突出する７５μｍ程度に規定されている。
【００２５】
撮像部１４は、図２に示すように、吸着ヘッド１１に半田ボール３００を吸着させる吸着位置Ｐ３（プレート１３の配設位置：同図参照）と、基板４００に半田ボール３００を搭載する搭載位置Ｐ２（同図参照）との間に配置されて、制御部１６の制御に従い、半田ボール３００を吸着している状態（以下「吸着状態」ともいう）の吸着ヘッド１１の底面２２を撮像する。
【００２６】
表示部１５は、制御部１６の制御に従い、制御部１６から出力される画像データに基づき、半田ボール３００が吸着されていない吸気口２２ａ（以下、「未吸着吸気口２２ｂ」ともいう：図１２参照）が発生している旨を示す文字情報や画像、およびその未吸着吸気口２２ｂの発生原因を示す文字情報や画像を表示する。
【００２７】
制御部１６は、供給部１２（駆動機構３４）、撮像部１４および表示部１５を制御する。また、制御部１６は、移動装置３および基板搬送装置４を制御する。また、制御部１６は、図外の吸気装置による吸気（空気の吸引）を制御する。
【００２８】
さらに、制御部１６は、処理部として機能して、撮像部１４によって撮像された吸着状態の吸着ヘッド１１における底面２２の撮像画像に基づき、未吸着吸気口２２ｂを検出する検出処理を実行する。また、制御部１６は、検出処理において未吸着吸気口２２ｂを検出したときには、その数および位置を底面２２の撮像画像に基づいて特定し、さらに特定した数および位置から未吸着吸気口２２ｂの分布状態を特定すると共に、その分布状態が予め規定された複数種類の分布パターンＰＴのいずれかに該当（合致）するか否かを判定するパターン判定処理を実行する。また、制御部１６は、パターン判定処理において、該当すると判定した分布パターンＰＴに予め対応付けられている未吸着吸気口２２ｂの発生原因を示す文字情報や画像を表示させる画像データ（発生原因を示すデータ）を表示部１５に出力することにより、その文字情報や画像を表示部１５に表示させる（発生原因を報知させる処理の実行）。
【００２９】
この場合、底面２２の吸着領域ＡａにおけるＸ方向に沿った未吸着吸気口２２ｂの分布のパターンを示す第１方向パターンＰＸと、吸着領域ＡａにおけるＹ方向に沿った未吸着吸気口２２ｂの分布のパターンを示す第２方向パターンＰＹとの組み合わせが互いに異なる複数種類の分布パターンＰＴが規定されている。
【００３０】
具体的には、第１方向パターンＰＸとして、図１０に示すように、吸着領域ＡａのＸ方向における一方の端部（同図における左側の端部）に未吸着吸気口２２ｂが集中している第１方向パターンＰＸ１、Ｘ方向に沿って未吸着吸気口２２ｂが連続している第１方向パターンＰＸ２、およびＸ方向に沿って未吸着吸気口２２ｂが分散（この例では、均等またはほぼ均等に分散）している第１方向パターンＰＸ３の３種類の第１方向パターンＰＸが規定されている。また、第２方向パターンＰＹとして、図１１に示すように、吸着領域ＡａのＹ方向における一方の端部（同図における上部側の端部）に未吸着吸気口２２ｂが集中している第２方向パターンＰＹ１、Ｙ方向に沿って未吸着吸気口２２ｂが連続している第２方向パターンＰＹ２、およびＹ方向に沿って未吸着吸気口２２ｂが分散（この例では、均等またはほぼ均等に分散）している第２方向パターンＰＹ３の３種類の第２方向パターンＰＹが規定されている。
【００３１】
この半田ボール吸着装置２では、複数種類の分布パターンＰＴの一例として、次のような３種類の分布パターンＰＴが規定されている。１つ目の分布パターンＰＴとして、図１２に示すように、上記した第１方向パターンＰＸ１と上記した第２方向パターンＰＹ２とを組み合わせた分布パターンＰＴ、つまり未吸着吸気口２２ｂが吸着領域ＡａのＸ方向における一方の端部（この例では、左側の端部）に帯状に集中している分布パターンＰＴ（以下、この分布パターンＰＴを「分布パターンＰＴ１」ともいう）が規定されている。
【００３２】
また、２つ目の分布パターンＰＴとして、図１３に示すように、上記した第１方向パターンＰＸ２と上記した第２方向パターンＰＹ１とを組み合わせた分布パターンＰＴ、つまり未吸着吸気口２２ｂが吸着領域ＡａのＹ方向における一方の端部（この例では、上部側の端部）に帯状に集中している分布パターンＰＴ（以下、この分布パターンＰＴを「分布パターンＰＴ２」ともいう）が規定されている。
【００３３】
さらに、３つ目の分布パターンＰＴとして、図１４に示すように、上記した第１方向パターンＰＸ３と上記した第２方向パターンＰＹ３とを組み合わせた分布パターンＰＴ、つまり吸着領域Ａａの全域に未吸着吸気口２２ｂが均等またはほぼ均等に分散している分布パターンＰＴ（以下、この分布パターンＰＴを「分布パターンＰＴ３」ともいう）が規定されている。
【００３４】
上記したように、この半田ボール吸着装置２では、第１方向パターンＰＸおよび第２方向パターンＰＹの組み合わせが互いに異なる複数種類の分布パターンＰＴが規定されている。このため、制御部１６は、パターン判定処理において、未吸着吸気口２２ｂの数および位置に基づき、Ｘ方向に沿った未吸着吸気口２２ｂの分布状態を特定して各第１方向パターンＰＸと比較すると共に、Ｙ方向に沿った未吸着吸気口２２ｂの布状態を特定して各第２方向パターンＰＹと比較することにより、分布状態が上記した各分布パターンＰＴのいずれかに該当するか否かを判定する。
【００３５】
一方、この半田ボール吸着装置２では、収容容器３１に十分な量の半田ボール３００が収容されていないために、保持部３２の保持面３２ａに半田ボール３００が十分に保持されていないときに、未吸着吸気口２２ｂの分布状態が上記した分布パターンＰＴ１となる。つまり、未吸着吸気口２２ｂの分布状態が上記した分布パターンＰＴ１に該当するときには、収容容器３１における半田ボール３００の不足が未吸着吸気口２２ｂの発生原因である可能性がある。このため、この半田ボール吸着装置２では、この「収容容器３１における半田ボール３００の不足」との事象が未吸着吸気口２２ｂの発生原因として分布パターンＰＴ１に予め対応付けられている。
【００３６】
また、この半田ボール吸着装置２では、供給部１２の駆動機構３４による供給部本体１００の移動がスムーズに行われずに、保持部３２の保持面３２ａに保持されている半田ボール３００がプレート１３に対して押圧される押圧力が変化するような供給部１２の機構上の不具合があるときには、未吸着吸気口２２ｂの分布状態が上記した分布パターンＰＴ２となる。つまり、未吸着吸気口２２ｂの分布状態が上記した分布パターンＰＴ２に該当するときには、供給部１２の機構上の不具合が未吸着吸気口２２ｂの発生原因である可能性がある。このため、この半田ボール吸着装置２では、この「供給部１２の機構上の不具合」との事象が未吸着吸気口２２ｂの発生原因として分布パターンＰＴ２に予め対応付けられている。
【００３７】
さらに、この半田ボール吸着装置２では、基板４００に塗布されているフラックスの付着などによってプレート１３が汚れているときには、未吸着吸気口２２ｂの分布状態が上記した分布パターンＰＴ３となる。つまり、未吸着吸気口２２ｂの分布状態が上記した分布パターンＰＴ３に該当するときには、プレート１３の汚れが未吸着吸気口２２ｂの発生原因である可能性がある。このため、この半田ボール吸着装置２では、この「プレート１３の汚れ」との事象が未吸着吸気口２２ｂの発生原因として分布パターンＰＴ３に予め対応付けられている。
【００３８】
移動装置３は、半田ボール吸着装置２における制御部１６の制御に従い、吸着位置Ｐ３と搭載位置Ｐ２との間で吸着ヘッド１１を移動させる。
【００３９】
基板搬送装置４は、図２に示すように、ステージ４ａおよび移動機構４ｂを備えて構成されている。ステージ４ａは、搭載対象体としての基板４００をその載置面（上面）に載置可能に構成されると共に、載置された基板４００を例えば吸着することによって固定（支持）可能に構成されている。移動機構４ｂは、制御部１６の制御に従い、基板４００がステージ４ａに供給（載置）される供給位置Ｐ１（同図参照）と搭載位置Ｐ２との間でステージ４ａを移動させる。
【００４０】
次に、半田ボール搭載装置１を用いて、球状体吸着方法に従って吸着した半田ボール３００を基板４００に搭載する球状体搭載方法について、図面を参照して説明する。
【００４１】
この半田ボール搭載装置１では、搭載処理の開始が指示されたときに、図２に示すように、供給位置Ｐ１に位置している基板搬送装置４におけるステージ４ａの載置面に図外の供給装置が基板４００を載置（供給）し、ステージ４ａがその基板４００を保持する。
【００４２】
次いで、半田ボール吸着装置２の制御部１６が、基板搬送装置４の移動機構４ｂを制御して、ステージ４ａを供給位置Ｐ１から搭載位置Ｐ２に移動させる。続いて、制御部１６は、移動装置３を制御して、半田ボール吸着装置２の吸着ヘッド１１を吸着位置Ｐ３（プレート１３の配設位置）に移動させ、図８に示すように、底面２２とプレート１３とを接触（近接）させる。なお、この時点では、半田ボール３００は吸着されていない。
【００４３】
次いで、制御部１６は、吸着処理を実行する。この吸着処理では、制御部１６は、図外の吸気機構を制御して、吸着ヘッド１１における内部空間２１の空気の吸引を開始させる。この際に、内部空間２１が負圧状態となって底面２２の吸気口２２ａからの吸気が開始される。
【００４４】
また、制御部１６は、吸気機構を制御して、供給部１２における保持部３２の先端部、および供給部１２における吸引部３３の先端部からの吸気を開始させる。続いて、保持部３２の先端部（図４における下端部）からの吸気に伴い、収容容器３１に収容されている半田ボール３００が保持部３２における先端部の保持面３２ａに吸着されて保持される。次いで、制御部１６は、供給部１２の駆動機構３４を制御して、保持部３２の基端部側（図９における下端部）を中心として保持部３２を回動させる。続いて、制御部１６は、保持部３２の保持面３２ａがプレート１３に対向した時点で、供給部１２の駆動機構３４を制御して、保持部３２の回動を停止させる。
【００４５】
次いで、制御部１６は、供給部１２に供給処理を実行させる。具体的には、制御部１６は、供給部１２の駆動機構３４を制御して、プレート１３に向けて供給部本体１００を移動させ、続いて、図９に示すように、保持部３２の先端部をプレート１３に近接させた状態を維持しつつ供給部本体１００をプレート１３に沿って同図に示す矢印の向きに移動させる。この際に、先端部に保持されている半田ボール３００が、吸着ヘッド１１における吸気口２２ａからの吸気に伴う吸引力によって引き寄せられて吸着ヘッド１１に供給され、供給された半田ボール３００がプレート１３の各挿通孔１３ａを通って吸着ヘッド１１の各吸気口２２ａに１つずつ吸着される。
【００４６】
次いで、制御部１６は、供給部１２の駆動機構３４を制御して、供給部本体１００をプレート１３に沿ってさらに移動させる。この際に、吸引部３３が、プレート１３に付着している余剰な半田ボール３００を吸引して除去する。以上で、吸着処理が終了する。
【００４７】
続いて、制御部１６は、移動装置３を制御して、吸着ヘッド１１を撮像部１４の上方に移動させる。次いで、制御部１６は、撮像部１４を制御して、吸着状態の吸着ヘッド１１の底面２２を撮像させる。続いて、制御部１６は、検出処理を実行する。この検出処理では、制御部１６は、撮像部１４によって撮像された撮像画像に基づき、吸着ヘッド１１の各吸気口２２ａの中に、未吸着吸気口２２ｂが存在するか否かを検出する。
【００４８】
この場合、未吸着吸気口２２ｂが存在しないときには、制御部１６は、移動装置３を制御して吸着ヘッド１１を移動させ、搭載位置Ｐ２に搬送されている基板４００の搭載面（端子４０１が設けられている面）に対して、吸着ヘッド１１によって吸着されている半田ボール３００を近接（接触）させる。次いで、制御部１６は、吸気機構を制御して、吸着ヘッド１１の内部空間２１からの空気の吸引（吸気口２２ａからの吸気）を停止させる。この際に、吸気口２２ａによる吸着が解除されて、半田ボール３００が基板４００の端子４０１に搭載されて搭載処理が終了する。
【００４９】
一方、検出処理において未吸着吸気口２２ｂを検出したときには、制御部１６は、パターン判定処理を実行する。このパターン判定処理では、制御部１６は、未吸着吸気口２２ｂの数および各未吸着吸気口２２ｂの位置を撮像部１４によって撮像された底面２２の撮像画像に基づいて特定する。次いで、制御部１６は、特定した数および位置から未吸着吸気口２２ｂの分布状態を特定する。
【００５０】
具体的には、制御部１６は、未吸着吸気口２２ｂの数および位置に基づき、底面２２の吸着領域ＡａにおけるＸ方向（図５参照）に沿った未吸着吸気口２２ｂの分布状態を特定して上記した３種類の第１方向パターンＰＸと比較し、各第１方向パターンＰＸの中から特定した分布状態に該当（類似）する種類の第１方向パターンＰＸを特定する。また、制御部１６は、未吸着吸気口２２ｂの数および位置に基づき、底面２２の吸着領域ＡａにおけるＹ方向（同図参照）に沿った未吸着吸気口２２ｂの分布状態を特定して上記した３種類の第２方向パターンＰＹと比較し、各第２方向パターンＰＹの中から特定した分布状態に該当（類似）する種類の第２方向パターンＰＹを特定する。続いて、制御部１６は、第１方向パターンＰＸおよび第２方向パターンＰＹの組み合わせによって規定される上記した分布パターンＰＴ１〜ＰＴ３（図１２〜図１４参照）の中から該当する種類の分布パターンＰＴを特定する。次いで、制御部１６は、特定した種類の分布パターンＰＴに予め対応付けられている未吸着吸気口２２ｂの発生原因を特定する。続いて、制御部１６は、未吸着吸気口２２ｂが発生している旨を示す文字情報や画像、および上記のようにして特定した未吸着吸気口２２ｂの発生原因を示す文字情報や画像を表示させる画像データを表示部１５に出力することにより、これらの文字情報や画像を表示部１５に表示させる。これにより、未吸着吸気口２２ｂが発生している旨が報知されると共に、未吸着吸気口２２ｂの発生原因が報知される。また、制御部１６は、未吸着吸気口２２ｂを検出したときには、移動装置３による吸着ヘッド１１の移動を停止させて、搭載処理を中断する。
【００５１】
このように、この半田ボール吸着装置２、半田ボール搭載装置１、球状体吸着方法および球状体搭載方法では、未吸着吸気口２２ｂの数および位置を底面２２の撮像画像に基づいて特定する処理を実行し、特定した未吸着吸気口２２ｂの数および位置に基づいて未吸着吸気口２２ｂの分布状態を特定すると共に、その分布状態が予め規定された複数種類の分布パターンＰＴのいずれかに該当すると判定したときにその分布パターンＰＴに対応付けられた発生原因を示す文字情報や画像の画像データを出力する処理を実行して、これらの文字情報や画像を表示部１５に表示させる処理（発生原因を報知する処理）を実行する。このため、この半田ボール吸着装置２、半田ボール搭載装置１、球状体吸着方法および球状体搭載方法によれば、使用者が撮像画像を監視することによって未吸着吸気口２２ｂの発生やその発生原因を特定する構成および方法とは異なり、数多くの基板に対して搭載処理を行う場合においても撮像画像を長時間に亘って常時監視することなく、未吸着吸気口２２ｂの発生を使用者に確実に把握させることができる。また、該当すると判定した分布パターンＰＴに予め対応付けられた発生原因を示す文字情報や画像の画像データを出力し、これによってこれらの文字情報や画像が表示されるため、使用者の経験や知識に頼ることなく、未吸着吸気口２２ｂの発生原因を使用者に把握させることができる。
【００５２】
また、この半田ボール吸着装置２、半田ボール搭載装置１、球状体吸着方法および球状体搭載方法では、底面２２のＸ方向に沿った第１方向パターンＰＸと底面２２のＹ方向に沿った第２方向パターンＰＹとの組み合わせが互いに異なる複数種類の分布パターンＰＴが予め規定され、未吸着吸気口２２ｂのＸ方向に沿った分布状態と第１方向パターンＰＸとを比較すると共に、未吸着吸気口２２ｂのＹ方向に沿った分布状態と第２方向パターンＰＹとを比較して該当する分布パターンＰＴの種類を判定する。この場合、Ｘ方向に沿った未吸着吸気口２２ｂの分布状態、およびＹ方向に沿った未吸着吸気口２２ｂの分布状態は、発生原因に応じて明確に相違する。このため、この半田ボール吸着装置２、半田ボール搭載装置１、球状体吸着方法および球状体搭載方法によれば、未吸着吸気口２２ｂの分布状態をＸ方向およびＹ方向に分けて別々に特定して、各種類の第１方向パターンＰＸおよび各種類の第２方向パターンＰＹとそれぞれ比較することで、未吸着吸気口２２ｂの発生原因を正確かつ容易に特定することができる。
【００５３】
なお、球状体吸着装置、球状体搭載装置、球状体吸着方法および球状体搭載方法は、上記の構成および方法に限定されない。例えば、３種類の分布パターンＰＴが規定されている構成および方法について上記したが、分布パターンＰＴの種類の数は任意に変更することができるし、その分布パターンＰＴの内容も任意に変更することができる。また、Ｘ方向（第１方向）に沿った第１方向パターンＰＸ、およびＸ方向に直交するＹ方向（第２方向）に沿った第２方向パターンＰＹが複数種類規定され、これらの組み合わせで複数種類の分布パターンＰを規定した例について上記したが、Ｘ方向およびＹ方向以外の方向に沿った分布のパターンを規定し、そのパターンの組み合わせで複数種類の分布パターンＰを規定することもできる。
【００５４】
また、表示部１５を備えてその表示部１５に発生原因を示す文字情報や画像を表示させる例について上記したが、外部の表示部に発生原因を示すデータ（画像データ）を出力してこれらの文字情報や画像を表示させる構成および方法を採用することもできる。また、文字情報や画像を表示させる構成および方法に代えて、発生原因を示す音声データを出力して発生原因を音声で報知する構成および方法を採用することもできる。
【００５５】
さらに、供給処理において、静止状態における吸着ヘッド１１の底面２２（プレート１３）に対して保持部３２を近接させて底面２２に沿って移動させる構成および方法について上記したが、保持部３２に対して吸着ヘッド１１およびプレート１３を移動させる構成および方法を採用することもできる。また、供給処理において、吸着ヘッド１１およびプレート１３に対して保持部３２を移動させるのと同時に、保持部３２に対して吸着ヘッド１１およびプレート１３を移動させる構成および方法を採用することもできる。
【００５６】
また、保持面３２ａを長方形に形成した保持部３２を用いる構成および方法について上記したが、保持面を平行四辺形や台形（四角形の他の形態）に形成した保持部を用いる構成および方法を採用することもできる。
【００５７】
また、プレート１３を用いる構成および方法について上記したが、プレート１３を用いない構成および方法を採用することもできる。この場合、プレート１３を用いないときには、静止状態の吸着ヘッド１１に対して保持部３２を移動させる構成および方法、保持部３２に対して吸着ヘッド１１を移動させる構成および方法、並びに保持部３２および吸着ヘッド１１の双方を移動させる構成および方法のいずれも採用することができる。
【００５８】
また、分布状態が各分布パターンＰＴのいずれかに該当すると判定したときに、その分布パターンＰＴに対応付けられた発生原因を解消する処理を実行する（つまり、発生原因を自動的に解消する）構成および方法を採用することもできる。具体的には、上記した分布パターンＰＴ１に該当すると判定したときに、分布パターンＰＴ１に対応付けられている「収容容器３１における半田ボール３００の不足」との発生原因を解消すべく収容容器３１に半田ボール３００を補給する構成および方法や、上記した分布パターンＰＴ２に該当すると判定したときに、分布パターンＰＴ２に対応付けられている「供給部１２の機構上の不具合（プレート１３に対する半田ボール３００の押圧力の変化）」との発生原因を解消すべく、押圧力を自動調整する構成および方法を採用することができる。また、上記した分布パターンＰＴ３に該当すると判定したときに、分布パターンＰＴ３に対応付けられている「プレート１３の汚れ」との発生原因を解消すべく、プレート１３や吸着ヘッド１１の底面２２を自動的に清掃する構成および方法を採用することができる。さらに、上記した各発生原因以外の原因として、吸着ヘッド１１に半田ボール３００を吸着させる際の吸気圧の過不足が発生原因として分布パターンＰＴに対応付けられているときには、吸気圧を自動調整したり、吸着ヘッド１１と供給部１２（保持部３２）との位置ずれが発生原因として分布パターンＰＴに対応付けられているときには、位置補正を自動的に行う構成および方法を採用することもできる。
【符号の説明】
【００５９】
１ 半田ボール搭載装置
２ 半田ボール吸着装置
３ 移動装置
１１ 吸着ヘッド
１３ プレート
１４ 撮像部
１５ 表示部
１６ 制御部
２２ 底面
２２ａ 吸気口
２２ｂ 未吸着吸気口
３２ 保持部
３２ａ 保持面
３４ 駆動機構
３００ 半田ボール
４００ 基板
４０１ 端子
ＰＴ，ＰＴ１〜ＰＴ３ 分布パターン
Ｐ２ 搭載位置
Ｐ３ 吸着位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、球状体を吸着する球状体吸着装置、その球状体吸着装置を備えて球状体を搭載対象体に搭載する球状体搭載装置、球状体を吸着する球状体吸着方法、およびその球状体吸着方法で吸着している球状体を搭載対象体に搭載する球状体搭載方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の球状体吸着装置として、特開２０１１−９５９１号公報において出願人が開示した半田ボール吸着装置が知られている。この半田ボール吸着装置は、吸着ヘッド、収容容器、吸着保持部、駆動機構および整列用プレートなどを備えて半田ボールを吸着可能に構成されている。この半田ボール吸着装置では、吸着保持部が収容容器に収容されている半田ボールを先端部で吸着して保持する。次いで、駆動機構が吸着保持部の先端部を整列用プレート（吸着ヘッドの吸着面）に近接させた状態で整列用プレート（吸着ヘッドの吸着面）に沿って吸着保持部を移動させる。この際に、先端部に保持されている半田ボールが、吸着保持部の移動に伴って吸着ヘッドにおける複数の吸気口に徐々に供給されて、各吸気口の縁部に１つずつ吸着される。
【０００３】
この場合、半田ボールを吸着していない未吸着の吸気口が存在するときには、吸着ヘッドに吸着された各半田ボールを基板における複数の端子に搭載する搭載処理を行う際に、各端子の一部に半田ボールが搭載されない欠陥が生じることとなる。このため、出願人は、このような未吸着の吸気口の有無を把握するための手段として、半田ボールを吸着している吸着ヘッドの吸着面を撮像する撮像部を備えた半田ボール吸着装置を既に開発している。この半田ボール吸着装置では、使用者が、撮像部による撮像画像を監視することで、未吸着の吸気口の有無を把握することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−９５９１号公報（第６−９頁、第１０−１４図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記の半田ボール吸着装置には、改善すべき以下の課題がある。すなわち、この半田ボール吸着装置では、吸着ヘッドの吸着面の撮像画像を使用者が監視することで、未吸着の吸気口の有無を使用者が把握している。このため、例えば、半田ボールを吸着ヘッドに吸着させる処理を繰り返して実行して数多くの基板に対して搭載処理を行う場合において、未吸着の吸気口の発生を確実に把握するためには、撮像画像を長時間に亘って常時監視する必要がある。しかしながら、このような監視体制を採用するのは、一般的には困難である。したがって、この半田ボール吸着装置では、使用者に対して未吸着の吸気口の発生を確実に把握させるすることが困難なことがある。また、撮像画像の監視によって未吸着の吸気口の発生を発見したとしても、未吸着の吸気口の数や位置と未吸着が発生する原因との関連性を特定するには使用者の経験や知識が必要なことがあるため、その発生原因を解消して未吸着の吸気口の発生を直ちに防止することができないことがある。
【０００６】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、使用者に対して未吸着の吸気口の発生およびその発生原因を把握させ得る球状体吸着装置、球状体搭載装置、球状体吸着方法および球状体搭載方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく請求項１記載の球状体吸着装置は、複数の吸気口が形成された吸着面を有して当該吸気口に球状体を吸着する吸着ヘッドと、球状体を保持している保持部を前記吸着面に近接させた状態を維持しつつ当該吸着面に沿って相対的に移動させて当該球状体を前記吸着ヘッドに供給する供給部と、前記球状体を吸着している吸着状態における前記吸着ヘッドの前記吸着面を撮像する撮像部とを備えた球状体吸着装置であって、前記球状体を未吸着の前記吸気口の数および位置を前記撮像部によって撮像された前記吸着面の撮像画像に基づいて特定する処理を実行する処理部を備え、前記処理部は、前記未吸着の吸気口の数および位置に基づいて当該未吸着の吸気口の分布状態を特定すると共に、当該分布状態が予め規定された複数種類の分布パターンのいずれかに該当すると判定したときに当該判定した種類の分布パターンに予め対応付けられた未吸着の発生原因を示すデータを出力する処理を実行する。
【０００８】
また、請求項２記載の球状体吸着装置は、請求項１記載の球状体吸着装置において、前記各吸気口は、マトリクス状に配列された状態で前記吸着面に形成され、前記供給部は、前記保持部における前記球状体を保持する保持面が前記吸着面の第１方向に沿って長尺の四角形状に形成されると共に、前記吸着面における前記第１方向に直交する第２方向に沿って前記保持部を相対的に移動させ、前記第１方向に沿った前記未吸着の吸気口の分布のパターンを示す複数種類の第１方向パターンと前記第２方向に沿った前記未吸着の吸気口の分布のパターンを示す複数種類の第２方向パターンとの組み合わせが互いに異なる前記複数種類の分布パターンが規定され、前記処理部は、前記未吸着の吸気口の前記第１方向に沿った分布状態と前記各第１方向パターンとを比較すると共に前記未吸着の吸気口の前記第２方向に沿った分布状態と前記各第２方向パターンとを比較して該当する前記分布パターンの種類を判定する。
【０００９】
また、請求項３記載の球状体搭載装置は、請求項１または２記載の球状体吸着装置と、前記球状体の吸着が行われる吸着位置と前記球状体が搭載対象体に搭載される搭載位置との間で前記球状体吸着装置の前記吸着ヘッドを搬送する搬送装置とを備えて、前記球状体を前記搭載対象体に搭載する。
【００１０】
また、請求項４記載の球状体吸着方法は、複数の吸気口が形成された吸着面を有する吸着ヘッドの当該吸着面に対して、球状体を保持している保持部を近接させた状態を維持しつつ当該吸着面に沿って相対的に移動させて当該球状体を当該吸着ヘッドに供給し、当該吸気口に前記球状体を吸着させ、前記球状体を吸着している吸着状態における前記吸着ヘッドの前記吸着面を撮像する球状体吸着方法であって、前記球状体を未吸着の前記吸気口の数および位置を前記吸着面を撮像した撮像画像に基づいて特定する処理を実行し、前記未吸着の吸気口の数および位置に基づいて当該未吸着の吸気口の分布状態を特定すると共に、当該分布状態が予め規定された複数種類の分布パターンのいずれかに該当すると判定したときに当該判定した種類の分布パターンに予め対応付けられた未吸着の発生原因を示すデータを出力する処理を実行する。
【００１１】
また、請求項５記載の球状体吸着方法は、請求項４記載の球状体吸着方法において、前記各吸気口がマトリクス状に配列された状態で前記吸着面に形成された前記吸着ヘッドを用いると共に、前記球状体を保持する保持面が前記吸着面の第１方向に沿って長尺の四角形状に形成された前記保持部を当該吸着面における当該第１方向に直交する第２方向に沿って相対的に移動させ、前記第１方向に沿った前記未吸着の吸気口の分布のパターンを示す複数種類の第１方向パターンと前記第２方向に沿った前記未吸着の吸気口の分布のパターンを示す複数種類の第２方向パターンとの組み合わせが互いに異なる前記複数種類の分布パターンが規定され、前記未吸着の吸気口の前記第１方向に沿った分布状態と前記各第１方向パターンとを比較すると共に前記未吸着の吸気口の前記第２方向に沿った分布状態と前記各第２方向パターンとを比較して該当する前記分布パターンの種類を判定する。
【００１２】
また、請求項６記載の球状体搭載方法は、請求項４または５記載の球状体吸着方法で前記吸着ヘッドに前記球状体を吸着させ、当該球状体を吸着している前記吸着ヘッドを搭載位置に移動させて、前記球状体を搭載対象体に搭載する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の球状体吸着装置、請求項３記載の球状体搭載装置、請求項４記載の球状体吸着方法、および請求項６記載の球状体搭載方法では、未吸着の吸気口の数および位置を吸着面の撮像画像に基づいて特定する処理を実行し、特定した未吸着の吸気口の数および位置に基づいて未吸着の吸気口の分布状態を特定すると共に、その分布状態が予め規定された複数種類の分布パターンのいずれかに該当すると判定したときにその分布パターンＰＴに対応付けられた発生原因を示すデータを出力する処理を実行する。このため、この球状体吸着装置、球状体搭載装置、球状体吸着方法および球状体搭載方法によれば、使用者が撮像画像を監視することによって未吸着の吸気口の発生やその発生原因を特定する構成および方法とは異なり、数多くの基板に対して搭載処理を行う場合においても撮像画像を長時間に亘って常時監視することなく、未吸着の吸気口の発生を使用者に確実に把握させることができる。また、該当すると判定した分布パターンに予め対応付けられた発生原因を示すデータを出力し、これによって発生原因を示す文字情報や画像を表示することで、使用者の経験や知識に頼ることなく、未吸着の吸気口の発生原因を使用者に把握させることができる。
【００１４】
また、請求項２記載の球状体吸着装置、請求項３記載の球状体搭載装置、請求項５記載の球状体吸着方法、および請求項６記載の球状体搭載方法では、吸着面の第１方向に沿った第１方向パターンと吸着面の第２方向に沿った第２方向パターンとの組み合わせが互いに異なる複数種類の分布パターンが予め規定され、未吸着の吸気口の第１方向に沿った分布状態と第１方向パターンとを比較すると共に、未吸着の吸気口の第２方向に沿った分布状態と第２方向パターンとを比較して該当する分布パターンの種類を判定する。この場合、第１方向に沿った未吸着の吸気口の分布状態、および第２方向に沿った未吸着の吸気口の分布状態は、発生原因に応じて明確に相違する。このため、この球状体吸着装置、球状体搭載装置、球状体吸着方法および球状体搭載方法によれば、未吸着の吸気口の分布状態を第１方向および第２方向に分けて別々に特定して、各種類の第１方向パターンおよび各種類の第２方向パターンとそれぞれ比較することで、未吸着の吸気口の発生原因を正確かつ容易に特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】半田ボール搭載装置１の構成を示す構成図である。
【図２】半田ボール搭載装置１の平面図である。
【図３】半田ボール吸着装置２の構成を示す構成図である。
【図４】吸着ヘッド１１、供給部１２およびプレート１３の断面図である。
【図５】吸着ヘッド１１を底面２２側から見た平面図である。
【図６】供給部１２の構成を示す斜視図である。
【図７】供給部１２の構成を示す分解斜視図である。
【図８】吸着ヘッド１１に半田ボール３００が吸着された状態を示す断面図である。
【図９】半田ボール吸着装置２の動作を説明する説明図である。
【図１０】第１方向パターンＰＸ１〜ＰＸ３を説明する説明図である。
【図１１】第２方向パターンＰＹ１〜ＰＹ３を説明する説明図である。
【図１２】分布パターンＰＴ１を説明する説明図である。
【図１３】分布パターンＰＴ２を説明する説明図である。
【図１４】分布パターンＰＴ３を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、球状体吸着装置、球状体搭載装置、球状体吸着方法および球状体搭載方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１７】
最初に、図１に示す半田ボール搭載装置１の構成について説明する。半田ボール搭載装置１は、球状体搭載装置の一例であって、同図および図２に示すように、半田ボール吸着装置２、移動装置３および基板搬送装置４を備えて、球状体搭載方法に従い、基板４００（搭載対象体の一例：図１参照）の表面にマトリクス状に配列された端子４０１（同図参照）に対して、直径Ｌ１（図８参照）が８０μｍ程度の微細な半田ボール３００（球状体の一例：同図参照）を搭載する搭載処理を実行可能に構成されている。この場合、半田ボール搭載装置１によって基板４００の各端子４０１にそれぞれ搭載された半田ボール３００は、加熱溶融されて、半球状の溶融体となった状態で各端子４０１に固着されてボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）を構成する。
【００１８】
半田ボール吸着装置２は、球状体吸着装置の一例であって、図３に示すように、吸着ヘッド１１、供給部１２、プレート１３、撮像部１４、表示部１５および制御部１６を備えて構成されて、球状体吸着方法に従って半田ボール３００を吸着する吸着処理を実行する。
【００１９】
吸着ヘッド１１は、一例として、図４に示すように、内部空間２１を有する中空の箱型に構成されている。また、図５に示すように、吸着ヘッド１１の底面２２は長方形に形成され、その底面２２における長方形の吸着領域Ａａ（同図参照）には、半田ボール３００を吸着するための複数の吸気口２２ａが形成されている。この場合、各吸気口２２ａは、直径Ｌ２（図８参照）が例えば４０μｍ程度に規定されている。また、各吸気口２２ａは、基板４００における各端子４０１の配列パターンと同じマトリクス状の配列パターンで底面２２に形成されている（図５参照）。
【００２０】
また、図４に示すように、吸着ヘッド１１の天面２３には、内部空間２１の空気を吸気するための吸気孔２３ａが形成されている。この吸着ヘッド１１では、内部空間２１の空気が吸気孔２３ａを介して図外の吸気機構によって吸気されて内部空間２１が負圧状態となり、それに伴って各吸気口２２ａからの吸気が行われることにより、各吸気口２２ａに半田ボール３００を吸着する（図８，９参照）。
【００２１】
供給部１２は、図４，６，７に示すように、収容容器３１、保持部３２、吸引部３３および駆動機構３４（図３参照）を備えて、吸着ヘッド１１に半田ボール３００を供給する供給処理を実行する。
【００２２】
収容容器３１は、半田ボール３００を収容する。保持部３２は、図６，７に示すように、略直方体状に形成されている。また、保持部３２は、図外の吸気機構に接続されており、収容容器３１に収容されている半田ボール３００を先端部（図４における下端部）の保持面３２ａで吸着して保持する。この場合、保持部３２の保持面３２ａは、図５に示すように、長尺側の長さが吸着ヘッド１１の底面２２における吸着領域Ａａの第１方向（同図に示す矢印Ｘの方向（左右方向）であって、以下「Ｘ方向」ともいう）に沿った長さよりもやや長い長方形（四角形の一例）に形成されている。また、保持部３２は、基端部（図４における上端部）を中心として回動可能に構成されている。
【００２３】
吸引部３３は、図外の吸気機構に接続されており、吸着ヘッド１１に供給される半田ボール３００のうちの余剰分を吸引して除去する。駆動機構３４は、制御部１６の制御に従い、供給処理において、収容容器３１、保持部３２および吸引部３３（以下、この３つの構成要素をまとめて「供給部本体１００」ともいう）を移動させる処理、並びに保持部３２を回動させる処理を行う。この場合、駆動機構３４は、供給処理において、底面２２（吸着領域Ａａ）における上記した第１方向（Ｘ方向）に直交する第２方向（図５に示す矢印Ｙの方向（上下方向）であって、以下「Ｙ方向」ともいう）に沿って供給部本体１００（保持部３２）を移動させる。また、供給部１２は、図外のバネによってプレート１３（プレート１３の配設位置）に向けて供給部本体１００が付勢されており、供給処理において、保持部３２の先端部（保持面３２ａに保持されている半田ボール３００）をプレート１３に向けて押圧するように構成されている。
【００２４】
プレート１３は、図４に示すように、板状に構成され、吸着ヘッド１１の底面２２に近接（または接触）している状態（図８に示す状態）において吸着ヘッド１１の吸気口２２ａに対向する位置に、半田ボール３００が通過可能な（直径Ｌ４（同図参照）が９５μｍ程度の）挿通孔１３ａが形成されている。このプレート１３は、供給部１２によって供給された半田ボール３００を挿通孔１３ａに挿通させて吸着ヘッド１１の吸気口２２ａに吸着させると共に、吸着ヘッド１１による余剰な半田ボール３００の吸着を規制する機能を有している。この場合、同図に示すように、プレート１３の厚みＬ３は、吸気口２２ａに吸着された半田ボール３００の端部が下面からやや突出する７５μｍ程度に規定されている。
【００２５】
撮像部１４は、図２に示すように、吸着ヘッド１１に半田ボール３００を吸着させる吸着位置Ｐ３（プレート１３の配設位置：同図参照）と、基板４００に半田ボール３００を搭載する搭載位置Ｐ２（同図参照）との間に配置されて、制御部１６の制御に従い、半田ボール３００を吸着している状態（以下「吸着状態」ともいう）の吸着ヘッド１１の底面２２を撮像する。
【００２６】
表示部１５は、制御部１６の制御に従い、制御部１６から出力される画像データに基づき、半田ボール３００が吸着されていない吸気口２２ａ（以下、「未吸着吸気口２２ｂ」ともいう：図１２参照）が発生している旨を示す文字情報や画像、およびその未吸着吸気口２２ｂの発生原因を示す文字情報や画像を表示する。
【００２７】
制御部１６は、供給部１２（駆動機構３４）、撮像部１４および表示部１５を制御する。また、制御部１６は、移動装置３および基板搬送装置４を制御する。また、制御部１６は、図外の吸気装置による吸気（空気の吸引）を制御する。
【００２８】
さらに、制御部１６は、処理部として機能して、撮像部１４によって撮像された吸着状態の吸着ヘッド１１における底面２２の撮像画像に基づき、未吸着吸気口２２ｂを検出する検出処理を実行する。また、制御部１６は、検出処理において未吸着吸気口２２ｂを検出したときには、その数および位置を底面２２の撮像画像に基づいて特定し、さらに特定した数および位置から未吸着吸気口２２ｂの分布状態を特定すると共に、その分布状態が予め規定された複数種類の分布パターンＰＴのいずれかに該当（合致）するか否かを判定するパターン判定処理を実行する。また、制御部１６は、パターン判定処理において、該当すると判定した分布パターンＰＴに予め対応付けられている未吸着吸気口２２ｂの発生原因を示す文字情報や画像を表示させる画像データ（発生原因を示すデータ）を表示部１５に出力することにより、その文字情報や画像を表示部１５に表示させる（発生原因を報知させる処理の実行）。
【００２９】
この場合、底面２２の吸着領域ＡａにおけるＸ方向に沿った未吸着吸気口２２ｂの分布のパターンを示す第１方向パターンＰＸと、吸着領域ＡａにおけるＹ方向に沿った未吸着吸気口２２ｂの分布のパターンを示す第２方向パターンＰＹとの組み合わせが互いに異なる複数種類の分布パターンＰＴが規定されている。
【００３０】
具体的には、第１方向パターンＰＸとして、図１０に示すように、吸着領域ＡａのＸ方向における一方の端部（同図における左側の端部）に未吸着吸気口２２ｂが集中している第１方向パターンＰＸ１、Ｘ方向に沿って未吸着吸気口２２ｂが連続している第１方向パターンＰＸ２、およびＸ方向に沿って未吸着吸気口２２ｂが分散（この例では、均等またはほぼ均等に分散）している第１方向パターンＰＸ３の３種類の第１方向パターンＰＸが規定されている。また、第２方向パターンＰＹとして、図１１に示すように、吸着領域ＡａのＹ方向における一方の端部（同図における上部側の端部）に未吸着吸気口２２ｂが集中している第２方向パターンＰＹ１、Ｙ方向に沿って未吸着吸気口２２ｂが連続している第２方向パターンＰＹ２、およびＹ方向に沿って未吸着吸気口２２ｂが分散（この例では、均等またはほぼ均等に分散）している第２方向パターンＰＹ３の３種類の第２方向パターンＰＹが規定されている。
【００３１】
この半田ボール吸着装置２では、複数種類の分布パターンＰＴの一例として、次のような３種類の分布パターンＰＴが規定されている。１つ目の分布パターンＰＴとして、図１２に示すように、上記した第１方向パターンＰＸ１と上記した第２方向パターンＰＹ２とを組み合わせた分布パターンＰＴ、つまり未吸着吸気口２２ｂが吸着領域ＡａのＸ方向における一方の端部（この例では、左側の端部）に帯状に集中している分布パターンＰＴ（以下、この分布パターンＰＴを「分布パターンＰＴ１」ともいう）が規定されている。
【００３２】
また、２つ目の分布パターンＰＴとして、図１３に示すように、上記した第１方向パターンＰＸ２と上記した第２方向パターンＰＹ１とを組み合わせた分布パターンＰＴ、つまり未吸着吸気口２２ｂが吸着領域ＡａのＹ方向における一方の端部（この例では、上部側の端部）に帯状に集中している分布パターンＰＴ（以下、この分布パターンＰＴを「分布パターンＰＴ２」ともいう）が規定されている。
【００３３】
さらに、３つ目の分布パターンＰＴとして、図１４に示すように、上記した第１方向パターンＰＸ３と上記した第２方向パターンＰＹ３とを組み合わせた分布パターンＰＴ、つまり吸着領域Ａａの全域に未吸着吸気口２２ｂが均等またはほぼ均等に分散している分布パターンＰＴ（以下、この分布パターンＰＴを「分布パターンＰＴ３」ともいう）が規定されている。
【００３４】
上記したように、この半田ボール吸着装置２では、第１方向パターンＰＸおよび第２方向パターンＰＹの組み合わせが互いに異なる複数種類の分布パターンＰＴが規定されている。このため、制御部１６は、パターン判定処理において、未吸着吸気口２２ｂの数および位置に基づき、Ｘ方向に沿った未吸着吸気口２２ｂの分布状態を特定して各第１方向パターンＰＸと比較すると共に、Ｙ方向に沿った未吸着吸気口２２ｂの布状態を特定して各第２方向パターンＰＹと比較することにより、分布状態が上記した各分布パターンＰＴのいずれかに該当するか否かを判定する。
【００３５】
一方、この半田ボール吸着装置２では、収容容器３１に十分な量の半田ボール３００が収容されていないために、保持部３２の保持面３２ａに半田ボール３００が十分に保持されていないときに、未吸着吸気口２２ｂの分布状態が上記した分布パターンＰＴ１となる。つまり、未吸着吸気口２２ｂの分布状態が上記した分布パターンＰＴ１に該当するときには、収容容器３１における半田ボール３００の不足が未吸着吸気口２２ｂの発生原因である可能性がある。このため、この半田ボール吸着装置２では、この「収容容器３１における半田ボール３００の不足」との事象が未吸着吸気口２２ｂの発生原因として分布パターンＰＴ１に予め対応付けられている。
【００３６】
また、この半田ボール吸着装置２では、供給部１２の駆動機構３４による供給部本体１００の移動がスムーズに行われずに、保持部３２の保持面３２ａに保持されている半田ボール３００がプレート１３に対して押圧される押圧力が変化するような供給部１２の機構上の不具合があるときには、未吸着吸気口２２ｂの分布状態が上記した分布パターンＰＴ２となる。つまり、未吸着吸気口２２ｂの分布状態が上記した分布パターンＰＴ２に該当するときには、供給部１２の機構上の不具合が未吸着吸気口２２ｂの発生原因である可能性がある。このため、この半田ボール吸着装置２では、この「供給部１２の機構上の不具合」との事象が未吸着吸気口２２ｂの発生原因として分布パターンＰＴ２に予め対応付けられている。
【００３７】
さらに、この半田ボール吸着装置２では、基板４００に塗布されているフラックスの付着などによってプレート１３が汚れているときには、未吸着吸気口２２ｂの分布状態が上記した分布パターンＰＴ３となる。つまり、未吸着吸気口２２ｂの分布状態が上記した分布パターンＰＴ３に該当するときには、プレート１３の汚れが未吸着吸気口２２ｂの発生原因である可能性がある。このため、この半田ボール吸着装置２では、この「プレート１３の汚れ」との事象が未吸着吸気口２２ｂの発生原因として分布パターンＰＴ３に予め対応付けられている。
【００３８】
移動装置３は、半田ボール吸着装置２における制御部１６の制御に従い、吸着位置Ｐ３と搭載位置Ｐ２との間で吸着ヘッド１１を移動させる。
【００３９】
基板搬送装置４は、図２に示すように、ステージ４ａおよび移動機構４ｂを備えて構成されている。ステージ４ａは、搭載対象体としての基板４００をその載置面（上面）に載置可能に構成されると共に、載置された基板４００を例えば吸着することによって固定（支持）可能に構成されている。移動機構４ｂは、制御部１６の制御に従い、基板４００がステージ４ａに供給（載置）される供給位置Ｐ１（同図参照）と搭載位置Ｐ２との間でステージ４ａを移動させる。
【００４０】
次に、半田ボール搭載装置１を用いて、球状体吸着方法に従って吸着した半田ボール３００を基板４００に搭載する球状体搭載方法について、図面を参照して説明する。
【００４１】
この半田ボール搭載装置１では、搭載処理の開始が指示されたときに、図２に示すように、供給位置Ｐ１に位置している基板搬送装置４におけるステージ４ａの載置面に図外の供給装置が基板４００を載置（供給）し、ステージ４ａがその基板４００を保持する。
【００４２】
次いで、半田ボール吸着装置２の制御部１６が、基板搬送装置４の移動機構４ｂを制御して、ステージ４ａを供給位置Ｐ１から搭載位置Ｐ２に移動させる。続いて、制御部１６は、移動装置３を制御して、半田ボール吸着装置２の吸着ヘッド１１を吸着位置Ｐ３（プレート１３の配設位置）に移動させ、図８に示すように、底面２２とプレート１３とを接触（近接）させる。なお、この時点では、半田ボール３００は吸着されていない。
【００４３】
次いで、制御部１６は、吸着処理を実行する。この吸着処理では、制御部１６は、図外の吸気機構を制御して、吸着ヘッド１１における内部空間２１の空気の吸引を開始させる。この際に、内部空間２１が負圧状態となって底面２２の吸気口２２ａからの吸気が開始される。
【００４４】
また、制御部１６は、吸気機構を制御して、供給部１２における保持部３２の先端部、および供給部１２における吸引部３３の先端部からの吸気を開始させる。続いて、保持部３２の先端部（図４における下端部）からの吸気に伴い、収容容器３１に収容されている半田ボール３００が保持部３２における先端部の保持面３２ａに吸着されて保持される。次いで、制御部１６は、供給部１２の駆動機構３４を制御して、保持部３２の基端部側（図９における下端部）を中心として保持部３２を回動させる。続いて、制御部１６は、保持部３２の保持面３２ａがプレート１３に対向した時点で、供給部１２の駆動機構３４を制御して、保持部３２の回動を停止させる。
【００４５】
次いで、制御部１６は、供給部１２に供給処理を実行させる。具体的には、制御部１６は、供給部１２の駆動機構３４を制御して、プレート１３に向けて供給部本体１００を移動させ、続いて、図９に示すように、保持部３２の先端部をプレート１３に近接させた状態を維持しつつ供給部本体１００をプレート１３に沿って同図に示す矢印の向きに移動させる。この際に、先端部に保持されている半田ボール３００が、吸着ヘッド１１における吸気口２２ａからの吸気に伴う吸引力によって引き寄せられて吸着ヘッド１１に供給され、供給された半田ボール３００がプレート１３の各挿通孔１３ａを通って吸着ヘッド１１の各吸気口２２ａに１つずつ吸着される。
【００４６】
次いで、制御部１６は、供給部１２の駆動機構３４を制御して、供給部本体１００をプレート１３に沿ってさらに移動させる。この際に、吸引部３３が、プレート１３に付着している余剰な半田ボール３００を吸引して除去する。以上で、吸着処理が終了する。
【００４７】
続いて、制御部１６は、移動装置３を制御して、吸着ヘッド１１を撮像部１４の上方に移動させる。次いで、制御部１６は、撮像部１４を制御して、吸着状態の吸着ヘッド１１の底面２２を撮像させる。続いて、制御部１６は、検出処理を実行する。この検出処理では、制御部１６は、撮像部１４によって撮像された撮像画像に基づき、吸着ヘッド１１の各吸気口２２ａの中に、未吸着吸気口２２ｂが存在するか否かを検出する。
【００４８】
この場合、未吸着吸気口２２ｂが存在しないときには、制御部１６は、移動装置３を制御して吸着ヘッド１１を移動させ、搭載位置Ｐ２に搬送されている基板４００の搭載面（端子４０１が設けられている面）に対して、吸着ヘッド１１によって吸着されている半田ボール３００を近接（接触）させる。次いで、制御部１６は、吸気機構を制御して、吸着ヘッド１１の内部空間２１からの空気の吸引（吸気口２２ａからの吸気）を停止させる。この際に、吸気口２２ａによる吸着が解除されて、半田ボール３００が基板４００の端子４０１に搭載されて搭載処理が終了する。
【００４９】
一方、検出処理において未吸着吸気口２２ｂを検出したときには、制御部１６は、パターン判定処理を実行する。このパターン判定処理では、制御部１６は、未吸着吸気口２２ｂの数および各未吸着吸気口２２ｂの位置を撮像部１４によって撮像された底面２２の撮像画像に基づいて特定する。次いで、制御部１６は、特定した数および位置から未吸着吸気口２２ｂの分布状態を特定する。
【００５０】
具体的には、制御部１６は、未吸着吸気口２２ｂの数および位置に基づき、底面２２の吸着領域ＡａにおけるＸ方向（図５参照）に沿った未吸着吸気口２２ｂの分布状態を特定して上記した３種類の第１方向パターンＰＸと比較し、各第１方向パターンＰＸの中から特定した分布状態に該当（類似）する種類の第１方向パターンＰＸを特定する。また、制御部１６は、未吸着吸気口２２ｂの数および位置に基づき、底面２２の吸着領域ＡａにおけるＹ方向（同図参照）に沿った未吸着吸気口２２ｂの分布状態を特定して上記した３種類の第２方向パターンＰＹと比較し、各第２方向パターンＰＹの中から特定した分布状態に該当（類似）する種類の第２方向パターンＰＹを特定する。続いて、制御部１６は、第１方向パターンＰＸおよび第２方向パターンＰＹの組み合わせによって規定される上記した分布パターンＰＴ１〜ＰＴ３（図１２〜図１４参照）の中から該当する種類の分布パターンＰＴを特定する。次いで、制御部１６は、特定した種類の分布パターンＰＴに予め対応付けられている未吸着吸気口２２ｂの発生原因を特定する。続いて、制御部１６は、未吸着吸気口２２ｂが発生している旨を示す文字情報や画像、および上記のようにして特定した未吸着吸気口２２ｂの発生原因を示す文字情報や画像を表示させる画像データを表示部１５に出力することにより、これらの文字情報や画像を表示部１５に表示させる。これにより、未吸着吸気口２２ｂが発生している旨が報知されると共に、未吸着吸気口２２ｂの発生原因が報知される。また、制御部１６は、未吸着吸気口２２ｂを検出したときには、移動装置３による吸着ヘッド１１の移動を停止させて、搭載処理を中断する。
【００５１】
このように、この半田ボール吸着装置２、半田ボール搭載装置１、球状体吸着方法および球状体搭載方法では、未吸着吸気口２２ｂの数および位置を底面２２の撮像画像に基づいて特定する処理を実行し、特定した未吸着吸気口２２ｂの数および位置に基づいて未吸着吸気口２２ｂの分布状態を特定すると共に、その分布状態が予め規定された複数種類の分布パターンＰＴのいずれかに該当すると判定したときにその分布パターンＰＴに対応付けられた発生原因を示す文字情報や画像の画像データを出力する処理を実行して、これらの文字情報や画像を表示部１５に表示させる処理（発生原因を報知する処理）を実行する。このため、この半田ボール吸着装置２、半田ボール搭載装置１、球状体吸着方法および球状体搭載方法によれば、使用者が撮像画像を監視することによって未吸着吸気口２２ｂの発生やその発生原因を特定する構成および方法とは異なり、数多くの基板に対して搭載処理を行う場合においても撮像画像を長時間に亘って常時監視することなく、未吸着吸気口２２ｂの発生を使用者に確実に把握させることができる。また、該当すると判定した分布パターンＰＴに予め対応付けられた発生原因を示す文字情報や画像の画像データを出力し、これによってこれらの文字情報や画像が表示されるため、使用者の経験や知識に頼ることなく、未吸着吸気口２２ｂの発生原因を使用者に把握させることができる。
【００５２】
また、この半田ボール吸着装置２、半田ボール搭載装置１、球状体吸着方法および球状体搭載方法では、底面２２のＸ方向に沿った第１方向パターンＰＸと底面２２のＹ方向に沿った第２方向パターンＰＹとの組み合わせが互いに異なる複数種類の分布パターンＰＴが予め規定され、未吸着吸気口２２ｂのＸ方向に沿った分布状態と第１方向パターンＰＸとを比較すると共に、未吸着吸気口２２ｂのＹ方向に沿った分布状態と第２方向パターンＰＹとを比較して該当する分布パターンＰＴの種類を判定する。この場合、Ｘ方向に沿った未吸着吸気口２２ｂの分布状態、およびＹ方向に沿った未吸着吸気口２２ｂの分布状態は、発生原因に応じて明確に相違する。このため、この半田ボール吸着装置２、半田ボール搭載装置１、球状体吸着方法および球状体搭載方法によれば、未吸着吸気口２２ｂの分布状態をＸ方向およびＹ方向に分けて別々に特定して、各種類の第１方向パターンＰＸおよび各種類の第２方向パターンＰＹとそれぞれ比較することで、未吸着吸気口２２ｂの発生原因を正確かつ容易に特定することができる。
【００５３】
なお、球状体吸着装置、球状体搭載装置、球状体吸着方法および球状体搭載方法は、上記の構成および方法に限定されない。例えば、３種類の分布パターンＰＴが規定されている構成および方法について上記したが、分布パターンＰＴの種類の数は任意に変更することができるし、その分布パターンＰＴの内容も任意に変更することができる。また、Ｘ方向（第１方向）に沿った第１方向パターンＰＸ、およびＸ方向に直交するＹ方向（第２方向）に沿った第２方向パターンＰＹが複数種類規定され、これらの組み合わせで複数種類の分布パターンＰを規定した例について上記したが、Ｘ方向およびＹ方向以外の方向に沿った分布のパターンを規定し、そのパターンの組み合わせで複数種類の分布パターンＰを規定することもできる。
【００５４】
また、表示部１５を備えてその表示部１５に発生原因を示す文字情報や画像を表示させる例について上記したが、外部の表示部に発生原因を示すデータ（画像データ）を出力してこれらの文字情報や画像を表示させる構成および方法を採用することもできる。また、文字情報や画像を表示させる構成および方法に代えて、発生原因を示す音声データを出力して発生原因を音声で報知する構成および方法を採用することもできる。
【００５５】
さらに、供給処理において、静止状態における吸着ヘッド１１の底面２２（プレート１３）に対して保持部３２を近接させて底面２２に沿って移動させる構成および方法について上記したが、保持部３２に対して吸着ヘッド１１およびプレート１３を移動させる構成および方法を採用することもできる。また、供給処理において、吸着ヘッド１１およびプレート１３に対して保持部３２を移動させるのと同時に、保持部３２に対して吸着ヘッド１１およびプレート１３を移動させる構成および方法を採用することもできる。
【００５６】
また、保持面３２ａを長方形に形成した保持部３２を用いる構成および方法について上記したが、保持面を平行四辺形や台形（四角形の他の形態）に形成した保持部を用いる構成および方法を採用することもできる。
【００５７】
また、プレート１３を用いる構成および方法について上記したが、プレート１３を用いない構成および方法を採用することもできる。この場合、プレート１３を用いないときには、静止状態の吸着ヘッド１１に対して保持部３２を移動させる構成および方法、保持部３２に対して吸着ヘッド１１を移動させる構成および方法、並びに保持部３２および吸着ヘッド１１の双方を移動させる構成および方法のいずれも採用することができる。
【００５８】
また、分布状態が各分布パターンＰＴのいずれかに該当すると判定したときに、その分布パターンＰＴに対応付けられた発生原因を解消する処理を実行する（つまり、発生原因を自動的に解消する）構成および方法を採用することもできる。具体的には、上記した分布パターンＰＴ１に該当すると判定したときに、分布パターンＰＴ１に対応付けられている「収容容器３１における半田ボール３００の不足」との発生原因を解消すべく収容容器３１に半田ボール３００を補給する構成および方法や、上記した分布パターンＰＴ２に該当すると判定したときに、分布パターンＰＴ２に対応付けられている「供給部１２の機構上の不具合（プレート１３に対する半田ボール３００の押圧力の変化）」との発生原因を解消すべく、押圧力を自動調整する構成および方法を採用することができる。また、上記した分布パターンＰＴ３に該当すると判定したときに、分布パターンＰＴ３に対応付けられている「プレート１３の汚れ」との発生原因を解消すべく、プレート１３や吸着ヘッド１１の底面２２を自動的に清掃する構成および方法を採用することができる。さらに、上記した各発生原因以外の原因として、吸着ヘッド１１に半田ボール３００を吸着させる際の吸気圧の過不足が発生原因として分布パターンＰＴに対応付けられているときには、吸気圧を自動調整したり、吸着ヘッド１１と供給部１２（保持部３２）との位置ずれが発生原因として分布パターンＰＴに対応付けられているときには、位置補正を自動的に行う構成および方法を採用することもできる。
【符号の説明】
【００５９】
１ 半田ボール搭載装置
２ 半田ボール吸着装置
３ 移動装置
１１ 吸着ヘッド
１３ プレート
１４ 撮像部
１５ 表示部
１６ 制御部
２２ 底面
２２ａ 吸気口
２２ｂ 未吸着吸気口
３２ 保持部
３２ａ 保持面
３４ 駆動機構
３００ 半田ボール
４００ 基板
４０１ 端子
ＰＴ，ＰＴ１〜ＰＴ３ 分布パターン
Ｐ２ 搭載位置
Ｐ３ 吸着位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の吸気口が形成された吸着面を有して当該吸気口に球状体を吸着する吸着ヘッドと、球状体を保持している保持部を前記吸着面に近接させた状態を維持しつつ当該吸着面に沿って相対的に移動させて当該球状体を前記吸着ヘッドに供給する供給部と、前記球状体を吸着している吸着状態における前記吸着ヘッドの前記吸着面を撮像する撮像部とを備えた球状体吸着装置であって、
前記球状体を未吸着の前記吸気口の数および位置を前記撮像部によって撮像された前記吸着面の撮像画像に基づいて特定する処理を実行する処理部を備え、
前記処理部は、前記未吸着の吸気口の数および位置に基づいて当該未吸着の吸気口の分布状態を特定すると共に、当該分布状態が予め規定された複数種類の分布パターンのいずれかに該当すると判定したときに当該判定した種類の分布パターンに予め対応付けられた未吸着の発生原因を示すデータを出力する処理を実行する球状体吸着装置。
【請求項２】
前記各吸気口は、マトリクス状に配列された状態で前記吸着面に形成され、
前記供給部は、前記保持部における前記球状体を保持する保持面が前記吸着面の第１方向に沿って長尺の四角形状に形成されると共に、前記吸着面における前記第１方向に直交する第２方向に沿って前記保持部を相対的に移動させ、
前記第１方向に沿った前記未吸着の吸気口の分布のパターンを示す複数種類の第１方向パターンと前記第２方向に沿った前記未吸着の吸気口の分布のパターンを示す複数種類の第２方向パターンとの組み合わせが互いに異なる前記複数種類の分布パターンが規定され、
前記処理部は、前記未吸着の吸気口の前記第１方向に沿った分布状態と前記各第１方向パターンとを比較すると共に前記未吸着の吸気口の前記第２方向に沿った分布状態と前記各第２方向パターンとを比較して該当する前記分布パターンの種類を判定する請求項１記載の球状体吸着装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の球状体吸着装置と、前記球状体の吸着が行われる吸着位置と前記球状体が搭載対象体に搭載される搭載位置との間で前記球状体吸着装置の前記吸着ヘッドを搬送する搬送装置とを備えて、前記球状体を前記搭載対象体に搭載する球状体搭載装置。
【請求項４】
複数の吸気口が形成された吸着面を有する吸着ヘッドの当該吸着面に対して、球状体を保持している保持部を近接させた状態を維持しつつ当該吸着面に沿って相対的に移動させて当該球状体を当該吸着ヘッドに供給し、当該吸気口に前記球状体を吸着させ、前記球状体を吸着している吸着状態における前記吸着ヘッドの前記吸着面を撮像する球状体吸着方法であって、
前記球状体を未吸着の前記吸気口の数および位置を前記吸着面を撮像した撮像画像に基づいて特定する処理を実行し、
前記未吸着の吸気口の数および位置に基づいて当該未吸着の吸気口の分布状態を特定すると共に、当該分布状態が予め規定された複数種類の分布パターンのいずれかに該当すると判定したときに当該判定した種類の分布パターンに予め対応付けられた未吸着の発生原因を示すデータを出力する処理を実行する球状体吸着方法。
【請求項５】
前記各吸気口がマトリクス状に配列された状態で前記吸着面に形成された前記吸着ヘッドを用いると共に、前記球状体を保持する保持面が前記吸着面の第１方向に沿って長尺の四角形状に形成された前記保持部を当該吸着面における当該第１方向に直交する第２方向に沿って相対的に移動させ、
前記第１方向に沿った前記未吸着の吸気口の分布のパターンを示す複数種類の第１方向パターンと前記第２方向に沿った前記未吸着の吸気口の分布のパターンを示す複数種類の第２方向パターンとの組み合わせが互いに異なる前記複数種類の分布パターンが規定され、
前記未吸着の吸気口の前記第１方向に沿った分布状態と前記各第１方向パターンとを比較すると共に前記未吸着の吸気口の前記第２方向に沿った分布状態と前記各第２方向パターンとを比較して該当する前記分布パターンの種類を判定する請求項４記載の球状体吸着方法。
【請求項６】
請求項４または５記載の球状体吸着方法で前記吸着ヘッドに前記球状体を吸着させ、当該球状体を吸着している前記吸着ヘッドを搭載位置に移動させて、前記球状体を搭載対象体に搭載する球状体搭載方法。
【請求項１】
複数の吸気口が形成された吸着面を有して当該吸気口に球状体を吸着する吸着ヘッドと、球状体を保持している保持部を前記吸着面に近接させた状態を維持しつつ当該吸着面に沿って相対的に移動させて当該球状体を前記吸着ヘッドに供給する供給部と、前記球状体を吸着している吸着状態における前記吸着ヘッドの前記吸着面を撮像する撮像部とを備えた球状体吸着装置であって、
前記球状体を未吸着の前記吸気口の数および位置を前記撮像部によって撮像された前記吸着面の撮像画像に基づいて特定する処理を実行する処理部を備え、
前記処理部は、前記未吸着の吸気口の数および位置に基づいて当該未吸着の吸気口の分布状態を特定すると共に、当該分布状態が予め規定された複数種類の分布パターンのいずれかに該当すると判定したときに当該判定した種類の分布パターンに予め対応付けられた未吸着の発生原因を示すデータを出力する処理を実行する球状体吸着装置。
【請求項２】
前記各吸気口は、マトリクス状に配列された状態で前記吸着面に形成され、
前記供給部は、前記保持部における前記球状体を保持する保持面が前記吸着面の第１方向に沿って長尺の四角形状に形成されると共に、前記吸着面における前記第１方向に直交する第２方向に沿って前記保持部を相対的に移動させ、
前記第１方向に沿った前記未吸着の吸気口の分布のパターンを示す複数種類の第１方向パターンと前記第２方向に沿った前記未吸着の吸気口の分布のパターンを示す複数種類の第２方向パターンとの組み合わせが互いに異なる前記複数種類の分布パターンが規定され、
前記処理部は、前記未吸着の吸気口の前記第１方向に沿った分布状態と前記各第１方向パターンとを比較すると共に前記未吸着の吸気口の前記第２方向に沿った分布状態と前記各第２方向パターンとを比較して該当する前記分布パターンの種類を判定する請求項１記載の球状体吸着装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の球状体吸着装置と、前記球状体の吸着が行われる吸着位置と前記球状体が搭載対象体に搭載される搭載位置との間で前記球状体吸着装置の前記吸着ヘッドを搬送する搬送装置とを備えて、前記球状体を前記搭載対象体に搭載する球状体搭載装置。
【請求項４】
複数の吸気口が形成された吸着面を有する吸着ヘッドの当該吸着面に対して、球状体を保持している保持部を近接させた状態を維持しつつ当該吸着面に沿って相対的に移動させて当該球状体を当該吸着ヘッドに供給し、当該吸気口に前記球状体を吸着させ、前記球状体を吸着している吸着状態における前記吸着ヘッドの前記吸着面を撮像する球状体吸着方法であって、
前記球状体を未吸着の前記吸気口の数および位置を前記吸着面を撮像した撮像画像に基づいて特定する処理を実行し、
前記未吸着の吸気口の数および位置に基づいて当該未吸着の吸気口の分布状態を特定すると共に、当該分布状態が予め規定された複数種類の分布パターンのいずれかに該当すると判定したときに当該判定した種類の分布パターンに予め対応付けられた未吸着の発生原因を示すデータを出力する処理を実行する球状体吸着方法。
【請求項５】
前記各吸気口がマトリクス状に配列された状態で前記吸着面に形成された前記吸着ヘッドを用いると共に、前記球状体を保持する保持面が前記吸着面の第１方向に沿って長尺の四角形状に形成された前記保持部を当該吸着面における当該第１方向に直交する第２方向に沿って相対的に移動させ、
前記第１方向に沿った前記未吸着の吸気口の分布のパターンを示す複数種類の第１方向パターンと前記第２方向に沿った前記未吸着の吸気口の分布のパターンを示す複数種類の第２方向パターンとの組み合わせが互いに異なる前記複数種類の分布パターンが規定され、
前記未吸着の吸気口の前記第１方向に沿った分布状態と前記各第１方向パターンとを比較すると共に前記未吸着の吸気口の前記第２方向に沿った分布状態と前記各第２方向パターンとを比較して該当する前記分布パターンの種類を判定する請求項４記載の球状体吸着方法。
【請求項６】
請求項４または５記載の球状体吸着方法で前記吸着ヘッドに前記球状体を吸着させ、当該球状体を吸着している前記吸着ヘッドを搭載位置に移動させて、前記球状体を搭載対象体に搭載する球状体搭載方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−１０５８６６（Ｐ２０１３−１０５８６６Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４８２５０（Ｐ２０１１−２４８２５０）
【出願日】平成２３年１１月１４日（２０１１．１１．１４）
【出願人】（０００２２７１８０）日置電機株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１４日（２０１１．１１．１４）
【出願人】（０００２２７１８０）日置電機株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
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