ここで開示する技術は、不良製品の目視検査を実施する作業者を支援するための技術に関する。

通常、工業製品(例えば、回路基板に電子部品を装着した部品実装基板)の生産ラインでは、生産上の不良を含む製品又は半製品の発生が避けられない。そこで、工業製品の生産ラインには、一又は複数の検査装置が配置されており、発生した不良製品が抽出されるように構成されている。なお、本明細書では、生産上の不良を含む製品又は半製品を、総括的に不良製品と称する。

ここで、生産ラインから抽出された不良製品は、その全てが直ちに破棄されるわけではない。例えば、不良製品に生じている不良が修正可能なものであれば、作業者による修正作業の後に、当該不良製品(厳密には、もはや不良製品ではない)を生産ラインに再投入することができる。あるいは、実際には正常な製品が、不良製品として誤って抽出されることもある。このような場合、当該製品は、生産ラインへ直ちに再投入することができる。そのことから、工業製品の生産ラインでは、生産ラインで生じた不良製品に対して、その不良の有無や程度を確認するために、作業者による目視検査が実施されている。

特許文献1に、不良製品の目視検査を実施する作業者を支援する装置が開示されている。この装置は、不良製品が配置されるステージと、前記ステージに配置された不良製品にレーザを照射する支持装置とを備える。指示装置は、外観検査装置から取得した不良部位の位置情報に基づいて、レーザの照射方向を調整する。それにより、不良製品上の不良部位にレーザが照射され、不良製品の目視検査を実施する作業者は、不良部位の位置を容易に知ることができる。

特開平8−220012号公報

特許文献1に記載された装置では、作業者が、不良製品をステージ上に載置する必要がある。このような構成であると、作業者が不良製品を触れることになるので、不良製品の品質に与える影響が懸念される。前述したように、生産ラインで生じた不良製品は、全てが廃棄されるわけではなく、生産ラインへ再投入されるものも多い。そのことから、不良製品の品質に影響を与えることなく、作業者が目視検査を容易に実施し得る技術が必要とされている。

本明細書は、上記又はその他の問題を解決するために、不良製品の目視検査を実施する作業者を支援し得る新規で有用な技術を開示する。

本明細書が開示する技術は、工業製品の生産ラインで生じた不良製品の目視検査を実施する作業者を支援する支援装置に具現化される。この支援装置は、生産ラインで生じた不良製品を、作業者が目視検査を実施する目視エリアに搬送する搬送手段と、目視検査を実施する作業者に対して、目視エリアに定められた少なくとも一つの基準位置を、目視エリアに配置された不良製品と同時に視認可能に表示する第1表示手段と、目視検査を実施する作業者に対して、目視エリアに配置された不良製品の不良部位の位置を、第1表示手段が表示する基準位置を用いて表示する第2表示手段とを備える。

上記した支援装置によると、作業者は、第2表示手段による表示を参照した上で、第1表示手段が表示する基準位置を目安にしながら、目視エリアに配置された不良製品から、その不良部位の位置を容易に特定することができる。

本明細書が開示する技術は、下記する他の支援装置にも具現化される。この支援装置は、生産ラインで生じた不良製品を、作業者が目視検査を実施する目視エリアに搬送する搬送手段と、目視検査を実施する作業者に対して、目視エリアに定められた少なくとも一つの基準位置を、目視エリアに配置された不良製品と同時に視認可能に表示する第1表示手段とを備える。そして、搬送手段は、第1表示手段が表示する基準位置に対して、不良製品の不良部位が所定の位置関係となるように、目視エリアにおいて不良製品を停止させる。この場合、搬送手段は、不良製品内における不良部位の位置に基づいて、目視エリアにおける不良製品の停止位置を決定することが好ましい。

上記した支援装置によると、作業者は、第1表示手段が表示する基準位置を目安にして、目視エリアに配置された不良製品から、その不良部位の位置を容易に特定することができる。

実施例1の生産システムを模式的に示す図。

図1のII−II線における断面図。

カバー部材を通して目視エリアに配置された回路基板を目視したときの図。

ディスプレイの表示例を示す図。

拡大鏡を側面視した図。

拡大鏡を平面視した図。

拡大鏡を配置すべき位置をさらに表示するディスプレイの表示例を示す図。

カバー部材上に配置された拡大鏡を示す図。

実施例2の生産システムを模式的に示す図。

実施例2の生産システムで目視エリアに配置された回路基板を示す図。

実施例2の生産システムで目視エリアに配置された回路基板を示す図であって、図10と共に、回路基板内における不良部位の位置に応じて、回路基板の停止位置が変更される様子を示す。

本技術に係る支援装置では、第1表示手段が、前述した少なくとも一つの基準位置として、搬送手段が不良製品を搬送する方向に対して垂直に伸びる、少なくとも一つの第1基準線を表示することが好ましい。この場合、第1表示手段は、第1基準線上を伸びる直線状の目印に限られず、第1基準線上に位置する一又は複数の目印(例えば矢印形のマークなど)によって、第1基準線を表示することができる。また、第1表示手段は、それらの目印を、投影、発光、遮光によって表示するものであってもよい。

加えて、又は代えて、第1表示手段は、前述した少なくとも一つの基準位置として、前記搬送手段が不良製品を搬送する方向に対して平行に伸びる、少なくとも一つの第2基準線を表示することが好ましい。この場合、上述した第1基準線と同様に、第1表示手段は、様々な態様によって第2基準線を表示するものであってよい。

本技術の一実施形態として、第1表示手段は、目視エリアに配置された不良製品の上方に位置するカバー部材に、前記少なくとも一つの基準位置を表示することが好ましい。このような構成によると、作業者は、基準位置と不良製品とを同時に視認しやすく、不良部位の位置を容易に特定することができる。

上記したカバー部材は、透明又は半透明の材料で形成された板状部材であることが好ましい。このような構成によると、作業者は、カバー部材を通して、不良製品を視認することができる。例えば、カバー部材によって目視エリアを覆うような構成としてもよく、この場合、目視エリアに配置された不良製品に異物や汚れが付着することを、防止又は抑制することができる。

本技術に係る支援装置は、カバー部材上に配置されるとともに、作業者が不良部位を拡大観察するための拡大視覚手段をさらに備えることが好ましい。この場合、第2表示手段は、第1表示手段が表示する基準位置を用いて、拡大視覚手段を配置すべき位置をさらに表示することが好ましい。このような構成によると、作業者は、不良製品の不良部位を拡大観察するときに、拡大視覚手段を正しい位置へ容易に配置することができる。

本技術に係る支援装置では、第2表示手段が、不良製品又はその同等物(不良製品と同一製品又はそれを模式化したものなど)を示す製品画像と、製品画像上に付されるとともに不良部位の位置を示す不良表示画像と、第1表示手段が表示する基準位置を示す基準表示画像とを、同時に表示することが好ましい。このような構成によると、作業者は、不良製品の不良部位の位置を、直感的に把握しやすく、容易に特定することができる。

本技術に係る支援装置は、回路基板に電子部品を装着して、部品実装基板を生産する生産ラインに好適に適用することができるが、他の工業製品の生産ラインにも有効に適用することができる。

図面を参照して、本技術の実施例である生産システムについて説明する。本実施例の生産システムは、回路基板4に複数の電子部品を装着して、部品実装基板を生産する生産システムである。図1に示すように、生産システムは、生産ライン10と、生産ライン10上に配置された目視検査装置30とを備える。生産ライン10は、回路基板4を搬送するラインコンベア20と、ラインコンベア20に沿って配置された、はんだ印刷装置12、部品装着装置14、検査装置16及びリフロー装置18とを備える。はんだ印刷装置12は、回路基板4にはんだを印刷し、部品装着装置14は、はんだが印刷された回路基板4に複数の電子部品を装着する。目視検査装置30は、生産ライン10における回路基板4の流れ方向に関して、検査装置16の下流側に配置されている。

検査装置16は、回路基板4に検査を実行し、当該回路基板4が不良製品であるのか否か判定する。検査装置16による検査には、複数の検査項目が含まれる。ここでいう複数の検査項目には、例えば、電子部品の有無、位置及び向きや、はんだ量の適否といった項目が挙げられる。一例ではあるが、本実施例における検査装置16は、回路基板4を撮像し、回路基板4の画像を解析することによって、各々の検査項目の良否を決定する。そして、少なくとも一つの検査項目が不良であるときに、当該回路基板4を不良製品と判定する。なお、具体的な検査項目については特に限定されず、さらに多様な検査項目を有してもよい。検査をパスした回路基板4は、目視検査装置30を通過して、リフロー装置18に送られる。リフロー装置18は、回路基板4を加熱処理することによって、回路基板4上のはんだをリフローする。なお、生産ライン10構成は様々に変更可能であり、本実施例で説明する構成に限定されない。

目視検査装置30は、生産ライン10で生じた不良製品を目視検査する作業者2を支援する装置である。図1、図2に示すように、目視検査装置30は、搬送装置32と、カバー部材34と、ディスプレイ36とを備える。搬送装置32は、検査装置16によって不良製品と判定された回路基板4を、作業者2が目視検査を実施する目視エリアVに搬送する。なお、搬送装置32の具体的な構成は特に限定されない。一例ではあるが、本実施例における搬送装置32は、ラインコンベア20の一部を構成するベルトコンベアが、ラインコンベア20の搬送方向に対して垂直に移動するように構成されている。即ち、搬送装置32は、回路基板4を、生産ライン10に沿って搬送することができるとともに、生産ライン10から排出して目視エリアVへ搬送することもできる。また、搬送装置32は、目視エリアVから生産ライン10へ回路基板4を搬送して、当該回路基板4を生産ライン10へ再投入することもできる。

搬送装置32が回路基板4を目視エリアVへ搬送すると、作業者2は当該回路基板4に対して目視検査を実施し、不良の有無や程度を確認する。目視検査の結果、例えば、回路基板4には不良が存在しないと判定されることがある。この場合、作業者2は、検査装置16による検査ミスと判断し、目視検査装置30を操作して、回路基板4を生産ライン10へ再投入する。一方、回路基板4に実際に不良が生じている場合、作業者2は、目視エリアVから回路基板4を取り出して、不良部位の修正作業を実施するか、当該回路基板4を廃棄する。

カバー部材34は、目視エリアVを覆う部材であり、目視エリアVに配置された回路基板4の上方に位置する。カバー部材34は開閉可能に構成されており、作業者2はカバー部材34を開放することによって、目視エリアVから回路基板4を取り出すことができる。カバー部材34には、作業者2がカバー部材34を開閉するためのハンドル34aが設けられている。カバー部材34は、例えばアクリル樹脂、ナイロン樹脂、ガラスといった、透明(又は半透明)の材料で形成されている。従って、作業者2は、カバー部材34を開放することなく、カバー部材34を通して、回路基板4の目視検査を実施することができる。それにより、回路基板4に異物や汚れが付着することが抑制される。

図3に示すように、カバー部材34には、複数の第1基準線40と、複数の第2基準線42とが付されている。第1及び第2基準線40、42は、目視エリアVに定められた複数の基準位置を、作業者2に対して視認可能に表示する。作業者2は、目視エリアVに配置された不良製品4と第1及び第2基準線40、42とを、同時に視認することができる。搬送装置32による回路基板4(不良製品)の搬送方向に対して、第1基準線40は垂直に伸びており、第2基準線42は平行に伸びている。カバー部材34にはさらに、各々の第1基準線40に割り当てられた識別子「1」〜「3」と、各々の第2基準線42に割り当てられた識別子「A」〜「D」とが付されている。それにより、作業者2は、目視エリアVに配置された回路基板4の各部位を、例えば「2−B」といったように、第1及び第2基準線40、42が表示する基準位置を用いて識別することができる。

ここで、本実施例の第1基準線40は、カバー部材34に付された直線状の目印であるが、第1基準線40は、直線状の目印に限られず、一又は複数の目印(例えば矢印形のマークなど)であってもよい。また、それらの目印は、カバー部材34又はその他の部材に固着されたものに限られず、投影、発光、遮光によって表示されるものであってもよい。第2基準線42についても同様である。

図4に示すように、ディスプレイ36は、作業者2に各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ36の表示部分60には、目視エリアVに配置された回路基板4の不良部位6の位置が、第1及び第2基準線40、42による基準位置を用いて表示される。例えば、図4に示す例では、不良部位6の位置が「2−B」と表示されている。この場合、作業者2は、識別子「2」の第1基準線40よりも手前であって、識別子「3」の第1基準線40よりも奥側であり、かつ、識別子「B」の第2基準線42よりも右側であって、識別子「C」の第2基準線42よりも左側の範囲に、不良部位6が位置すると判断することができる。それにより、作業者2は、当該範囲に絞って回路基板4を観察することにより、不良部位6の位置を容易に特定することができる。ここで、目視エリアVの基準位置に対する不良部位6の位置は、例えば検査装置16から取得可能な回路基板4内における不良部位6の位置に基づいて決定することができる。

ディスプレイ36には、さらに、回路基板4を示す製品画像54と、不良部位6の位置を示す不良表示画像56と、第1及び第2基準線40、42を示す基準表示画像50、52とが、同時に表示される。これらの表示により、作業者2は、目視エリアVに配置された回路基板4の不良部位6の位置を、直感的に把握しやすく、容易に特定することができる。

図5、図6に示すように、目視検査装置30は、カバー部材34上に配置される拡大鏡70をさらに備えてもよい。拡大鏡70は、少なくとも一つのレンズ72を有しており、作業者2は、接眼部74から回路基板4を拡大観察することができる。この場合、図7に示すように、ディスプレイ36には、拡大鏡70を配置すべき位置が、第1及び第2基準線40、42による基準位置を用いて、さらに表示されることが好ましい(図7中の表示部分80参照)。このような構成によると、作業者2は、回路基板4の不良部位6を拡大観察するときに、拡大鏡70を正しい位置へ容易に配置することができる。ここで、図5、図6に示すように、拡大鏡70には、位置合わせのためのマーク76を設けることも有効である。作業者2は、図8に示すように、ディスプレイ36に表示された基準位置(例えば「C−2」)に対して、拡大鏡70を正確に配置することができる。また、拡大鏡70には、回路基板4を照明するための光源を設けてもよい。

図9〜図11を参照して、本技術の実施例である第2の生産システムについて説明する。本実施例の生産システムでは、実施例1で説明した生産システムと比較して、目視検査装置130の構成が変更されている。その他の構成については、実施例1と同様であるので、ここでは重複する説明を避けることとする。

図9に示すように、本実施例の目視検査装置130は、搬送装置132と、投光機140とを備える。搬送装置132は、検査装置16によって不良製品と判定された回路基板4を、作業者2が目視検査を実施する目視エリアVに搬送する。搬送装置132の基本的な構成は、実施例1の搬送装置32と同一である。但し、ここで、本実施例の搬送装置132は、例えばサーボモータを用いて構成されており、目視エリアVにおける回路基板4の停止位置を変更可能となっている。投光機140は、目視エリアV に輝線140aを投影する。輝線140aは、搬送装置132が回路基板4(不良製品)を搬送する方向に垂直であって、目視エリアV に定められた一つの基準位置を示している。輝線140aは、目視エリアVに配置された回路基板4上にも投影され、作業者は、回路基板4と輝線140aとを同時に視認することができる。

詳しくは、図10、図11に示すように、搬送装置132は、回路基板4内における不良部位6の位置に応じて、目視エリアVにおける回路基板4の停止位置を変更する。それにより、搬送装置132は、回路基板4内における不良部位6の位置にかかわらず、回路基板4の不良部位6が、投光機140が表示する基準位置(即ち、輝線140a)に一致するように、回路基板4を停止させることができる。従って、作業者2は、投光機140が表示する輝線140aを目安にして、目視エリアVに配置された回路基板4から、その不良部位6を容易に特定することができる。ここで、回路基板4内における不良部位6の位置は、例えば検査装置16から取得することができ、搬送装置132は、その位置情報に基づいて、目視エリアVにおける回路基板4の停止位置を決定することができる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

例えば、実施例1における目視検査装置30において、作業エリアには少なくとも一つの基準位置が定められていればよく、この場合、カバー部材34にも、少なくとも一つの基準線40、42(又はその他の目印)が付されていればよい。また、少なくとも一つの基準線40、42は、カバー部材34に限られず、目視検査装置30のフレーム又はその他の部材に付されたものでもよい。

また、実施例2における搬送装置132は、実施例1における目視検査装置30にも好適に適用することができる。換言すると、実施例1における搬送装置32が、実施例2における搬送装置132と同様に、回路基板4内における不良部位6の位置に応じて、目視エリアVにおける回路基板4の停止位置を変更するものであってもよい。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

2:作業者 4:回路基板 6:不良部位 10:生産ライン 16:検査装置 20:ラインコンベア 30、130:目視検査装置 32、132:搬送装置 34:カバー部材 36:ディスプレイ 40:第1基準線 42:第2基準線 70:拡大鏡 130:目視検査装置 140:投光機