(57)【要約】【課題】エア回路に詰まりが発生した場合におけるメンテナンス作業を効率よく行うことができる作業装置及び作業方法を提供することを目的とする。【解決手段】エア回路３５に正圧のエアを供給する正圧源４３と、エア回路３５中に設定した測定箇所３５Ｐにおけるエアの流量を測定する測定部４４を備える。正圧源４３によりエア回路３５内に供給されたエアがエア回路３５内に供給され始めてから定常状態に達するまでの過渡期間において、測定部４４により測定されるエアの流量の時間経過における変化のデータを測定データとして取得する。そして、この測定データを、詰まりがない状態のエア回路３５に正圧のエアを供給した場合に測定部４４により測定される過渡期間におけるエアの流量の時間経過における変化のデータとして記憶した基準データと比較することにより、エア回路３５内における詰まりの発生箇所を検出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エア回路に真空吸着力を発生させて対象物を吸着する作業装置であって、
前記エア回路に正圧のエアを供給するエア供給部と、
前記エア回路中に設定した測定箇所におけるエアの物理量を測定する測定部と、
前記エア供給部により前記エア回路内に供給されたエアが前記エア回路内に供給され始めてから定常状態に達するまでの過渡期間において、前記測定部により測定されるエアの物理量の時間経過における変化のデータを測定データとして取得するデータ取得部と、
詰まりがない状態の前記エア回路に正圧のエアを供給した場合に前記測定部により測定される前記過渡期間におけるエアの前記物理量の時間経過における変化のデータを基準データとして記憶する記憶部と、
前記測定データを前記基準データと比較することにより、前記エア回路内における詰まりの発生箇所を検出する検出部とを備えた作業装置。
【請求項２】
前記物理量は流量又は圧力である請求項１に記載の作業装置。
【請求項３】
前記基準データは、前記エア回路の中の前記測定箇所よりもエアの流れの下流側に位置する特定の箇所に対応して定められた基準値を有しており、前記検出部は、前記測定データと前記基準データとの比較を前記基準値について行って、前記特定の箇所における詰まりの有無を判定することで、前記エア回路内における詰まりの発生箇所を検出する請求項１又は２に記載の作業装置。
【請求項４】
前記検出部によって検出された前記エア回路における詰まりの発生箇所を表示する表示部を備えた請求項１〜３のいずれかに記載の作業装置。
【請求項５】
前記作業装置は、前記エア回路に真空吸着力を発生させて前記対象物を真空吸着した後、前記エア供給部が前記エア回路に正圧のエアを供給する請求項１〜４のいずれかに記載の作業装置。
【請求項６】
前記作業装置は、前記エア回路に真空吸着力を発生させて前記対象物である部品を真空吸着して基板に装着した後、前記エア供給部が前記エア回路に正圧のエアを供給する部品実装装置である請求項５に記載の作業装置。
【請求項７】
前記データ取得部は、前記エア供給部が前記エア回路に正圧のエアを供給した直後から前記測定データを取得する請求項５又は６に記載の作業装置。
【請求項８】
エア回路に真空吸着力を発生させて対象物を吸着する作業方法であって、
前記エア回路に正圧のエアを供給するエア供給工程と、
前記エア回路中に設定した測定箇所におけるエアの物理量を測定し、前記エア回路内に供給されたエアが前記エア回路内に供給され始めてから定常状態に達するまでの過渡期間において、前記測定箇所で測定されるエアの物理量の時間経過における変化のデータを測定データとして取得する測定データ取得工程と、
前記測定データを、詰まりがない状態の前記エア回路に正圧のエアを供給した場合に前記測定箇所で測定される前記過渡期間におけるエアの前記物理量の時間経過における変化のデータとして記憶した基準データと比較することにより、前記エア回路内における詰まりの発生箇所を検出する検出工程とを含む作業方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エア回路に真空吸着力を発生させて対象物を吸着する作業装置及び作業方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エア回路に真空吸着力を発生させて対象物を吸着する作業装置として、例えば、エア回路を構成するノズルにより部品を吸着して基板に装着する部品実装装置が知られている。このような作業装置では、エア回路内に異物が付着する等して詰まりが発生すると、エア回路内でのエアの流れが悪くなって必要なタイミングで対象物の吸着ができなかったり、不正確な吸着をしたりして、求められる精度の作業を行えない場合が生じ得る。このため、このような作業装置では、必要に応じてエア回路に詰まりが発生していないかどうかを検査する必要があり、そのための種々の考案がなされている。例えば、下記の特許文献１には、流量計で実測した真空管路内のエアの流量と予めメモリーに記憶された設計流量（詰まりが発生していない場合のエアの流量）とを比較することによりノズルの詰まりを検出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２４４２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術では、エア回路内の詰まりが検出された場合であっても、エア回路のどこで詰まりが発生しているのかを特定することはできなかった。エア回路は通常、複数の管路が継ぎ合わされて構成されているが、詰まりが発生した箇所を特定できないために、ノズルの詰まりが検出された場合には、ノズル及びエア回路の全体について清掃作業（詰まりの原因を除去する作業）を行う必要があり、メンテナンス作業の作業効率がよくないという問題点があった。
【０００５】
そこで本発明は、エア回路に詰まりが発生した場合におけるメンテナンス作業を効率よく行うことができる作業装置及び作業方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の作業装置は、エア回路に真空吸着力を発生させて対象物を吸着する作業装置であって、前記エア回路に正圧のエアを供給するエア供給部と、前記エア回路中に設定した測定箇所におけるエアの物理量を測定する測定部と、前記エア供給部により前記エア回路内に供給されたエアが前記エア回路内に供給され始めてから定常状態に達するまでの過渡期間において、前記測定部により測定されるエアの物理量の時間経過における変化のデータを測定データとして取得するデータ取得部と、詰まりがない状態の前記エア回路に正圧のエアを供給した場合に前記測定部により測定される前記過渡期間におけるエアの前記物理量の時間経過における変化のデータを基準データとして記憶する記憶部と、前記測定データを前記基準データと比較することにより、前記エア回路内における詰まりの発生箇所を検出する検出部とを備えた。
【０００７】
本発明の作業方法は、エア回路に真空吸着力を発生させて対象物を吸着する作業方法であって、前記エア回路に正圧のエアを供給するエア供給工程と、前記エア回路中に設定した測定箇所におけるエアの物理量を測定し、前記エア回路内に供給されたエアが前記エア回路内に供給され始めてから定常状態に達するまでの過渡期間において、前記測定箇所で測定されるエアの物理量の時間経過における変化のデータを測定データとして取得する測定データ取得工程と、前記測定データを、詰まりがない状態の前記エア回路に正圧のエアを供給した場合に前記測定箇所で測定される前記過渡期間におけるエアの前記物理量の時間経過における変化のデータとして記憶した基準データと比較することにより、前記エア回路内における詰まりの発生箇所を検出する検出工程とを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、エア回路に詰まりが発生した場合におけるメンテナンス作業を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態における作業装置の概略構成図
【図２】本発明の第１実施形態における作業装置が備える装着ヘッドの一部断面側面図
【図３】本発明の第１実施形態における作業装置の記憶部が記憶する基準データの一例を示すグラフ
【図４】本発明の第１実施形態における作業装置の検出部が実行するパターンマッチングの要領を説明するグラフ
【図５】本発明の第２実施形態における作業装置の検出部が実行するパターンマッチングの一具体例を示すグラフ
【図６】本発明の第２実施形態における作業装置の記憶部が機構する基準データの一例を示すグラフ
【図７】本発明の第２実施形態における作業装置の検出部が実行するパターンマッチングの要領を説明するグラフ
【図８】本発明の第２実施形態における作業装置の検出部が実行するパターンマッチングの一具体例を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態における作業装置１を示している。作業装置１は、基板ＰＢに部品ＰＴを装着する部品実装装置であり、基板位置決め機構１１、部品供給部１２、装着ヘッド１３、装着ヘッド１３を移動させるヘッド移動機構１４及び制御装置１５を備えている。
【００１１】
図１において、基板位置決め機構１１は、基板ＰＢを保持して所定の作業位置に位置決めする。部品供給部１２は例えばテープフィーダから成り、部品ＰＴを部品供給口１２Ｋに供給する。ヘッド移動機構１４は装着ヘッド１３を水平面内で移動させる。
【００１２】
図１及び図２において、装着ヘッド１３は本体部２１と、本体部２１内を上下方向に延びたシャフト部材２２を備えている。シャフト部材２２の下端にはノズル２３が取り付けられている。
【００１３】
図２において、装着ヘッド１３の本体部２１には、シリンダ２４とモータ２５が備えられている。シャフト部材２２の外周部には外嵌部材２６が外嵌して設けられている。外嵌部材２６はモータ２５によって駆動されるプーリ２７とタイミングベルト２８を介して連結されている。
【００１４】
シャフト部材２２は外嵌部材２６に対して上下軸回りの相対回転が規制されている。モータ２５がプーリ２７を回転させるとタイミングベルト２８を介して外嵌部材２６が上下軸回りに回動し、シャフト部材２２は外嵌部材２６と一体となって上下軸回りに回動する。
【００１５】
図２において、シャフト部材２２はスプリング２９によって付勢されて、シリンダ２４のピストンロッド２４Ｒに下方から当接している。シリンダ２４がピストンロッド２４Ｒを下方に作動させると、シャフト部材２２はスプリング２９を押し縮めながら下方へ移動し、本体部２１に対する基準位置からその下方の下降位置に下降する（下降位置に位置したノズル２３を図２中に一点鎖線で示す）。シャフト部材２２が下降位置に位置した状態でシリンダ２４がピストンロッド２４Ｒを上方に作動させると、シャフト部材２２はスプリング２９の復元力によって基準位置に復帰する。
【００１６】
図２において、シャフト部材２２の内部には上下方向に延びたシャフト内管路２２Ｒが設けられている。シャフト部材２２にノズル２３が取り付けられた状態では、シャフト内管路２２Ｒはノズル２３の内部に設けられたノズル内管路２３Ｒと連通する。シャフト部材２２の下端にはエアフィルタ３０が設置されている。エアフィルタ３０は、ノズル２３の下端からノズル内管路２３Ｒ内に流入したごみや埃等の異物が２２Ｒ内に侵入するのを阻止する。
【００１７】
図２において、装着ヘッド１３の本体部２１内には本体部内管路２１Ｒが設けられている。本体部内管路２１Ｒは、本体部２１を構成する３つのブロック体（前部ブロック体３１、中間部ブロック体３２及び後部ブロック体３３）それぞれの内部に設けられた管路（前部ブロック体３１に設けられた前部管路３１Ｒ、中間部ブロック体３２に設けられた中間部管路３２Ｒ及び後部ブロック体３３に設けられた後部管路３３Ｒ）が連結する構成になっている。前部管路３１Ｒは、シャフト部材２２の上下方向位置及び回動位置によらず、常にシャフト内管路２２Ｒと連通し得る構成となっている。
【００１８】
図２において、本体部内管路２１Ｒを構成する後部管路３３Ｒは、装着ヘッド１３の外部を延びる外部配管３４（図１も参照）に接続されている。外部配管３４、本体部内管路２１Ｒ、シャフト内管路２２Ｒ及びノズル内管路２３Ｒはエア回路３５を形成している。外部配管３４はバルブ４１を通じて負圧源４２及び正圧源４３に繋がっている。
【００１９】
バルブ４１はスプールの位置に対応した負圧供給位置、正圧供給位置、大気開放位置の３つの切替え位置をとることができる。バルブ４１が負圧供給位置をとった状態では、負圧源４２から送られてくる負圧がエア回路３５に供給される。バルブ４１が正圧供給位置をとった状態では、正圧源４３から送られてくる正圧がエア回路３５に供給される。バルブ４１が大気開放位置をとった状態では、エア回路３５は大気に開放される。
【００２０】
図１において、エア回路３５のうち外部配管３４には測定部４４が設置されている。測定部４４は、エア回路３５中に設定した測定箇所３５Ｐにおけるエアの物理量（ここでは流量）を測定する流量センサから成る。このように本実施形態における作業装置１では、外部配管３４における一箇所をエア回路３５における測定箇所３５Ｐと定め、その測定箇所３５Ｐにエアの物理量を測定する測定部４４を設置した構成となっている。
【００２１】
図１において、基板位置決め機構１１による基板ＰＢの保持動作と保持した基板ＰＢの位置決め動作及び部品供給部１２による部品ＰＴの供給動作は、制御装置１５によって制御される。ヘッド移動機構１４による装着ヘッド１３の移動動作、シリンダ２４によるシャフト部材２２の昇降動作、モータ２５によるシャフト部材２２の回動動作及びバルブ４１の位置切替え作動も、制御装置１５によって制御される。測定部４４が測定する測定箇所３５Ｐにおけるエアの物理量（流量）のデータは、制御装置１５に入力される。制御装置１５は、制御装置１５に接続されたタッチパネル等の表示部１５Ｈの作動制御も行う。
【００２２】
このような構成の作業装置１により基板ＰＢに部品ＰＴを装着する場合には、先ず、基板位置決め機構１１が基板ＰＢを保持したうえでその基板ＰＢを移動させ、所定の作業位置に基板ＰＢを位置決めする。基板位置決め機構１１により基板ＰＢが作業位置に位置決めされたら部品供給部１２が部品供給口１２Ｋに部品ＰＴを供給し、ヘッド移動機構１４は装着ヘッド１３を部品供給口１２Ｋの上方に移動させる。
【００２３】
装着ヘッド１３は部品供給口１２Ｋの上方に移動した後に、シャフト部材２２を下降位置に下降させる。ノズル２３の下端が部品ＰＴに近接するとバルブ４１が負圧供給位置に位置し、エア回路３５に負圧が供給される。これによりノズル２３の下端に真空吸着力が発生し、ノズル２３は部品ＰＴを対象物としてこれを真空吸着（ピックアップ）する。装着ヘッド１３は、ノズル２３が部品ＰＴを真空吸着した後にシャフト部材２２を基準位置に復帰させ、ヘッド移動機構１４は装着ヘッド１３を基板ＰＢの上方に移動させる。
【００２４】
装着ヘッド１３は基板ＰＢの上方に位置すると、シャフト部材２２を下降位置に下降させ、部品ＰＴを基板ＰＢ上に装着する。このときバルブ４１は正圧供給位置に位置し、エア回路３５には正圧源４３から正圧の空気が供給される。これによりノズル２３の下端からはエアが噴出され、エア回路３５内のエアが大気開放された状態で、部品ＰＴは基板ＰＢに押し付けられる。このような基板ＰＢに対する部品ＰＴの装着動作が繰り返されることで、基板ＰＢに部品ＰＴが実装されていく。
【００２５】
上記のような部品装着動作において部品ＰＴがノズル２３に真空吸着される際、大気中に浮遊等しているごみや埃等の異物はノズル２３の下端からノズル内管路２３Ｒに侵入し得る。シャフト部材２２の下端には前述のようにエアフィルタ３０が設けられており、このエアフィルタ３０によってエア回路３５内への異物の侵入が阻止される。しかし、ノズル内管路２３Ｒに侵入した異物の一部は、エアフィルタ３０の交換の際に新たなエアフィルタ３０を付け忘れた場合等に、エア回路３５内に侵入する。また、ノズル内管路２３Ｒに侵入した異物のうち、エアフィルタ３０を通過可能な微細な粉塵は結果的にエアフィルタ３０を通過してエア回路３５内に侵入してし、ノズル２３に発生する真空吸着力を低下させるおそれがある。このため作業者はエア回路３５の詰まりの状態を常時把握し、必要に応じて清掃作業（詰まりの原因を除去する作業）を行う必要性がある。
【００２６】
本実施形態における作業装置１は、エア回路３５内に異物が付着して詰まりが発生している場合に、その詰まりが発生している箇所を特定するための検査（以下、詰まり検査と称する）を行う検査機構を備えており、以下にその検査機構の構成と動作の説明を行う。なお、ここで示す検査機構の動作は前述の作業装置１による基板ＰＢに対する部品ＰＴの装着作業の動作と含めて作業装置１による作業方法となる。
【００２７】
検査機構は、エア回路３５にエアを供給するエア供給部としての前述の正圧源４３と、エア回路３５中に設定した測定箇所３５Ｐにおけるエアの流量を測定する測定部４４のほか、制御装置１５が備えるデータ取得部１５ａ、記憶部１５ｂ及び検出部１５ｃ（図１）を有して構成される。
【００２８】
制御装置１５のデータ取得部１５ａは、正圧源４３によりエア回路３５内に供給されたエアがエア回路３５内に供給され始めてから定常状態に達するまでの期間（以下、「過渡期間」と称する）において、測定部４４により（すなわち測定箇所３５Ｐで）測定されるエアの流量の時間経過における変化のデータ（エアの流量の時間に対する変化のデータ）を測定データとして取得する。
【００２９】
データ取得部１５ａは、詰まり検査を行うときは、先ず、バルブ４１を作動させてエア回路３５を大気に開放する。これにより測定部４４によって測定される測定箇所３５Ｐにおけるエアの流量がほぼ「０」になる。エア回路３５が大気に開放されたら、データ取得部１５ａはバルブ４１を作動させ、正圧源４３はエア回路３５に正圧のエアを供給する（エア供給工程）。そして、エア回路３５中に設定した測定箇所におけるエアの流量を測定し、過渡期間において測定箇所３５Ｐで測定されるエアの流量の時間経過における変化のデータを、測定データとして取得する（測定データ取得工程）。
【００３０】
上記測定データを取得場合には、先ず、データ取得部１５ａは、正圧源４３によってエア回路３５内に正圧のエアが供給され始めたら、そのエアの供給開始のタイミングをトリガーとして、測定部４４が測定する測定箇所３５Ｐにおけるエアの流量を記録する。このエアの流量の記録は過渡期間が終了するまで継続して行う。データ取得部１５ａは、過渡期間におけるエアの流量の時間経過における変化のデータ（測定データ）が得られたら、その測定データをグラフに表示する。
【００３１】
制御装置１５の記憶部１５ｂには、基準データが予め記憶されている。ここで基準データとは、詰まりがない状態のエア回路３５に正圧のエアを供給した場合に測定部４４により（すなわち測定箇所３５Ｐで）測定される過渡期間におけるエアの物理量（ここでは流量）の時間経過における変化のデータをいう。この基準データは、詰まりがないことが保証されている状態のエア回路３５に正圧のエアを供給し、測定部４４によって、測定箇所３５Ｐにおけるエアの流量を実際に測定することによって得られる。図３に実線で示すグラフは、記憶部１５ｂが記憶する基準データの一例を示している。
【００３２】
図２に示すように、本実施形態における作業装置１のエア回路３５は、上流側（負圧源４２及び正圧源４３に近い側）から順に４つの屈曲箇所Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４を有しており、これら４つの屈曲箇所Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４は、エア回路３５内のエアのスムーズな流れを妨げる「ボトルネック」となる。また、エアフィルタ３０が設置されたフィルタ設置箇所Ｇ５も、エア回路３５におけるエアのスムーズな流れを妨げる「ボトルネック」となる。
【００３３】
図３に示すように、測定箇所３５Ｐで測定されるエアの流量は、エア回路３５内への正圧のエアの供給開始の直後に定常状態でのエアの流量である定常流量Ｆｍを超えて大きく上昇した後、次第に減少していく。そして、最終的には定常状態に達して、エアの流量は定常流量Ｆｍとなる。エア回路３５には上記５つのボトルネック（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５）があるために、エアの供給開始から定常状態に達するまでの過渡期間においては、エア回路３５内に供給された正圧のエアの先頭部がこれら５つのボトルネックを通過するタイミングでエアの流量は急激に変化し、段階的に（微小時間だけ流量変化を停滞させた後に流量を減少させるように）低下していきながら定常状態に達する。このため基準データのグラフは図３に示すように全体として階段状になり、ボトルネックの数に相当する５つの踊り場Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４，Ｚ５を有したものとなる。
【００３４】
制御装置１５は、エア回路３５内に供給した正圧のエアの先頭部が５つのボトルネック（４つの屈曲箇所Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４及びフィルタ設置箇所Ｇ５）のそれぞれに達する時間（正圧のエアの供給開始からの時間であり、以下、「経過時間」と称する）Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５を５つの踊り場Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４，Ｚ５の位置を参照して読み取るとともに、各踊り場に対応するエアの流量Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５を読み取る。更に、制御装置１５は定常流量Ｆｍと、定常流量Ｆｍを読み取ったときの経過時間Ｔ６を読み取る。そして、読み取った経過時間（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６）を記憶部１５ｂに記憶させるとともに、読み取ったエアの流量（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５，Ｆｍ）を「基準流量」として、記憶部１５ｂに記憶させる。
【００３５】
ところで、ノズル２３が吸い込んだ異物はノズル先端部Ｇ６（図２）やフィルタ設置箇所Ｇ５に設置されたエアフィルタ３０に付着し易く、これが詰まりを発生させ得る。また、エアフィルタ３０を通過してエア回路３５内に侵入した異物はエア回路３５内の４つの屈曲箇所Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４の壁面等に付着し易く、これも詰まりを発生させ易い。
【００３６】
４つの屈曲箇所Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４、フィルタ設置箇所Ｇ５及びノズル先端部Ｇ６に詰まりが発生した場合、エア回路３５を流れるエアはその詰まりが発生した箇所を通過する際に抵抗を受けるため、エアの流量の定常状態（経過時間Ｔ６）で測定される流量（測定定常流量）は、基準データにおける定常流量Ｆｍよりも値が小さくなる。従って、測定データと基準テータとを比較した結果、測定定常流量が基準データにおける定常流量Ｆｍよりも値が小さい場合には、エア回路３５内のどこかに（具体的には５つのボトルネックとノズル先端部Ｇ６の少なくともひとつに）、詰まりが発生していると判断できる。このことに基づき、制御装置１５の検出部１５ｃは、測定データ取得工程で取得した測定データを、記憶部１５ｂに記憶された基準データ（詰まりがない状態のエア回路３５に正圧のエアを供給した場合に測定箇所３５Ｐで測定される過渡期間におけるエアの物理量の時間経過における変化のデータ）と比較することにより、エア回路３５内における詰まりの発生箇所を検出する（検出工程）。
【００３７】
５つのボトルネック又はノズル先端部Ｇ６に詰まりが発生している場合、その詰まりが発生している箇所に対応する経過時間（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６）において測定されたエアの流量は、その経過時間に対応する基準流量よりも値が小さくなる。従って、データ取得部１５ａが取得した測定データを記憶部１５ｂに記憶された基準データと比較するパターンマッチングを実行し、経過時間（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６）において測定されたエアの流量それぞれを対応する基準流量（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５，Ｆｍ）と比較することで、エア回路内３５（詳細にはエア回路３５内の測定箇所３５Ｐよりもエアの流れの下流側）における詰まりの発生箇所を検出（特定）することができる。
【００３８】
これを図４に基づいて説明すると、測定データ（破線）と基準データ（実線）をパターンマッチングして、先ず、経過時間（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６）のそれぞれにおいて測定されたエアの流量（測定流量）と、その測定流量に対応する基準流量（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５，Ｆｍ）とを比較する。そして、各経過時間に対応する踊り場について測定流量と基準流量との間に差があるか否かを判断し、測定流量と基準流量との間に一定量以上の差が認められた踊り場については、流量の差がその踊り場に対応するボトルネックにおいて生じたものであるかどうかを更に判断する。その結果、流量の差がその踊り場に対応するボトルネックにおいて生じたものであると認められる場合には、そのボトルネックに詰まりが発生していると判定する。
【００３９】
上記の判断を詳細に説明すると、先ず、エアの供給開始から経過した時間が最も短い経過時間（Ｔ１）における測定流量とこれに対応する基準流量（Ｆ１）との差ΔＦ１を求め、ΔＦ１≒０であるか否かを判断する。その結果、ΔＦ１≒０であった場合には踊り場Ｚ１に対応するボトルネック（Ｇ１）には詰まりが発生していないと判断する。一方、ΔＦ１＞０であった場合には、そのボトルネック（Ｇ１）に詰まりが発生していると判断する。
【００４０】
次いで、エアの供給開始から経過した時間が次に短い経過時間（Ｔ２）における測定流量とこれに対応する基準流量（Ｆ２）との差ΔＦ２を求め、ΔＦ２≒０であるか否かを判断する。その結果、ΔＦ２≒０であった場合には次の踊り場（Ｚ２）に対応するボトルネック（Ｇ２）に詰まりが発生していないと判断する。一方、ΔＦ２＞０であった場合には、ΔＦ２≒ΔＦ１であるかどうかを判断する。その結果、ΔＦ２≒ΔＦ１であった場合には、ΔＦ２＞０となる原因はその上流側に位置するボトルネック（Ｇ１）における詰まりが原因であるとして、踊り場（Ｚ２）に対応するボトルネック（Ｇ２）には詰まりが発生していないと判断する。これに対し、ΔＦ２＞ΔＦ１であった場合には、そのボトルネック（Ｇ２）に詰まりが発生していると判断する。
【００４１】
以下、経過時間（Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５）における測定流量とこれに対応する基準流量（Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５）について同様の判断を行った後、定常状態に対応する経過時間Ｔ６における測定流量とこれに対応する定常流量Ｆｍとの差ΔＦｍを求め、ΔＦｍ≒０であるか否かを判断する。その結果、ΔＦｍ≒０であった場合にはノズル先端部Ｇ６に詰まりはないと判断する。一方、ΔＦｍ＞０であった場合には、ΔＦｍ≒ΔＦ５であるかどうかを判断する。その結果、ΔＦｍ≒ΔＦ５であった場合には、ΔＦｍ＞０となる原因はその上流側のボトルネックにおける詰まりが原因であるとして、ノズル先端部Ｇ６に詰まりが発生していないと判断する。これに対し、ΔＦｍ＞ΔＦ５であった場合には、ノズル先端部Ｇ６に詰まりが発生していると判断する。
【００４２】
詰まり検査でデータ取得部１５ａが取得したグラフが、例えば図５のように変化するものであり、ΔＦ１≒０、ΔＦ２≒０、ΔＦ３≒０、かつ、ΔＦ４＞０、ΔＦ５＞０、ΔＦｍ＞０であった場合には、上流側から３つのボトルネック（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３）に詰まりはなく、そのひとつ下流側のボトルネック（Ｇ４）に詰まりがあると判定できる。また、ΔＦ５≒ΔＦ４であればボトルネック（Ｇ５）に詰まりはなく、ΔＦ５＞ΔＦ４であれば、ボトルネック（Ｇ５）にも詰まりがあると判定できる。更に、ΔＦｍ≒ΔＦ５であればノズル先端部Ｇ６に詰まりはなく、ΔＦｍ＞ΔＦ５であれば、ノズル先端部Ｇ６にも詰まりがあると判定できる。
【００４３】
このように第１実施形態における作業装置１では、制御装置１５の記憶部１５ｂに記憶される基準データは、エア回路３５の中の測定箇所３５Ｐよりもエアの流れの下流側に位置する特定の箇所（４つの屈曲箇所Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４、フィルタ設置箇所Ｇ５及びノズル先端部Ｇ６）に対応して定められた基準値としての基準流量（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５，Ｆｍ）を有したものとなっている。そして、検出部１５ｃは、測定データと基準データとの比較を基準値（基準流量）について行って、上記特定の箇所における詰まりの有無を判定することで、エア回路３５内の測定箇所３５Ｐよりもエアの流れの下流側における詰まりの発生箇所を検出する構成になっている。
【００４４】
制御装置１５は、上記のようにして検出部１５ｃがエア回路３５における詰まりの発生箇所を検出すると、その検出した詰まりの発生箇所を表示部１５Ｈに表示して、作業者に注意を促す。これにより作業者はエア回路３５における詰まりの有無の情報を、詰まりが発生した箇所の情報とともに入手することができ、適当な時期にエア回路３５の清掃等の対策を取ることができる。エア回路３５に詰まりがあった場合には、その詰まりがどの箇所に生じているかを特定できるので、その特定した箇所のみを清掃（詰まりの原因となっている異物を除去）すればよい。
【００４５】
第１実施形態では、前述のように、エア回路３５のうち装着ヘッド１３の本体部２１内に設けられた本体部内管路２１Ｒは、本体部２１を構成する前部ブロック体３１、中間部ブロック体３２及び後部ブロック体３３それぞれの内部に設けられた管路（前部管路３１Ｒ、中間部管路３２Ｒ及び後部管路３３Ｒ）が連結されて成っている。このため、例えば、詰まり検査において、屈曲箇所（Ｇ１）にのみ詰まりが検出された場合には、屈曲箇所（Ｇ１）を有する後部管路３３Ｒを含む後部ブロック体３３を中間部ブロック体３２から分離させた後、後部管路３３Ｒのみを清掃すればよい。このため、必ずしもエア回路３５の全体について清掃する必要がなく、メンテナンス作業を効率よく行うことができる。また、作業時間の規模に応じて生産時の都合に合わせて計画的にメンテナンスを行うことができる。
【００４６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態における作業装置１について説明する。第２実施形態における作業装置１は、第１実施形態の場合と構成がほぼ同じであるが、測定部４４が異なる。測定部４４は、第１実施形態では、エア回路３５内に設定した測定箇所３５Ｐにおいて、エアの物理量としてエアの流量を測定する流量センサであったが、第２実施形態では、測定箇所３５Ｐにおいて、エアの物理量としてエアの圧力を測定する圧力センサとなっている。
【００４７】
また、第２実施形態では、制御装置１５のデータ取得部１５ａは、エア供給部である正圧源４３によりエア回路３５内に供給されたエアがエア回路３５内に供給され始めてから定常状態に達するまでの期間（過渡期間）において、測定部４４により（すなわち測定箇所３５Ｐで）測定されるエアの圧力の時間経過における変化のデータを測定データとして取得する構成になっている。
【００４８】
データ取得部１５ａは、詰まり検査を行うときは、先ず、バルブ４１を作動させてエア回路３５を大気に開放する。エア回路３５が大気に開放されたら、データ取得部１５ａはバルブ４１を作動させ、正圧源４３はエア回路３５に正圧のエアを供給する。そして、そのエアの供給開始のタイミングをトリガーとして、測定部４４が測定する測定箇所３５Ｐにおけるエアの圧力を記録する。このエアの圧力の記録は過渡期間が終了するまで継続して行い、得られた結果（測定データ）をグラフに表示する。
【００４９】
第２実施形態では、制御装置１５の記憶部１５ｂは、詰まりがない状態のエア回路３５に正圧のエアを供給した場合に測定部４４により（すなわち測定箇所３５Ｐで）測定される過渡期間におけるエアの物理量（ここでは圧力）の時間経過における変化のデータを基準データとして記憶するものとなっている。この基準データは、詰まりがないことが保証されている状態のエア回路３５に正圧のエアを供給し、測定部４４によって、測定箇所３５Ｐにおけるエアの圧力を実際に測定することによって得られる。図６に実線で示すグラフは、第２実施形態における作業装置１において、記憶部１５ｂが記憶する基準データの一例を示している。
【００５０】
図６に示すように、測定箇所３５Ｐで側家されるエアの圧力は、エア回路３５内への正圧のエアの供給を開始した後、次第に増大していく。そして、最終的には定常状態に達して、エアの圧力は定常圧力Ｐｍとなる。エア回路３５には前述のように５つのボトルネック（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５）があるために、エアの供給開始から定常状態に達するまでの過渡期間においては、エア回路３５内に供給された正圧のエアの先頭部がこれら５つのボトルネックを通過するタイミングでエアの圧力は急激に変化し、段階的に（微小時間だけ圧力変化を停滞させた後に圧力を増大させるように）増大していきながら定常状態に達する。このため基準データのグラフは図６に示すような階段状になり、ボトルネックの数に相当する５つの踊り場Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４，Ｚ５を有したものとなる。
【００５１】
制御装置１５は、エア回路３５内に供給した正圧のエアの先頭部が５つのボトルネック（４つの屈曲箇所Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４及びフィルタ設置箇所Ｇ５）のそれぞれに達する時間（経過時間）Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５を５つの踊り場Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４，Ｚ５の位置を参照して読み取るとともに、各踊り場に対応するエアの圧力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５を読み取る。更に、制御装置１５は定常圧力Ｐｍと、定常圧力Ｐｍを読み取ったときの経過時間Ｔ６を読み取る。そして、読み取った経過時間（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６）を記憶部１５ｂに記憶させるとともに、読み取ったエアの圧力（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐｍ）を「基準圧力」として、記憶部１５ｂに記憶させる。
【００５２】
前述したように、ノズル２３が吸い込んだ異物はノズル先端部Ｇ６や５つのボトルネック（４つの屈曲箇所Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４及びフィルタ設置箇所Ｇ５）に付着して詰まりを発生させ易い。これらノズル先端部Ｇ６や５つのボトルネックに詰まりが発生すると、エア回路３５を流れるエアはその詰まりが発生した箇所を通過する際に抵抗を受けるため、エアの圧力の定常状態（経過時間Ｔ６）で測定される圧力（測定定常圧力）は、基準データにおける定常圧力Ｐｍよりも値が大きくなる。従って、測定データと基準テータとを比較した結果、測定定常圧力が基準データにおける定常圧力Ｐｍよりも値が大きい場合には、エア回路３５内のどこかに（具体的には５つのボトルネックとノズル先端部Ｇ６の少なくともひとつに）、詰まりが発生していると判断できる。
【００５３】
５つのボトルネック又はノズル先端部Ｇ６に詰まりが発生している場合、その詰まりが発生している箇所に対応する経過時間（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６）において測定されたエアの圧力は、その経過時間に対応する基準圧力よりも値が大きくなる。従って、データ取得部１５ａが取得した測定データを記憶部１５ｂに記憶された基準データと比較するパターンマッチングを実行し、経過時間（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６）において測定されたエアの圧力それぞれを対応する基準圧力（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐｍ）と比較することで、エア回路内３５（詳細にはエア回路３５内の測定箇所３５Ｐよりもエアの流れの下流側）における詰まりの発生箇所を検出（特定）することができる。
【００５４】
これを図７に基づいて説明すると、測定データ（破線）と基準データ（実線）をパターンマッチングして、先ず、各経過時間（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６）のそれぞれにおいて測定されたエアの圧力（測定圧力）と、その測定圧力に対応する基準圧力（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐｍ）とを比較する。そして、各経過時間に対応する踊り場について測定圧力と基準圧力との間に差があるか否かを判断し、測定圧力と基準圧力との間に一定量以上の差が認められた踊り場については、圧力の差がその踊り場に対応するボトルネックにおいて生じたものであるかどうかを更に判断する。その結果、圧力の差がその踊り場に対応するボトルネックにおいて生じたものであると認められる場合には、そのボトルネックに詰まりが発生していると判定する。
【００５５】
上記の判断を詳細に説明すると、先ず、エアの供給開始から経過した時間が最も短い経過時間（Ｔ１）における測定圧力とこれに対応する基準圧力（Ｐ１）との差ΔＰ１を求め、ΔＰ１≒０であるか否かを判断する。その結果、ΔＰ１≒０であった場合には踊り場Ｚ１に対応するボトルネック（Ｇ１）には詰まりが発生していないと判断する。一方、ΔＰ１＞０であった場合には、そのボトルネック（Ｇ１）に詰まりが発生していると判断する。
【００５６】
次いで、エアの供給開始から経過した時間が次に短い経過時間（Ｔ２）における測定圧力とこれに対応する基準圧力（Ｐ２）との差ΔＰ２を求め、ΔＰ２≒０であるか否かを判断する。その結果、ΔＰ２≒０であった場合には次の踊り場（Ｚ２）に対応するボトルネック（Ｇ２）に詰まりが発生していないと判断する。一方、ΔＰ２＞０であった場合には、ΔＰ２≒ΔＰ１であるかどうかを判断する。その結果、ΔＰ２≒ΔＰ１であった場合には、ΔＰ２＞０となる原因はその上流側に位置するボトルネック（Ｇ１）における詰まりが原因であるとして、踊り場（Ｚ２）に対応するボトルネック（Ｇ２）には詰まりが発生していないと判断する。これに対し、ΔＰ２＞ΔＰ１であった場合には、そのボトルネック（Ｇ２）に詰まりが発生していると判断する。
【００５７】
以下、経過時間（Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５）における測定圧力とこれに対応する基準圧力（Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５）について同様の判断を行った後、定常状態に対応する経過時間Ｔ６における測定圧力とこれに対応する定常圧力Ｐｍとの差ΔＰｍを求め、ΔＰｍ≒０であるか否かを判断する。その結果、ΔＰｍ≒０であった場合にはノズル先端部Ｇ６に詰まりはないと判断する。一方、ΔＰｍ＞０であった場合には、ΔＰｍ≒ΔＰ５であるかどうかを判断する。その結果、ΔＰｍ≒ΔＰ５であった場合には、ΔＰｍ＞０となる原因はその上流側のボトルネックにおける詰まりが原因であるとして、ノズル先端部Ｇ６に詰まりが発生していないと判断する。これに対し、ΔＰｍ＞ΔＰ５であった場合には、ノズル先端部Ｇ６に詰まりが発生していると判断する。
【００５８】
詰まり検査でデータ取得部１５ａが取得したグラフが、例えば図８のように変化するものであり、ΔＰ１≒０、ΔＰ２≒０、ΔＰ３≒０、かつ、ΔＰ４＞０、ΔＰ５＞０、ΔＰｍ＞０であった場合には、上流側から３つのボトルネック（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３）に詰まりはなく、そのひとつ下流側のボトルネック（Ｇ４）に詰まりがあると判定できる。また、ΔＰ５≒ΔＰ４であればボトルネック（Ｇ５）に詰まりはなく、ΔＰ５＞ΔＰ４であれば、ボトルネック（Ｇ５）にも詰まりがあると判定できる。更に、ΔＰｍ≒ΔＰ５であればノズル先端部Ｇ６に詰まりはなく、ΔＰｍ＞ΔＰ５であれば、ノズル先端部Ｇ６にも詰まりがあると判定できる。
【００５９】
このように第２実施形態における作業装置１では、制御装置１５の記憶部１５ｂに記憶される基準データは、エア回路３５の中の測定箇所３５Ｐよりもエアの流れの下流側に位置する特定の箇所（４つの屈曲箇所Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４、フィルタ設置箇所Ｇ５及びノズル先端部Ｇ６）に対応して定められた基準値としての基準圧力（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐｍ）を有したものとなっている。そして、検出部１５ｃは、測定データと基準データとの比較を基準値（基準圧力）について行って、上記特定の箇所における詰まりの有無を判定することで、エア回路３５内の測定箇所３５Ｐよりもエアの流れの下流側における詰まりの発生箇所を検出する構成になっている。
【００６０】
検出部１５ｃがエア回路３５における詰まりを検出した場合、制御装置１５がその検出されたエア回路３５における詰まりの発生箇所を表示部１５Ｈに表示して作業者に注意を促す点は、第１実施形態の場合と同様である。これにより作業者はエア回路３５における詰まりの有無の情報を、詰まりが発生した箇所の情報とともに入手することができ、適当な時期にエア回路３５の清掃等の対策を取ることができる。第２実施形態においても、エア回路３５に詰まりがあった場合には、その詰まりがどの箇所で発生したかが特定されるので、その特定された箇所のみを清掃すればよく、必ずしもエア回路３５の全体について清掃する必要がないので、メンテナンス作業を効率よく行うことができる。
【００６１】
以上説明したように、第１及び第２実施形態における作業装置１では、正圧源４３によりエア回路３５内に供給されたエアがエア回路３５内に供給され始めてから定常状態に達するまでの過渡期間において、測定部４４により（すなわち測定箇所３５Ｐで）測定されるエアの物理量（流量又は圧力）の時間経過における変化のデータを測定データとして取得し、これを基準データ（詰まりがない状態のエア回路３５に正圧のエアを供給した場合に測定部４４により測定される過渡期間におけるエアの物理量の時間経過における変化のデータ）と比較することによって、エア回路３５における詰まりの発生箇所を検出するようになっている。詰まりが発生しているか否かだけでなく、詰まりが発生している箇所も特定されるため、エア回路３５における詰まりが発生した場合にはその詰まりの発生箇所についてのみ清掃作業を行えばよく、メンテナンス作業を効率よく行うことができる。
【００６２】
これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述したものに限定されない。例えば、装着ヘッド１３が備えるエア回路３５の数は複数あってもよい。また、本発明が適用される対象である作業装置は、エア回路に真空吸着力を発生させて対象物を吸着する構成を有していればよく、必ずしも部品実装装置でなくてもよい。従って、例えば、ワークを真空吸着させて移動させるロボット等にも適用することができる。上述の実施の形態のように、作業装置１が、対象物である部品ＰＴを真空吸着して基板ＰＢに装着した後、エア供給部（正圧源４３）がエア回路３５に正圧のエアを供給する構成の部品実装装置である場合には、データ取得部１５ａは、エア供給部がエア回路３５にエアを供給した直後から測定データを取得することができ、極めて効率的に測定データの取得と詰まりの検出を行うことができる。また、部品実装装置以外の作業装置に適用した場合は、対象物を真空吸着した後において、エア供給部がエア回路３５に正圧のエアを供給した直後から測定データを取得するので、作業装置の作業効率を低下させることなくデータの取得と検出を行うことができる。
【００６３】
また、前述の実施の形態では、測定部４４が測定するエアの物理量は流量又は圧力であったが、必ずしも流量や圧力でなくてもよい。また、前述の実施の形態では、エア回路はノズルを含むものであったが、ノズルを含まないエア回路を対象として本発明を適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
エア回路に詰まりが発生した場合におけるメンテナンス作業を効率よく行うことができる作業装置及び作業方法を提供する。
【符号の説明】
【００６５】
１  作業装置
１５ａ  データ取得部
１５ｂ  記憶部
１５ｃ  検出部
３５  エア回路
３５Ｐ  測定箇所
４４  測定部
４３  正圧源（エア供給部）
Ｇ１〜Ｇ４  屈曲箇所（特定の箇所）
Ｇ５  フィルタ設置箇所（特定の箇所）
Ｇ６  ノズル先端部（特定の箇所）
ＰＢ  基板
ＰＴ  部品（対象物）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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