(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動自在な装着ヘッドが備えるノズル取り付け部材に吸着ノズルを着脱自在に取り付け、ノズル取り付け部材の内部からノズル取り付け部材の外部を通って延びる圧力管路を介して吸着ノズル内に負圧と正圧を切り替え供給することで、吸着ノズルによる部品の真空吸着と基板上での部品の離脱を行って基板に部品を装着する部品実装装置のメンテナンス方法であって、
吸着ノズルを装着ヘッドのノズル取り付け部材から取り外すノズル取り外し工程と、
装着ヘッドのノズル取り付け部材から吸着ノズルを取り外した状態で前記圧力管路内に正圧を供給して前記圧力管路内の異物をノズル取り付け部材の外部に排出するブロー工程とを含み、
前記ブロー工程は、吸着ノズルを取り外した状態のノズル取り付け部材が、吸着ノズルによって一旦吸着された部品が廃棄される部品廃棄部の上方に位置するように装着ヘッドを移動させた状態で行うことを特徴とする部品実装装置のメンテナンス方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着ノズルにより部品を真空吸着して基板に部品を装着する部品実装装置のメンテナンス方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
部品実装装置は、移動自在な装着ヘッドのノズル取り付け部材に吸着ノズルが着脱自在に取り付けられた構成を有し、ノズル取り付け部材の内部からノズル取り付け部材の外部を通って延びる圧力管路を介して吸着ノズル内に負圧と正圧を切り替え供給することで、吸着ノズルによる部品の真空吸着と基板上での部品の離脱を行って基板に部品を装着するようになっている。このような部品実装装置では、部品の真空吸着時に吸着ノズルから吸い込んだごみや埃等の異物が上記圧力管路内に堆積すると部品の吸着力が低下して吸着ミスが発生し易くなるため、吸い込んだごみや埃等の異物を除去するメンテナンス作業を定期的に行う必要がある。このメンテナンス作業は通常、圧力管路内に正圧を供給して圧力管路内に付着した異物を吸着ノズルの先端開口部から外部に吹き出させるようにして行われる（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１８５３９０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、吸い込んだごみや埃等が圧力管路内で堆積して圧力管路内に外径の大きい異物が形成されてしまうと、上記従来のメンテナンス方法ではその異物を吸着ノズルの先端の開口部から排出することは困難であり、異物が圧力管路内に残留し続けて吸着力が低下し、吸着ミスが発生し易くなるおそれがあるという問題点があった。
【０００５】
そこで本発明は、ノズル取り付け部材の内部からノズル取り付け部材の外部を通って延びる圧力管路内に異物が残留することを防止して吸着ミスの発生頻度を低減することができるようにした部品実装装置のメンテナンス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】
請求項１に記載の部品実装装置のメンテナンス方法は、移動自在な装着ヘッドが備えるノズル取り付け部材に吸着ノズルを着脱自在に取り付け、ノズル取り付け部材の内部からノズル取り付け部材の外部を通って延びる圧力管路を介して吸着ノズル内に負圧と正圧を切り替え供給することで、吸着ノズルによる部品の真空吸着と基板上での部品の離脱を行って基板に部品を装着する部品実装装置のメンテナンス方法であって、吸着ノズルを装着ヘッドのノズル取り付け部材から取り外すノズル取り外し工程と、装着ヘッドのノズル取り付け部材から吸着ノズルを取り外した状態で前記圧力管路内に正圧を供給して前記圧力管路内の異物をノズル取り付け部材の外部に排出するブロー工程とを含み、前記ブロー工程は、吸着ノズルを取り外した状態のノズル取り付け部材が、吸着ノズルによって一旦吸着された部品が廃棄される部品廃棄部の上方に位置するように装着ヘッドを移動させた状態で行う。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、ノズル取り付け部材の内部からノズル取り付け部材の外部を通って延びる圧力管路に正圧を供給して圧力管路内の異物を外部に排出するブロー工程を、吸着ノズルを装着ヘッドのノズル取り付け部材から取り外した状態で行うようになっており、吸着ノズル内の管路の内径よりも大きい外径の異物を排出することができるので、圧力管路内に大きな異物が残留し続けることを防止でき、吸着力の低下を防いで吸着ミスの発生頻度を低減することができる。また、上記ブロー工程を、吸着ノズルを取り外した状態のノズル取り付け部材が部品廃棄部の上方に位置するように装着ヘッドを移動させた状態で行うようにすることにより、ブロー工程の際に異物が周囲に飛散してしまう事態を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態における部品実装装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態における部品実装装置の要部構成図
【図３】本発明の実施の形態における部品実装装置による部品実装作業の実行手順を示すフローチャート
【図４】本発明の実施の形態における部品実装装置のメンテナンス作業を行っている状態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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に示す部品実装装置１は基板２上の電極３を部品装着対象部位として部品４を装着する動作を繰り返し実行するものであり、図示しない基台上に設けられたコンベア機構１１、部品供給部としての複数のパーツフィーダ１２及び直交座標型ロボットから成るヘッド移動ロボット１３によってコンベア機構１１の上方を移動自在に設けられた装着ヘッド１４、装着ヘッド１４に取り付けられた基板カメラ１５、基台上のコンベア機構１１とパーツフィーダ１２との間に設けられた部品カメラ１６、基台上に設けられたノズルチェンジャ１７と部品廃棄ボックス１８及び基台内に収められた制御装置１９を備えて成る。
【００１１】
図１及び図２において、装着ヘッド１４には下方に延びたシャフト状の複数のノズル取り付け部材２１が設けられており、各ノズル取り付け部材２１の下端部には吸着ノズル２２が着脱自在に取り付けられている。各ノズル取り付け部材２１は装着ヘッド１４内に設けられたノズル取り付け部材駆動機構２３によって、装着ヘッド１４に対する上下動と上下軸回りの回転とがなされる。
【００１２】
図２において、各ノズル取り付け部材２１の内部にはノズル取り付け部材内管路２１ａが設けられており、吸着ノズル２２の内部にはノズル内管路２２ａが設けられている。吸着ノズル２２がノズル取り付け部材２１の下端部に取り付けられた状態では、吸着ノズル２２のノズル内管路２２ａはノズル取り付け部材内管路２１ａに接続される。
【００１３】
図２において、各ノズル取り付け部材２１内に設けられたノズル取り付け部材内管路２１ａは、ノズル取り付け部材２１に接続されてノズル取り付け部材２１の外部を延び、更に装着ヘッド１４内を延びて設けられたチューブ状の外部管路２４に接続される。外部管路２４は装着ヘッド１４内で負圧供給管路２４ａと正圧供給管路２４ｂに分岐しており、負圧供給管路２４ａは負圧源２５に、正圧供給管路２４ｂは正圧源２６に繋がっている。負圧源２５と正圧源２６は装着ヘッド１４の外部に設けられている。
【００１４】
負圧供給管路２４ａには負圧コントロールバルブ２７が介装され、正圧供給管路２４ｂには正圧コントロールバルブ２８が介装されている。負圧コントロールバルブ２７は負圧供給管路２４ａの開閉及び開度の調節が可能であり、正圧コントロールバルブ２８は正圧供給管路２４ｂの開閉及び開度の調節が可能である。
【００１５】
負圧コントロールバルブ２７は正圧コントロールバルブ２８によって正圧供給管路２４ｂが閉じられた状態で負圧供給管路２４ａを開き、負圧源２５から供給される負圧が外部管路２４及びノズル取り付け部材内管路２１ａを経てノズル内管路２２ａ内に供給されるようにする。このときの負圧のレベルは負圧コントロールバルブ２７による負圧供給管路２４ａの開度によって調節される。
【００１６】
また、正圧コントロールバルブ２８は負圧コントロールバルブ２７によって負圧供給管路２４ａが閉じられた状態で正圧供給管路２４ｂを開き、正圧源２６供給される正圧が外部管路２４及びノズル取り付け部材内管路２１ａからノズル内管路２２ａ内に供給されるようにする。このときの正圧のレベルは正圧コントロールバルブ２８による正圧供給管路２４ｂの開度によって調節される。
【００１７】
このように本実施の形態において、ノズル取り付け部材内管路２１ａと外部管路２４は、ノズル取り付け部材２１の内部からノズル取り付け部材２１の外部を通って延びる圧力管路３０となっており（図２）、負圧コントロールバルブ２７と正圧コントロールバルブ２８は、圧力管路３０を介して吸着ノズル２２内に負圧及び正圧を切り替え供給する圧力切り替え手段となっている。
【００１８】
コンベア機構１１は制御装置１９に制御されて基板２の搬送及び位置決め動作を行い、各パーツフィーダ１２は制御装置１９に制御されて所定の部品供給口１２ａ（図１）に部品４を供給する。
【００１９】
装着ヘッド１４は制御装置１９がヘッド移動ロボット１３の作動制御を行うことによって移動され、装着ヘッド１４が備える吸着ノズル２２の装着ヘッド１４に対する昇降及び回転動作は、制御装置１９がノズル取り付け部材駆動機構２３の作動制御を行うことによってなされる。また、装着ヘッド１４が備える各吸着ノズル２２のノズル内管路２２ａへの負圧又は正圧の切り替え供給は、制御装置１９が負圧コントロールバルブ２７と正圧コントロールバルブ２８の作動制御を行うことによってなされる。
【００２０】
図１において、基板カメラ１５は撮像視野を下方に向けた状態で設けられており、部品カメラ１６は撮像視野を上方に向けた状態で設けられている。基板カメラ１５による撮像動作の制御と部品カメラ１６による撮像動作の制御は制御装置１９によってなされ、基板カメラ１５の撮像動作によって得られた画像データと部品カメラ１６の撮像動作によって得られた画像データは制御装置１９に送信されて画像認識処理がなされる。
【００２１】
ノズルチェンジャ１７はノズル取り付け部材２１に取り付けられる吸着ノズル２２が載置される場所であり、使用する吸着ノズル２２の種類を変えるときや、後述する圧力管路３０内の異物Ｗ（図２）を除去するメンテナンス時においてノズル取り付け部材２１から取り外した吸着ノズル２２を一時的に載置する場所として使用される。
【００２２】
部品廃棄ボックス１８は、後述する装着ヘッド１４による部品４の基板２への装着過程において、不良状態にあると判断された部品４が廃棄される。すなわち、この部品廃棄ボックス１８は、吸着ノズル２２によって一旦吸着された部品４が廃棄される部品廃棄部となっている。
【００２３】
部品実装装置１の制御装置１９は、基板２上の各電極３に部品４を装着する部品装着作業を行う場合には、先ず、上流工程側の他の装置（図示せず）から送られてきた基板２をコンベア機構１１によって搬入し、所定の作業位置に静止させて基板２の位置決めを行う（図３に示すステップＳＴ１）。
【００２４】
制御装置１９は、基板２の位置決めを行ったら、装着ヘッド１４を移動させて基板カメラ１５を基板２の上方に位置させ、基板カメラ１５に基板２上の一対の基板マーク２ｍ（図１）を撮像させて画像認識を行う。そして、得られた一対の基板マーク２ｍの位置を予め設定された基準の位置と比較することによって、基板２の基準の位置からの位置ずれを求める（図３に示すステップＳＴ２）。
【００２５】
制御装置１９は、基板２の基準の位置からの位置ずれを求めたら、パーツフィーダ１２の作動制御を行って部品供給口１２ａに部品４を供給させるとともに、吸着ノズル２２の下端部がパーツフィーダ１２の部品供給口１２ａの上方に位置するように装着ヘッド１４を移動させたうえで、その吸着ノズル２２に繋がる圧力管路３０の負圧コントロールバルブ２７と正圧コントロールバルブ２８の作動制御を行うことによってノズル内管路２２ａに負圧を発生させ、吸着ノズル２２に部品４を吸着させる（図３に示すステップＳＴ３）。
【００２６】
制御装置１９は、吸着ノズル２２に部品４を吸着させたら、装着ヘッド１４を移動させて部品４が部品カメラ１６の上方を通過するようにし、部品カメラ１６に部品４を撮像させて画像認識を行う（図３に示すステップＳＴ４）。そして、吸着ノズル２２に対する部品４の位置ずれを算出したうえで（図３に示すステップＳＴ５）、装着ヘッド１４を基板２の上方に位置させる。
【００２７】
制御装置１９は、装着ヘッド１４を基板２の上方に位置させたら、基板２に対して吸着ノズル２２を（ノズル取り付け部材２１を）下降させつつ、その吸着ノズル２２に繋がる圧力管路３０の負圧コントロールバルブ２７と正圧コントロールバルブ２８の作動制御を行うことによってノズル内管路２２ａに正圧を発生させ、部品４を吸着ノズル２２から離間させて部品４を基板２上の電極３に装着する（図３に示すステップＳＴ６）。この部品４を基板２に装着する際には、制御装置１９は、基板カメラ１５による基板マーク２ｍの撮像によって得られた基板２の位置ずれと、部品カメラ１６による部品４の撮像によって得られた吸着ノズル２２に対する部品４の位置ずれがキャンセルされるように吸着ノズル２２の位置及び回転方向の補正を行う。
【００２８】
なお、制御装置１９は、上記ステップＳＴ４で部品４の画像認識を行った結果、その部品４が不良状態にあると判断した場合には、その部品４を基板２に装着することなく、装着ヘッド１４を部品廃棄ボックス１８の上方に移動させたうえで、吸着ノズル２２内に正圧を供給させ、部品４を部品廃棄ボックス１８内に落下させて廃棄する。
【００２９】
制御装置１９は、上記ステップＳＴ６において基板２に対する部品４の装着が終了したら、基板２に装着すべき全ての部品４の装着が終了したか否かの判断を行う（図３に示すステップＳＴ７）。そして、その結果、基板２に装着すべき全ての部品４の装着が終了していなかったときにはステップＳＴ３に戻って吸着ノズル２２による次の部品４の吸着を行い、基板２に装着すべき全ての部品４の装着が終了していたときには、コンベア機構１１を作動させて基板２を部品実装装置１から搬出する（図３に示すステップＳＴ８）。
【００３０】
次に、このような構成の部品実装装置１において、部品４の真空吸着時に吸着ノズル２２から吸い込んだごみや埃等の異物Ｗを圧力管路３０内から除去するメンテナンス作業の実行手順について説明する。
【００３１】
部品実装装置１の制御装置１９は、メンテナンス作業を行うときには、先ず、現在ノズル取り付け部材２１に取り付けられている吸着ノズル２２をノズルチェンジャ１７に載置させるようにしてノズル取り付け部材２１から吸着ノズル２２を取り外す（ノズル取り外し工程）。そして、その吸着ノズル２２を取り外した状態のノズル取り付け部材２１が部品廃棄ボックス１８の上方に位置するように装着ヘッド１４を移動させた後（装着ヘッド移動工程）、圧力管路３０内に正圧を供給して圧力管路３０内の異物Ｗをノズル取り付け部材２１の外部に排出する（ブロー工程。図４）。
【００３２】
このブロー工程は、吸着ノズル２２をノズル取り付け部材２１から取り外した状態で行われることから、吸着ノズル２２内の管路（ノズル内管路２２ａ）の内径よりも大きい外径の異物Ｗを排出することができる。このため、圧力管路３０内に大きな異物Ｗが残留し続けることを防止でき、吸着力の低下を防いで吸着ミスの発生頻度を低減することができる。
【００３３】
また、上記ブロー工程を、吸着ノズル２２を取り外した状態のノズル取り付け部材２１が部品廃棄部である部品廃棄ボックス１８の上方に位置するように装着ヘッド１４を移動させた状態で行うようにしているので、ブロー工程の際に異物Ｗが周囲に飛散してしまう事態を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
ノズル取り付け部材の内部からノズル取り付け部材の外部を通って延びる圧力管路内に異物が残留することを防止して吸着ミスの発生頻度を低減することができるようにした部品実装装置のメンテナンス方法を提供する。
【符号の説明】
【００３５】
１  部品実装装置
２  基板
４  部品
１４  装着ヘッド
１８  部品廃棄ボックス（部品廃棄部）
２１  ノズル取り付け部材
２２  吸着ノズル
３０  圧力管路
Ｗ  異物
【図１】
0005834210.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005834210.tif 000004
【図４】
0005834210.tif 000005