(57)【要約】【課題】部品装着工程で各吸着ノズル毎に正圧の圧力を自動調整可能なシステムにおいて、正圧の圧力を低下させる方向にも、応答良く圧力を調整できるようにする。【解決手段】正圧源１６と装着ヘッド１１の正圧室２２とを接続する正圧供給通路１５に、装着ヘッド１１の正圧室２２に供給する正圧の圧力を調整する電空比例弁１８を設けると共に、該正圧供給通路１５のうちの電空比例弁１８の下流側の通路と負圧源１４とを負圧開閉弁２１を介して接続する排気通路２０を設ける。部品装着工程では、通常は負圧開閉弁２１を閉弁状態に維持し、次に部品を装着する吸着ノズル１２に供給する正圧の圧力を低下させる際に、負圧開閉弁２１を開放して電空比例弁１８の下流側の通路に負圧を導入し、その後、圧力センサ１９の圧力検出値が電空比例弁１８で調整する設定圧力以下に低下した時点で、負圧開閉弁２１を閉弁して正圧供給通路への負圧の導入を終了する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の吸着ノズルを保持する装着ヘッドと、負圧源と前記装着ヘッド内の負圧室とを接続する負圧供給通路と、正圧源と前記装着ヘッド内の正圧室とを接続する正圧供給通路とを備え、前記負圧源から前記負圧供給通路を通して供給される負圧を前記装着ヘッド内の負圧室から前記吸着ノズルに供給することで前記吸着ノズルに部品を吸着し、前記吸着ノズルに吸着した部品を回路基板に装着するときに前記正圧源から前記正圧供給通路を通して供給される正圧を前記装着ヘッド内の正圧室から前記吸着ノズルに供給することで前記吸着ノズルから前記部品を解放する部品実装機において、
前記正圧供給通路に設けられ、前記正圧源から前記装着ヘッド内の正圧室に供給する正圧の圧力を調整する正圧調整手段と、
前記正圧供給通路のうちの前記正圧調整手段の下流側の通路と前記負圧源とを負圧開閉弁を介して接続する排気通路と、
部品装着工程で次に部品を装着する吸着ノズルに供給する正圧の圧力を低下させる際に前記負圧開閉弁を一時的に開放して前記正圧調整手段の下流側の通路に負圧を導入する圧力切替制御手段と
を備えていることを特徴とする部品実装機。
【請求項２】
前記正圧供給通路のうちの前記正圧調整手段の下流側の通路に、該通路内の圧力を検出する圧力検出手段を設け、
前記圧力切替制御手段は、次に部品を装着する吸着ノズルに供給する正圧の圧力を低下させる際に、前記負圧開閉弁を開放して前記正圧調整手段の下流側の通路に負圧を導入して、前記圧力検出手段の圧力検出値が所定圧力以下に低下した時点で、前記負圧開閉弁を閉弁することを特徴とする請求項１に記載の部品実装機。
【請求項３】
前記圧力切替制御手段は、次に部品を装着する吸着ノズルに供給する正圧の圧力を低下させる際に、前記正圧源からの正圧供給を中断し、前記負圧開閉弁を開放して前記正圧調整手段の下流側の通路に負圧を導入して、前記圧力検出手段の圧力検出値が前記正圧調整手段で調整する設定圧力以下に低下した時点で、前記負圧開閉弁を閉弁して、前記正圧源からの正圧供給を再開することを特徴とする請求項２に記載の部品実装機。
【請求項４】
前記正圧調整手段は、電空比例弁であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の部品実装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の吸着ノズルを保持する装着ヘッドを備えた部品実装機に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
この種の部品実装機としては、例えば特許文献１（特開２０００−２９４９９０号公報）に記載された構成のものが知られている。このものは、回転型の装着ヘッド（リボルバ）の外周部に沿って複数本の吸着ノズルを所定間隔で上下動可能に設けると共に、装着ヘッドには、各吸着ノズル毎にそれぞれ負圧側スプールバルブと正圧側スプールバルブとを設け、装着ヘッド内の負圧室から各吸着ノズルに負圧を供給する通路を各負圧側スプールバルブによって開閉し、装着ヘッド内の正圧室から各吸着ノズル内に正圧を供給する通路を正圧側スプールバルブによって開閉するように構成されている。
【０００３】
この場合、装着ヘッド内の負圧室は、１本の負圧供給通路を介して負圧源に接続され、装着ヘッド内の正圧室は、１本の正圧供給通路を介して正圧源に接続されている。そして、吸着ノズルに部品を吸着するときに、当該吸着ノズルの負圧側スプールバルブを開放して負圧室から当該吸着ノズルに負圧を供給し、吸着ノズルに吸着した部品を回路基板に装着するときに、当該吸着ノズルの正圧側スプールバルブを開放して正圧室から当該吸着ノズルに正圧を供給して、吸着ノズルから解放した部品を回路基板に軽く押し付けるようにしている。
【０００４】
部品実装機の稼働中は、部品供給ステーション上に装着ヘッドを移動させて複数本の吸着ノズルに順番に部品を吸着し、この部品吸着工程終了後に、装着ヘッドを回路基板の上方へ移動させて、各吸着ノズルを順番に下降させて部品を回路基板に装着するという動作を繰り返すようになっている。
【特許文献１】特開２０００−２９４９９０号公報（第１０頁〜第１９頁等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、装着ヘッドに保持される複数本の吸着ノズルは、回路基板に装着する部品の種類やサイズに適合した様々な種類の吸着ノズルが用いられるため、回路基板に部品を装着する際に、各吸着ノズルに供給する正圧の圧力が同一であると、損傷しやすい部品に対しては正圧の圧力が適正圧力よりも高くなる可能性があり、それによって、回路基板側への部品の押し付け力が大きくなりすぎて、部品が損傷する可能性がある。
【０００６】
この対策として、破損しやすい部品を基準にして正圧の圧力を低めに設定すると、他の部品に対しては正圧の圧力が適正圧力よりも低くなって回路基板側への部品の押し付け力（又は部品の離脱性）が不足する可能性がある。
【０００７】
そこで、正圧源と装着ヘッド内の正圧室とを接続する正圧供給通路に電空比例弁（電子制御式の圧力制御弁）を設け、部品装着工程で装着ヘッドの各吸着ノズルに吸着された部品を順番に回路基板に装着する際に、各吸着ノズル毎に電空比例弁によって正圧の圧力を調整することが考えられている。
【０００８】
しかし、電空比例弁の圧力制御特性は、圧力を上昇させる方向には応答性が良いが、圧力を低下させる方向の応答性が非常に悪いという特性がある。このため、部品装着工程で吸着ノズルに供給する正圧の圧力を低下させるのに時間がかかり、装着タクトが延びて生産性が低下するという欠点がある。
【０００９】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、部品装着工程で各吸着ノズル毎に正圧の圧力を自動調整可能なシステムにおいて、正圧の圧力を低下させる方向にも、応答良く圧力を調整することができ、装着タクトを短縮して生産性を向上できる部品実装機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、正圧源と装着ヘッド内の正圧室とを接続する正圧供給通路に、装着ヘッド内の正圧室に供給する正圧の圧力を調整する正圧調整手段を設けると共に、該正圧供給通路のうちの正圧調整手段の下流側の通路と負圧源とを負圧開閉弁を介して接続する排気通路を設け、部品装着工程で次に部品を装着する吸着ノズルに供給する正圧の圧力を低下させる際に前記負圧開閉弁を一時的に開放して前記正圧調整手段の下流側の通路に負圧を導入するようにしたものである。この構成では、部品装着工程で各吸着ノズル毎に正圧の圧力を自動調整可能なシステムにおいて、次に部品を装着する吸着ノズルに供給する正圧の圧力を低下させる際に負圧の導入によって正圧の圧力を応答良く低下させることができ、装着タクトを短縮して生産性を向上できる。
【００１１】
この場合、請求項２のように、前記正圧供給通路のうちの前記正圧調整手段の下流側の通路に、該通路内の圧力を検出する圧力検出手段を設け、次に部品を装着する吸着ノズルに供給する正圧の圧力を低下させる際に、前記負圧開閉弁を開放して前記正圧調整手段の下流側の通路に負圧を導入して、前記圧力検出手段の圧力検出値が所定圧力以下に低下した時点で、前記負圧開閉弁を閉弁するようにすると良い。このようにすれば、正圧供給通路への負圧の導入を適正なタイミングで終了することができ、正圧供給通路の圧力が負圧の導入によって下がり過ぎることを防止できる。
【００１２】
更に、請求項３のように、次に部品を装着する吸着ノズルに供給する正圧の圧力を低下させる際に、正圧源からの正圧供給を中断し、前記負圧開閉弁を開放して前記正圧調整手段の下流側の通路に負圧を導入して、前記圧力検出手段の圧力検出値が前記正圧調整手段で調整する設定圧力以下に低下した時点で、前記負圧開閉弁を閉弁して、前記正圧源からの正圧供給を再開するようにすると良い。このようにすれば、吸着ノズルに供給する正圧の圧力を設定圧力まで最短の時間で低下させることができる。
【００１３】
また、請求項４のように、正圧調整手段は、電空比例弁（電空レギュレータ）を用いると良い。これにより、精密な正圧の圧力調整が可能となる。但し、本発明は、電空比例弁以外の電子制御式の圧力調整弁を用いても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した一実施例を説明する。
本実施例では、例えば、特開２００６−２６１３２５号公報又は特開２０００−２９４９９０号公報に記載された部品実装機を使用する。この部品実装機の基本的構成は、上記公報に記載された構成と同じもので良いので、説明を省略し、主要な部分についてのみ説明する。
【００１５】
図２に示すように、回転型の装着ヘッド１１（リボルバ）の外周部に沿って所定間隔で配列した複数本の吸着ノズル１２を下向きに組み付け、各吸着ノズル１２に部品を吸着して回路基板（図示せず）に装着するようにしている。本実施例では、吸着ノズル１２の本数を１２本としているため、最大１２個の部品を同時に吸着できるようになっている（図３参照）。
【００１６】
装着ヘッド１１の内部構造は、図示しないが、各吸着ノズル１２毎にそれぞれ負圧側スプールバルブと正圧側スプールバルブとを設け、装着ヘッド１１内の負圧室２３（図１参照）から各吸着ノズル１２に負圧を供給する通路を各負圧側スプールバルブによって開閉し、装着ヘッド１１内の正圧室２２（図１参照）から各吸着ノズル１２内に正圧を供給する通路を正圧側スプールバルブによって開閉するように構成されている。
【００１７】
この場合、図１に示すように、装着ヘッド１１内の負圧室２３は、１本の負圧供給通路１３を介して負圧源１４に接続され、装着ヘッド１１内の正圧室２２は、１本の正圧供給通路１５を介して正圧源１６に接続されている。正圧供給通路１５には、電磁弁等で構成された正圧開閉弁１７と電空比例弁１８（正圧調整手段）とが直列に接続され、該正圧供給通路１５のうちの電空比例弁１８の下流側の通路には、該通路内の圧力を検出する圧力センサ１９（圧力検出手段）が設けられている。また、正圧供給通路１５のうちの電空比例弁１８の下流側の通路は、排気通路２０を介して負圧源１４に接続され、該排気通路２０には、電磁弁等で構成された負圧開閉弁２１が設けられている。
【００１８】
吸着ノズル１２に部品を吸着するときには、当該吸着ノズル１２の負圧側スプールバルブを開放して装着ヘッド１１の負圧室２３から当該吸着ノズル１２に負圧を供給し、吸着ノズル１２に吸着した部品を回路基板に装着するときには、当該吸着ノズル１２の正圧側スプールバルブを開放して装着ヘッド１１の正圧室２２から当該吸着ノズル１２に正圧を供給して、吸着ノズル１２から解放した部品を回路基板に軽く押し付けるようにしている。
【００１９】
部品実装機の稼働中は、部品吸着工程で、部品供給ステーション上に装着ヘッドを移動させて複数本の吸着ノズル１２に順番に部品を吸着し、全ての吸着ノズル１２の吸着動作を終了した後に、部品装着工程に移行し、装着ヘッド１１を回路基板の上方へ移動させて、各吸着ノズル１２を順番に下降させて部品を回路基板に装着するという動作を繰り返すようになっている。
【００２０】
次に、正圧開閉弁１７と負圧開閉弁２１のオン・オフ（開弁・閉弁）の切り替え制御について説明する。この切り替え制御は、図示しない部品実装機の制御コンピュータ（圧力切替制御手段）によって所定の制御プログラムに従って実行される。
【００２１】
部品吸着工程では、正圧開閉弁１７をオフ状態（閉弁状態）に維持し、且つ、負圧開閉弁２１をオン状態（開弁状態）に維持する。これにより、部品吸着工程では、装着ヘッド１１の負圧室２３と正圧室２２の両方に負圧源１４から負圧を導入した状態で、各吸着ノズル１２の負圧側スプールバルブを順番に開放して各吸着ノズル１２に順番に負圧を供給して部品を吸着する。
【００２２】
その後、部品装着工程に移行すると、負圧開閉弁２１をオフ（閉弁）して正圧室２２側への負圧の導入を停止すると共に、正圧開閉弁１７をオン（開弁）して、正圧源１６から供給される正圧を電空比例弁１８で設定圧力に調整して装着ヘッド１１の正圧室２２に供給する。この状態で、各吸着ノズル１２を順番に下降させて各吸着ノズル１２の正圧側スプールバルブを開放して装着ヘッド１１の正圧室２２から当該吸着ノズル１２に正圧を供給して、吸着ノズル１２から解放した部品を回路基板に軽く押し付けて装着する。
【００２３】
この際、電空比例弁１８の設定圧力（各吸着ノズル１２に供給する正圧の圧力）は、吸着ノズル１２の種類や部品の種類に応じて吸着ノズル１２毎に調整される。この電空比例弁１８の圧力制御特性は、圧力を上昇させる方向には応答性が良いが、圧力を低下させる方向の応答性が非常に悪いという特性がある。
【００２４】
従って、次に部品を装着する吸着ノズル１２に供給する正圧の圧力（電空比例弁１８の設定圧力）を上昇させる場合は、電空比例弁１８の応答性の良い方向への圧力調整であるため、負圧開閉弁２１をオフ状態（閉弁状態）に維持して、正圧開閉弁１７をオン（開弁）した状態で、電空比例弁１８の設定圧力を電気的に自動調整して吸着ノズル１２に供給する正圧の圧力を上昇させる。これにより、電空比例弁１８の設定圧力の調整のみで、吸着ノズル１２に供給する正圧の圧力を応答良く設定圧力まで上昇させることができる。
【００２５】
しかし、次に部品を装着する吸着ノズル１２に供給する正圧の圧力（電空比例弁１８の設定圧力）を低下させる場合は、電空比例弁１８の応答性の悪い方向への圧力調整であるため、電空比例弁１８の設定圧力の調整のみでは、吸着ノズル１２に供給する正圧の圧力を応答良く設定圧力まで低下させることができない。
【００２６】
そこで、本実施例では、次に部品を装着する吸着ノズル１２に供給する正圧の圧力（電空比例弁１８の設定圧力）を低下させる場合は、正圧開閉弁１７をオフ（閉弁）して正圧源１６からの正圧供給を中断し、負圧開閉弁２１をオン（開弁）して、正圧供給通路１５のうちの電空比例弁１８の下流側の通路に負圧を導入して、電空比例弁１８の下流側の通路の圧力を急速に低下させる。そして、電空比例弁１８の下流側の通路の圧力を圧力センサ１９により検出し、検出した圧力が電空比例弁１８の設定圧力以下に低下した時点で、負圧開閉弁２１をオフ（閉弁）して電空比例弁１８の下流側の通路への負圧の導入を停止し、正圧開閉弁１７をオン（開弁）して、正圧源１６からの正圧供給を再開する。これにより、設定圧力以下に低下した正圧の圧力を電空比例弁１８により設定圧力まで速やかに上昇させて装着ヘッド１１の正圧室２２に供給する。以後、吸着ノズル１２の全ての吸着ノズル１２について部品装着が完了するまで、各吸着ノズル１２毎に上述した正圧開閉弁１７と負圧開閉弁２１のオン・オフ（開弁・閉弁）の切り替えを実行する。
【００２７】
以上説明した本実施例では、部品装着工程で各吸着ノズル１２毎に正圧の圧力を自動調整可能なシステムにおいて、次に部品を装着する吸着ノズル１２に供給する正圧の圧力を低下させる際に負圧の導入によって正圧の圧力を応答良く低下させることができ、装着タクトを短縮して生産性を向上できる。
【００２８】
尚、本実施例では、部品装着工程で電空比例弁１８の下流側の通路に負圧を導入する際に、圧力センサ１９の検出圧力が電空比例弁１８の設定圧力以下に低下した時点で、負圧開閉弁２１をオフ（閉弁）して負圧の導入を停止するようにしたが、圧力センサ１９の検出圧力が電空比例弁１８の設定圧力よりも少し低い圧力（又は少し高い圧力）に設定された所定圧力以下に低下した時点で、負圧開閉弁２１をオフ（閉弁）して負圧の導入を停止するようにしても良い。
【００２９】
その他、本発明は、正圧の圧力を調整する正圧調整手段として、電空比例弁１８以外の電子制御式の圧力調整弁を用いても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例における正圧供給系と負圧供給系の空気回路構成を示す図である。
【図２】部品吸着前の装着ヘッドの下面図である。
【図３】部品吸着後の装着ヘッドの下面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１１…装着ヘッド、１２…吸着ノズル、１３…負圧供給通路、１４…負圧源、１５…正圧供給通路、１６…正圧源、１７…正圧開閉弁、１８…電空比例弁（正圧調整手段）、１９…圧力センサ（圧力検出手段）、２０…排気通路、２１…負圧開閉弁、２２…正圧室、２３…負圧室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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