(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部で部品を吸着する軸状のノズル本体と、前記ノズル本体の前記先端部を軸方向に出退自在に保持するホルダ部材と、前記ノズル本体を付勢して前記ノズル本体の前記先端部を前記ホルダ部材から前記軸方向に突出限界まで突出可能とする付勢部材とを有し、前記軸方向への前記ホルダ部材の移動により前記ノズル本体の前記先端部が前記部品に当接して吸着する、吸着ノズルを検査するノズル検査装置であって、
前記軸方向への前記ホルダ部材の移動に伴って変化する物理量を前記ホルダ部材の移動に関連付けて検出する検出部と、
前記検出部で検出される前記物理量から、前記ホルダ部材の移動に伴う前記ホルダ部材に対する前記ノズル本体の出退状態を判定する判定部と、
前記軸方向への前記ホルダ部材の移動により前記ノズル本体の前記先端部が当接する被当接部材とを備え、
前記検出部は、前記軸方向への前記ホルダ部材の移動により前記ノズル本体の前記先端部が前記被当接部材に当接するときに、前記被当接部材が前記ノズル本体から受ける荷重を前記物理量として検出する荷重検出部であり、
前記突出限界まで突出した完全突出状態で前記ノズル本体の前記先端部が前記被当接部材に接触するときの前記軸方向における前記ホルダ部材の位置を第１位置とし、前記ホルダ部材を前記第１位置よりも前記ノズル本体の突出側に移動させたときの前記軸方向における前記ホルダ部材の位置を第２位置としたとき、
前記判定部は、前記ホルダ部材が前記第２位置に位置した状態から前記第１位置に向けて移動した直後に前記荷重検出部により検出される荷重値がゼロであるときには前記ホルダ部材に対する前記ノズル本体の出退異常が発生したと判定する
ことを特徴とするノズル検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載のノズル検査装置であって、
前記被当接部材が荷重を検知するロードセルからなるノズル検査装置。
【請求項３】
請求項１に記載のノズル検査装置であって、
前記ホルダ部材はモーターによる駆動によって前記軸方向に移動し、
前記検出部は、前記モーターに与える電流に関連する信号に基づいて前記被当接部材が前記ノズル本体から受ける荷重を前記物理量として検出する荷重検出部であるノズル検査装置。
【請求項４】
先端部で部品を吸着する軸状のノズル本体と、前記ノズル本体の前記先端部を軸方向に出退自在に保持するホルダ部材と、前記ノズル本体を付勢して前記ノズル本体の前記先端部を前記ホルダ部材から前記軸方向に突出限界まで突出可能とする付勢部材とを有し、前記軸方向への前記ホルダ部材の移動により前記ノズル本体の前記先端部が前記部品に当接して吸着する、吸着ノズルを検査するノズル検査装置であって、
前記軸方向への前記ホルダ部材の移動に伴って変化する物理量を前記ホルダ部材の移動に関連付けて検出する検出部と、
前記検出部で検出される前記物理量から、前記ホルダ部材の移動に伴う前記ホルダ部材に対する前記ノズル本体の出退状態を判定する判定部と、
前記軸方向において前記ノズル本体の突出側で固定配置されて前記軸方向への前記ホルダ部材の移動により前記ノズル本体の前記先端部が当接するときに前記ノズル本体の前記先端部を塞ぐ被当接部材とを備え、
前記検出部は、前記ノズル本体の前記先端部での圧力を前記物理量として検出する圧力検出部であり、
前記判定部は、前記ホルダ部材が前記被当接部材に向かって移動している間に前記圧力検出部により検出される圧力値が前記部品の保持に要する吸着レベルに達するタイミングまたは前記タイミングでの前記軸方向における前記ホルダ部材の位置に基づいて前記ホルダ部材に対する前記ノズル本体の出退状態の異常を判定する
ことを特徴とするノズル検査装置。
【請求項５】
請求項４に記載のノズル検査装置であって、
前記突出限界まで突出した完全突出状態で前記圧力検出部により検出される圧力値が前記吸着レベルに達するときの前記軸方向における前記ホルダ部材の位置を第３位置とし、前記ホルダ部材を前記第３位置よりも前記ノズル本体の突出側に移動させたときの前記軸方向における前記ホルダ部材の位置を第４位置としたとき、
前記判定部は、前記タイミングでの前記軸方向における前記ホルダ部材の位置が前記第３位置よりも前記第４位置側であるとき、あるいは前記ホルダ部材が前記第４位置に移動したときでも前記圧力検出部により検出される圧力値が前記吸着レベルに達しないときには前記ホルダ部材に対する前記ノズル本体の出退異常が発生したと判定するノズル検査装
【請求項６】
請求項５に記載のノズル検査装置であって、
前記ホルダ部材は前記第３位置から前記第４位置を経由して前記第３位置に戻り、
前記判定部は、前記ホルダ部材が前記第４位置から前記第３位置に戻る間における、前記圧力検出部により検出される圧力値の変化に基づいて前記ホルダ部材に対する前記ノズル本体の出退状態の異常を判定するノズル検査装置。
【請求項７】
先端部で部品を吸着する軸状のノズル本体と、前記ノズル本体の前記先端部を軸方向に出退自在に保持するホルダ部材と、前記ノズル本体を付勢して前記ノズル本体の前記先端部を前記ホルダ部材から前記軸方向に突出限界まで突出可能とする付勢部材とを有し、前記軸方向への前記ホルダ部材の移動により前記ノズル本体の前記先端部が前記部品に当接して吸着する、吸着ノズルを検査するノズル検査装置であって、
前記軸方向への前記ホルダ部材の移動に伴って変化する物理量を前記ホルダ部材の移動に関連付けて検出する検出部と、
前記検出部で検出される前記物理量から、前記ホルダ部材の移動に伴う前記ホルダ部材に対する前記ノズル本体の出退状態を判定する判定部とを備え、
前記検出部は、前記ノズル本体の前記先端部での圧力を前記物理量として検出する圧力検出部であり、
前記判定部は、前記ホルダ部材が前記部品に向かって移動している間に前記圧力検出部により検出される圧力値が前記部品の保持に要する吸着レベルに達するタイミングまたは前記タイミングでの前記軸方向における前記ホルダ部材の位置に基づいて前記ホルダ部材に対する前記ノズル本体の出退状態の異常を判定する
ことを特徴とするノズル検査装置。
【請求項８】
請求項７に記載のノズル検査装置であって、
前記突出限界まで突出した完全突出状態で前記圧力検出部により検出される圧力値が前記吸着レベルに達するときの前記軸方向における前記ホルダ部材の位置を第３位置とし、前記ホルダ部材を前記第３位置よりも前記ノズル本体の突出側に移動させたときの前記軸方向における前記ホルダ部材の位置を第４位置としたとき、
前記判定部は、前記タイミングでの前記軸方向における前記ホルダ部材の位置が前記第３位置よりも前記第４位置側であるとき、あるいは前記ホルダ部材が前記第４位置に移動したときでも前記圧力検出部により検出される圧力値が前記吸着レベルに達しないときには前記ホルダ部材に対する前記ノズル本体の出退異常が発生したと判定するノズル検査装置。
【請求項９】
先端部で部品を吸着する軸状のノズル本体と、前記ノズル本体を軸方向に出退自在に保持するホルダ部材と、前記ノズル本体の前記先端部を前記ホルダ部材から前記軸方向に突出させるように付勢する付勢部材とを有し、前記軸方向への前記ホルダ部材の移動により前記ノズル本体の前記先端部が前記部品に当接して吸着する、吸着ノズルを検査するノズル検査方法であって、
前記ホルダ部材を前記軸方向に移動させる第１工程と、
前記ホルダ部材の移動中に、前記ホルダ部材の移動に伴って変化する物理量を検出する第２工程と、
検出された前記物理量から、前記ホルダ部材の移動に伴う前記ホルダ部材に対する前記ノズル本体の出退状態を判定する第３工程とを備え、
前記第２工程は、前記軸方向への前記ホルダ部材の移動により前記ノズル本体の前記先端部が被当接部材に当接するときに、前記被当接部材が前記ノズル本体から受ける荷重を前記物理量として検出する工程を含み、
前記第３工程は、前記突出限界まで突出した完全突出状態で前記ノズル本体の前記先端部が前記被当接部材に接触するときの前記軸方向における前記ホルダ部材の位置を第１位置とし、前記ホルダ部材を前記第１位置よりも前記ノズル本体の突出側に移動させたときの前記軸方向における前記ホルダ部材の位置を第２位置としたとき、前記ホルダ部材が前記第２位置に位置した状態から前記第１位置に向けて移動した直後に前記荷重検出部により検出される荷重値がゼロであるときには前記ホルダ部材に対する前記ノズル本体の出退異常が発生したと判定する工程を含む
ことを特徴とするノズル検査方法。
【請求項１０】
先端部で部品を吸着する軸状のノズル本体と、前記ノズル本体を軸方向に出退自在に保持するホルダ部材と、前記ノズル本体の前記先端部を前記ホルダ部材から前記軸方向に突出させるように付勢する付勢部材とを有し、前記軸方向への前記ホルダ部材の移動により前記ノズル本体の前記先端部が前記部品に当接して吸着する、吸着ノズルを検査するノズル検査方法であって、
前記ホルダ部材を前記軸方向に移動させる第１工程と、
前記ホルダ部材の移動中に、前記ホルダ部材の移動に伴って変化する物理量を検出する第２工程と、
検出された前記物理量から、前記ホルダ部材の移動に伴う前記ホルダ部材に対する前記ノズル本体の出退状態を判定する第３工程と、
前記軸方向への前記ホルダ部材の移動により前記ノズル本体の前記先端部が当接するときに前記ノズル本体の前記先端部を塞ぐように、前記軸方向において前記ノズル本体の突出側で被当接部材を固定配置する第４工程とを備え、
前記第２工程は、前記ノズル本体の前記先端部での圧力を前記物理量として検出する工程を含み、
前記第３工程は、前記ホルダ部材が前記被当接部材に向かって移動している間に前記圧力検出部により検出される圧力値が前記部品の保持に要する吸着レベルに達するタイミングまたは前記タイミングでの前記軸方向における前記ホルダ部材の位置に基づいて前記ホルダ部材に対する前記ノズル本体の出退状態の異常を判定する工程を含む
ことを特徴とするノズル検査方法。
【請求項１１】
先端部で部品を吸着する軸状のノズル本体と、前記ノズル本体を軸方向に出退自在に保持するホルダ部材と、前記ノズル本体の前記先端部を前記ホルダ部材から前記軸方向に突出させるように付勢する付勢部材とを有し、前記軸方向への前記ホルダ部材の移動により前記ノズル本体の前記先端部が前記部品に当接して吸着する、吸着ノズルを検査するノズル検査方法であって、
前記ホルダ部材を前記軸方向に移動させる第１工程と、
前記ホルダ部材の移動中に、前記ホルダ部材の移動に伴って変化する物理量を検出する第２工程と、
検出された前記物理量から、前記ホルダ部材の移動に伴う前記ホルダ部材に対する前記ノズル本体の出退状態を判定する第３工程とを備え、
前記第２工程は、前記ノズル本体の前記先端部での圧力を前記物理量として検出する工程を含み、
前記第３工程は、前記ホルダ部材が前記部品に向かって移動している間に前記圧力検出部により検出される圧力値が前記部品の保持に要する吸着レベルに達するタイミングまたは前記タイミングでの前記軸方向における前記ホルダ部材の位置に基づいて前記ホルダ部材に対する前記ノズル本体の出退状態の異常を判定する工程を含む
ことを特徴とするノズル検査方法。
【請求項１２】
先端部で部品を吸着する軸状のノズル本体と、前記ノズル本体の前記先端部を軸方向に出退自在に保持するホルダ部材と、前記ノズル本体を付勢して前記ノズル本体の前記先端部を前記ホルダ部材から前記軸方向に突出限界まで突出可能とする付勢部材とを有し、前記軸方向への前記ホルダ部材の移動により前記ノズル本体の前記先端部が前記部品に当接して吸着する、吸着ノズルをヘッドユニットに設け、前記ノズル本体の前記先端部で部品を吸着しながら前記ヘッドユニットを移動させて前記部品を搬送する部品搬送装置であって、
請求項１乃至８のいずれか一項に記載のノズル検査装置を備えることを特徴とする部品搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、いわゆるバフィング機能を有する吸着ノズルを検査するノズル検査技術および当該ノズル検査技術が適用される部品搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
表面実装機や部品試験機では、例えば特許文献１に記載されているように、バフィング機能を有する吸着ノズルを用いて部品を搬送する部品搬送装置が設けられている。当該吸着ノズルでは、先端部で部品を吸着する軸状のノズル本体がホルダ部材に対して軸方向に出退自在に保持されている。また、ホルダ部材内にスプリングなどの付勢部材が設けられ、ノズル本体の先端部をホルダ部材から軸方向に突出させるように付勢し、吸着ノズルにバフィング機能を与えている。このため、軸方向の位置決めのばらつきや、部品自体の外形のばらつき、プリント基板のそり、部品供給部におけるテープリールの浮きなどの様々な要因からなる軸方向のばらつきを吸収する。その結果、電子部品やこれが装着されるプリント基板に対して物理的なストレスが加わるのを効果的に抑制することができる。
【０００３】
吸着ノズルにおいて最も懸念される問題はバフィング機能の低下である。例えばホルダ部材を部品に向けて下降移動させると、ノズル本体の先端部がホルダ部材から突出した状態で部品に向かって移動し、ノズル本体の先端部が部品に当接し、さらにホルダ部材を下降移動させると、ホルダ部材に対しノズル本体がホルダ部材に没入する。しかしながら、バフィング機能が低下すると、当該没入が円滑に行われずに正常時の力（付勢部材による付勢力）よりも大きな力が部品に印加されることがある。また、ホルダ部材を部品から離れる方向（ノズル本体の突出側と反対の方向）に戻したとしても、ノズル本体が元の突出状態に復帰しなくなるというような事態も発生することがある。この場合には、ホルダ部材を下降移動させてノズル本体の先端部を部品に当接させるに際し、様々な要因からなる軸方向のばらつきを吸収できず、正常時の力よりも大きな力が部品に印加されたり、ノズル本体の先端部が部品に当接せず、吸着不良が発生することがある。すなわち、これらの場合、部品の搬送を正確に行えなくなるおそれがある。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載の装置では、ホルダ部材に対するノズル部材の先端部の位置を検出するためのカメラが設けられている。そして、カメラにより撮像されたノズル先端部の画像に基づき吸着ノズルのバフィング状態が正常であるか否かを調べて、正常範囲内になければバフィング状態が異常であると判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１１４５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記したように特許文献１に記載の装置では、ノズル本体の先端部の画像を撮像するためにカメラなどの撮像手段を設ける必要がある。また、当該画像に対して種々の画像処理を加えて吸着ノズルのバフィング状態を判定する必要がある。そのため、カメラを設けるために装置構成上の制約が発生したり、カメラや画像処理回路などの追加が装置コストの増大を招く主要因のひとつとなっている。
【０００７】
また、吸着ノズルの異常は、上記したようにノズル本体が元の突出状態に復帰しなくなるという重度なもの以外にも、ノズル本体の没入や復帰の円滑性が損なわれて部品に印加される荷重が徐々に増大する軽度なものもある。つまり、突発的に重度の異常が発生する場合以外に、部品搬送を繰り返している間に軽度の異常が発生し、やがて重度の異常に至る場合もある。このような軽度な異常を特許文献１に記載の装置により検査することは不可能であった。
【０００８】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、簡易な構成で吸着ノズルのバフィング状態の異常を広範囲にわたって検査することができるノズル検査技術および当該ノズル検査技術を用いて部品を良好に搬送することができる部品搬送装置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】
【０００９】
この発明の第１態様ないし第３態様は、先端部で部品を吸着する軸状のノズル本体と、ノズル本体の先端部を軸方向に出退自在に保持するホルダ部材と、ノズル本体を付勢してノズル本体の先端部をホルダ部材から軸方向に突出限界まで突出可能とする付勢部材とを有し、軸方向へのホルダ部材の移動によりノズル本体の先端部が部品に当接して吸着する、吸着ノズルを検査するノズル検査装置である。
これらのうち第１態様は、軸方向へのホルダ部材の移動に伴って変化する物理量をホルダ部材の移動に関連付けて検出する検出部と、検出部で検出される物理量から、ホルダ部材の移動に伴うホルダ部材に対するノズル本体の出退状態を判定する判定部と、軸方向へのホルダ部材の移動によりノズル本体の先端部が当接する被当接部材とを備え、検出部は、軸方向へのホルダ部材の移動によりノズル本体の先端部が被当接部材に当接するときに、被当接部材がノズル本体から受ける荷重を物理量として検出する荷重検出部であり、突出限界まで突出した完全突出状態でノズル本体の先端部が被当接部材に接触するときの軸方向におけるホルダ部材の位置を第１位置とし、ホルダ部材を第１位置よりもノズル本体の突出側に移動させたときの軸方向におけるホルダ部材の位置を第２位置としたとき、判定部は、ホルダ部材が第２位置に位置した状態から第１位置に向けて移動した直後に荷重検出部により検出される荷重値がゼロであるときにはホルダ部材に対するノズル本体の出退異常が発生したと判定することを特徴としている。
また、第２態様は、軸方向へのホルダ部材の移動に伴って変化する物理量をホルダ部材の移動に関連付けて検出する検出部と、検出部で検出される物理量から、ホルダ部材の移動に伴うホルダ部材に対するノズル本体の出退状態を判定する判定部と、軸方向においてノズル本体の突出側で固定配置されて軸方向へのホルダ部材の移動によりノズル本体の先端部が当接するときにノズル本体の先端部を塞ぐ被当接部材とを備え、検出部は、ノズル本体の先端部での圧力を物理量として検出する圧力検出部であり、判定部は、ホルダ部材が被当接部材に向かって移動している間に圧力検出部により検出される圧力値が部品の保持に要する吸着レベルに達するタイミングまたはタイミングでの軸方向におけるホルダ部材の位置に基づいてホルダ部材に対するノズル本体の出退状態の異常を判定することを特徴としている。
さらに、第３態様は、軸方向へのホルダ部材の移動に伴って変化する物理量をホルダ部材の移動に関連付けて検出する検出部と、検出部で検出される物理量から、ホルダ部材の移動に伴うホルダ部材に対するノズル本体の出退状態を判定する判定部とを備え、検出部は、ノズル本体の先端部での圧力を物理量として検出する圧力検出部であり、判定部は、ホルダ部材が部品に向かって移動している間に圧力検出部により検出される圧力値が部品の保持に要する吸着レベルに達するタイミングまたはタイミングでの軸方向におけるホルダ部材の位置に基づいてホルダ部材に対するノズル本体の出退状態の異常を判定する
ことを特徴としている。
【００１０】
また、この発明の第４態様ないし第６態様は、先端部で部品を吸着する軸状のノズル本体と、ノズル本体を軸方向に出退自在に保持するホルダ部材と、ノズル本体の先端部をホルダ部材から軸方向に突出させるように付勢する付勢部材とを有し、軸方向へのホルダ部材の移動によりノズル本体の先端部が部品に当接して吸着する、吸着ノズルを検査するノズル検査方法である。
これらのうち第４態様は、ホルダ部材を軸方向に移動させる第１工程と、ホルダ部材の移動中に、ホルダ部材の移動に伴って変化する物理量を検出する第２工程と、検出された物理量から、ホルダ部材の移動に伴うホルダ部材に対するノズル本体の出退状態を判定する第３工程とを備え、第２工程は、軸方向へのホルダ部材の移動によりノズル本体の先端部が被当接部材に当接するときに、被当接部材がノズル本体から受ける荷重を物理量として検出する工程を含み、第３工程は、突出限界まで突出した完全突出状態でノズル本体の先端部が被当接部材に接触するときの軸方向におけるホルダ部材の位置を第１位置とし、ホルダ部材を第１位置よりもノズル本体の突出側に移動させたときの軸方向におけるホルダ部材の位置を第２位置としたとき、ホルダ部材が第２位置に位置した状態から第１位置に向けて移動した直後に荷重検出部により検出される荷重値がゼロであるときにはホルダ部材に対するノズル本体の出退異常が発生したと判定する工程を含むことを特徴としている。
また、第５態様は、ホルダ部材を軸方向に移動させる第１工程と、ホルダ部材の移動中に、ホルダ部材の移動に伴って変化する物理量を検出する第２工程と、検出された物理量から、ホルダ部材の移動に伴うホルダ部材に対するノズル本体の出退状態を判定する第３工程と、軸方向へのホルダ部材の移動によりノズル本体の先端部が当接するときにノズル本体の先端部を塞ぐように、軸方向においてノズル本体の突出側で被当接部材を固定配置する第４工程とを備え、第２工程は、ノズル本体の先端部での圧力を物理量として検出する工程を含み、第３工程は、ホルダ部材が被当接部材に向かって移動している間に圧力検出部により検出される圧力値が部品の保持に要する吸着レベルに達するタイミングまたはタイミングでの軸方向におけるホルダ部材の位置に基づいてホルダ部材に対するノズル本体の出退状態の異常を判定する工程を含むことを特徴としている。
さらに、第６態様は、ホルダ部材を軸方向に移動させる第１工程と、ホルダ部材の移動中に、ホルダ部材の移動に伴って変化する物理量を検出する第２工程と、検出された物理量から、ホルダ部材の移動に伴うホルダ部材に対するノズル本体の出退状態を判定する第３工程とを備え、第２工程は、ノズル本体の先端部での圧力を物理量として検出する工程を含み、第３工程は、ホルダ部材が部品に向かって移動している間に圧力検出部により検出される圧力値が部品の保持に要する吸着レベルに達するタイミングまたはタイミングでの軸方向におけるホルダ部材の位置に基づいてホルダ部材に対するノズル本体の出退状態の異常を判定する工程を含むことを特徴としている。
【００１１】
さらに、この発明の第３態様は、先端部で部品を吸着する軸状のノズル本体と、ノズル本体の先端部を軸方向に出退自在に保持するホルダ部材と、ノズル本体を付勢してノズル本体の先端部をホルダ部材から軸方向に突出限界まで突出可能とする付勢部材とを有し、軸方向へのホルダ部材の移動によりノズル本体の先端部が部品に当接して吸着する、吸着ノズルをヘッドユニットに設け、ノズル本体の先端部で部品を吸着しながらヘッドユニットを移動させて部品を搬送する部品搬送装置であって、上記ノズル検査装置を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、軸方向へのホルダ部材の移動に伴って変化する物理量がホルダ部材の移動に関連付けて検出され、当該物理量からノズル本体の出退状態、つまり吸着ノズルのバフィング状態が判定される。したがって、簡易な構成で吸着ノズルのバフィング状態の異常を広範囲にわたって検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明にかかるノズル検査装置の第１実施形態を装備した表面実装機の一例を示す平面図である。
【図２】図１に示す表面実装機の正面図である。
【図３】吸着ノズルの構成を示す図である。
【図４】図１の表面実装機の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】吸着ノズルが正常状態であるときの吸着ノズルの昇降動作とロードセルに印加される荷重の変化の一例を示す図である。
【図６】吸着ノズルが軽度の異常状態であるときの吸着ノズルの昇降動作とロードセルに印加される荷重の変化の一例を示す図である。
【図７】吸着ノズルが重度の異常状態であるときの吸着ノズルの昇降動作とロードセルに印加される荷重の変化の一例を示す図である。
【図８】本発明にかかるノズル検査方法の第１実施形態を示すフローチャートである。
【図９】吸着ノズルが重度の異常状態であるときの吸着ノズルの昇降動作とロードセルに印加される荷重の変化の他の例を示す図である。
【図１０】吸着ノズルの昇降動作とノズル先端圧力の変化の一例を示す図である。
【図１１】本発明にかかるノズル検査方法の第２実施形態の検査原理を説明するための模式図である。
【図１２】本発明にかかるノズル検査方法の第２実施形態を示すフローチャートである。
【図１３】本発明にかかるノズル検査装置の第３実施形態を装備する表面実装機での部品吸着処理を示すフローチャートである。
【図１４】Ｚ軸モーターを駆動するモーター駆動部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜第１実施形態＞
図１は本発明にかかるノズル検査装置の第１実施形態を装備した表面実装機の一例を示す平面図である。また、図２は図１に示す表面実装機の正面図である。この表面実装機１００は、図１および図２に示すように、基台１と、基台１上に配置されＸ方向に基板１１０を搬送する基板搬送機構部２と、部品をそれぞれ供給する２つの部品供給部４ａ、４ｂと、部品供給部４ａ、４ｂから部品を搬送して基板１１０に実装するヘッドユニット５とを備えている。
【００１５】
基板搬送機構部２は、基板１１０の搬送方向（Ｘ方向）に延びる一対のコンベア２ａを有している。一対のコンベア２ａは、Ｘ１方向側から基板１１０を受け入れて所定の実装作業位置に搬送するとともに、実装作業後に、作業済みの基板１１０をＸ２方向側に搬出するように構成されている。
【００１６】
部品供給部４ａ、４ｂは、基板搬送機構部２の前方側（Ｙ２方向側）において互いにＸ方向に離間して配置されている。これらの部品供給部４ａ、４ｂでは、複数の部品供給ユニットが設けられている。本実施形態では、部品供給ユニットの一例として、ＩＣ、トランジスタおよびコンデンサ等のチップ部品を収納したテープフィーダー４１が用いられており、各部品供給部４ａ、４ｂにおいて複数のテープフィーダー４１が基板搬送機構部２に沿ってＸ方向に配列されている。そして、部品供給部４ａ、４ｂにおいて各テープフィーダー４１は、間欠的にテープを繰り出しながらチップ部品を基板搬送機構部２近傍の所定の部品供給位置４１ａに供給するように構成されている。
【００１７】
ヘッドユニット５は、後述する吸着ノズル２０を介して部品供給部４ａ、４ｂから供給される部品を吸着し、基板１１０の上方位置に搬送して基板１１０に実装する機能を有している。ヘッドユニット５は、基板１１０の搬送方向（Ｘ方向）および前後方向（Ｙ方向）に移動可能に構成されている。具体的には、ヘッドユニット５は、Ｘ方向に延びるユニット支持部材６によりＸ方向に移動可能に支持されている。また、ヘッドユニット５は、Ｘ軸モーター７ａによりボールねじ軸７ｂが回動されることによってＸ方向に移動される。ユニット支持部材６は、Ｙ方向に延びる一対の固定レール１ｂを介して、一対の高架フレーム１ａによりＹ方向に移動可能に支持されている。ユニット支持部材６は、Ｙ軸モーター８ａによりボールねじ軸８ｂが回動されることによってＹ方向に移動される。
【００１８】
また、ヘッドユニット５は、複数本の実装ヘッド５１を備えている。各実装ヘッド５１の先端部には、部品吸着用の吸着ノズル２０が取り付けられている。また、各実装ヘッド５１は、Ｚ軸モーター５ａ（図４）によりそれぞれ個別に昇降（Ｚ方向の移動）可能であるとともに、Ｒ軸モーター５ｂ（図４）により吸着ノズル２０の中心を通る鉛直軸線を回動中心としてＲ方向にそれぞれ個別あるいは連動して回動可能に構成されている。本実施形態では、実装ヘッド５１は、６個設けられており、３個ずつ前後の２列で配列されており、吸着ノズル２０も実装ヘッド５１と同様に３個ずつ前後の２列で配列されている。すなわち、６個の吸着ノズル２０は、図１に示すように、３個ずつＹ方向にずれた状態で配置されている。また、前列の３個の吸着ノズル２０はＸ方向に沿って配置されて前側ノズル列２１を形成するとともに、後列の３個の吸着ノズル２０は前側の吸着ノズル２０に対して中心間距離で離間距離を隔てた状態でＸ方向に沿って配置されて後側ノズル列２２を形成している。このように本実施形態では、２つのノズル列２１、２２を互いにＸ方向にずらしながらＹ方向に配列し、前後の吸着ノズル２０を千鳥状に配置している。
【００１９】
図３は吸着ノズルの構成を示す図である。吸着ノズル２０は、軸状のノズル本体２０１と、ノズル本体２０１を軸方向（Ｚ方向）に出退自在に保持する筒状のホルダ部材２０２と、ホルダ部材２０２に対してノズル本体２０１を軸方向の先端側（Ｚ２方向）に付勢するバネ部材２０３とを有している。なお、吸着ノズル２０が実装ヘッド５１（図３においてはハッチング線による断面表示）に装着された状態で、吸着ノズル２０の軸方向と上下方向（Ｚ方向）とが一致するので、以下の説明では、軸方向を上下方向（Ｚ方向）として説明する。
【００２０】
ノズル本体２０１は工具鋼などの金属材料で構成されており、中央部にフランジ部２０１ａを有するとともに、当該フランジ部２０１ａからＺ１方向に軸状に延びる後端部２０１ｂおよびＺ２方向に軸状に延びる先端部２０１ｃを有している。ホルダ部材２０２はステンレス鋼などの金属材料で構成されている。そして、ノズル本体２０１がホルダ部材２０２の先端側（Ｚ２方向側）でホルダ部材２０２に対して軸方向（Ｚ方向）に出退自在に設けられている。ただし、ノズル本体２０１のフランジ部２０１ａの両主面のうちＺ２方向側の面が、ホルダ部材２０２の先端部において軸方向と直交する方向に設けられたストッパーピン（図示省略）と軸方向に係合することによって、ノズル本体２０１はホルダ部材２０２内に保持（抜け止め）されている。一方、フランジ部２０１ａのＺ１方向側の面は、ノズル本体２０１の後端部２０１ｂに装着されたバネ部材２０３の下端部が当接するバネ支持部として機能する。
【００２１】
バネ部材２０３は圧縮コイルバネであり、上記したようにノズル本体２０１の後端部２０１ｂに装着された状態でホルダ部材２０２の下面２０２ａから挿入され、バネ部材２０３の上端部がホルダ部材２０２の中央部に形成されたバネ受部２０２ｄ（図５参照）で係止される。このため、バネ部材２０３はノズル本体２０１をＺ２方向に付勢し、図３に示すように、ノズル本体２０１の先端部２０１ｃをホルダ部材２０２の下面２０２ａからＺ２方向に最大、突出限界Ｌmaxだけ突出させる。この時バネ部材２０３の弾発力は、ノズル本体２０１のフランジ部２０１ａ、バネ部材２０３とともにノズル本体２０１が下方からホルダ部材２０２内に収納された状態で、ホルダ部材２０２の先端部に取り付けられる抜け止めピンを介してホルダ部材２０２で支持される。なお、本明細書では、突出限界Ｌmaxだけノズル本体２０１の先端部２０１ｃがホルダ部材２０２から突出した状態を「完全突出状態」と称する。
【００２２】
また、ノズル本体２０１の先端部２０１ｃが部品などと接触する際には、ノズル本体２０１がバネ部材２０３を圧縮させながら、ホルダ部材２０２側に後退可能となっている。このような構成を採用することで、吸着ノズル２０は部品などに接触する際に生じる衝撃を緩和する緩衝機能、いわゆるバフィング機能を有している。
【００２３】
ノズル本体２０１の内部には、図３の右側図面に示すように、空気通路２０１ｄが形成されている。空気通路２０１ｄは、ノズル本体２０１において先端部２０１ｃの先端に設けられる吸引口２０１ｅから後端部２０１ｂの後端まで連通している。そして、ホルダ部材２０２の上端部２０２ｂで軸方向Ｚに延設される貫通孔２０２ｃおよび空気通路２０１ｄを介して吸引口２０１ｅに負圧が供給されることにより、ノズル本体２０１の先端部２０１ｃに負圧が与えられて部品を吸着することが可能となっている。なお、ノズル本体２０１の先端部２０１ｃでの負圧を制御するために、図示を省略するが、当該負圧を検出するための圧力検出部が設けられている。
【００２４】
図１および図２に戻って表面実装機１００の構成説明を続ける。表面実装機１００には、図１に示すように、ヘッドユニット５により吸着された部品を撮像する部品撮像ユニット９が設けられている。部品撮像ユニット９は、ヘッドユニット５により部品供給部４ａ、４ｂから取り出されて各吸着ノズル２０に保持された部品の保持状態を認識する機能を有している。この部品撮像ユニット９は、基台１上に設けられており、本実施形態では平面視で部品供給部４ａ、４ｂの間において、各テープフィーダー４１のＸ方向に１列に並ぶ部品供給位置４１ａと同じＹ方向位置に配置されている。そして、部品撮像ユニット９はヘッドユニット５の吸着ノズル２０により吸着された部品をその下方から撮像する。
【００２５】
また、ヘッドユニット５のＸ２方向側には、基板撮像ユニット１０が固定されており、ヘッドユニット５がＸ軸方向およびＹ軸方向に移動することで任意の位置で基板１１０を上方から撮像可能となっている。そして、基板撮像ユニット１０は、実装作業位置上にある基板１１０に付された複数のフィデューシャルマークを撮像して基板位置、基板方向を画像認識する。
【００２６】
さらに、本実施形態では、ロードセル２５が基台１上に固定配置されている。このロードセル２５は、図２に示すように、上下方向（軸方向）Ｚにおいてヘッドユニット５よりも低い位置に設けられており、その上面にノズル本体２０１の先端部２０１ｃが当接するときにノズル本体２０１から受ける荷重を検出する荷重検出部として機能する。なお、吸着ノズル２０側から見ると、当該荷重は、ノズル本体２０１の先端部２０１ｃがロードセル２５に当接することで先端部２０１ｃに与える負荷でもあり、ロードセル２５は、吸着ノズル２０を検査する際にノズル本体２０１の先端部２０１ｃが当接する被当接部材となり、ノズル本体２０１から受ける荷重と同じ大きさの反力をノズル本体２０１へ作用させる。
【００２７】
図４は図１の表面実装機の電気的構成を示すブロック図である。この表面実装機１００は、吸着ノズル２０を検査するとともに基板データを用いて装置各部を制御して部品実装を効率的に行うコントローラ１２０を有している。このコントローラ１２０には、ＣＰＵ（= Central Processing Unit）やＲＡＭ（=Random Access
Memory）等を有するコンピューターにより構成される演算処理部１２１と、ハードディスクドライブなどの記憶部１２２と、モーター制御部１２３と、画像処理部１２４とが設けられている。
【００２８】
演算処理部１２１は、予め記憶部１２２に記憶されている自動実装プログラムやノズル検査プログラムを適宜読み出し、ＲＡＭ（図示省略）に展開し、自動実装処理やノズル検査処理を行う。このうちノズル検査処理は、一日の運転開始前、基板１１０の入替え時、表面実装機１００の稼働時間が一定時間に達した時などの所定タイミング毎に実行される。ノズル検査処理では、吸着ノズル２０のノズル本体２０１がロードセル２５に当接したときにロードセル２５で検出される荷重値に基づいてホルダ部材２０２に対するノズル本体２０１の出退状態、つまり吸着ノズル２０のバフィング状態が演算処理部１２１により判定され、吸着ノズル２０のバフィング状態に異常が発生していないか否かが検査される。当該ノズル検査によって、吸着ノズル２０におけるバフィング機能の低下を正確に把握することができる。このように、演算処理部１２１は本発明の「判定部」として機能する。
【００２９】
また、自動実装処理は基板データにしたがって装置各部を制御し、部品供給部４ａ、４ｂから供給される部品の吸着、当該部品の撮像、当該部品の基板１１０への実装、およびこれらのためのヘッドユニット５の複数回の移動よりなる単位シーケンスを繰り返して行う処理である。こうして、複数の部品が全部基板１１０に実装される。
【００３０】
モーター制御部１２３には、Ｘ軸モーター７ａ、Ｙ軸モーター８ａ、Ｚ軸モーター５ａおよびＲ軸モーター５ｂが電気的に接続されており、各モーターを駆動制御する。また、これらのモーター７ａ、８ａ、５ａ、５ｂにはモーターの回転状況に応じたパルス信号を出力するエンコーダ（図示省略）がそれぞれ付設されている。各エンコーダから出力されるパルス信号はコントローラ１２０に取り込まれる構成となっており、これらの信号を受けた演算処理部１２１が各軸モーター７ａ、８ａ、５ａ、５ｂの回転量に関する情報を取得し、モーター制御部１２３と共に各軸モーター７ａ、８ａ、５ａ、５ｂを制御する。
【００３１】
画像処理部１２４には部品撮像ユニット９および基板撮像ユニット１０が電気的に接続されており、これら各ユニット９、１０から出力される撮像信号がそれぞれ画像処理部１２４に取り込まれる。そして、画像処理部１２４では、取り込まれた撮像信号に基づいて、部品画像の解析ならびに基板画像の解析がそれぞれ行われる。
【００３２】
なお、図４中の符号１３０は、演算処理部１２１によるノズル検査に関連する各種情報などを表示したり、ユーザがコントローラ１２０に対して各種データや指令などの情報を入力するための表示／操作ユニットである。
【００３３】
上記のように構成された表面実装機１００では、バフィング機能を利用してヘッドユニット５による部品搬送を行っているが、空気中の塵や基板１１０上のクリーム半田などを吸い込んだり、継続的な使用による摩耗等により、バフィング機能が低下することがある。この場合、既述のように部品の搬送を正確に行えなくなるおそれがある。そこで、本実施形態では、ロードセル２５と、コントローラ１２０とで構成されるノズル検査装置によって各吸着ノズル２０におけるバフィング機能の低下を検査している（ノズル検査処理）。ここでは、ノズル検査処理を詳述する前に、バフィング機能が正常に作用している場合（正常状態：図５）、バフィング機能は作用しているものの機能低下が認められる場合（軽度の異常状態：図６）およびバフィング機能が作用しなくなる場合（重度の異常状態：図７）について、それぞれ説明する。
【００３４】
図５は吸着ノズルが正常状態であるときの吸着ノズルの昇降動作とロードセルに印加される荷重の変化の一例を示す図である。同図の横軸は時刻を示している。また、同図の左側縦軸はロードセル２５で検出される荷重値を示している。さらに、右側縦軸は、軸方向Ｚにおける吸着ノズル２０の高さ位置を示しており、本明細書では実装ヘッド５１の先端部に取り付けられたホルダ部材２０２の下面２０２ａの軸方向Ｚにおける高さ位置を吸着ノズル２０の高さ位置として用いている。なお、これらの点については、後で説明する図６および図７においても同様である。
【００３５】
部品供給部４ａ、４ｂから供給される部品を吸着ノズル２０によって吸着する部品吸着動作時に実行されるバフィング動作をロードセル２５上で再現するために、図５中の１点鎖線で示すように吸着ノズル２０を軸方向Ｚに移動させる。また、その移動に伴うロードセル２５の出力（荷重値）を検出して図５のグラフにプロットした（なお、この点については後で説明する異常状態（図６、図７）においても同様である）。それによって得られた結果が図５中の太実線である。まずロードセル２５の上方位置に、複数の実装ヘッド５１の内検査対象の吸着ノズル２０が装着された実装ヘッド５１を位置決めし、その後でＺ軸モーター５ａにより実装ヘッド５１を下降させると、当該実装ヘッド５１に装着された吸着ノズル２０も一緒に下降する。ここでは、吸着ノズル２０は正常状態であるため、ノズル本体２０１の先端部２０１ｃはホルダ部材２０２の下面２０２ａからＺ２方向に突出限界Ｌmaxだけ突出した状態、つまり完全突出状態でロードセル２５に向かって下降する。そして、タイミングＴ１でノズル本体２０１の先端部２０１ｃがロードセル２５の上面（荷重検出面）に接触する。したがって、タイミングＴ１に達するまでの間、バフィング機能は発揮されておらず、ロードセル２５により検出される荷重値もゼロのままである。なお、本明細書では、軸方向Ｚにおけるホルダ部材２０２の下面２０２ａの位置によって吸着ノズル２０の高さ位置を特定することとし、上記タイミングＴ１での吸着ノズル２０の高さ位置を「バフィングゼロ高さＨ0」と称する。
【００３６】
Ｚ軸モーター５ａのさらなる駆動によって吸着ノズル２０がバフィングゼロ高さＨ0からＺ２方向に下降する、つまりホルダ部材２０２がＺ２方向に下降し、ノズル本体２０１の先端部２０１ｃがバネ部材２０３を介してロードセル２５の上面に押し付ける。このため、ロードセル２５により検出される荷重値はホルダ部材２０２の下降に伴って上昇する。しかしながら、吸着ノズル２０が有するバフィング機能によって荷重値の上昇は比較的緩やかなものとなっている。すなわち、Ｚ２方向へのホルダ部材２０２の下降に伴ってバネ部材２０３が収縮してロードセル２５に作用する荷重を低減させる。吸着ノズル２０が正常である場合には、ノズル本体２０１、ホルダ部材２０２およびバネ部材２０３の間での摩擦は無視できる程度であるため、ロードセル２５に作用する荷重は実質的にはバネ部材２０３の収縮によって発生する付勢力のみである。そして、ロードセル２５からノズル本体２０１へ作用する反力は、バネ部材２０３の収縮によって発生する付勢力に拮抗する。このため、図５中の太実線で示すように、吸着ノズル２０の下降に伴ってロードセル２５により検出される荷重値はバネ定数と吸着ノズル２０の下降速度に対応した傾きで比例的に増大する。
【００３７】
Ｚ軸モーター５ａの駆動によって、吸着ノズル２０をバフィングゼロ高さＨ0から所定距離ΔＨだけ下降させる（タイミングＴ２）。こうして吸着ノズル２０を下降高さＨLに位置決めしたときの荷重値はバネ定数と距離ΔＨとで決まる値ＷNとなる。なお、距離ΔＨは部品吸着や部品実装を行うときのバフィング量と同じ距離に設定されている。なお、この距離ΔＨは、図５に示すように、バネ部材２０３がそれ以上圧縮できない圧縮限界となる時（ホルダ部材２０２が下降限界高さＨlimまで下降した時に相当）のバフィングゼロ高さＨ0からの下降距離である限界距離ΔＨlimよりは小さな値としている。
【００３８】
タイミングＴ２後においては、Ｚ軸モーター５ａを逆回転させて吸着ノズル２０を下降高さＨLからＺ１方向に上昇させる。すると、吸着ノズル２０がバフィングゼロ高さＨ0に戻るまでの間、つまりタイミングＴ２からタイミングＴ３の間、バネ部材２０３は伸張していき図５中の太実線で示すように、吸着ノズル２０の上昇に伴ってロードセル２５により検出される荷重値はバネ定数と吸着ノズル２０の上昇速度に対応した傾きで比例的に減少し、タイミングＴ３以降ではゼロとなる。
【００３９】
よって、図５から明らかなように、吸着ノズル２０が正常状態であるときには、部品に印加される荷重値は最大でも荷重値（バネ部材２０３からの付勢力）ＷNであり、しかもバネ部材２０３のバネ定数および距離ΔＨ（＝Ｈ0−ＨL）を適切に設定することで荷重値ＷNを調整することが可能となっている。
【００４０】
図６は吸着ノズルが軽度の異常状態であるときの吸着ノズルの昇降動作とロードセルに印加される荷重の変化の一例を示す図である。なお、同図（後で説明する図７および図９）における破線は正常状態での荷重変化を示している。
【００４１】
ロードセル２５の上方位置に実装ヘッド５１を位置決めし、その後でＺ軸モーター５ａにより実装ヘッド５１とともに吸着ノズル２０を下降する。ここでは、吸着ノズル２０のバフィング状態は異常であるものの軽度であるため、完全突出状態でロードセル２５に向かって下降し、タイミングＴ１でノズル本体２０１の先端部２０１ｃがロードセル２５の上面（荷重検出面）に接触する。このタイミングＴ１に達するまでの間、正常状態の場合と同様に、ロードセル２５により検出される荷重値もゼロのままである。
【００４２】
しかしながら、空気中の塵や基板１１０上のクリーム半田などを吸い込んだり、継続的な使用による摩耗等により、バフィング機能が若干低下しているため、ホルダ部材２０２の下降に伴うバネ部材２０３の収縮が円滑に行われず、例えば図６の太実線で示すように、ロードセル２５により検出される荷重値はステップ状に上昇する。しかも、ノズル本体２０１、ホルダ部材２０２およびバネ部材２０３の間での摩擦は無視できない程度にまで高まっている。すなわち、ホルダ部材２０２を下降させるに要する力は、バネ部材２０３を収縮させることにより発生する付勢力に加え摩擦力に打ち勝つ荷重となり、これが荷重検出器としてのロードセル２５により検知される。ロードセル２５からは、荷重すなわちホルダ部材２０２を下降させるに要する力と同じ大きさで方向が逆となる反力が、ノズル本体２０１に作用する。その結果、当該摩擦の影響が加わることでロードセル２５に作用する荷重は正常状態の場合よりも高く、タイミングＴ２で最大荷重値ＷL（＞ＷN）となってしまう。
【００４３】
また、タイミングＴ２後においては、Ｚ軸モーター５ａを逆回転させて吸着ノズル２０を下降高さＨLからＺ１方向に上昇させる。すると、バフィング状態は軽度の異常であるために、吸着ノズル２０がバフィングゼロ高さＨ0に戻った時点でバネ部材２０３の付勢力によって完全突出状態に戻るものの、ホルダ部材２０２の上昇に伴うバネ部材２０３の伸張が円滑に行われない。したがって、例えば図６の太実線で示すように、ロードセル２５により検出される荷重値はステップ状に減少する。
【００４４】
よって、図６から明らかなように、吸着ノズル２０が軽度の異常状態であるときには、部品に印加される荷重値が荷重値ＷLとなり、正常状態より高い荷重が部品に印加されてしまう。しかも、吸着ノズル２０の昇降中に若干の荷重変動が認められることから、当該吸着ノズル２０に対するメンテナンスを早期に行うのが望ましい。
【００４５】
なお、タイミングＴ１とタイミングＴ２の間（すなわち、吸着ノズルの下降高さ位置Ｈ１がバフィングゼロ高さＨ0と下降高さＨＬの間）でロードセル２５により検出される荷重値が、バネ部材２０３を収縮させることにより発生する付勢力（図６においてロードセル荷重値０で且つタイミングＴ１のポイントと、ロードセル荷重値ＷＮで且つタイミングＴ２のポイントを結ぶ破線表示の直線で示される）を超える場合は、タイミングＴ２でロードセル荷重値ＷＮを超えなくても異常状態と言える。さらに、以上の吸着ノズル２０についてホルダ部材２０２を上昇させて、バフィングゼロ高さＨ0とするタイミングＴ３のポイントで例えロードセル荷重値０となるとしても、軽度の異常状態と言え、同様当該吸着ノズル２０に対するメンテナンスを早期に行うのが望ましい。
【００４６】
図７は吸着ノズルが重度の異常状態であるときの吸着ノズルの昇降動作とロードセルに印加される荷重の変化の一例を示す図である。ロードセル２５の上方位置に実装ヘッド５１を位置決めし、その後でＺ軸モーター５ａにより実装ヘッド５１とともに吸着ノズル２０を下降する。ここでは、吸着ノズル２０は重度の異常状態であるものの、軽度の異常状態の場合と同様に、完全突出状態でロードセル２５に向かって下降し、タイミングＴ１でノズル本体２０１の先端部２０１ｃがロードセル２５の上面（荷重検出面）に接触する。このタイミングＴ１に達するまでの間、正常状態の場合と同様に、ロードセル２５により検出される荷重値もゼロのままである。
【００４７】
しかしながら、バフィング機能が軽度の場合よりもさらに低下し、ノズル本体２０１、ホルダ部材２０２およびバネ部材２０３の間での摩擦は非常に大きくなっている。そのため、ホルダ部材２０２の下降によってバネ部材２０３の圧縮が強制的に行われ、上記摩擦によって圧縮状態が維持される。その結果、例えば図７の太実線で示すように、ロードセル２５により検出される荷重値は急激に上昇し、吸着ノズル２０が下降高さＨLに到達したタイミングＴ２で最大荷重値ＷS（＞ＷL＞ＷN）となってしまう。しかも、上記したように摩擦力が大きいため、タイミングＴ２では、ノズル本体２０１の先端部２０１ｃは、ホルダ部材２０２からの突出長さが完全突出状態の突出限界Ｌmaxから距離ΔＨだけ短い収納された状態（以下「不完全突出状態」という）のまま、ノズル本体２０１がホルダ部材２０２に固着されてしまう。
【００４８】
そのため、タイミングＴ２後において、Ｚ軸モーター５ａを逆回転させたとしても、ノズル本体２０１をホルダ部材２０２に固着させたまま吸着ノズル２０は下降高さＨLからＺ１方向に上昇される。したがって、例えば図７の太実線で示すように、タイミングＴ２から微小時間ΔＴ１だけ経過するだけでロードセル２５により検出される荷重値は急激にゼロとなる。
【００４９】
よって、図７から明らかなように、吸着ノズル２０が重度の異常状態であるときには、部品に印加される荷重値が荷重値ＷSとなり、非常に高い荷重が部品に印加されてしまう。しかも、吸着ノズル２０による部品吸着後にノズル本体２０１が完全突出状態に戻らないため、部品の高さ位置が設計データからずれてしまう。その結果、部品実装を良好に行うことが難しくなる。これらのことから、重度の異常状態を検出したときには、当該吸着ノズル２０による部品実装作業を行わず、早期のノズル交換が望ましい。
【００５０】
上記したようにロードセル２５による荷重検出によって吸着ノズル２０のバフィング機能の低下を検査することができ、その検査結果に基づき部品実装作業を行う前に吸着ノズル２０のバフィング不良を未然に検査することができる。その結果、部品実装作業の効率化を図ることができる。そこで、本実施形態では、一日の運転開始前などのタイミングで予め記憶部１２２に記憶されているノズル検査プログラムを読み出し、当該ノズル検査プログラムにしたがってコントローラ１２０が装置各部を制御することでノズル検査処理を行う。以下、図８を参照しつつ本発明にかかるノズル検査方法の第１実施形態について詳述する。
【００５１】
図８は本発明にかかるノズル検査方法の第１実施形態を示すフローチャートである。ノズル検査となっている吸着ノズル（以下「検査対象ノズル」という）２０を装着した実装ヘッド５１がロードセル２５の上方位置に位置するようにヘッドユニット５は移動される（ステップＳ１０１）。これに続いて、Ｚ軸モーター５ａによる当該実装ヘッド５１の下降が開始され、これによって検査対象ノズルの下降も開始される（ステップＳ１０２）。そして、検査対象ノズル２０が下降高さＨLに到達する（ステップＳ１０３で「ＹＥＳ」と判定される）と、Ｚ軸モーター５ａによる当該実装ヘッド５１の下降を停止するとともに、検査対象ノズル２０のノズル本体２０１の先端部２０１ｃがロードセル２５に与える荷重、つまり部品に作用する荷重の値（ロードセル荷重値）Ｗ１がロードセル２５により検出される（ステップＳ１０４）。
【００５２】
次のステップＳ１０５では、Ｚ軸モーター５ａが逆回転して実装ヘッド５１の上昇が開始され、これによって検査対象ノズル２０の上昇も開始される。その後、検査対象ノズル２０が元の高さ位置に戻るが、上昇開始から一定時間（例えば図７中のΔＴ１）経過した時点でロードセル２５により検出されるロードセル荷重値Ｗ２が検出される。そして、荷重変化量ΔＷ（＝Ｗ１−Ｗ２）が算出される（ステップＳ１０６）。そして、ロードセル荷重値Ｗ１および荷重変化量ΔＷに基づいて検査対象ノズル２０が正常状態、軽度の異常状態および重度の異常状態のうちのいずれの状態であるかがコントローラ１２０の演算処理部１２１により判定される（ステップＳ１０７〜Ｓ１１１）。すなわち、演算処理部１２１は、タイミングＴ２（図５〜図７参照）でのロードセル荷重値Ｗ１が正常状態での最大荷重値ＷNよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０７）。ここで、「ＮＯ」である場合（例えば図５の場合）には検査対象ノズル２０が正常状態であると判定し、その旨を表示／操作ユニット１３０の表示部（図示省略）に表示して作業者に報知する（ステップＳ１０８）。
【００５３】
一方、ステップＳ１０７で「ＹＥＳ」と判定した場合には、演算処理部１２１はさらに荷重変化量ΔＷがしきい値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０９）。ここで、「ＮＯ」である場合（例えば図６の場合）には検査対象ノズル２０のバフィング状態は異常ではあるのだが、軽度であると判定し、当該検査対象ノズル２０が軽度の異常状態である旨ならびに当該検査対象ノズル２０のメンテナンスを行うことを推奨する旨を表示／操作ユニット１３０の表示部に表示して作業者に報知する（ステップＳ１１０）。逆に、ステップＳ１０９で「ＹＥＳ」と判定した場合（例えば図７の場合）には検査対象ノズル２０のバフィング状態は重度の異常であると判定し、検査対象ノズル２０が重度の異常状態であり、当該検査対象ノズル２０を用いた部品実装を禁止する旨ならびに当該検査対象ノズル２０の交換を推奨する旨を表示／操作ユニット１３０の表示部に表示して作業者に報知する（ステップＳ１１１）。
【００５４】
こうして検査対象ノズル２０の検査が完了すると、全ての実装ヘッド５１について吸着ノズル２０の検査が完了していない間（ステップＳ１１２で「ＮＯ」と判定されている間）においては、未検査の吸着ノズル２０を検査対象ノズルとして上記一連の工程（ステップＳ１０１〜Ｓ１１１）を繰り返して実行する。
【００５５】
以上のように、本実施形態によれば、ノズル本体２０１の先端部２０１ｃから受ける荷重を検出するロードセル２５を設け、当該ロードセル２５で検出されるロードセル荷重値のみから吸着ノズル２０のバフィング状態を正確に把握して吸着ノズル２０の検査を行っている。このため、特許文献１に記載の装置よりも簡易な構成で吸着ノズルの異常状態を検査することができる。しかも、本実施形態では、特許文献１に記載の装置では検出することが難しかった軽度の異常状態についても検査することができ、吸着ノズルの異常を広範囲にわたって検査することが可能となっている。
【００５６】
なお、上記第１実施形態では、ロードセル２５に向かって下降する検査対象ノズル２０が完全突出状態であるという前提で吸着ノズル２０の検査を行っているが、検査対象ノズル２０が不完全突出状態となっている場合、例えば図９に示すような荷重変化を示す。
【００５７】
図９は吸着ノズルが重度の異常状態であるときの吸着ノズルの昇降動作とロードセルに印加される荷重の変化の他の例を示す図である。ロードセル２５の上方位置に実装ヘッド５１を位置決めし、その後でＺ軸モーター５ａにより実装ヘッド５１とともに吸着ノズル２０を下降する。ここでは、吸着ノズル２０は不完全突出状態のままロードセル２５に向かって下降し、タイミングＴ１ではノズル本体２０１の先端部２０１ｃはロードセル２５の上面（荷重検出面）に接触せず、その後のタイミングＴ４でロードセル２５の上面に接触する。このタイミングＴ４に達するまでの間、ロードセル２５により検出される荷重値もゼロのままである。なお、その後においては図７と同様の挙動を示す。したがって、ロードセル２５により検出される荷重値が上昇し始めるタイミングを検出し、これが、タイミングＴ１（完全突出状態で吸着ノズル２０が下降してロードセル２５と接触するタイミング）と一致するのか、それより遅れるのかを判定することで吸着ノズル２０の異常を検出してもよい。このような検出動作を単独で実行してノズル検査を行ってもよいし、第１実施形態と組み合わせてもよい。
【００５８】
＜第２実施形態＞
ところで、上記実施形態では、ホルダ部材２０２の移動に伴って変化するロードセル荷重値を本発明の「物理量」としてホルダ部材２０２の移動に関連付けてロードセル２５によって検出し、それに基づいて吸着ノズル２０の検査を行っているが、次に説明するようにノズル本体２０１の先端部２０１ｃでの圧力（以下「ノズル先端圧力」という）を本発明の「物理量」として検出し、圧力値に基づいてノズル検査を行ってもよい。以下、図１０ないし図１２を参照しつつ本発明の第２実施形態にかかるノズル検査装置を表面実装機１００に適用した場合について説明する。なお、当該表面実装機は、ロードセル２５が設けられていない点を除き、基本的に上記した表面実装機１００と同一であるが、第２実施形態では、圧力検出部（図１０、図１１中の符号２６）が本発明の「検出部」として機能し、当該圧力検出部を用いてノズル本体２０１の先端部２０１ｃのホルダ部材２０２からの突出長さに関連する圧力を検出するために基台１の一部の上面が、凹凸がなく滑らかで硬く水平とされており、吸着ノズル２０を検査する際にノズル本体２０１の先端部２０１ｃが当接する被当接部材となっており、圧力検出用の補助部位（図１０、図１１中の符号２７）として機能する。ここでも、第２実施形態におけるノズル検査処理を詳述する前に、図１０および図１１を参照しつつノズル検査処理の検査原理について説明する。
【００５９】
図１０は吸着ノズルの昇降動作とノズル先端圧力の変化の一例を示す図である。同図の横軸は時刻を示している。また、同図の左側縦軸は圧力検出部で検出されるノズル先端圧力の値を示している。さらに、右側縦軸は、軸方向Ｚにおける吸着ノズル２０の高さ位置を示している。
【００６０】
部品供給部４ａ、４ｂから供給される部品を吸着ノズル２０によって吸着する部品吸着動作時に実行されるバフィング動作を補助部位２７上で再現するために、図１０中の１点鎖線で示すように吸着ノズル２０を軸方向Ｚに移動させる。また、その移動に伴う圧力検出部２６の出力（ノズル先端圧力）を検出して図１０の（ａ）欄中のグラフにプロットした。それによって得られた結果が図１０中の太実線である。まず圧力検出用の補助部位２７の上方位置に実装ヘッド５１を位置決めし、その後でＺ軸モーター５ａにより実装ヘッド５１を下降させると、当該実装ヘッド５１に装着された吸着ノズル２０も一緒に下降する。ここで、図１０の（ｂ）欄に示すように、吸着ノズル２０が完全突出状態となっている場合には、図１０の（ａ）欄中の破線で示すように、吸着ノズル２０がバフィングゼロ高さＨ0に近づくと、ノズル本体２０１の先端部２０１ｃと補助部位２７との間隔が小さくなっていくことでノズル先端圧力は変化し始め、バフィングゼロ高さＨ0に達すると、部品吸着に必要な負圧値（以下「吸着レベル」という）となる（タイミングＴ５）。そして、Ｚ軸モーター５ａのさらなる駆動によって吸着ノズル２０がバフィングゼロ高さＨ0よりもＺ２方向に下降していく間にノズル先端圧力は吸着レベルよりもさらに低下し、より大きな負圧が補助部位２７に作用する。
【００６１】
一方、図１０の（ｃ）欄に示すように、吸着ノズル２０が不完全突出状態となっている場合には、図１０の（ａ）欄中の実線で示すように、ノズル先端圧力の変化は遅れ、タイミングＴ５よりも遅いタイミングＴ６でノズル先端圧力は吸着レベルに達する。このように、吸着ノズル２０が完全突出状態か不完全突出状態かによって、ノズル先端圧力が吸着レベルに到達するタイミングが時間ΔＴ２だけ遅れる。また、ノズル先端圧力が吸着レベルに到達するときの吸着ノズル２０の高さも、吸着ノズル２０が完全突出状態か不完全突出状態かによって、異なっている。
【００６２】
よって、図１０から明らかなように、吸着ノズル２０を下降させながらノズル先端圧力を検出し、当該検出値が吸着レベルに達したタイミングあるいは吸着レベルに達した時点での吸着ノズル２０の軸方向Ｚにおける高さ位置Ｈ１を取得し、それらのうちの少なくとも一方に基づいて吸着ノズル２０を検査することが可能となっている。
【００６３】
上記した検査は吸着ノズル２０を下降高さＨLに移動させるまでの間に行われるものであるが、下降高さＨLから元に戻すまでの間に吸着ノズル２０を検査することも可能である。その検査原理について図１１を参照しつつ説明する。
【００６４】
図１１は本発明にかかるノズル検査方法の第２実施形態の検査原理を説明するための模式図であり、同図の（ａ）欄に吸着ノズル２０のバフィング状態が正常である場合を示す一方で、同図の（ｂ）欄に吸着ノズル２０のバフィング状態が異常である場合を示している。バフィング状態が正常である場合には吸着ノズル２０がバフィングゼロ高さＨ0まで下降すると、バフィング状態が異常である場合には吸着ノズル２０が下降高さＨLまで下降すると、いずれの場合も、ノズル本体２０１の先端部２０１ｃは補助部位２７と接触し、ノズル先端圧力は吸着レベルに達する。これにより、ノズル本体２０１は補助部位２７にしっかりと密着する。
【００６５】
次に、吸着ノズル２０を下降高さＨLから上昇させると、吸着ノズル２０のバフィング状態が正常である場合には、同図の（ａ）欄に示すように、ノズル本体２０１が補助部位２７に密着保持されて軸方向Ｚの高さ位置を変化させず、バネ部材２０３が伸張しながらホルダ部材２０２のみがＺ１方向に上昇する。一方、吸着ノズル２０のバフィング機能が異常である場合には、同図の（ｂ）欄に示すように、ノズル本体２０１がホルダ部材２０２に固着し、その固着力がノズル先端圧力（負圧）による吸引力より強くなっているため、ノズル本体２０１は補助部位２７から引き剥がされてホルダ部材２０２と一体的に上昇する。
【００６６】
よって、吸着ノズル２０を下降高さＨLに下降させた後でバフィングゼロ高さＨ0まで上昇させながら、その移動中のノズル先端圧力を検出し、その検出結果に基づいて吸着ノズル２０を検査することが可能となっている。
【００６７】
図１２は本発明にかかるノズル検査方法の第２実施形態を示すフローチャートである。この第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、一日の運転開始前などのタイミングで予め記憶部１２２に記憶されているノズル検査プログラムを読み出し、当該ノズル検査プログラムにしたがってコントローラ１２０が装置各部を制御することでノズル検査処理を行う。まず、検査対象ノズル２０を装着した実装ヘッド５１が補助部位２７の上方位置に位置するようにヘッドユニット５は移動される（ステップＳ２０１）。これに続いて、図示を省略する負圧供給源から配管２８（図１０参照）を介して検査対象ノズル２０に負圧が供給されてノズル本体２０１の先端部２０１ｃによる吸引が開始される（ステップＳ２０２）とともに、圧力検出部２６によるノズル先端圧力の検出が開始される。そして、Ｚ軸モーター５ａにより当該実装ヘッド５１が下降され、検査対象ノズル２０がバフィングゼロ高さＨ0に位置決めされる（ステップＳ２０３）。
【００６８】
次のステップＳ２０４では、圧力検出部２６により検出されるノズル先端圧力が吸着レベルに到達しているか否かが判定される。ここで、吸着レベルに到達していないと判定される間、ステップＳ２０５およびＳ２０６が実行される。このステップＳ２０５では検査対象ノズル２０が下降高さＨLまで下降してきたか否かが判定される。ここで、当該ステップＳ２０４、Ｓ２０５でそれぞれ「ＮＯ」および「ＹＥＳ」と判定されるということは、検査対象ノズル２０が下降高さＨLに到達してもなお、ノズル本体２０１の先端部２０１ｃが補助部位２７に到達しておらず、先端部２０１ｃが大幅にホルダ部材２０２に没入している状態であることを意味している。このような検査対象ノズル２０により部品吸着は不可能であるため、この実施形態では検査対象ノズル２０は重度の異常状態であると判定し、当該検査対象ノズル２０を用いた部品実装を禁止する旨ならびに当該検査対象ノズル２０の交換を推奨する旨を表示／操作ユニット１３０の表示部に表示して作業者に報知する（ステップＳ２０７）。一方、当該ステップＳ２０４、Ｓ２０５でともに「ＮＯ」と判定される間、つまり実装ヘッド５１を微小量だけＺ２方向に下降させ（ステップＳ２０６）、ステップＳ２０４に戻る。
【００６９】
ステップＳ２０４でノズル先端圧力が吸着レベルに到達したと判定されると、その時点での検査対象ノズル２０の高さ位置、つまり吸着開始高さＨ２が取得され（ステップＳ２０８）、バフィングゼロ高さＨ0と一致するか否かの判定が行われる（ステップＳ２０９）。ここで、一致しないということは、例えば図１０の（ｃ）欄に示すように不完全突出状態で検査対象ノズル２０が下降してきたことを意味しているため、ステップＳ２０７に進んで当該検査対象ノズル２０の検査を完了する。一方、ステップＳ２０９で「ＹＥＳ」と判定されたときには、例えば図１０の（ｂ）欄に示すように完全突出状態で検査対象ノズル２０が下降してきたことを意味しているため、さらにステップＳ２１０に進んで検査を続ける。
【００７０】
このステップＳ２１０では、図１１に示すように、実装ヘッド５１を強制的に下降させて検査対象ノズル２０を下降高さＨLまで下降させた後、直ちに実装ヘッド５１を強制的に上昇させて検査対象ノズル２０をバフィングゼロ高さＨ0まで戻す。そして、圧力検出部２６により検出されるノズル先端圧力が変化する否かの判定が行われる（ステップＳ２１１）。そして、ノズル先端圧力の変化が認められる場合（ステップＳ２１１で「ＹＥＳ」の場合）、例えば図１１の（ｂ）欄に示すようにノズル本体２０１がホルダ部材２０２に固着して検査対象ノズル２０のバフィング機能が損なわれていると判断し、ステップＳ２０７に進んで当該検査対象ノズル２０の検査を完了する。一方、ノズル先端圧力の変化が認められない場合（ステップＳ２１１で「ＮＯ」の場合）、例えば図１１の（ａ）欄に示すように検査対象ノズル２０のバフィング機能が有効に作用しており、検査対象ノズル２０が正常状態であると判定し、その旨を表示／操作ユニット１３０の表示部（図示省略）に表示して作業者に報知する（ステップＳ２１２）。
【００７１】
こうして実装ヘッド５１に装着された検査対象ノズル２０の検査が完了すると、全ての実装ヘッド５１について吸着ノズル２０の検査が完了していない間（ステップＳ２１３で「ＮＯ」と判定されている間）においては、未検査の吸着ノズル２０を検査対象ノズルとして上記一連の工程（ステップＳ２０１〜Ｓ２１２）を繰り返して実行する。
【００７２】
以上のように、第２実施形態によれば、圧力検出部２６によってノズル先端圧力を本発明の「物理量」として検出し、当該ノズル先端圧力のみから吸着ノズル２０のバフィング状態を正確に把握して吸着ノズル２０の検査を行っている。しかも、圧力検出部２６は、表面実装機１００が本来的に装備している構成要素である。したがって、特許文献１に記載の装置、さらには第１実施形態よりも簡易な構成で吸着ノズルの異常を検査することができる。
【００７３】
また、第２実施形態では、圧力検出部２６および補助部位２７を用いたノズル先端圧力の検出によって吸着ノズル２０のバフィング機能の低下を検査することができ、その検査結果に基づき部品実装作業を行う前に吸着ノズル２０のバフィング不良を未然に検査することができる。その結果、部品実装作業の効率化を図ることができる。
【００７４】
また、第２実施形態では、吸着ノズル２０が下降高さＨLに到達する前における吸着ノズル２０の異常と、下降高さＨLまで下降した吸着ノズル２０が上昇するときの吸着ノズル２０の異常とを検査することができる。もちろん、第１実施形態と同様に下降高さＨLまで下降した吸着ノズル２０が上昇するときの吸着ノズル２０の異常のみを検査するように構成することも可能である。逆に、吸着ノズル２０が下降高さＨLに到達する前における吸着ノズル２０の異常のみを検査するように構成することも可能である。
【００７５】
なお、上記第２実施形態では、ノズル先端圧力が吸着レベルに達した時点での吸着ノズル２０のノズル高さに基づいてバフィング機能の低下を判定しているが、吸着レベルに達したタイミングに関連する時間情報に基づいて上記判定を行ってもよい。例えばステップＳ２０３で吸着ノズル２０をバフィングゼロ高さＨ0に位置決めしてから、ステップＳ２０４で「ＹＥＳ」と判定されるまでの経過時間を上記時間情報として用いることができる。  なおさらに、上記第２実施形態では、基台１の一部を、吸着ノズル２０を検査する際にノズル本体２０１の先端部２０１ｃが当接する被当接部材とし、圧力検出用の補助部位２７としているが、上記第１実施形態でのロードセル２５を用いても良い。
【００７６】
＜第３実施形態＞
バフィング機能の低下は部品実装動作を繰り返している間にまず軽度の異常が発生し、その頻度が徐々に高まって、最終的に重度の異常に至ることが多い。したがって、異常を検出したとしても、直ちに部品実装動作を停止するのではなく、異常の発生頻度が一定以上となった段階で当該吸着ノズル２０による部品実装動作を中止してもよい（第３実施形態）。
【００７７】
図１３は本発明にかかるノズル検査装置の第３実施形態を装備する表面実装機での部品吸着処理を示すフローチャートである。なお、第３実施形態にかかるノズル検査装置を装備する表面実装機は基本的に第２実施形態にかかるノズル検査装置を装備する表面実装機と同一である。
【００７８】
表面実装機１００は、予め記憶部１２２に記憶されている自動実装プログラムを読み出し、当該自動実装プログラムにしたがってコントローラ１２０が装置各部を制御することで、部品吸着処理、部品搬送処理、部品搭載処理などからなる部品実装動作を繰り返して行う。このコントローラ１２０の演算処理部１２１では、実装ヘッド５１毎に、実装ヘッド５１に装着された吸着ノズル２０の異常が検出された回数を示す異常カウントｋおよび当該吸着ノズル２０で吸着して部品実装動作に寄与した回数を示す部品吸着カウントｍが設定されている。そして、実装ヘッド５１毎に図１３に示す部品吸着処理が実行されるが、以下においては一の実装ヘッド５１に対応して行われる部品吸着処理に絞って説明する。
【００７９】
この部品吸着処理では、新規な吸着ノズル２０やメンテナンスされた吸着ノズル２０が実装ヘッド５１に装着されると、異常カウントｋおよび部品吸着カウントｍがゼロにリセットされる（ステップＳ３０１）。そして、異常発生頻度が予め設定されたしきい値を超えない限り、自動実装プログラムにしたがって部品吸着とノズル検査とを並行して行う（ステップＳ３０２〜Ｓ３１２）。すなわち、実装ヘッド５１が部品供給部４ａ、４ｂから供給される部品の上方位置に位置するようにヘッドユニット５は移動される（ステップＳ３０２）。これに続いて、図示を省略する負圧供給源から吸着ノズル２０に負圧が供給されてノズル本体２０１の先端部２０１ｃによる吸引が開始される（ステップＳ３０３）とともに、圧力検出部２６によるノズル先端圧力の検出が開始される。そして、Ｚ軸モーター５ａにより当該実装ヘッド５１が下降され、吸着ノズル２０が部品に向かって移動する（ステップＳ３０４）。やがてノズル本体２０１の先端部２０１ｃが部品の上面に接触し、部品を吸着する（ステップＳ３０５）。このタイミングで部品吸着カウントｍが「１」だけインクリメントされる。
【００８０】
また、部品吸着と並行して、圧力検出部２６により検出されるノズル先端圧力がモニターされ、吸着レベルに到達した時点での吸着ノズル２０の高さ位置Ｈ２が取得され（ステップＳ３０６）る。部品の上面でノズル本体２０１の先端部２０１ｃの負圧開口が塞がれ、圧力検出部２６により検出されるノズル先端圧力が吸着レベルに到達する。しかしながら、この時点での吸着ノズル２０の高さ位置Ｈ２は、部品が負圧により浮き上がって吸着される場合は、バフィングゼロ高さＨ0より上方位置となり、部品が負圧により浮き上がることなく吸着される場合でも、圧力検出部２６の応答遅れによりバフィングゼロ高さＨ0より下方位置となる場合がある。部品吸着時の異常は、ノズル先端圧力が吸着レベルに到達する吸着ノズル２０の高さ位置Ｈ２で判断される。検査対象ノズル２０が完全突出状態でない場合は、ノズル先端圧力が吸着レベルに到達する吸着ノズル２０の高さ位置Ｈ２は、バフィングゼロ高さＨ0より下方位置となる。この高さ位置Ｈ２が、ノズル本体２０１が不完全突出状態ながら、突出量が完全突出状態に近い許容突出量となる許容不完全突出状態の場合の、ノズル本体２０１の先端部２０１ｃに浮き上がっていない状態の部品に当接する高さ位置Ｈ３より下方であれば異常と判断される（ステップＳ３０７）。
【００８１】
このステップＳ３０７で「ＮＯ」と判定されたときには、例えば図１０の（ｂ）欄に示すように完全突出状態、あるいは許容不完全突出状態で吸着ノズル２０が下降してきたことを意味しているため、吸着ノズル２０を下降高さＨ４（ボトミングによりバネ受部２０２ｄが破損する恐れのある高さ位置より上方位置で、Ｈ３よりは下方位置）まで下降させ、吸着ノズル２０のバフィング機能を利用しながら部品を確実に吸着保持した（ステップＳ３０８）後で、吸着ノズル２０で部品を吸着保持したままＺ軸モーター５ａにより当該実装ヘッド５１が所定高さ位置まで上昇され、実装ヘッド５１が部品実装位置の上方に位置するようにＸ軸モーター７ａおよびＹ軸モーター８ａによりヘッドユニット５が移動される（ステップＳ３０９）。こうして一の部品吸着を完了し、次の部品吸着に備える。
【００８２】
一方、ステップＳ３０７で「ＹＥＳ」と判定されたときには、例えば図１０の（ａ）欄に示すように許容できない不完全突出状態で吸着ノズル２０が下降してきたことを意味しているため、吸着ノズル２０が異常状態であると判定し、異常カウントｋを「１」だけインクリメントする（ステップＳ３１０）。そして、当該異常カウントｋと部品吸着カウントｍとに基づいて異常発生頻度が算出され（ステップＳ３１１）、さらにしきい値と比較される（ステップＳ３１２）。ここで、異常発生頻度がしきい値以下である場合（ステップＳ３１２で「ＮＯ」）、異常発生の初期段階であり、発生した異常も軽度なものであると推測される。そこで、本実施形態では、ステップＳ３０８に進んで異常が検出されなかった場合（ステップＳ３０７で「ＹＥＳ」）と同様にして一の部品吸着を完了し、次の部品吸着に備える。
【００８３】
なお、テープフィーダー４１の部品供給位置４１ａに部品がない状態でステップＳ３０２からステップＳ３０７を順次実施して行くと、ステップＳ３０７でＹＥＳとなってしまう。しかし、これは吸着ノズル２０の異常ではないので、ステップＳ３０８からステップＳ３０９の途中で行う吸着ノズルへの部品吸着位置認識のための部品撮像により、部品が吸着されていないと判断される場合には、ステップＳ３１０で１加算された部品吸着カウント値ｍと、ステップＳ３１０で１加算された異常カウント値ｋとをもとの値に戻す演算が行われる。そして、ステップＳ３０９を実施することなくステップＳ３０２へ移動する。
【００８４】
ステップＳ３１２で異常発生頻度がしきい値を超えていると判定される、つまり異常が頻繁に発生している場合には、当該吸着ノズル２０に重度の異常が発生していると推測されるため、当該吸着ノズル２０による部品吸着が中止される（当該吸着ノズル２０に吸着されている部品は廃棄される）とともに、当該吸着ノズル２０の交換を推奨する旨を表示／操作ユニット１３０の表示部に表示して作業者に報知する（ステップＳ３１３）。なお、当該吸着ノズル２０の代わりに、他の吸着ノズル２０によって当該部品を吸着するように構成してもよい。
【００８５】
なお、実際の部品実装処理においては、実装ヘッド５１を部品実装位置の上方に移動する（ステップＳ３０９）のは、ヘッドユニット５の全ての実装ヘッド５１に部品が吸着された後であり、ヘッドユニット５の全ての吸着ノズル２０の部品を実装した後、次の実装ターン（全ての吸着ノズル２０における部品吸着＝部品吸着処理と、基板上方へのヘッドユニット５の移動＝部品搬送処理と、全ての吸着ノズル２０における吸着部品の順次実装＝部品搭載処理と、その後の部品供給部４ａ、４ｂへのヘッドユニット５の移動＝ヘッドユニット復帰移動処理とからなる）として、ステップＳ３０２〜Ｓ３１２がヘッドユニット５の各実装ヘッド５１に対して順次実施される。そして、基板１１０への全実装ターンによる全実装対象部品の実装が終了した場合は、基板１１０が搬出され次の基板１１０が搬入されて各実装ターンごとに、ステップＳ３０２以下の各ステップが各実装ヘッド５１に対して順次実施される。基板１１０の実装予定枚数に到達すれば、基板１１０が搬出された後、表面実装機１００の運転が終了する。一方、ステップＳ３１３により表面実装機１００が停止した場合（エンド）、ノズル交換を実施し再運転スイッチを押せば、ステップＳ３０１に戻り、交換を終えた吸着ノズル２０によるステップＳ３０２〜Ｓ３１２の部品吸着処理が再開される。
【００８６】
以上のように、第３実施形態によれば、第２実施形態と同様に、圧力検出部２６によって、ノズル本体２０１の先端部２０１ｃで部品を吸着（すなわち先端部２０１ｃは部品に当接）する前後において、ノズル先端圧力を本発明の「物理量」として検出し、当該ノズル先端圧力のみから吸着ノズル２０のバフィング状態を正確に把握して吸着ノズル２０の検査を行っているため、簡易な構成で吸着ノズルの異常を検査することができる。しかも、部品実装動作を行いながら吸着ノズル２０の検査を行うことができ、表面実装機１００の稼働効率を高めることができる。もちろん、吸着ノズル２０が重度の異常状態となったときには、当該吸着ノズル２０による部品吸着を確実に回避することができる。なお、部品は、吸着ノズル２０を検査する際にノズル本体２０１の先端部２０１ｃが当接する被当接部材となる。
【００８７】
＜第４実施形態＞
ところで、Ｚ軸モーター５ａを駆動制御するために、モーター制御部１２３は例えば図１４に示すモーター駆動部１２３０を有している。モーター駆動部１２３０は、演算処理部１２１から与えられる位置指令信号に基づいてＺ軸モーター５ａを駆動する機能を有している。モーター駆動部１２３０では、位置制御部１２３１が位置指令信号とＺ軸モーター５ａに付設されたエンコーダ５ｅから出力される位置検出信号との差に基づいて速度指令信号を出力する。速度制御部１２３２は、上記位置検出信号を微分器１２３３で微分することで算出されるＺ軸モーター５ａの駆動速度と速度指令信号との差に基づいて電流指令信号を出力する。この電流指令信号は電流制御部１２３４に出力される。この電流制御部１２３４は電流指令信号に基づいて駆動指令信号を電流センサ１２３５を介してＺ軸モーター５ａに出力する。
【００８８】
より詳しくは、電流センサ１２３５は電流制御部１２３４から出力された駆動指令信号を検出して駆動指令信号の電流値を示す電流検出信号を電流制御部１２３４の入力側にフィードバックする。そして、電流制御部１２３４は電流検出信号と電流指令信号との差に基づいて駆動指令信号を出力する。そして、駆動指令信号を受けたＺ軸モーター５ａは、この駆動指令信号に応じたトルクを出力する。したがって、Ｚ軸モーター５ａの駆動により吸着ノズル２０をＺ方向に移動させてノズル本体２０１の先端部２０１ｃを部品や補助部位２７に当接させるときに部品や補助部位２７がノズル本体２０１から受ける荷重をＺ軸モーター５ａに与える電流に関連する信号（以下「電流関連信号」という）に基づいて検出することができる。つまり、モーター駆動部１２３０が本発明の「荷重検出部」として機能する。そして、部品や補助部位２７が、吸着ノズル２０を検査する際にノズル本体２０１の先端部２０１ｃが当接する被当接部材となり、ノズル本体２０１から受ける荷重と同じ大きさの反力をノズル本体２０１へ作用させる。
【００８９】
よって、図１４に示すように電流指令信号を上記電流関連信号としてモーター駆動部１２３０から演算処理部１２１に与え、演算処理部１２１が電流指令信号（「荷重値」に相当）に基づいて吸着ノズル２０のバフィング機能の低下を検査するように構成してもよい。例えばロードセル２５の代わりに補助部位２７に吸着ノズル２０を下降させ、電流指令信号により第１実施形態中の「ロードセル荷重値Ｗ１、Ｗ２」や「荷重変化量ΔＷ」に相当する荷重値を算出し、それらに基づいて吸着ノズル２０の異常状態を検出するように構成してもよい。もちろん、電流関連信号としては、電流指令信号以外に電流検出信号などを用いてもよい。
【００９０】
なお、第４実施形態では、吸着ノズル２０のバフィング機能の低下を、補助部位２７に吸着ノズル２０を下降させて検査しているが、第３実施形態と同様に、部品に吸着ノズル２０を下降させて検査してもよい。
【００９１】
＜その他＞
上記したように、第１実施形態ないし第４実施形態のいずれにおいてもコントローラ１２０の演算処理部１２１が本発明の「判定部」として機能している。そして、第１実施形態では、ロードセル２５が本発明の「荷重検出部」および「検出部」の一例に相当し、これとコントローラ１２０との組み合わせで本発明の「ノズル検査装置」が構成されている。また、第２実施形態および第３実施形態では、圧力検出部２６が本発明の「検出部」の一例に相当し、これとコントローラ１２０との組み合わせで本発明の「ノズル検査装置」が構成されている。さらに、第４実施形態では、モーター駆動部１２３０が本発明の「荷重検出部」の一例に相当し、これとコントローラ１２０との組み合わせで本発明の「ノズル検査装置」が構成されている。
【００９２】
また、第１実施形態ないし第４実施形態では、バネ部材２０３が本発明の「付勢部材」の一例に相当している。これらの実施形態では、Ｚ２方向側が本発明の「ノズル本体の突出側」の一例に相当し、ヘッドユニット５およびコントローラ１２０の組み合わせによって部品を搬送しており、本発明の「部品搬送装置」の一例に相当している。そして、第１実施形態および第４実施形態では、バフィングゼロ高さＨ0および下降高さＨ1がそれぞれ本発明の「第１位置」および「第２位置」の一例に相当し、第２実施形態および第３実施形態では下降高さＨ２および下降高さＨ３がそれぞれ本発明の「第３位置」および「第４位置」の一例に相当している。また、Ｚ２方向側が本発明の「ノズル本体の突出側」に相当している。また、第１実施形態ではロードセル２５が、第２実施形態おでは補助部位２７が、第３実施形態では部品が、そして第４実施形態では、部品や補助部位２７が、それぞれ本発明の「被当接部材」の一例に相当している。さらに、ヘッドユニット５およびコントローラ１２０の組み合わせが部品を搬送する本発明の「部品搬送装置」として機能する。
【００９３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記した第１実施形態ないし第４実施形態では、ノズル検査装置が表面実装機１００の部品搬送装置に適用されているが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、バフィング機能を有する吸着ノズルを用いて部品を搬送する部品搬送装置全般に適用可能である。例えば部品供給部において供給される部品を試験手段に搬送して各種試験を行う部品試験機（図示省略）に装備される部品搬送装置に対して本発明を適用してもよい。さらに、本発明の適用対象として部品搬送装置を有する表面実装機１００や部品試験機に適用可能である。
【００９４】
また、上記した第１実施形態ないし第４実施形態では、ホルダ部材２０２に対するノズル本体２０１の出退異常、つまりバフィング状態の異常の種類として「軽度の異常状態」と「重度の異常状態」とを設け、下降高さＨ1（第２位置）からの吸着ノズル２０の上昇時における荷重値の変化に基づいて出退異常の種類を特定しているが、下降高さＨ1（第２位置）に到達する前の荷重値の変化や下降高さＨ1（第２位置）に到達する時点（タイミングＴ２）での荷重値に基づいてバフィング状態の異常の種類を求めてもよい。
【００９５】
また、上記第１実施形態では、荷重変化量ΔＷ（＝Ｗ１−Ｗ２）を本発明の「荷重値の変化」として算出しているが、荷重変化量の代わりに荷重変化率を求めてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
この発明は、いわゆるバフィング機能を有する吸着ノズルを検査するノズル検査装置およびノズル検査方法、ならびに当該ノズル検査装置を装備する部品搬送装置全般、さらには部品搬送装置を装備する表面実装機や前記の部品試験機に適用可能である。
【符号の説明】
【００９７】
１…基台
５…ヘッドユニット
２０…吸着ノズル、検査対象ノズル
２５…ロードセル（荷重検出部、検出部）
２６…圧力検出部（検出部）
２７…補助部位（被当接部材）
１００…表面実装機
１１０…基板
１２１…演算処理部
２０１…ノズル本体
２０２…ホルダ部材
２０３…バネ部材
１２３０…モーター駆動部（荷重検出部）
２０１ｃ…（ノズル本体の）先端部
５ａ…Ｚ軸モーター
ＨＬ…下降高さ
Ｌmax…突出限界
Ｚ…軸方向
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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