(57)【要約】【課題】保守作業負荷を低減することができる電子部品実装用装置を提供することを目的とする。【解決手段】電子部品を基板に実装する電子部品実装ラインにおいて使用される電子部品実装用装置において、搭載ヘッドなど所定の作業動作を行う作業ヘッドを移動させるヘッド移動機構の駆動用モータの負荷トルクを、予め給脂要否判定用動作として設定されたモータの低回転時および高回転時においてそれぞれ検出する。そしてこれらの検出値をグリースが満杯状態において検出された初期状態のトルク値と比較することにより、ヘッド移動機構への給脂の要否を判定する。これにより、必要な時期に確実に給脂が実行されることを確保して、保守作業負荷を低減することができる。【選択図】図６
2005303178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を基板に実装する電子部品実装ラインにおいて使用される電子部品実装用装置であって、少なくとも１方向へ移動し所定の作業動作を行う作業ヘッドと、モータによって駆動され前記作業ヘッドを移動させるヘッド移動機構と、前記モータを制御して前記ヘッド移動機構に所定の給脂要否判定用動作を実行させる制御手段と、前記モータの負荷トルクを検出するトルク検出手段と、前記給脂要否判定用動作を実行したときの前記トルク検出手段によるトルク検出結果に基づいて前記ヘッド移動機構への給脂の要否を判定する給脂要否判定手段とを備えたことを特徴とする電子部品実装用装置。
【請求項２】
前記ヘッド移動機構の移動範囲内に潤滑用の油脂を注入補給するための給油手段を備え、油脂前記給脂要否判定手段によって給脂が必要と判定されたならば、前記作業ヘッドを前記給油手段に対してアクセスさせて自動給脂を行わせる給脂制御手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の電子部品実装用装置。
【請求項３】
電子部品を基板に実装する電子部品実装ラインにおいて使用され、少なくとも１方向へ移動し所定の作業動作を行う作業ヘッドと、モータによって駆動され前記作業ヘッドを移動させるヘッド移動機構と、前記モータを制御して前記ヘッド移動機構に所定の給脂要否判定用動作を実行させる制御手段と、前記モータの負荷トルクを検出するトルク検出手段とを備えた電子部品実装用装置において、前記ヘッド移動機構への給脂の要否を判定する電子部品実装用装置における給脂要否判定方法であって、前記給脂要否判定用動作を実行したときの前記トルク検出手段によるトルク検出結果に基づいて前記ヘッド移動機構への給脂の要否を判定することを特徴とする電子部品実装用装置における給脂判定方法。
【請求項４】
前記電子部品実装用装置は前記ヘッド移動機構の移動範囲内に潤滑用の油脂を注入補給するための給油手段を備え、前記給脂要否判定手段によって給脂が必要と判定されたならば、前記作業ヘッドを前記給油手段に対してアクセスさせて自動給脂を行わせることを特徴とする請求項請求項３記載の電子部品実装用装置における給脂要否判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を基板に実装する電子部品実装ラインにおいて使用される電子部品実装用装置およびこの電子部品実装用装置における給脂判定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子部品実装ラインは、スクリーン印刷装置や電子部品搭載装置など複数の電子部品実装用装置を連結して構成される。これらの装置は、スクリーン印刷のためのスキージヘッドや電子部品を基板に移送搭載するための搭載ヘッドなどの作業ヘッドを、モータを駆動源とするヘッド移動機構によって移動させることにより、所定の作業動作を実行する。
【０００３】
このようなヘッド移動機構はボールねじや直動ガイドなどの機構要素を組み合わせて構成されており、このような機構要素によって円滑な動作を長期間安定して行わせるためには、機構各部の潤滑状態を良好に保つことが不可欠である。このため、ボールねじや直動ガイドなどの機構要素には、軸受部や摺動部などへの給脂を容易に行うことができるように構成したものが一般に用いられている（例えば特許文献１、２参照）。そして電子部品実装ラインにおいては、装置メーカから提示された保守マニュアルなどの指示に従って、給脂作業が装置オペレータにより定期的に実行される。
【特許文献１】特開平１１−２８７３０５号公報
【特許文献２】特開２００１−１４１０２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、実際の電子部品実装ラインの作業現場においては、保守マニュアルが正しく守られるという保証はなく、特に給脂作業など保守作業の不実行が直ちに動作異常に結びつかないような項目については、往々にして適切な保守作業が行われないまま長期間装置を稼動させる事態が生じやすい。そしてオペレータが動作異常に気づいたときには、潤滑切れによる部品の異常摩耗など既に修復不能な状態に進行している場合が多く、このような場合には装置を長時間停止して高価な部品をそっくり交換する大掛かりな修理作業を余儀なくされる。
【０００５】
そしてこのような潤滑異常に起因する装置不具合を防止しようとすれば、多数台の装置の保守履歴を常に監視する煩瑣な管理作業が必要とされる。このため電子部品実装ラインにおいては、従来よりオペレータのこのような保守作業負荷を低減させることが望まれていた。
【０００６】
そこで本発明は、保守作業負荷を低減することができる電子部品実装用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】
【０００７】
本発明の電子部品実装用装置は、電子部品を基板に実装する電子部品実装ラインにおいて使用される電子部品実装用装置であって、少なくとも１方向へ移動し所定の作業動作を行う作業ヘッドと、モータによって駆動され前記作業ヘッドを移動させるヘッド移動機構と、前記モータを制御して前記ヘッド移動機構に所定の給脂要否判定用動作を実行させる制御手段と、前記モータの負荷トルクを検出するトルク検出手段と、前記給脂要否判定用動作を実行したときの前記トルク検出手段によるトルク検出結果に基づいて前記ヘッド移動機構への給脂の要否を判定する給脂要否判定手段とを備えた。
【０００８】
本発明の電子部品実装用装置における給脂判定方法は、電子部品を基板に実装する電子部品実装ラインにおいて使用され、少なくとも１方向へ移動し所定の作業動作を行う作業ヘッドと、モータによって駆動され前記作業ヘッドを移動させるヘッド移動機構と、前記モータを制御して前記ヘッド移動機構に所定の給脂要否判定用動作を実行させる制御手段と、前記モータの負荷トルクを検出するトルク検出手段とを備えた電子部品実装用装置において、前記ヘッド移動機構への給脂の要否を判定する電子部品実装用装置における給脂要否判定方法であって、前記給脂要否判定用動作を実行したときの前記トルク検出手段によるトルク検出結果に基づいて前記ヘッド移動機構への給脂の要否を判定する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ヘッド移動機構を駆動するモータの負荷トルクを検出するトルク検出手段と、ヘッド移動機構に所定の給脂要否判定用動作を実行させたときのトルク検出手段によるトルク検出結果に基づいてヘッド移動機構への給脂の要否を判定する給脂要否判定手段とを備えることにより、必要な時期に確実に給脂が実行されることを確保して、保守作業負荷を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の平面図、図２は本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の断面図、図３は本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置における自動給脂装置の構成説明図、図４は本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の制御系の構成を示すブロック図、図５は本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置におけるトルク計測結果を示すグラフ、図６は本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置における自動給脂処理のフロー図、図７，図８は本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置における自動給脂処理の動作説明図である。
【００１１】
まず図１、図２を参照して、電子部品を基板に実装する電子部品実装ラインにおいて使用される電子部品実装用装置としての電子部品搭載装置の構造を説明する。図１において、基台１上にはＸ方向に搬送路２が配設されている。搬送路２は電子部品が実装される基板３を搬送し、搬送路２上に設定された実装位置において基板３を位置決めする。搬送路２の両側には部品供給部４が設けられており、部品供給部４には複数のテープフィーダ５が装着されている。
【００１２】
基台１のＸ方向の両端部にはＹ軸フレーム６ａがＹ方向に設けられており、Ｙ軸フレーム６ａの上面にはガイドレール６が配設されている。図２に示すように、ガイドレール６にはスライダ７がＹ方向にスライド自在に嵌着しており、スライダ７はＸ軸テーブル８の両端に設けられたテーブル端部８ａ、８ｂの下面に固着されている。テーブル端部８ａの下面には送りねじ９が螺合したナット１１が結合されており、図１に示すように、送りねじ９はＹ軸モータ１０によって回転駆動される。Ｙ軸モータ１０を回転駆動することにより、テーブル端部８ａはＹ方向に駆動され、これによりＸ軸テーブル８はＹ方向に移動する。
【００１３】
テーブル端部８ａ、８ｂの間には送りねじ１６が配設されており、送りねじ１６はテーブル端部８ａに配置されたＸ軸モータ１７によって回転駆動される。送りねじ１６はナット１８に螺合しており、ナット１８はＸ軸テーブル８に沿ってＸ方向にスライド自在な搭載ヘッド１２に結合されている。なお搭載ヘッド１２をガイドするスライドガイド機構は図示を省略している。Ｘ軸モータ１７を駆動することにより、搭載ヘッド１２はＸ方向に移動する。
【００１４】
図２に示すように、搭載ヘッド１２は複数の単位搭載ヘッド１２ａを備えたマルチ型ヘッドであり、単位搭載ヘッド１２ａは下端部にノズル１３を備えている。ノズル１３は共
通に設けられたθ軸モータ１４によってノズル軸廻りに回転する。また搭載ヘッド１２は一体に移動するカメラ１５を備えており、搭載ヘッド１２が基板３上に移動することによりカメラ１５は基板３上に位置し、基板３をを撮像して位置を認識する。
【００１５】
Ｙ軸モータ１０、Ｘ軸モータ１７を駆動することにより、搭載ヘッド１２はＸＹ方向に移動し、これにより各単位搭載ヘッド１２ａのノズル１３によって部品供給部４のテープフィーダ５から電子部品をピックアップし、搬送路２に位置決めされた基板３上に移送して搭載する実装動作を行う。すなわち搭載ヘッド１２は、少なくとも１方向へ移動し所定の作業動作を行う作業ヘッドとなっており、ガイドレール６、スライダ７、送りねじ９、ナット１１より成るＹ軸機構、ナット１８、送りねじ１６およびＸ方向スライドガイド機構より成るＸ軸機構は、モータによって駆動され前述の作業ヘッドを移動させるヘッド移動機構を構成する。
【００１６】
搬送路２と部品供給部４との間には部品認識カメラ２０、ツールストッカ２１が配設されている。テープフィーダ５からノズル１３によって電子部品を取り出した搭載ヘッド１２が部品認識カメラ２０の上方を移動することにより、部品認識カメラ２０はノズル１３に保持された状態の電子部品を撮像し、これにより電子部品の位置が認識される。ツールストッカ２１には複数種類の電子部品の対応したノズル１３が収納保持されており、搭載ヘッド１２がツールストッカ２１にアクセスすることにより、必要に応じてノズル１３が交換される。
【００１７】
一方側のＹ軸フレーム６ａと部品供給部４との間には、自動給脂部２２が配設されている。自動給脂部２２は、ガイドレール６とスライダ７の摺動部や送りねじ９とナット１１との摺動部などを潤滑するためのグリースを自動的に補給する機能を有している。図３に示すように、自動給脂部２２はグリースタンク２３、グリースポンプ２４、ノズル移動機構２５、給脂ノズル２６より構成されている。グリースタンク２３には補給用のグリースが貯留されており、貯留されたグリースはグリースポンプ２４によって給脂ノズル２６から吐出される。
【００１８】
給脂ノズル２６をスライダ７やナット１１に設けられた給脂孔に接続した状態で、グリースポンプ２４を駆動することにより、グリースが必要量だけ補給される。給脂ノズル２６はノズル移動機構２５によって昇降し、軸廻りに旋回自在となっており、単一の自動給脂部２２によってＸ軸機構やＹ軸機構など、給脂孔の位置や方向が異る複数の移動ビームの駆動機構を対象とすることが可能となっている。すなわちこの電子部品搭載装置は、ヘッド移動機構の移動範囲内に潤滑用の油脂を注入補給するための給油手段を備えている。
【００１９】
次に図４を参照して制御系の構成を説明する。制御部３０はＣＰＵであり実装装置各部の動作を制御するとともに、以下の説明する各部を制御して後述する自動給脂動作を行わせる。モータ駆動部３１はＹ軸モータ１０、Ｘ軸モータ１７を駆動する。制御部３０がモータ駆動部３１を介してＹ軸モータ１０、Ｘ軸モータ１７を制御することにより、ヘッド移動機構は後述する給脂要否判定用動作を実行する。したがって制御部３０は、モータを制御してヘッド移動機構に所定の給脂要否判定用動作を実行させる制御手段となっている。
【００２０】
トルク計測部３２はモータの負荷トルクを検出するトルク検出手段であり、Ｙ軸モータ１０、Ｘ軸モータ１７を駆動する際の負荷トルクをモータ駆動部３１から各モータに供給される電力の電流値に基づいて計測する。給脂要否判定部３３は、ヘッド移動機構が給脂要否判定用動作を実行したときのトルク計測部３２によるトルク計測結果により、これらのモータによって駆動される負荷機構部への給脂の要否を判定する。すなわち給脂要否判定部３３は、給脂要否判定用動作を実行したときのトルク検出手段によるトルク検出結果
に基づいて負荷機構部であるヘッド移動機構への給脂の要否を判定する給脂要否判定手段となっている。
【００２１】
そして給脂要否判定部３３の判定結果に基づいて制御部３０が自動給脂部２２およびＹ軸モータ１０、Ｘ軸モータ１７を制御することにより、自動給脂動作が実行される。したがって制御部３０は給脂要否判定手段によって給脂が必要と判定されたならば、作業ヘッドを給油手段に対してアクセスさせて自動給脂を行わせる給脂制御手段を構成する。
【００２２】
次に図５を参照して、給脂要否判定および給脂要否判定用動作について説明する。図５のグラフは、負荷機構部を駆動するモータ（ここではＹ軸モータ１０又はＸ軸モータ１７）のトルク計測値をモータの回転数を横軸に取って示したものである。図５のグラフにおいて、Ｌａはグリースが正常に補給された初期状態における計測結果を、またＬｂは長時間の稼動によりグリースの量が減少した状態における計測結果をそれぞれ示している。
【００２３】
低回転数Ｒ１でのトルク計測値は、Ｌａ，Ｌｂにおいていずれもほぼ同一値を示しているのに対し、高回転数Ｒ２でのトルク計測値は、Ｌａのトルク値ＴａとＬｂのトルク値Ｔｂとの間には経時変動に起因する偏差ΔＴが存在する。すなわち、スライダ７やナット１１内にグリースが充満状態にあるときは、グリースの粘性による負荷抵抗が大きく、この負荷抵抗はグリース量の減少に伴って低下する。
【００２４】
したがって、ある回転数レベル以上の高回転域におけるトルク計測値の偏差ΔＴが予め設定されたしきい値を超えた場合には、グリース量がしきい値に相当する量だけ減少したことが検知される。トルク計測値に基づく給脂要否判定を行う際には、給脂要否判定用動作、すなわち対象となるモータをまず低回転数Ｒ１で回転させ次いで高回転数Ｒ２で回転させる動作を実行させる。
【００２５】
次に図６のフローおよび図７、図８を参照して、電子部品搭載装置においてヘッド移動機構への給脂の要否を判定する給脂要否判定方法について説明する。まず図６において、制御部３０によってグリース切れ診断開始が指令される（ＳＴ１）。これにより上述の給脂要否判定用動作が実行され、低回転時のトルク値計測が（ＳＴ２）、次いで高回転時のトルク値計測が（ＳＴ３）それぞれ実行される。
【００２６】
そしてこれらのトルク計測値を初期状態のトルク値と比較することにより、図５に示す判断基準に基づいて給脂要否を判定する（ＳＴ５）。ここで給脂必要と判定されたならば、図７、図８に示す給脂作業を実行する（ＳＴ６）。すなわち図７（ａ）に示すように、Ｙ軸モータ１０を駆動してＸ軸テーブル８を移動させ、Ｘ軸テーブル端部８ａの下面側のナット１１を自動給脂部２２に対してアクセスさせ、図７（ｂ）に示すように、給脂孔１１ａを給脂ノズル２６に接続した状態で自動給脂部２２のグリースポンプ２４によってナット１１内にグリースを補給する。
【００２７】
次いで図８（ａ）に示すように、同様にＸ軸テーブル８を移動させてテーブル端部８ａの下面側のスライダ７を自動給脂部２２に対してアクセスさせ、図８（ｂ）に示すように給脂ノズル２６を給脂孔７ａに対して位置合わせして給脂孔７ａと給脂ノズル２６とを接続し、同様にスライダ７内にグリースを補給する。そしてこの後、通常の稼動状態に戻り、実装動作を継続する（ＳＴ７）。また（ＳＴ５）にて給脂が不要と判定された場合も同様に（ＳＴ７）に進んで実装動作を継続する。
【００２８】
すなわち上記給脂要否判定においては、ヘッド移動機構に所定の給脂要否判定用動作を実行させたときのトルク検出手段によるトルク検出結果に基づいて、ヘッド移動機構への給脂の要否を判定するようにしている。そして給脂要否判定手段によって給脂が必要と判
定されたならば、作業ヘッドを給油手段に対してアクセスさせて自動給脂を行わせる。
【００２９】
このように電子部品実装装置の稼動を連続して継続する過程において、所定タイミングにて上述の給脂要否判定を行うことにより、必要な時期に確実に給脂が実行されることが確保される。またこの給脂要否判定結果に基づいて自動給脂を行わせることにより、オペレータによる給脂作業を省略して保守作業負荷を低減することができる。
【００３０】
なお本実施の形態では、電子部品実装用装置として電子部品を基板に搭載する電子部品搭載装置の例を示したが、スクリーン印刷装置など電子部品実装ラインを構成する他種類の電子部品実装用装置にも、本発明を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の電子部品実装用装置は、保守作業負荷を低減することができるという効果を有し、電子部品搭載装置など電子部品を基板に実装する電子部品実装ラインにおいて使用される電子部品実装用装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の平面図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の断面図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置における自動給脂装置の構成説明図
【図４】本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の制御系の構成を示すブロック図
【図５】本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置におけるトルク計測結果を示すグラフ
【図６】本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置における自動給脂処理のフロー図
【図７】本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置における自動給脂処理の動作説明図
【図８】本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置における自動給脂処理の動作説明図
【符号の説明】
【００３３】
６  ガイドレール
７  スライダ
８  Ｘ軸テーブル
９  送りねじ
１０  Ｙ軸モータ
１１  ナット
１２  搭載ヘッド
１６  送りねじ
１７  Ｘ軸モータ
１８  ナット
２２  自動給脂部
２６  給脂ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005303178.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005303178.tif 000008
【図７】
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【図８】
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