CN105379443A - 吸嘴清洗时间管理装置及管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够适当地指示吸嘴的清洗时间的吸嘴清洗时间管理装置及管理方法。为此，具备：清洗装置(20)，对用于吸附保持电子元件的吸嘴(12)进行清洗；流量测定单元(45)，测定在吸嘴中流动的流量；下降量算出单元(步骤104)，基于由流量测定单元测定的清洗前后的流量差，算出吸嘴的每安装一个电子元件时的流量的单位流量下降量；及预测单元(步骤204)，基于由下降量算出单元算出的单位流量下降量和清洗后的流量，预测下一个清洗吸嘴的清洗时间。

Description

吸嘴清洗时间管理装置及管理方法

技术领域

本发明涉及对用于吸附保持电子元件的吸嘴的清洗时间进行管理的吸嘴清洗时间管理装置及管理方法。

背景技术

在元件安装机的安装头上设有吸附保持电子元件并向电路基板安装的吸嘴。在这种元件安装机中，在通过吸嘴吸附电子元件时，吸嘴会吸引灰尘、焊料等异物。因此，当长期持续使用吸嘴时，在吸嘴的内部通路会附着有灰尘或焊料等异物。由此，吸嘴的吸引力逐渐下降，因此需要定期地清洗吸嘴。

以往，作为吸嘴的清洗装置，已知有例如专利文献1记载的吸嘴的清洗装置。专利文献1记载的吸嘴的清洗装置是将吸嘴从安装头拆卸而通过超声波清洗进行清洗的吸嘴的清洗装置。

专利文献1：日本特开2012-5948号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在这种清洗装置中，一般每经验性地确定的一定时间或者每一定元件安装个数地进行吸嘴的清洗。但是，清洗时间的设定非常困难，而且，需要对于多个吸嘴的每一个进行设定。

因此，以往，由于过长地设定清洗间隔，吸嘴的吸附力下降而引起吸附错误，或者由于为了防止这种情况而较短地设定清洗间隔，尽管吸嘴的性能还比较充分也进行清洗，由于多余的清洗工时而元件安装效率下降。

本发明为了解决上述问题而作出，目的在于提供一种能够适当地指示吸嘴的清洗时间的吸嘴清洗时间管理装置及管理方法。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，本发明第一方案的发明的特征为，一种吸嘴清洗时间管理装置具备：清洗装置，对用于吸附保持电子元件的吸嘴进行清洗；流量测定单元，测定在上述吸嘴中流动的流量；下降量算出单元，基于由该流量测定单元测定的清洗前后的流量差，算出上述吸嘴的每安装一个电子元件时的流量的单位流量下降量；及预测单元，基于由该下降量算出单元算出的单位流量下降量和清洗后的流量，预测下一个清洗上述吸嘴的清洗时间。

根据第一方案的发明，能够通过预测单元预测吸嘴的清洗时间，因此能够维持吸嘴的性能并削减多余的清洗工时，能够有助于产品的品质提高和元件安装作业的高效化。

第二方案的发明的特征是，在第一方案的吸嘴清洗时间管理装置的基础上，上述预测单元从清洗后的流量减去使用极限值流量，并且将减去使用极限值流量而得到的值除以上述单位流量下降量，来预测下一个清洗时间。

根据第二方案的发明，能够根据清洗后的流量和使用极限值流量，将作为实绩信息的单位流量下降量考虑在内来预测下一个清洗时间，因此能够适当地预测适合于吸嘴的清洗时间。

第三方案的发明的特征是，在第一或第二方案的吸嘴清洗时间管理装置的基础上，在上述吸嘴的外表面上附带有能够由码读取装置读取的识别码，上述清洗装置也对所述吸嘴的外表面进行清洗。

根据第三方案的发明，也清洗吸嘴的外表面，由此还能够同时去除设于吸嘴的识别码上附着的灰尘等，因此能够抑制由码读取装置读取识别码时的图像处理异常等错误。

第四方案的发明的特征是，在第三方案的吸嘴清洗时间管理装置的基础上，按照各个上述吸嘴的识别码来存储由上述预测单元预测的下一个清洗时间。

根据第四方案的发明，按照各个吸嘴的识别码来存储清洗时间，因此能够以分别适合于多个吸嘴的清洗时间对各吸嘴进行清洗。

第五方案的发明的特征是，一种吸嘴清洗时间管理方法，读取吸嘴所附带的识别码，在清洗上述吸嘴之前，测定在上述吸嘴中流动的流量，然后，清洗上述吸嘴，并且测定清洗后的在上述吸嘴中流动的流量，基于清洗前后的流量，算出上述吸嘴的每安装一个电子元件时的流量的单位流量下降量，基于该单位流量下降量和清洗后的流量，预测下一个清洗上述吸嘴的清洗时间。

根据第五方案的发明，基于单位流量下降量和清洗后的流量来预测下一个清洗吸嘴的清洗时间，因此能够维持吸嘴的性能，并削减多余的清洗工时，而且，能够按照各个吸嘴的识别码来管理清洗时间。

第六方案的发明的特征是，在第五方案的吸嘴清洗时间管理方法的基础上，从清洗后的流量减去使用极限值流量，并且将减去使用极限值流量而得到的值除以上述单位流量下降量，按照各个上述吸嘴的识别码来预测下一个清洗时间。

根据第六方案的发明，与第二方案的发明相同，能够根据清洗后的流量和使用极限值流量，将作为实绩信息的单位流量下降量考虑在内来预测下一个清洗时间，因此能够适当地预测适合于吸嘴的清洗时间。

附图说明

图1是表示保持有本发明的实施方式的吸嘴的安装头的图。

图2是表示元件安装机与清洗装置的关系的图。

图3是表示对吸嘴进行超声波清洗的例子的图。

图4是表示测定吸嘴的污损状况等的测定装置的空气回路的图。

图5是表示电子元件安装个数与在吸嘴中流动的流量的关系的线图。

图6是表示算出单位流量下降量的顺序的流程图。

图7是表示预测吸嘴的清洗时间的顺序的流程图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。如图1所示，在元件安装机10(参照图2)的安装头11上以可拆装的方式安装有对电子元件进行吸附保持的吸嘴12。在吸嘴12上附带有由二维码等构成的识别码13，通过后述的由相机等构成的码读取装置22读取该识别码13，由此能够取得吸嘴12的串行ID。

另外，虽然未图示，但是在元件安装机10中设有保管多个吸嘴12的吸嘴储备器，在该吸嘴储备器与安装头11之间更换吸嘴12。

如图2所示，在元件安装机10中设有安装机控制部15，在安装机控制部15的存储器16的预定存储区域，按照各吸嘴12的各串行ID来存储安装电子元件的安装个数N。上述安装个数N如后所述，清洗吸嘴12后重置为0，然后，每当通过吸嘴12将电子元件安装于电路基板时再次开始计数。这样，在存储器16中存储有从对各吸嘴12进行清洗的时刻起的安装个数N。

与元件安装机10分离地配置对吸嘴12进行清洗的清洗装置20，在该清洗装置20中设有：对吸嘴12进行清洗的清洗机21、读取吸嘴12所附带的识别码13的码读取装置22、测定吸嘴12的污损状况的测定装置23。

清洗机21对吸嘴12的内部通路12a(参照图1)及外表面进行清洗，而去除灰尘等异物。另外，测定装置23通过测定在吸嘴12的内部通路12a中流通的空气的流量来测定清洗前的吸嘴12的污损状况及清洗后的清洗状况。

在清洗装置20中设有清洗控制部25，通过清洗控制部25来控制吸嘴12的清洗及流量的测定，各吸嘴12的流量测定值存储于清洗控制部25的存储器26的预定存储区域。

安装机控制部15及清洗控制部25与主计算机30连接，在主计算机30的存储器31中存储有后述的算出各吸嘴12的每安装一个电子元件时的单位流量下降量的算出程序及预测吸嘴12的下一个清洗时间的预测程序等。

在实施方式中，作为一例，清洗机21由图3所示的超声波清洗机构成，超声波清洗机21具备：收纳有清洗液32的清洗槽33、产生用于对吸嘴12进行超声波清洗的超声波的超声波产生器34及将吸嘴12保持为浸渍在清洗液32中的状态的吸嘴保持部件35。

接下来，基于图4，对测定在吸嘴12的内部通路12a中流通的流量的测定装置23的空气回路进行说明。空气回路具备与空气供给源(压缩机)41连接的空气通路42，向空气通路42供给的空气(加压空气)由调节器阀43调整成一定压力，经由切换阀44而从喷射器47向外部喷出。喷射器47经由作为流量测定单元的流量测定传感器45及过滤器46而与吸嘴12的内部通路12a连接。通过喷射器47从吸嘴12的前端吸入空气，所吸入的空气经由流量测定传感器45从喷射器47向外部排出。

由此，通过流量测定传感器45测定在吸嘴12内流动的与空气的流通状态对应的流量、换言之与清洗前的吸嘴12的污损状况对应的流量及与清洗后的吸嘴12的清洗状况对应的流量，并将测定的流量的信息存储于清洗控制部25的存储器26。

接下来，对清洗吸嘴12的顺序进行说明。吸嘴12的清洗基于吸嘴12安装了由后述的顺序预测的电子元件安装个数的电子元件而发出的清洗指示来实施。

从安装机控制部15发出清洗指示后，首先，从元件安装机10的安装头11拆卸应清洗的吸嘴12，并向清洗装置20搬运。在该情况下，从设于元件安装机10的省略图示的吸嘴储备器，将相同种类的吸嘴12安装于安装头11，由此能够与吸嘴12的清洗无关地、在不使元件安装机10停止的情况下运转。

然后，吸嘴12浸渍在清洗机21的清洗槽33内，由吸嘴保持部件35保持。在该状态下，超声波产生器34工作，对吸嘴12进行超声波清洗。由此，去除附着于吸嘴12的内部的灰尘等异物，并去除附着于吸嘴12的外表面的灰尘等。

当吸嘴12的超声波清洗完成时，将吸嘴12从清洗槽33取出，并通过省略图示的干燥用鼓风机进行干燥。然后，将吸嘴12安装于测定装置23。

在该状态下，操作省略图示的测定开始按钮后，对测定装置23的切换阀44进行切换，从空气供给源41向空气通路42供给的空气由喷射器47向外部排出，由此从吸嘴12的前端吸入空气，所吸入的空气经由流量测定传感器45向外部排出。

由此，通过流量测定传感器45测定在清洗后的吸嘴12中流通的流量，测定出的流量的信息存储于清洗控制部25的存储器26。对存储于存储器26的清洗后的流量的信息与预先登记于存储器26的阈值(合格值)进行比较，在测定出的流量超过了阈值的情况下，即，对吸嘴12进行清洗的结果是去除了灰尘等而空气充分地流通的情况下，判断为良好地进行了基于空气的清洗，判断为合格。然后，将清洗后的吸嘴12从测定装置23拆卸，并送回元件安装机10。

另外，在虽然对吸嘴12进行了清洗但是根据流量测定的结果等而明确可知清洗未良好地进行的情况下，发出警告消息，由此能够检测出生产设备的不良情况。另外，能够通过检查清洗的履历来检测出吸嘴12的性能下降，由此还能够判断吸嘴12的寿命。

以下，对预测吸嘴12的清洗时间的具体例子进行说明，但是在预测清洗时间之前，基于实绩信息算出各吸嘴12的每安装一个电子元件时的单位流量下降量ΔRd，并存储于清洗控制部25的存储器26的预定存储区域。即，对于各吸嘴12分别算出并存储吸嘴14安装一个电子元件的期间流过吸嘴12的流量下降多少的平均值。

图6表示算出各吸嘴12的每安装一个电子元件时的单位流量下降量ΔRd的主计算机30执行的流程图。首先，在步骤100中，由码读取装置22读取搬运到清洗装置20的各吸嘴12的识别码13，而取得串行ID。接下来，在步骤102中，从清洗控制部25及安装机控制部15的各存储器26、16分别读出读取到的串行ID的吸嘴12的清洗前的流量测定值Rd1、清洗后的流量测定值Rd2及上述清洗前后期间通过吸嘴12安装电子元件的电子元件安装个数N1，并传送至主计算机30。

接下来，在步骤104中，基于下述数学式1，算出各吸嘴12的每安装一个电子元件时的流量的单位流量下降量ΔRd。

[数学式1]

在数学式1中，从清洗吸嘴12之后的流量的测定值Rd2减去清洗之前的流量的测定值Rd1，并将该值(Rd2-Rd1)除以在清洗前后期间由吸嘴12安装电子元件的电子元件安装个数N1，由此，按照各吸嘴12算出在安装一个电子元件的期间产生的流过吸嘴12的流量的单位流量下降量ΔRd。上述单位流量下降量ΔRd在步骤106中，存储于主计算机30的存储器31。

即，如图5所示，通过清洗后的流量测定值Rd2、清洗前的流量测定值Rd1、该期间的吸嘴电子元件安装个数N1，取得吸嘴12的污损状况(单位流量下降量ΔRd)的倾向作为实绩信息。该单位流量下降量ΔRd成为预测以下叙述的吸嘴12的清洗时间的基础。

通过上述步骤104，构成基于清洗前后的流量差来算出吸嘴12的每安装一个电子元件时的流量的单位流量下降量ΔRd的下降量算出单元。

接下来，基于图7，对预测清洗吸嘴12的清洗时间的主计算机30执行的流程图进行说明。首先，在步骤200中，在清洗装置20中，对于某吸嘴12的清洗完成，然后，将吸嘴12安装于测定装置23，通过码读取装置22读取吸嘴12的识别码13而取得串行ID。接下来，在步骤202中，从清洗控制部25及主计算机30的各存储器26、31分别读出所读取的串行ID的吸嘴12的单位流量下降量ΔRd、使用极限值流量Rd0及清洗后的流量测定值Rd2。

在此，使用极限值流量Rd0是能够最低限度维持吸嘴12的性能的污损极限状态下的流通吸嘴12的流量，换言之能够由吸嘴12没有错误地吸附保持电子元件的污损极限状态下的流通吸嘴12的流量。上述使用极限值流量Rd0对于多个吸嘴12的每一个通过实验等预先求出，并分别存储于清洗控制部25的存储器26的预定存储区域。另外，使用极限值流量Rd0为在新品状态的吸嘴12中流动的流量的50～80％比较适当。

接下来，在步骤204中，基于下述数学式2，求出下一次清洗吸嘴12为止允许的吸嘴12的电子元件安装个数NT，即下一个吸嘴12的清洗时间。

[数学式2]

在数学式2中，从清洗后测定的流量测定值Rd2减去使用极限值流量Rd0，并将该值(Rd2-Rd0)除以单位流量下降量ΔRd，由此求出下一次的吸嘴12的清洗时间(到下一次清洗为止的吸嘴12的电子元件安装个数NT)。上述电子元件安装个数NT在步骤206中被传送至主计算机30，作为下一次的吸嘴清洗时间而存储于存储器31。

即，如图5所示，能够根据清洗后的流量测定值Rd1和使用极限值流量Rd0，将作为实绩信息的单位流量下降量ΔRd考虑在内来推定吸嘴12能够最大限度地安装电子元件的安装个数NT，并将其存储为下一个清洗吸嘴12的预测时间。

通过上述步骤204，构成基于单位流量下降量ΔRd和清洗后的流量来预测下一个清洗吸嘴12的清洗时间的预测单元。

这样，作为各吸嘴12的每一个的下一个清洗时间的预测值，而在主计算机30的存储器31中分别存储有电子元件安装个数NT，因此每当各串行ID的吸嘴12安装于元件安装机10的安装头11，并将电子元件向电路基板安装时，对由吸嘴12实际安装电子元件的实际电子元件安装个数与主计算机30的存储器中存储的电子元件安装个数Rd1进行比较，当实际电子元件安装个数达到电子元件安装个数Rd1时，对于该吸嘴12发出清洗指示。

另外，定期地进行各吸嘴12的每安装一个电子元件时的单位流量下降量ΔRd的测定，并逐次更新单位流量下降量ΔRd，由此能够进行与吸嘴12的经时变化对应的、更高精度的清洗时间的预测。

这样，根据本实施方式，能够基于吸嘴12的实绩信息来适当地预测吸嘴12的清洗时间，因此能够削减多余的清洗工时，并且能够在吸嘴12的性能下降之前进行清洗。由此，能够维持吸嘴的性能，并且削减操作员的多余的工时，能够有助于产品的品质提高和元件安装作业的高效化。

而且，由于按照各个吸嘴12的识别码13来存储清洗时间，因此能够预测分别适合于多个吸嘴12的清洗时间。而且，由于能够通过吸嘴12所附带的识别码13来管理清洗时间，因此作业者能够与安装吸嘴12的元件安装机10无关地掌握各吸嘴12的清洗时间。

另外，根据本实施方式，不仅清洗吸嘴12的内部，也清洗外表面，由此能够同时去除附着于吸嘴12上设置的识别码13的灰尘等，因此能够抑制由码读取装置22读取识别码13时的图像处理异常等错误。

在上述实施方式中，叙述了通过超声波清洗对吸嘴12进行清洗的例子，但是关于清洗吸嘴12的方式不作特别限定，例如，也可以将保持有吸嘴12的安装头11安装于能够进行高压清洗及流量测定的清洗单元，而一并进行清洗及流量的测定。

另外，在上述实施方式中，叙述了元件安装机10的安装头11具备一个吸嘴12的例子，但也可以应用于安装头11具备多个吸嘴12的结构，在该情况下，根据需要也可以消除吸嘴储备器。

另外，在上述实施方式中，叙述了通过主计算机30执行算出单位流量下降量ΔRd的程序及预测吸嘴12的清洗时间的程序的例子，但是上述程序也可以由清洗控制部25或安装机控制部15进行。

另外，在上述实施方式中，叙述了在吸嘴12上附带有识别码13的例子，但也可以取代识别码13而在吸嘴12上安装RF标签等存储介质，以存储于存储介质的识别码为关键字，使安装个数或清洗时间等数据存储于安装于吸嘴12的存储介质并进行管理。

具体而言，元件安装机10对存储介质写入安装个数，各流量测定值及清洗时间的写入由清洗装置20进行。并且，当清洗后的吸嘴12安装于元件安装机10时，元件安装机10从吸嘴12的存储介质读入识别码、安装个数、清洗时间等各种数据。元件安装机10在生产中定期地对吸嘴12的存储介质写入安装个数，在生产中当清洗时间到来时，元件安装机10将吸嘴12的清洗指示显示在安装机控制部15的操作画面上。另外，也可以将清洗时间到来之前的时间或基板生产块数预告显示在操作画面上。

基于清洗指示，作业者将清洗对象的吸嘴12从元件安装机10拆卸，安设于清洗装置20。清洗装置20从吸嘴12的存储介质读入识别码、安装个数、清洗时间等各种数据。在吸嘴12的清洗后，清洗装置20测定流量，将各流量测定值及算出的下一个清洗时间写入吸嘴12的存储介质。这样一来，不需要通过主计算机30进行管理，能容易地进行各吸嘴12的管理。

此外，在上述实施方式中，叙述了在吸嘴12上附带有识别码13，通过清洗装置20也清洗吸嘴12的外表面来抑制识别码13的读取错误的例子，但是在吸嘴12是附带有识别码13对于本发明来说不是必须的条件，另外，即使是具有识别码13的结构，也可以是至少仅清洗吸嘴12的内部的结构。

这样，本发明不限定于上述实施方式叙述的结构，在不脱离权利要求书记载的本发明的主旨的范围内可采取各种方式。

工业上的可利用性

本发明的吸嘴清洗时间管理装置及管理方法适合使用于具备吸附保持电子元件的多个吸嘴的元件安装机。

附图标记说明

10…元件安装机，11…安装头，12…吸嘴，13…识别码，15…安装机控制部，16…存储器，20…清洗装置，22…码读取装置，23…测定装置，25…清洗控制部，26…存储器，30…主计算机，31…存储器，45…流量测定单元(流量测定传感器)，步骤104…下降量算出单元，步骤204…预测单元，ΔRd…单位流量下降量，Rd…电子元件安装个数，Rd0…使用极限值流量。

Claims (6)

1.一种吸嘴清洗时间管理装置，其特征在于，具备：

清洗装置，对用于吸附保持电子元件的吸嘴进行清洗；

流量测定单元，测定在所述吸嘴中流动的流量；

下降量算出单元，基于由该流量测定单元测定的清洗前后的流量差，算出所述吸嘴的每安装一个电子元件时的流量的单位流量下降量；及

预测单元，基于由该下降量算出单元算出的单位流量下降量和清洗后的流量，预测下一个清洗所述吸嘴的清洗时间。

2.根据权利要求1所述的吸嘴清洗时间管理装置，其中，

所述预测单元从清洗后的流量减去使用极限值流量，并且将减去使用极限值流量而得到的值除以所述单位流量下降量，来预测下一个清洗时间。

3.根据权利要求1或2所述的吸嘴清洗时间管理装置，其中，

在所述吸嘴的外表面上附带有能够由码读取装置读取的识别码，所述清洗装置也对所述吸嘴的外表面进行清洗。

4.根据权利要求3所述的吸嘴清洗时间管理装置，其中，

按照各个所述吸嘴的识别码来存储由所述预测单元预测的下一个清洗时间。

5.一种吸嘴清洗时间管理方法，其特征在于，

读取吸嘴所附带的识别码，

在清洗所述吸嘴之前，测定在所述吸嘴中流动的流量，

然后，清洗所述吸嘴，并且测定清洗后的在所述吸嘴中流动的流量，

基于清洗前后的流量，算出所述吸嘴的每安装一个电子元件时的流量的单位流量下降量，

基于该单位流量下降量和清洗后的流量，预测下一个清洗所述吸嘴的清洗时间。

6.根据权利要求5所述的吸嘴清洗时间管理方法，其中，

从清洗后的流量减去使用极限值流量，并且将减去使用极限值流量而得到的值除以所述单位流量下降量，按照各个所述吸嘴的识别码来预测下一个清洗时间。