JP2004202673A

JP2004202673A - 吸着検出方法および吸着検出装置

Info

Publication number: JP2004202673A
Application number: JP2003177552A
Authority: JP
Inventors: Takeatsu Omura; 雄厚大村; Yuji Takahashi; 祐二高橋; Teruhiko Fujiwara; 輝彦藤原
Original assignee: Koganei Corp
Current assignee: Koganei Corp
Priority date: 2002-11-07
Filing date: 2003-06-23
Publication date: 2004-07-22

Abstract

【課題】真空吸着搬送装置において、ワークを吸着したか否かを確実に検出することである。
【解決手段】着脱路内に負圧が供給されたときの吸着準備圧力Ｐｓｅｔを検出したときは、この吸着準備圧力Ｐｓｅｔに所定の吸着検出値ΔＰｓｅｔを加えた吸着検出圧力Ｐｊが設定される。そして、吸着動作後の着脱路内圧力Ｐｉｎが吸着検出圧力Ｐｊ以上となったときにワークの吸着が検出され、ワークの吸着が検出されたときに搬送動作が開始される。搬送中は、着脱路内圧力Ｐｉｎと元圧Ｐｓとの比較を行ない、着脱路内圧力Ｐｉｎと元圧Ｐｓとがほぼ等しい場合にはワークは吸着具から落下していないものと判定する。また、搬送動作後には着脱路内に正圧が供給され、着脱路内の圧力Ｐｉｎが離脱圧力値Ｐｒｅｓｅｔになったときにワークの離脱が検出される。そして、ワークの離脱が検出されたときには吸着検出圧力Ｐｊは絶対真空となる到達不可値に設定される。
【選択図】図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＩＣやＬＳＩなどの電子部品をワークとしてこれを検査ボードや実装基板などに真空吸着して搬送する真空吸着搬送装置に用いられて有用な、ワークの吸着および離脱を検出する吸着検出方法および吸着検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体集積回路が形成されたＩＣやＬＳＩなどの電子部品は、検査ボードに多数搭載されてそれぞれの電子部品が所定の機能を有するか否か検査されている。
その際には、それぞれのトレーなどに配置された電子部品を搬送装置によって検査ボードに搭載するようにしている。また、実装基板に電子部品を搭載する場合にも、搬送装置を用いて所定の順序で複数種類の電子部品を順次実装基板に搭載するようにしている。
【０００３】
このような搬送装置としては、水平方向に移動自在に搬送ヘッドに上下動自在に吸着具を設け、搬送ヘッドを部品供給ステージと検査ボードの所定の位置に移動させ、部品供給ステージと検査ボードの所定の位置において吸着具を上下動させるようにしたものが知られている。
【０００４】
吸着具には、正圧源と負圧源とに接続されるとともにワークに接触する接触面において開口する着脱路が形成されており、部品供給ステージにおいては着脱路に負圧を供給するとともに吸着具をワークに接触させてワークを吸着するようにしている。一方、ワークを検査ボードの所定の位置まで搬送した後には、ワークを検査ボードに搭載すべく、着脱路に対する負圧の供給を停止させるとともに、確実にワークが吸着具から離れるように、真空破壊用の正圧空気を着脱路に供給するようにしている。そして、ワークを離脱した搬送ヘッドは部品供給ステージへ戻り、同様の手順でワークの搬送を繰り返すようになっている。
【０００５】
このような真空吸着搬送装置では、欠品や搬送中のワークの落下を防止するために、ワークが吸着具に確実に吸着されたことを確認した後に搬送動作を行うようにしている。そのため、従来の真空吸着搬送装置では、着脱路内の圧力を検出する吸着圧力センサを設け、吸着動作における着脱路内の負圧力が吸着検出値以上増加したときにワークが吸着されたことを検出するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−５４８８６号公報（第５−６頁、第８図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上の構成を有する真空吸着搬送装置では、吸着具に負圧が供給されたときの吸着準備圧力Ｐｓｅｔを装置コントローラから吸着準備圧力読込み信号が入力されると検出し、この吸着準備圧力Ｐｓｅｔに所定の吸着検出値ΔＰｓｅｔを加算した吸着検出圧力Ｐｊを基準として負圧力の増加を検出するようになっている。
そして、この吸着検出圧力Ｐｊはワークの搬送が終了した後に再度吸着準備圧力Ｐｓｅｔの検出が行われるまで吸着判定の基準として保存されるようになっている。
【０００８】
このような真空吸着搬送装置は、ワークの形状や重さに応じて種々の吸着具と交換できることが望ましい。しかしながら、特許文献１に開示される従来技術では、吸着具が着脱路の内径が小さいものに交換されたときなど、吸着準備圧力Ｐｓｅｔがその検出前後で大きく変化する場合には、交換後の吸着具に負圧を供給した時点で、着脱路内の負圧が前回までの吸着検出圧力Ｐｊ以上に増加する場合があり、ワークの吸着が誤検出される場合がある。とくに、微小なワークを吸着搬送する場合には、着脱路の内径が非常に小さい吸着具を用いることになるが、この場合、吸着準備圧力Ｐｓｅｔと吸着動作後の負圧力との差圧が小さくなるので必然的に吸着検出値ΔＰｓｅｔも小さく設定されることになる。そのため、吸着準備圧力Ｐｓｅｔは僅かな変動によっても吸着検出圧力Ｐｊの範囲を超えることになり、ワーク吸着の検出精度を低下させる原因となっている。
【０００９】
また、このような吸着搬送装置は、使用上、ワークが落下つまり意図しない離脱をせずに所定の位置にまで搬送できたか否かを判別できることが望ましい。しかしながら、特許文献１に開示される従来技術では、ワークの搬送動作中にワークが落下してしまった場合に、そのワークの落下を検出することが困難である。
すなわち、特許文献１に開示される従来技術によれば、着脱路内の負圧が吸着準備圧力Ｐｓｅｔ以下の負圧に設定される離脱圧力値Ｐｒｅｓｅｔ以下となったときに着脱具からワークが離脱したものと判定している。しかし、上記従来技術によれば、吸着具からワークが落下つまり意図しない離脱をして空吸い状態となるだけでは着脱路内の負圧は離脱圧力Ｐｒｅｓｅｔ以下とはならないため、吸着具からワークが落下つまり意図しない離脱を判定することはできない。
【００１０】
ここで、ワークの着脱状態を確実に検出する手段として画像認識による判定方法が一般に知られている。しかしながら、これは汎用の吸着搬送装置に取り付けるには一般に高価であって、現実に用いられることは困難である。
【００１１】
本発明の目的は、ワークが吸着されたことを確実に検出し得るようにすることにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、ワークを搬送中にワークが吸着具から落下したことを確実に検出し得るようにすることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の吸着検出方法は、負圧源と正圧源とに接続される着脱路が連通された吸着具にワークが吸着されたか否かを検出する吸着検出方法であって、前記着脱路内に負圧を供給したときの吸着準備圧力に所定の吸着検出値を加えて吸着検出圧力を設定する吸着検出圧力設定工程と、前記着脱路内の圧力が前記吸着検出圧力以下であるか否かを判定する吸着検出工程と、前記着脱路内の圧力が前記吸着準備圧力以上の圧力に設定される離脱圧力以上であるか否かを判定する離脱検出工程と、前記離脱検出工程において前記着脱路内の圧力が前記離脱圧力以上であると判定されたときに、前記吸着検出圧力を所定の到達不可値に設定する到達不可値設定工程とを有し、前記到達不可値は、前記吸着検出圧力を再び前記検出圧力設定工程により設定するまでにワークの吸着を検出し得ない値であることを特徴とする。
【００１４】
本発明の吸着検出方法は、吸着検出後、前記着脱路内の圧力が前記負圧源の圧力以上の圧力であるか否かを判定する落下検出工程を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の吸着検出方法は、吸着準備圧力読込み信号受信時には前記吸着準備圧力を読み込み、着脱路内圧力読込み信号受信時には前記着脱路内の圧力を読み込み、元圧読込み信号受信時には前記負圧源の圧力を読み込むことを特徴とする。
【００１６】
本発明の吸着検出方法は、前記吸着検出工程において前記着脱路内の圧力が前記吸着検出圧力以下と判定されたときには吸着確認ＯＮ信号を出力し、前記落下検出工程において前記着脱路内の圧力が前記負圧源の圧力以上の圧力であると判定されたときには落下信号を出力し、前記離脱検出工程において前記着脱路内の圧力が前記離脱圧力以上と判定されたときには吸着確認ＯＦＦ信号を出力することを特徴とする。
【００１７】
本発明の吸着検出方法は、前記着脱路内の圧力は、前記着脱路内に取り付けられ、かつ吸着検出装置に電気通信手段を用いて接続される吸着圧力センサにより検出されることを特徴とする。
【００１８】
本発明の吸着検出方法は、前記着脱路内圧力読込み信号と前記元圧読込み信号は、吸着検出装置に電気通信手段を用いて接続される装置コントローラにより設定される所定のタイミングで入力されることを特徴とする。
【００１９】
本発明の吸着検出装置は、負圧源と正圧源とに接続される着脱路が連通された吸着具にワークが吸着されたか否かを検出する吸着検出装置であって、前記着脱路内に負圧を供給したときの吸着準備圧力に所定の吸着検出値を加えて吸着検出圧力を設定する吸着検出圧力設定手段と、前記着脱路内の圧力が前記吸着検出圧力以下であるか否かを判定する吸着検出手段と、前記着脱路内の圧力が前記吸着準備圧力以上の圧力に設定される離脱圧力以上であるか否かを判定する離脱検出手段と、前記離脱検出手段において前記着脱路内の圧力が前記離脱圧力以上であると判定されたときに、前記吸着検出圧力を前記離脱圧力以上の到達不可値に設定する到達不可値設定手段とを有し、前記到達不可値は、前記吸着検出圧力を再び前記検出圧力設定手段により設定するまでにワークの吸着を検出し得ない値であることを特徴とする。
【００２０】
本発明の吸着検出装置は、吸着検出後、前記着脱路内の圧力が前記負圧源の圧力以上の圧力であるか否かを判定する落下検出手段を有することを特徴とする。
【００２１】
本発明の吸着検出装置は、吸着準備圧力読込み信号受信時には前記吸着準備圧力を読み込み、着脱路内圧力読込み信号受信時には前記着脱路内の圧力を読み込み、元圧読込み信号受信時には前記負圧源の圧力を読み込むことを特徴とする。
【００２２】
本発明の吸着検出装置は、前記吸着検出手段において前記着脱路内の圧力が前記吸着検出圧力以下と判定されたときには吸着確認ＯＮ信号を出力し、前記落下検出手段において前記着脱路内の圧力が前記負圧源の圧力以上の圧力であると判定されたときには落下信号を出力し、前記離脱検出手段において前記着脱路内の圧力が前記離脱圧力以上と判定されたときには吸着確認ＯＦＦ信号を出力することを特徴とする。
【００２３】
本発明の吸着検出装置は、前記着脱路内の圧力は、前記着脱路内に取り付けられ、かつ吸着検出装置に電気通信手段を用いて接続される吸着圧力センサにより検出されることを特徴とする。
【００２４】
本発明の吸着検出装置は、前記着脱路内圧力読込み信号と前記元圧読込み信号は、吸着検出装置に電気通信手段を用いて接続される装置コントローラにより設定される所定のタイミングで入力されることを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２６】
図１（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明の一実施の形態である吸着検出装置が装着された真空吸着搬送装置によりワークを吸着搬送する搬送手順を示す説明図であり、図２は図１に示す真空吸着搬送装置の概略を示すブロック図である。
【００２７】
図１に示すように、この真空吸着搬送装置１１は部品供給ステージ１２の上に配置されたＩＣなどの電子部品をワークＷとして、これを吸着具１３により吸着して実装基板１４に搬送するために適用されている。
【００２８】
この真空吸着搬送装置１１は水平方向に移動自在の搬送ヘッド１５を有しており、この搬送ヘッド１５は図示しない電動モータなどにより部品供給ステージ１２と実装基板１４との間で水平方向に駆動されるようになっている。搬送ヘッド１５には空気圧シリンダ１６が固定されており、この空気圧シリンダ１６には上下方向に往復動自在にピストンロッド１７が装着されている。空気圧シリンダ１６には電磁弁１８を介して正圧源１９が接続されており、この電磁弁１８が通電状態にないときにはピストンロッド１７は後退限位置に保持され、電磁弁１８が通電状態とされると正圧源１９から供給される圧縮空気によりピストンロッド１７は図中下方側に前進するようになっている。そして、吸着具１３はピストンロッド１７の先端に取り付けられている。
【００２９】
吸着具１３は吸着パッドあるいは吸着ビットとも呼ばれ、図２に示すように、内部に空気流路２０が形成された中空となっている。この空気流路２０は吸着具１３の先端に設けられてワークＷに接触する接触面２１に開口しており、空気流路２０の先端部は真空吸引口２２となっている。また、空気流路２０には真空供給用バルブ２３を介して負圧源２４に接続されるとともに真空破壊用バルブ２５を介して正圧源２６に接続された連通流路２７が接続されており、空気流路２０と連通流路２７とにより着脱路２８が形成されている。したがって、着脱路２８は吸着具１３に連通するとともに、バルブ２３，２５を介して負圧源２４と正圧源２６とに連通されている。
【００３０】
真空供給用バルブ２３はソレノイド２３ａにより流路を開閉する電磁弁により形成されており、ソレノイド２３ａに通電がなされると着脱路２８を負圧源２４に連通させる開位置に作動し、ソレノイド２３ａへの通電が絶たれると着脱路２８を閉じる閉位置に作動するようになっている。同様に、真空破壊用バルブ２５はソレノイド２５ａにより流路を開閉する電磁弁により形成されており、ソレノイド２５ａに通電がなされると着脱路２８を正圧源２６に連通させる開位置に作動し、ソレノイド２５ａへの通電が絶たれると着脱路２８を閉じる閉位置に作動するようになっている。また、真空破壊用バルブ２５にはこのバルブ２５を流れる圧縮空気の流量を調整するための可変しぼり２９が設けられている。
【００３１】
この真空吸着搬送装置１１には、各種制御信号を演算する図示しないマイクロプロセッサと制御プログラム、演算式およびマップデータなどが格納されるＲＯＭや一時的にデータを格納するＲＡＭなどの図示しないメモリとを有する装置コントローラ３０が設けられている。この装置コントローラ３０には、前述の空気圧シリンダ１６の電磁弁１８や各バルブ２３，２５のソレノイド２３ａ，２５ａおよび搬送ヘッド１５を駆動する図示しない電動モータが接続されており、これらの部材の動作はこの装置コントローラ３０により制御されている。
【００３２】
吸着圧力センサ３１は、着脱路２８に接続されて着脱路内圧力Ｐｉｎを検出することができるようになっている。この吸着圧力センサ３１の検出圧力は大気圧を基準としたゲージ圧とされており、着脱路２８が負圧源２４に接続されたときおよび正圧源２６に接続されたときのいずれの場合であっても着脱路内圧力Ｐｉｎを検出することができる。
【００３３】
吸着検出装置３２は、通信ケーブル３３，３４を介して吸着圧力センサ３１および装置コントローラ３０のそれぞれに接続されており、装置コントローラ３０と同様に各種制御信号を演算する図示しないマイクロプロセッサとＲＯＭやＲＡＭなどの図示しないメモリとを有している。このメモリ内には、吸着検出圧力Ｐｊ、吸着検出値ΔＰｓｅｔ、離脱圧力値Ｐｒｅｓｅｔ、および到達不可値Ｐｕなどの各種値が格納されている。これらの値は、吸着検出装置３２に設けられた図示しないキーやダイヤルを操作したり、装置コントローラ３０から信号を入力することで変更することができる。
【００３４】
そして、この吸着検出装置３２は、着脱路２８内に負圧を供給したときの吸着準備圧力Ｐｓｅｔに所定の吸着検出値ΔＰｓｅｔを加えて吸着検出圧力Ｐｊを設定する吸着検出圧力設定手段と、着脱路内圧力Ｐｉｎが吸着検出圧力Ｐｊ以下であるか否かを判定する吸着検出手段と、着脱路内圧力Ｐｉｎが吸着準備圧力Ｐｓｅｔ以上の圧力に設定される離脱圧力値Ｐｒｅｓｅｔ以上であるか否かを判定する離脱検出手段と、離脱検出手段において着脱路内圧力Ｐｉｎが離脱圧力値Ｐｒｅｓｅｔ以上であると判定されたときに、吸着検出圧力Ｐｊが離脱圧力値Ｐｒｅｓｅｔ以上の到達不可値Ｐｕに設定される到達不可値設定手段とを有する。さらに、吸着検出手段において着脱路内圧力Ｐｉｎが吸着検出圧力Ｐｊ以下と判定されたときには吸着確認ＯＮ信号を出力し、着脱路内圧力Ｐｉｎが離脱圧力値Ｐｒｅｓｅｔ以上と判定されたときには吸着確認ＯＦＦ信号を出力するようになっている。また、この吸着検出装置３２は着脱路内圧力Ｐｉｎが正圧であるか負圧であるかを識別できるものである。なお、到達不可値Ｐｕは、着脱路２８の内径が小さくなるなど種々の条件が変化した場合であっても吸着準備圧力Ｐｓｅｔが到達することが不可能な程度に高い負圧値に設定されることが望ましい。本実施例においては、到達不可値Ｐｕはゲージ圧において絶対真空となる−１０１．３ｋＰａに設定されている。
【００３５】
つぎに、真空吸着搬送装置１１によりワークＷを吸着搬送する搬送手順について説明する。
【００３６】
部品供給ステージ１２上のワークＷを実装基板１４に搬送する場合には、図１（Ａ）に示すように、ピストンロッド１７が後退移動した状態で搬送ヘッド１５が部品供給ステージ１２の上まで移動される。次いで、真空供給用バルブ２３を開いて着脱路２８に負圧が供給されると、着脱路内圧力Ｐｉｎは吸着準備圧力Ｐｓｅｔにまで下降する。この状態のもとで、図１（Ｂ）に示すように、空気圧シリンダ１６に圧縮空気が供給されてピストンロッド１７が下降移動し、吸着具１３の接触面２１がワークＷに接触すると負圧力によりワークＷが吸着される。
【００３７】
次いで、空気圧シリンダ１６のピストンロッド１７が後退移動し、搬送ヘッド１５が実装基板１４に向けて水平移動する。そして、図１（Ｄ）に示すように、搬送ヘッド１５が実装基板１４の所定の位置まで移動した後は、ピストンロッド１７が前進移動してワークＷが実装基板１４に配置される。このようにして、ワークＷは部品供給ステージ１２から実装基板１４へ搬送される。
【００３８】
ワークＷが実装基板１４の所定の位置に配置されると、着脱路２８に対する負圧の供給が停止されるとともに真空破壊用バルブ２５が開いて真空吸引口２２に対して正圧空気が真空破壊用の空気として供給される。これにより、ワークＷは確実に吸着具１３の接触面２１から離れることになる。ワークＷの離脱が完了した後には、図１（Ｅ）に示すように、ピストンロッド１７を上昇移動させることによって、１つのワークＷの実装基板１４に対する搭載作業が終了し、搬送ヘッド１５は再び部品供給ステージ１２に向けて水平方向に移動されることになる。
【００３９】
図３は吸着具が部品供給ステージから実装基板までワークを吸着して搬送する際に吸着圧力センサにより検出される着脱路内の圧力の変化を示すタイムチャートである。始めに、真空供給用バルブ２３と真空破壊用バルブ２５とが共に閉じた状態とされているときには、着脱路２８内の圧力ＰｉｎはＨ点からＡ点に示すように大気圧となっている。真空供給用バルブ２３が開位置とされて着脱路２８に負圧が供給されると、着脱路２８内の圧力Ｐｉｎは大気圧よりも低下して、吸着準備圧力Ｐｓｅｔと定義した平衡状態であるＢ点の圧力にまで負圧が高くなる。次いで、Ｃ点において吸着具１３がワークＷに接触されて吸着動作が開始されると、着脱路２８内の圧力Ｐｉｎは下降してＤ点に達し、ワークＷが吸着具１３に吸着される。そして、ワークＷが吸着具１３に吸着された状態のもとでワークＷの搬送が行われることになる。
【００４０】
ワークＷの搬送が終了してワークＷが所定の位置に配置されると、Ｅ点において真空供給用バルブ２３が閉位置とされて負圧の供給が停止されるとともに真空破壊用バルブ２５が開位置とされて着脱路２８内に正圧が供給され、圧力Ｐｉｎが上昇してワークＷが吸着具１３から離脱する。その後、正圧の供給により圧力ＰｉｎはＦ点において大気圧にまで上昇し、さらに、正圧源２６から供給される圧縮空気の圧力によりＧ点まで上昇する。Ｇ点において真空破壊用バルブ２５が閉位置とされると、圧力Ｐｉｎは大気圧にまで低下してＨ点に達することになる。
【００４１】
図４はワークを吸着して搬送する際における吸着具の作動手順を示すフローチャートであり、以下、吸着具１３の作動手順およびワークＷの吸着検出方法についてフローチャートに従って説明する。
【００４２】
まず、ステップＳ１において真空供給用バルブ２３が開位置とされて着脱路２８に負圧が供給される。そして、負圧の供給が開始されてから所定の時間が経過してＢ点を過ぎ、着脱路内圧力Ｐｉｎが安定したときに装置コントローラ３０から吸着検出装置３２へ吸着準備圧力読込み信号（Ｐｓｅｔ信号）が入力されると、ステップＳ２において吸着検出装置３２が吸着準備圧力Ｐｓｅｔの読み取りを行なう。そして、ステップＳ３にて吸着検出装置３２は、読込まれた吸着準備圧力Ｐｓｅｔに所定の吸着検出値ΔＰｓｅｔを加えた値、つまりＰｊ＝Ｐｓｅｔ＋ΔＰｓｅｔに吸着検出圧力Ｐｊを設定し、その値をメモリに格納する。つまり、この真空吸着搬送装置１１では、吸着検出圧力設定工程として装置コントローラ３０から吸着準備圧力読込み信号（Ｐｓｅｔ信号）が吸着検出装置３２へ入力されて吸着準備圧力Ｐｓｅｔを取り込む度に、この吸着準備圧力Ｐｓｅｔに吸着検出値ΔＰｓｅｔを加えて新たな吸着検出圧力Ｐｊが設定されることになり、その度にメモリ内の吸着検出圧力Ｐｊは新たな吸着検出圧力Ｐｊに書き換えられることになる。
【００４３】
次いで、ステップＳ４において吸着動作が行なわれて吸着具１３の接触面２１がワークＷに接触すると、Ｃ点からＤ点に向けて着脱路内圧力Ｐｉｎが低下することになる。ステップＳ５は吸着検出工程となっており、着脱路内圧力Ｐｉｎと吸着検出圧力Ｐｊとを比較して着脱路内圧力Ｐｉｎが吸着検出圧力Ｐｊ以下である、つまりＰｉｎ＜Ｐｊと判断されるとワークＷの吸着が検出され、ステップＳ６にて吸着検出装置３２から吸着確認ＯＮ信号が出力される。そして、装置コントローラ３０が吸着確認ＯＮ信号を受信した後、ステップＳ７において搬送動作が開始され、ワークＷは吸着具１３に吸着された状態で搬送されることになる。
【００４４】
このように、この真空吸着搬送装置１１では、吸着具１３に負圧が供給されたときの吸着準備圧力Ｐｓｅｔを検出したときには、この吸着準備圧力Ｐｓｅｔに所定の吸着検出値ΔＰｓｅｔを加えて吸着検出圧力Ｐｊを設定し、吸着動作後の着脱路内圧力Ｐｉｎが吸着検出圧力Ｐｊ以下となったときにワークＷの吸着を検出するようにしている。したがって、吸着具１３を交換した際など空気流路２０の内径が変化して吸着準備圧力Ｐｓｅｔが変化した場合であっても、着脱路内圧力Ｐｉｎが吸着検出値ΔＰｓｅｔ以上低下したことを検出することにより、確実にワークＷの吸着を検出することができる。
【００４５】
ステップＳ８で搬送動作の終了が検出されると、ステップＳ９において真空供給用バルブ２３が閉位置とされるとともに真空破壊用バルブ２５が開位置とされて着脱路２８内に正圧が供給される。そして、ステップＳ１０は離脱検出工程となっており、着脱路内圧力Ｐｉｎが離脱圧力値Ｐｒｅｓｅｔとなったこと、つまりＰｉｎ＞Ｐｒｅｓｅｔが検出されるとワークＷの離脱が検出され、ステップＳ１１にて吸着確認ＯＦＦ信号が装置コントローラ３０へ出力される。そして、ワークＷの離脱が検出されると、ステップＳ１２にて到達不可値設定工程としてメモリ内の吸着検出圧力Ｐｊの値は到達不可値Ｐｕに書き換えられる。同時に搬送ヘッド１５は再び部品供給ステージ１２まで移動されてルーティンはステップＳ１にリターンされる。そして、ステップＳ１、Ｓ２を経てステップＳ３にて再び吸着検出圧力Ｐｊが設定されるまでの間、吸着検出圧力Ｐｊは到達不可値Ｐｕに維持されることになる。
【００４６】
このように、この真空吸着搬送装置１１では、着脱路内圧力Ｐｉｎが離脱圧力値ＰｒｅｓｅｔとなってワークＷの離脱が検出されたときから再び吸着検出圧力Ｐｊが設定されるまでの間は、吸着検出圧力Ｐｊは到達不可値Ｐｕに維持されることになるので、ワークＷの吸着は検出されることがなく、吸着準備圧力Ｐｓｅｔが前回の吸着動作時における吸着準備圧力Ｐｓｅｔに対して吸着検出値ΔＰｓｅｔ以上に大きく変化した場合であっても、その吸着準備圧力Ｐｓｅｔが吸着検出圧力Ｐｊ以上となることがない。したがって、吸着具１３の交換等により吸着準備圧力Ｐｓｅｔが大きく変動した場合や、微小なワークを吸着搬送するために着脱路の内径が非常に小さい吸着具が用いられて吸着検出値ΔＰｓｅｔが小さな値に設定された場合であっても、ワークＷの吸着動作前にワークＷの吸着が誤検出されることが無く、ワークＷの吸着を確実に検出することができる。
【００４７】
図５は、元圧センサを利用して落下判定を行なう真空吸着搬送装置の概略を示すブロック図である。図５に示したブロック図のうち、図２に示した真空吸着搬送装置１１に使用される部品と同一の部品には同じ番号が付されている。図示する場合にあっては、真空吸着搬送装置１１ｂには着脱路２８に供給される負圧源２４の圧力を検出するための元圧センサ３５が組み込まれている。そして、装置コントローラ３０により送信される元圧読込み信号（Ｐｓ信号）を吸着検出装置３２で受信したときには、元圧センサ３５により検出された元圧Ｐｓが通信ケーブル３６を介して読み込まれるようになっている。また、吸着検出装置３２には、吸着検出後に着脱路内圧力Ｐｉｎが負圧源２４の圧力つまり元圧Ｐｓ以上の圧力であるか否かを判定する落下検出手段が組み込まれており、落下検出手段において着脱路内圧力Ｐｉｎが元圧Ｐｓ以上の圧力であると判定されたときには落下信号（Ｅ信号）を装置コントローラ３０へ出力する。
【００４８】
このような真空吸着搬送装置１１ｂにあっては、ワークＷ搬送中に吸着具１３からワークＷが落下したか否かの判定を行なうことができる。すなわち、吸着検出装置３２は、装置コントローラ３０から送信される元圧読込み信号（Ｐｓ信号）を受信したときには、元圧センサ３５により検出されたＰｓ信号受信時の元圧Ｐｓを読み込んで、これをメモリ内に保存しておく。次いで、装置コントローラ３０から送信される着脱路内圧力読込み信号（Ｐｉｎ信号）を受信したときには、吸着圧力センサ３１により検出されたＰｉｎ信号受信時の着脱路内圧力Ｐｉｎを読み込む。そして、吸着検出装置３２に組み込まれた落下検出手段を用いて、メモリ内に保存された元圧Ｐｓと着脱路内圧力Ｐｉｎとを比較し、着脱路内圧力Ｐｉｎが元圧Ｐｓ以上の圧力と判定されたときには落下信号（Ｅ信号）を出力するようになっている。
【００４９】
これは、ワークＷが吸着具１３に吸着している場合には、吸着具１３は閉塞状態にあることから、原理的には元圧Ｐｓと着脱路内圧力Ｐｉｎはほぼ等しくなることを利用した判定方法である。仮に、ワークＷが吸着具１３から落下つまり意図しない離脱をした場合にあっては、吸着具１３が空吸い状態となるので、その着脱路内圧力Ｐｉｎは吸着準備圧力Ｐｓｅｔにまで降下する。そこで、元圧Ｐｓと着脱路内圧力Ｐｉｎの圧力値を比較し、これらの圧力がほぼ等しい場合にはワークＷは吸着具１３に吸着しており、着脱路内圧力Ｐｉｎが元圧Ｐｓよりも上昇した場合にはワークＷが吸着具１３から落下したものと判定することができる。
このように、着脱路内圧力Ｐｉｎが吸着準備圧力Ｐｓｅｔに達するのを待つことなく落下判定を行なうので、落下判定の高速化を図ることができる。
【００５０】
図６は、吸着具が部品供給ステージから実装基板までワークを吸着して搬送する際に着脱路内圧力に変化があった場合のワークの落下判定方法の説明図である。図示するように、ワークＷを搬送中の着脱路内圧力ＰｉｎはＤ点からＥ１点の間で示されるように平衡状態にあるが、仮にワークＷが落下した場合にはＥ１点からＥ２点に上昇することになる。このときの圧力Ｐｉｎの上昇を検出してワークＷの落下を判定するために、ワークＷの吸着が確認されているときに装置コントローラ３０から元圧読込み信号Ｐｓを送信して元圧Ｐｓを吸着検出装置３２内のメモリに保存しておく。図示する場合にあっては、圧力ＰｉｎがＤ点で示される圧力まで降下し、平衡状態となった直後に元圧読込み信号（Ｐｓ信号）が送信されている。そして、図示する場合にあっては、所定のタイミングで着脱路内圧力読込み信号（Ｐｉｎ信号）が送信され、Ｐｉｎ信号受信時の着脱路２８内の圧力状態が検出されている。
【００５１】
吸着検出装置３２では、落下検出手段を用いてＰｉｎ信号受信時に、吸着具１３がワークＷを吸着しているか否かの判定が行なわれる。そして、Ｐｉｎ信号受信時がＥ２点からＥ点の間であるときには、検出される着脱路内圧力ＰｉｎはＰｓｅｔに等しく、これは元圧Ｐｓとは異なることから落下判定の結果として落下信号（Ｅ信号）を出力することになる。
【００５２】
ところで、真空吸着搬送装置の中には、複数のワークを一度に搬送するために、それぞれに開閉用バルブを設けた複数の吸着具を共通の吸着ユニットを介して共通する１つの負圧源に接続したものがある。
【００５３】
図７は、複数の吸着具のそれぞれに形成された着脱路を連通する連通路が形成された吸着ユニットを用いて、複数の吸着具を共通の空気圧源に接続した真空吸着搬送装置の概略を示すブロック図である。なお、図２に示す真空吸着搬送装置１１と共通する部品については同一の番号が付されている。図示する場合にあっては、吸着ユニット３７にはそれぞれに吸着圧力センサ３１（ａ）〜（ｄ）を備えた４つの吸着具１３（ａ）〜１３（ｄ）が設けられており、各吸着圧力センサ３１（ａ）〜（ｄ）は通信ケーブル３３（ａ）〜（ｄ）を介して吸着検出装置３２に接続されている。また、それぞれの吸着具１３（ａ）〜１３（ｄ）への空気圧の供給を個別に制御するために、吸着ユニット３７内には負圧用連通路３８と正圧用連通路３９が形成され、更にそれぞれの吸着具１３（ａ）〜１３（ｄ）には真空供給用バルブ４０（ａ）〜４０（ｄ）と真空破壊用バルブ４１（ａ）〜４１（ｄ）が装着されている。
【００５４】
このような吸着ユニット３７を用いた真空吸着搬送装置１１ｃは、搬送ヘッド１５や空気圧供給源１９，２４，２６を共有できることから、多数のワークＷを一度に搬送する場合に利用されることが多い。他方、このような吸着ユニット３７では、それぞれの吸着具１３（ａ）〜１３（ｄ）に形成された着脱路２８（ａ）〜２８（ｄ）同士が連通路３８，３９により連通しあっているため、吸着ユニット３７内の圧力変化はそれぞれの着脱路２８（ａ）〜２８（ｄ）に供給可能な圧力に変動を及ぼすことになる。たとえば、ワークＷを吸着している吸着具１３（ｂ）からワークＷが落下して空吸い状態となったり、真空供給用バルブ４０（ｃ）が開状態とされてワークＷを未だ吸着していない吸着具１３（ｃ）の可変しぼり４２（ｃ）を調整したりすることで、吸着ユニット３７内の圧力状態が変化し、それぞれの吸着具１３（ａ）〜１３（ｄ）に供給される圧力も変化してしまう。反面、原理的にはワークＷの搬送中に吸着ユニット３７内の圧力状態が変化しても、ワークＷが吸着している吸着具１３（ａ）や、バルブ４０（ｄ），４１（ｄ）が共に閉じられている吸着具１３（ｄ）の着脱路内圧力Ｐｉｎの圧力変化は、元圧Ｐｓの圧力変化と等しいといえる。
【００５５】
本発明の吸着検出装置３２は、このような真空吸着搬送装置１１ｃを用いて複数のワークＷを搬送する場合でも、ワークＷの落下検出を行なうことが可能である。図８はワーク搬送中に吸着ユニット内で圧力変化があった場合の吸着検出方法の説明図であって、図７に示す吸着具１３（ａ）の着脱路内圧力Ｐｉｎの変化を示すタイムチャートが示されている。
【００５６】
図示する場合にあっては、Ｄ１点からＤ２点で示す圧力にまで着脱路内圧力Ｐｉｎが上昇している。このように、ワークＷを搬送中に圧力状態が変化する場合の原因は先に例示した通りである。このときの落下判定は、着脱路内圧力Ｐｉｎの検出と同時に、元圧読込み信号（Ｐｓ信号）も送信するようにして元圧Ｐｓの検出も行なわれる。つまり、落下判定を行なうたびに、吸着検出装置３２のメモリ内に保存された元圧Ｐｓを最新の値に書き換えるようにする。次いで、最新の元圧Ｐｓと同時に検出された着脱路内圧力Ｐｉｎとを比較することで落下判定を行なう。これより、たとえ元圧Ｐｓに変動があったとしても、落下判定に際しては常に最新の元圧Ｐｓと比較することで誤検出を防止して正確な落下判定を行なうことができる。
【００５７】
上述した通り、落下判定は元圧Ｐｓと着脱路内圧力Ｐｉｎとの値の異同で判定するが、ここでは着脱路内圧力読込み信号（Ｐｉｎ信号）と同時に元圧読込み信号（Ｐｓ信号）も送信するようにして落下判定のたびに元圧Ｐｓを再検出するようにしている。よって、Ｄ２点からＤ３点で示す間に落下判定が行なわれたとしても、先にＤ点からＤ１点で検出された元圧Ｐｓは最新のものに書き換えられているので、判定の結果として誤って落下信号（Ｅ信号）を出力することがない。
図示する場合にあっては、更にＤ３点からＤ４点で示す圧力にまで圧力Ｐｉｎが上昇しているが、このときも元圧Ｐｓの再検出が行なわれた後に落下判定が行なわれる。つまり、ワークＷの搬送中に多段にわたって、元圧Ｐｓが変化するような場合であっても、常に正確な落下判定を行なうことができる。なお、図示する場合にあっては吸着具１３の負圧値が段階的に低下する場合のみを示しているが、負圧値が上昇して変化する場合にも当然に適用が可能である。
【００５８】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、前記実施の形態においては、到達不可値Ｐｕは絶対真空となる−１０１．３ｋＰａに設定されているが、これに限らず、吸着具１３の交換などの種々の条件により変化する吸着準備圧力Ｐｓｅｔに到達し得ない値であれば任意の値に設定してよい。
【００５９】
また、ワークＷの搬送中に落下が判定されたときには、吸着確認ＯＦＦ信号を出力し、吸着検出圧力Ｐｊも直ちに到達不可値Ｐｕに設定するようにしてもよい。
【００６０】
また、前記実施の形態においては、着脱路２８内の圧力Ｐｉｎが離脱圧力値Ｐｒｅｓｅｔとなったときに吸着検出圧力Ｐｊを到達不可値Ｐｕに設定するようにしているが、これに限らず、ワークＷの離脱が検出されたときから着脱路２８に対する再度の負圧の供給が行われる前であればいずれのタイミングで設定するようにしてもよい。
【００６１】
また、装置コントローラ３０、吸着圧力センサ３１や元圧センサ３５のそれぞれを吸着検出装置３２に接続するための電気通信手段は、有線の通信ケーブル３３，３４，３６に限られることなく、無線の通信手段を用いて信号の送受信が行なわれるようにしても良い。
【００６２】
また、ワークＷの落下判定のタイミングは装置コントローラ３０を操作することにより自由に変更することができる。たとえば、ワークＷが実装基板１４上に搭載されたか否かを判定する場合には、ワークＷを実装基板１４上に搭載する直前に落下判定を行なえば良い。一方、ワークＷの落下検出後（Ｅ信号受信後）には直ちに搬送を中止させたいのであれば、所定の周期で落下判定を行ない、Ｅ信号受信後は直ちに搬送を中止させても良い。
【００６３】
さらに、前記実施の形態においては、この真空吸着搬送装置１１は部品供給ステージ１２から実装基板１４へワークＷを搬送する場合に適用されているが、これに限らず、実装基板１４に換えて検査ボードにワークＷを搬送する場合など他の用途に適用してもよい。図７に示す場合にあっては、真空吸着搬送装置１１には４つの吸着具１３（ａ）〜（ｄ）が設けられているが、これは単なる例示であることは言うまでもない。
【００６４】
【発明の効果】
本発明によれば、ワークが吸着されたことを確実に検出することができる。
【００６５】
また、ワークの搬送中においても、ワークが吸着具により吸着されていることを確実に検出することができる。
【００６６】
吸着圧力センサ、元圧センサや装置コントローラは吸着検出装置と別体として設けられ、それぞれが電気通信手段を用いて相互に接続されているため配置の自由度が高く、それぞれに最適な配置を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明の一実施の形態である吸着検出装置が装着された真空吸着搬送装置によりワークを吸着搬送する搬送手順を示す説明図である。
【図２】図１に示す真空吸着搬送装置の概略を示すブロック図である。
【図３】吸着具が部品供給ステージから実装基板までワークを吸着して搬送する際に吸着圧力センサにより検出される着脱路内の圧力の変化を示すタイムチャートである。
【図４】ワークを吸着して搬送する際における吸着具の作動手順を示すフローチャートである。
【図５】元圧センサを利用して落下判定を行なう真空吸着搬送装置の概略を示すブロック図である。
【図６】吸着具が部品供給ステージから実装基板までワークを吸着して搬送する際に着脱路内圧力に変化があった場合のワークの落下判定方法の説明図である。
【図７】複数の吸着具のそれぞれに形成された着脱路を連通する連通路が形成された吸着ユニットを用いて、複数の吸着具を共通の空気圧源に接続した真空吸着搬送装置の概略を示すブロック図である。
【図８】ワーク搬送中に吸着ユニット内で圧力変化があった場合の吸着検出方法の説明図である。
【符号の説明】
１１真空吸着搬送装置
１２部品供給ステージ
１３吸着具
１４実装基板
１５搬送ヘッド
１６空気圧シリンダ
１７ピストンロッド
１８電磁弁
１９正圧源
２０空気流路
２１接触面
２２真空吸引口
２３真空供給用バルブ
２３ａソレノイド
２４負圧源
２５真空破壊用バルブ
２５ａソレノイド
２６正圧源
２７連通流路
２８着脱路
２９可変しぼり
３０装置コントローラ
３１吸着圧力センサ
３２吸着検出装置
３３，３４通信ケーブル
３５元圧センサ
３６通信ケーブル
３７吸着ユニット
３８負圧用連通路
３９正圧用連通路
４０（ａ）〜４０（ｄ）真空供給用バルブ
４１（ａ）〜４１（ｄ）真空破壊用バルブ
４２（ａ）〜４２（ｄ）可変しぼり

Claims

負圧源と正圧源とに接続される着脱路が連通された吸着具にワークが吸着されたか否かを検出する吸着検出方法であって、
前記着脱路内に負圧を供給したときの吸着準備圧力に所定の吸着検出値を加えて吸着検出圧力を設定する吸着検出圧力設定工程と、
前記着脱路内の圧力が前記吸着検出圧力以下であるか否かを判定する吸着検出工程と、
前記着脱路内の圧力が前記吸着準備圧力以上の圧力に設定される離脱圧力以上であるか否かを判定する離脱検出工程と、
前記離脱検出工程において前記着脱路内の圧力が前記離脱圧力以上であると判定されたときに、前記吸着検出圧力を所定の到達不可値に設定する到達不可値設定工程とを有し、
前記到達不可値は、前記吸着検出圧力を再び前記検出圧力設定工程により設定するまでにワークの吸着を検出し得ない値であることを特徴とする吸着検出方法。
請求項１記載の吸着検出方法であって、吸着検出後、前記着脱路内の圧力が前記負圧源の圧力以上の圧力であるか否かを判定する落下検出工程を有することを特徴とする吸着検出方法。
請求項２記載の吸着検出方法であって、吸着準備圧力読込み信号受信時には前記吸着準備圧力を読み込み、着脱路内圧力読込み信号受信時には前記着脱路内の圧力を読み込み、元圧読込み信号受信時には前記負圧源の圧力を読み込むことを特徴とする吸着検出方法。
請求項３記載の吸着検出方法であって、前記吸着検出工程において前記着脱路内の圧力が前記吸着検出圧力以下と判定されたときには吸着確認ＯＮ信号を出力し、前記落下検出工程において前記着脱路内の圧力が前記負圧源の圧力以上の圧力であると判定されたときには落下信号を出力し、前記離脱検出工程において前記着脱路内の圧力が前記離脱圧力以上と判定されたときには吸着確認ＯＦＦ信号を出力することを特徴とする吸着検出方法。
請求項４記載の吸着検出方法であって、前記着脱路内の圧力は、前記着脱路内に取り付けられ、かつ吸着検出装置に電気通信手段を用いて接続される吸着圧力センサにより検出されることを特徴とする吸着検出方法。
請求項４または５記載の吸着検出方法であって、前記着脱路内圧力読込み信号と前記元圧読込み信号は、吸着検出装置に電気通信手段を用いて接続される装置コントローラにより設定される所定のタイミングで入力されることを特徴とする吸着検出方法。
負圧源と正圧源とに接続される着脱路が連通された吸着具にワークが吸着されたか否かを検出する吸着検出装置であって、
前記着脱路内に負圧を供給したときの吸着準備圧力に所定の吸着検出値を加えて吸着検出圧力を設定する吸着検出圧力設定手段と、
前記着脱路内の圧力が前記吸着検出圧力以下であるか否かを判定する吸着検出手段と、
前記着脱路内の圧力が前記吸着準備圧力以上の圧力に設定される離脱圧力以上であるか否かを判定する離脱検出手段と、
前記離脱検出手段において前記着脱路内の圧力が前記離脱圧力以上であると判定されたときに、前記吸着検出圧力を所定の到達不可値に設定する到達不可値設定手段とを有し、
前記到達不可値は、前記吸着検出圧力を再び前記検出圧力設定手段により設定するまでにワークの吸着を検出し得ない値であることを特徴とする吸着検出装置。
請求項７記載の吸着検出装置であって、吸着検出後、前記着脱路内の圧力が前記負圧源の圧力以上の圧力であるか否かを判定する落下検出手段を有することを特徴とする吸着検出装置。
請求項８記載の吸着検出装置であって、吸着準備圧力読込み信号受信時には前記吸着準備圧力を読み込み、着脱路内圧力読込み信号受信時には前記着脱路内の圧力を読み込み、元圧読込み信号受信時には前記負圧源の圧力を読み込むことを特徴とする吸着検出装置。
請求項９記載の吸着検出装置であって、前記吸着検出手段において前記着脱路内の圧力が前記吸着検出圧力以下と判定されたときには吸着確認ＯＮ信号を出力し、前記落下検出手段において前記着脱路内の圧力が前記負圧源の圧力以上の圧力であると判定されたときには落下信号を出力し、前記離脱検出手段において前記着脱路内の圧力が前記離脱圧力以上と判定されたときには吸着確認ＯＦＦ信号を出力することを特徴とする吸着検出装置。
請求項１０記載の吸着検出装置であって、前記着脱路内の圧力は、前記着脱路内に取り付けられ、かつ吸着検出装置に電気通信手段を用いて接続される吸着圧力センサにより検出されることを特徴とする吸着検出装置。
請求項１０または１１記載の吸着検出装置であって、前記着脱路内圧力読込み信号と前記元圧読込み信号は、吸着検出装置に電気通信手段を用いて接続される装置コントローラにより設定される所定のタイミングで入力されることを特徴とする吸着検出装置。