JP2005191465A - 部品移載装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸引用空気ポンプとしてエジェクタ真空ポンプを用い、清掃専用のポンプを用いることなく吸着ノズルを清掃することができるようにする。
【解決手段】エジェクタ真空ポンプ２６によって吸着ノズル２１から空気を吸引する構成を採る。前記吸着ノズル２１とエジェクタ真空ポンプ２６の排気口との間に開閉弁３０を設ける。この開閉弁３０と前記吸着ノズル２１との間の空気通路に、前記開閉弁３０が閉じている状態で前記空気通路にエジェクタ真空ポンプ２６と共通の空気供給源（サービスエアーの供給口３４）を接続する空気供給手段（吸着用電磁弁２７、切離用電磁弁２８）を設けた。
【選択図】 図６

Description

本発明は、真空吸着ノズルによって電子部品を吸着して移載させる部品移載装置に関し、例えば、部品供給部から基板上の所定の位置に実装用部品を移載する表面実装機や、電子部品をその内部回路の検査のために検査ソケットに移載し、検査後に検査済み部品受入部に供給するＩＣハンドラなどに用いる部品移載装置に関するものである。

従来、例えば、プリント配線板に実装用部品を供給する表面実装機においては、実装用部品が吸着装置によって吸着され、テープフィーダなどの部品供給部からプリント配線板上に移載されている。前記吸着装置としては、例えば特許文献１に記載されているものがある。この特許文献１に示されている吸着装置は、空気吸込口が下端部に開口する吸着ノズルと、この吸着ノズルから空気を吸引する空気ポンプとを備えており、前記空気吸込口から空気を吸引する状態で、この空気吸込口が実装用部品で閉塞されるように吸着ノズルを実装用部品に接触させることによって、実装用部品を吸着するものである。

この種の吸着装置の吸着ノズルは、実装用部品に付着している異物や大気中を浮遊する塵埃などを空気とともに吸引するため、長時間にわたって使用することによって、吸引用空気通路に異物が付着し、実装用部品を吸引する力が低下することがある。前記吸着装置は、このような不具合を解消するために、吸着ノズルの吸引用空気通路の途中に清掃装置が接続され、この清掃装置によって吸着ノズルに吸引時とは逆方向に空気を供給し、吸着ノズルを清掃する構成が採られている。

前記清掃装置は、前記吸引用空気通路に設けられた切換弁と、この切換弁に接続された空気供給装置とから構成されている。前記切換弁は、前記吸引用空気通路に前記空気ポンプが接続される吸着形態と、吸引用空気通路に前記空気供給装置が接続される清掃形態とを切換えるものである。すなわち、この清掃装置においては、清掃時に切換弁によって吸引用空気通路に空気供給装置を接続することによって、前記空気ポンプによる吸引が停止し、吸着ノズルに空気供給装置から吸着時とは逆方向に空気が供給されるから、吸着ノズル内に付着した異物を空気吸込口から外部に吹き出させることができる。

一方、従来の吸着装置の吸引に用いる空気ポンプとしては、モータを動力源として空気を吸引する構造のものの他に、正圧の空気を利用して空気を吸引するエジェクタ真空ポンプがある。このエジェクタ真空ポンプは、モータ駆動式のポンプに較べて吸入空気量の変動が少ないため、吸着ノズルに安定した吸引力を生じさせることができるものである。
なお、本出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に密接に関連する先行技術文献を出願時までに見付け出すことはできなかった。
特許第３０６３２５７号公報（第２−３頁、図２）

上記特許文献１に示された表面実装機においては、吸着ノズルを清掃するための空気供給装置を吸引用の空気ポンプとは別に装備しなければならず、装置が大型化するとともに製造コストが高くなるという問題があった。このことは、特許文献１に示されている吸引用空気ポンプとしてエジェクタ真空ポンプを使用する場合にも当てはまる。

本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、吸引用空気ポンプとしてエジェクタ真空ポンプを利用することにより、清掃専用のポンプを用いることなく吸着ノズルを清掃することができる部品移載装置を備えた表面実装機やＩＣハンドラを提供することを目的とする。

この目的を達成するため、本発明に係る部品移載装置は、エジェクタ真空ポンプによって吸着ノズルから空気を吸引する吸着装置を備えた部品移載装置であって、前記吸着ノズルと前記エジェクタ真空ポンプの排気口との間に開閉弁を設け、この開閉弁と前記吸着ノズルとの間の空気通路に、前記開閉弁が閉じている状態で前記空気通路にエジェクタ真空ポンプと共通の空気供給源を接続する空気供給手段を設けたものである。

請求項２に記載した発明に係る部品移載装置は、請求項１に記載した発明に係る部品移載装置において、開閉弁をエジェクタ真空ポンプの排気通路に配設し、空気供給手段は、前記エジェクタ真空ポンプの駆動用空気入口と、このエジェクタ真空ポンプの吸入系とのいずれか一方に空気供給源を切換えて接続する切換回路であるものである。

請求項３に記載した発明に係る部品移載装置は、請求項１に記載した発明に係る部品移載装置において、開閉弁をエジェクタ真空ポンプと吸着ノズルとの間の吸引用空気通路に配設し、空気供給手段は、前記開閉弁が閉じることによって前記吸引用空気通路の吸着ノズル側と連通する開閉弁内の空気室と、この空気室にエジェクタ真空ポンプと共通の空気供給源を接続する空気通路とから構成されているものである。

請求項４に記載した発明に係る部品移載装置は、請求項３に記載した発明に係る部品移載装置において、開閉弁内の開閉弁内の空気室と空気供給源とを接続する空気通路に、前記空気室に供給される空気の圧力を吸着ノズルの清掃時に増大させ、吸着ノズルから電子部品を切離すときに低下させる圧力調整装置を設けたものである。

本発明によれば、開閉弁を閉じて吸着ノズルにエジェクタ真空ポンプの駆動用空気を供給することにより、吸着ノズル内に吸引時とは逆方向に空気が流れ、吸着ノズル内を清掃することができる。
したがって、エジェクタ真空ポンプを駆動するための空気を利用して吸着ノズルを清掃することができるから、専ら吸着ノズルの清掃を行うための空気ポンプを装備する部品移載装置に較べて部品数が少なくてよく、コストダウンと装置の小型化とを図りながら吸着ノズルを清掃することができる表面実装機やＩＣハンドラを提供することができる。

請求項２記載の発明によれば、開閉弁を開いた状態で空気供給手段によりエジェクタ真空ポンプ駆動用の空気をエジェクタ真空ポンプの駆動用空気入口に供給することによって、吸着ノズルに電子部品を吸着させることができる。また、前記開閉弁を開いた状態で空気供給手段によりエジェクタ真空ポンプ駆動用の空気をエジェクタ真空ポンプの吸引系に供給することによって吸着ノズルの吸引力が消失し、吸着ノズルから電子部品を切離すことができる。さらに、前記開閉弁を閉じた状態では、前記空気供給手段によりエジェクタ真空ポンプ駆動用の空気をエジェクタ真空ポンプに供給することによって、この空気の全量が吸着ノズルを通って装置外に排出される。すなわち、この場合は、吸着ノズル内を吸引時とは逆方向に空気が流れ、この空気によって吸着ノズル内を清掃することができる。
したがって、この発明によれば、エジェクタ真空ポンプを使用した吸着装置の排気通路に開閉弁を設けるという簡単な構成を採っているから、コストダウンと装置の小型化とを図りながら吸着ノズルを清掃することができる表面実装機やＩＣハンドラを容易に実現することができる。

請求項３記載の発明によれば、開閉弁を閉じることによって、この開閉弁内の空気室から吸着ノズルにエジェクタ真空ポンプ駆動用空気と略同圧の空気が供給される。この空気は、吸着ノズル内を吸引時とは逆方向に流れるから、このように空気を吸着ノズルに供給することによって、吸着ノズル内を前記空気によって清掃することができる。
したがって、この発明によれば、エジェクタ真空ポンプを使用した吸着装置の吸引用空気通路に切換弁の機能を有する開閉弁を設けただけの簡単な構成を採っているから、コストダウンと小型化とを図りながら吸着ノズルを清掃することができる表面実装機やＩＣハンドラを容易に実現することができる。

請求項４記載の発明によれば、吸着ノズルとエジェクタ真空ポンプとの間に設けた開閉弁から吸着ノズルに部品離間用の空気を供給することができるから、エジェクタ真空ポンプ側から部品離間用空気を供給する場合に較べて、部品離間用空気の供給の応答性を向上させることができる。

（第１の実施の形態）
以下、本発明に係る部品移載装置の一実施の形態を図１ないし図１２によって詳細に説明する。ここでは、本発明に係る部品移載装置を表面実装機に適用する場合について説明する。
図１は本発明に係る部品移載装置を装備した表面実装機の平面図、図２は表面実装機の上部の正面図、図３はヘッドユニットの側面図、図４はエジェクタ真空ポンプの拡大図で、同図は排気部分を破断して描いてある。図５はエジェクタ真空ポンプの構成を示す断面図で、同図（ａ）は吸引または切離しを行うときの状態を示し、同図（ｂ）は吸着ノズルを清掃するときの状態を示す。
図６は吸着装置の空気通路の回路図、図７は清掃開始時期を決める動作を説明するためのフローチャート、図８は清掃時の動作を説明するためのフローチャート、図９〜図１２は清掃開始時期を決める動作を説明するためのフローチャートである。

これらの図において、符号１で示すものは、この実施の形態による表面実装機である。この表面実装機１は、基台２の上部にプリント配線板３を搬送するためのコンベア４と、後述するヘッドユニット５を移動させる移動装置６とを備えている。
前記コンベア４は、プリント配線板３を図１において基台２の左右方向（以下、この方向を単にＸ方向という）に搬送し、図示していないクランプ機構によって作業位置に保持するように構成されている。このコンベア４の両側方には、電子部品からなる実装用部品７（図１参照）が収納されたテープフィーダ８と、撮像式判定手段（図示せず）のカメラ９とが設けられている。前記撮像式判定手段は、前記カメラ９によって撮られた画像と基準となる画像とを比較し、部品の吸着の有無や部品の吸着位置を検出するように構成されている。

前記移動装置６は、前記コンベア４の上方でコンベア４の搬送方向とは直交する方向（以下、この方向を単にＹ方向という）に延びる２本の固定レール１０，１０を有するＹ方向移動装置１１と、前記固定レール１０，１０どうしの間に架け渡された可動レール１２を有するＸ方向移動装置１３とによって構成されている。前記ヘッドユニット５は、このＸ方向移動装置１３に取付けられている。

前記Ｙ方向移動装置１１は、前記固定レール１０に沿って延びるボールねじ軸１４と、このボールねじ軸１４を駆動するサーボモータ１５とによってＸ方向移動装置１３の可動レール１２をＹ方向に往復させる。前記Ｘ方向移動装置１３は、Ｘ方向に延びる可動レール１２に並設されたボールねじ軸１６と、このボールねじ軸１６を駆動するサーボモータ１７とによってヘッドユニット５をＸ方向に往復させる。

前記ヘッドユニット５は、図２および図３に示すように、吸着ノズル２１を保持する吸着ヘッド２２がＸ方向に間隔をおいて複数設けられており、それぞれの吸着ヘッド２２を上下方向（Ｚ方向）に移動させる昇降装置２３（図３参照）と、各吸着ヘッド２２を上下方向を軸線として回転させる回転駆動装置２４とが設けられている。この実施の形態によるヘッドユニット５は、８個の吸着ヘッド２２が装備されている。

前記吸着ヘッド２２は、吸着ノズル２１を単体で昇降させる機能を有するとともに、吸着ノズル２１を大きさや吸気吸込口の口径の異なるものへ交換することができるように構成されている。交換用の吸着ノズル２１は、基台２の上に設けられた吸着ノズル載置台（図示せず）に吸着ヘッド２２毎に収納されている。この実施の形態による表面実装機１は、図示していない制御装置に記憶させたプログラムに基づいて動作する構成が採られており、必要に応じてヘッドユニット５を前記吸着ノズル載置台の上方に移動させ、吸着ヘッド２２毎に吸着ノズル２１を交換する。

前記吸着ヘッド２２には、図３および図６に示すように、前記吸着ノズル２１と、この吸着ノズル２１に吸引用空気通路２５を介して接続されてこの吸着ノズル２１から空気を吸引するエジェクタ真空ポンプ２６と、このエジェクタ真空ポンプ２６に取付けられた３個の電磁弁（吸着用電磁弁２７、切離用電磁弁２８、清掃用電磁弁２９）および開閉弁３０などによって構成された吸着装置３１が設けられている。この吸着装置３１は、８個の吸着ヘッド２２にそれぞれ設けられている。

前記エジェクタ真空ポンプ２６は、図３および図４に示すように、前記吸着ヘッド２２の上端部に位置するマニホールド３２の上に搭載され、このマニホールド３２内の駆動用空気通路３３と前記吸引用空気通路２５とに接続されている。前記駆動用空気通路３３は、例えば工場内のいわゆるサービスエアーの供給口３４（図６参照）に接続されている。このサービスエアーの供給口３４によって本発明でいう空気供給源が構成されている。前記吸引用空気通路２５は、吸着ヘッド２２の軸心部を上下方向に延びて他端が吸着ノズル２１に接続されている。この実施の形態による吸引用空気通路２５には、図６に示すように、圧力センサ３５が接続されるとともに、フィルター３６が設けられている。前記圧力センサ３５は、吸引用空気通路２５内の圧力に基づいてエジェクタ真空ポンプ２６の動作状態や、吸着ノズル２１での実装用部品７の吸着状態などを判別するために設けたものである。

前記駆動用空気通路３３は、図５および図６に示すように、エジェクタ真空ポンプ２６の駆動用空気入口３７に吸着用電磁弁２７を介して接続されるとともに、エジェクタ真空ポンプ２６の吸引系に切離用電磁弁２８を介して接続されている。前記切離用電磁弁２８は、図６においては、前記吸引用空気通路２５の途中と駆動用空気通路３３とを接続する通路に設けられる状態で描いてあるが、実際には図５に示すように、前記吸引用空気通路２５の上方延在部分２５ａと前記駆動用空気通路３３とを接続する分岐通路３８に設けられている。

前記エジェクタ真空ポンプ２６は、従来からよく知られているように、前記駆動用空気入口３７に正圧の空気（サービスエアー）が供給されることによって吸引用空気通路２５（吸着ノズル２１）から空気を吸引し、この吸引した空気と前記正圧の空気との全量を排気通路３９を通してポンプ外に排出する構成が採られている。また、このエジェクタ真空ポンプ２６は、吸着ノズル２１によって実装用部品７をプリント配線板３上に載せた後に吸着ノズル２１から切離すときに、前記吸着用電磁弁２７と切離用電磁弁２８とによって供給系空気通路が切り換えられ、駆動用空気入口３７の代わりに前記吸引用空気通路２５の上方延在部分２５ａに正圧の空気（サービスエアー）が供給される。すなわち、このように供給系空気通路が切換えられることによって、エジェクタ真空ポンプ２６による空気の吸引が停止されるとともに、吸着ノズル２１に前記正圧の空気の一部が供給されるから、吸着ノズル２１から実装用部品７を容易にしかも速く切離すことができる。この実施の形態においては、前記吸着用電磁弁２７と切離用電磁弁２８とを有する切換回路によって本発明に係る空気供給手段が構成されている。

このエジェクタ真空ポンプ２６の前記排気通路３９には、マフラー４０と、本発明に係る開閉弁３０とが設けられている。
開閉弁３０は、図４および図５に示すように、前記エジェクタ真空ポンプ２６の前面（図４，５においては左側端面）に取付けられたバルブボディ４１と、このバルブボディ４１の上端部に取付けられてバルブボディ４１内の円形孔４２の上端部を閉塞する蓋部材４３と、この蓋部材４３に上下方向に移動自在に支持された弁軸４４と、この弁軸４４の下端部に取付けられた円板状の弁体４５と、前記弁軸４４の途中に設けられたピストン４６と、前記弁軸４４における蓋部材４３より上方に突出する上端部４４ａをこの弁軸４４の突出寸法が大きくなる方向へ付勢する圧縮コイルばね４７などによって構成されている。

前記円形孔４２は、下端が排気口４８となる排気出口通路４９が下端部に接続されるとともに、下端部より上側に離間する位置の孔壁部分にマフラー出口通路５０が接続されている。前記バルブボディ４１における前記円形孔４２と排気出口通路４９との接続部分には、弁座５１が形成されている。
前記蓋部材４３は、前記弁軸４４が貫通する軸心部がシリンダを構成するように形成されている。前記ピストン４６は、このシリンダ内に移動自在に嵌挿されている。前記シリンダ内におけるピストン４６より上側に位置する上部空気室は、前記清掃用電磁弁２９を介してサービスエアーの供給口３４に接続されている。

この開閉弁３０においては、前記清掃用電磁弁２９が閉じている場合は、圧縮コイルばね４７の弾発力によって弁軸４４が上方へ付勢されるために、弁体４５が図４および図５（ａ）に示す全開位置に位置付けられる。一方、前記清掃用電磁弁２９が開くと、前記シリンダ内にサービスエアーが供給されることにより、この空気の圧力によってピストン４６が圧縮コイルばね４７の弾発力に抗して下方へ押し下げられ、弁体４５が弁座５１に着座するため、この開閉弁３０は閉状態となる。

この吸着装置３１において、吸着ノズル２１に実装用部品７を吸着させるためには、前記清掃用電磁弁２９が閉じている状態で前記吸着用電磁弁２７を開き、前記切離用電磁弁２８を閉じる。このように各電磁弁を動作させることにより、図５（ａ）中に矢印で示すように、エジェクタ真空ポンプ２６の駆動用空気入口３７にサービスエアーが供給され、吸着ノズル２１が空気を吸引するようになる。このとき、前記サービスエアーと吸引した空気は、排気通路３９を通って装置外に排出される。また、吸着ノズル２１によって実装用部品７をプリント配線板３上に載せた後は、前記清掃用電磁弁２９が閉じている状態で前記吸着用電磁弁２７を閉じるとともに、前記切離用電磁弁２８を開ける。

このように各電磁弁を動作させることにより、サービスエアーの一部が排気通路３９を通って装置外に排出されるとともに、残部がエジェクタ真空ポンプ２６から吸引用空気通路２５を通って吸着ノズル２１に供給される。このため、減圧された状態のサービスエアーが吸着ノズルから吹き出すことにより、実装用部品７が吸着ノズル２１から離される。

吸着装置３１を長時間にわたって使用していることにより、実装用部品に付着している異物や大気中を漂う塵埃などが空気とともに吸引されることにより吸着ノズル２１内に付着し堆積する。この実施の形態では、吸引用空気通路２５に設けたフィルター３６が目詰まりを起こすようになる。このように異物が吸引用空気通路２５内に付着することにより、実装用部品７を吸着していない状態での吸引用空気通路２５内の圧力が相対的に低くなり、実装用部品７の吸着・未吸着の判別の精度が低下したり、吸着時に実装用部品７に作用する吸引力が相対的に小さくなるなどの不具合が生じる。

このような不具合が発生することを防ぐために、この吸着装置３１は、定期的に吸着ノズル２１に吸着時とは逆方向に正圧の空気を供給し、前記異物を吸着ノズル２１の空気吸込口から排出させて吸着ノズル２１を清掃する構成が採られている。ここで、吸着装置３１の上記清掃時の動作を図７および図８に示すフローチャートによって説明する。
この実施の形態による吸着装置３１は、図７においてステップ１０１〜ステップ１０２に示すように、吸着動作開始後から予め定めた時間が経過した後であって、部品実装中ではない場合に清掃を行う構成が採られている。ここでいう制御開始時期とは、例えば前回の清掃が終了した後に吸着ノズル２１での空気の吸引を開始したときである。

清掃動作は図８に示すように行われる。すなわち、先ず、図８に示すフローチャートのステップ２０１に示すように、この表面実装機１の制御装置がヘッドユニット５を移動させて吸着ノズル２１を所定のブロー位置（清掃位置）に位置付ける。このブロー位置とは、吸着ノズル２１の下方にプリント配線板３やテープフィーダ８などの部材が存在していない位置である。

次に、ステップ２０２において、制御装置は、前記ブロー位置で吸着ヘッド２２を下降させるとともに、吸着ヘッド２２に対して吸着ノズル２１を下降させる。そして、ステップ２０３において、吸着ノズル２１にサービスエアーを吸引時とは逆方向に流すことにより吸着ノズル２１のブロー（清掃）を行う。この清掃ステップで制御装置は、前記清掃用電磁弁２９を開き、吸着用電磁弁２７を閉じるとともに切離用電磁弁２８を開く。このように各電磁弁を動作させることにより、図５（ｂ）に示すように、エジェクタ真空ポンプ２６の排気通路３９が開閉弁３０によって閉じられ、エジェクタ真空ポンプ２６の吸引系にサービスエアーの全量が供給されるから、吸着ノズル２１をエアブローによって清掃することができる。すなわち、エジェクタ真空ポンプ２６を駆動する空気を利用して吸着ノズル２１を清掃することができる。

この清掃動作は、ステップ２０４〜２０５に示すように、予め定めた時間だけ実施する。この清掃動作が終了した後、制御装置は、ステップ２０６に示すように、吸着ヘッド２２を上昇させるともに、吸着ノズル２１を吸着ヘッド２２に対して上昇させる。その後、制御装置は、ステップ２０７において、現在使用している吸着ノズル２１とは別の交換可能な吸着ノズル２１のうち清掃が終了していないものがあるか否かを判定し、未清掃の吸着ノズル２１がある場合は、ステップ２０８に進んで吸着ノズル２１を未清掃のものに交換し、再びステップ２０１〜２０６の清掃動作を実施する。ステップ２０７で未清掃の吸着ノズル２１がないと判定された場合は、制御装置は、ステップ２０９において、３個の電磁弁を吸着ノズル２１による吸着が可能となるように動作させる。次に、制御装置は、ステップ２１０において、圧力センサ３５によって吸引用空気通路２５の圧力を検出し、吸引用空気通路２５内の圧力が正常時の圧力に達しているか否かを判別する。このとき、何らかの原因で吸引用空気通路２５内の圧力が正常ではない場合は、制御装置は、ステップ２１１に進んで実装動作を停止させるとともに、警報音を発生させたりエラー表示手段（図示せず）を作動させる。

したがって、上述したように構成された吸着装置３１は、開閉弁３０を閉じた状態で吸着ノズル２１にサービスエアー（吸着ノズル２１の清掃が可能な圧力の空気）をエジェクタ真空ポンプ２６と共通の空気供給源から供給し、吸着ノズル２１を清掃するものであるから、エジェクタ真空ポンプ２６を駆動するための空気を使用して吸着ノズル２１を清掃することができる。

また、この実施の形態による吸着装置３１は、エジェクタ真空ポンプ２６を使用した吸着装置３１の排気通路３９に開閉弁３０を設けるという簡単な構成が採られているから、コストダウンと装置の小型化とを図りながら吸着ノズル２１を清掃することができる表面実装機１を容易に実現することができる。

上述した実施の形態では、エアブローによる吸着ノズル２１の清掃を開始する時期を吸着動作開始後の経過時間によって決める例を示したが、清掃動作を開始する時期は、図９〜図１２に示すように適宜変更することができる。
図９は、吸着ノズル２１が実装用部品７を吸着した回数が予め定めた回数を上回ったときに清掃動作を開始する例を示す。この例においては、制御装置は、同図のステップ３０１〜３０２に示すように、吸着ノズル２１の吸着回数が予め定めた吸着回数に達したか否かを判定し、この設定吸着回数に達した後であって、実装用部品７を実装する動作の途中ではないときに、吸着装置３１に吸着ノズル２１の清掃動作を実行させる（ステップ３０３）。

図１０は、吸着ノズル２１を交換する直前に清掃動作を開始する例を示す。この例においては、制御装置は、同図のステップ４０１で実装用部品７のプリント配線板３への移載が終了した後に、ステップ４０２で吸着ノズル２１を交換するか否かを判別する。吸着ノズル２１を交換しない場合は、制御装置は、ステップ４０３において、吸着ノズル２１に次の実装用部品７を吸着させる。一方、吸着ノズル２１を交換する場合は、制御装置は、ステップ４０４において、吸着装置３１に吸着ノズル２１の清掃動作を実行させ、吸着ノズル２１の清掃が終了した後に、ステップ４０５で示すように、吸着ノズル２１を交換する。

図１１は、吸着ノズル２１を交換した直後に清掃動作を開始する例を示す。この例においては、制御装置は、同図のステップ５０１で実装用部品７のプリント配線板３への移載が終了した後に、ステップ５０２において、吸着ノズル２１を交換するか否かを判別する。このとき、吸着ノズル２１を交換しない場合は、制御装置は、ステップ５０３において、吸着ノズル２１に次の実装用部品７を吸着させる。一方、吸着ノズル２１を交換する場合は、制御装置は、ステップ５０４において、吸着ノズル２１を交換し、この交換動作が終了した後に、ステップ５０５において、吸着装置３１に吸着ノズル２１の清掃動作を実行させる。

図１２は、吸引用空気通路２５内の圧力（真空圧）に応じて清掃を行う例を示す。この例においては、制御装置は、同図のステップ６０１で実装用部品７のプリント配線板３への移載が終了した後に、ステップ６０２において、吸着装置３１によって吸引用空気通路２５から空気を吸引させる（バキュームＯＮ）。その後、制御装置は、ステップ６０３において、このときの吸引用空気通路２５内の圧力が予め定めた圧力以上（設定圧力より負圧が高い）か否かを判別する。このとき、検出された圧力が前記設定圧力より低い（設定圧力より負圧が低い）場合、制御装置は、吸引用空気通路２５内の状態が正常であると判定し、ステップ６０４において、次の実装用部品７を吸着ノズル２１に吸着させる。前記検出圧力が設定値以上である場合、制御装置は、ステップ６０５において、吸着装置３１に吸着ノズル２１の清掃動作を実行させ、その後、ステップ６０６において、吸着装置３１を再び吸着ノズル２１での吸着が可能となるように吸着可能状態とする。

その後、制御装置は、ステップ６０７において、圧力センサ３５によって吸引用空気通路２５内の圧力を検出し、この圧力が前記設定圧力より低いか否かを判別する。このとき、検出された圧力が設定圧力より低い場合、制御装置は、前記ステップ６０４に進んで次の実装用部品７を吸着ノズル２１に吸着させる。一方、検出された圧力が設定圧力以上である場合、制御装置は、ステップ６０８に進んでエラー処理を行う。

（第２の実施の形態）
請求項３に記載した発明に係る表面実装機の一実施の形態を図１３ないし図１７によって詳細に説明する。
図１３はヘッドユニットの側面図、図１４はこの実施の形態による開閉弁の横断面図で、同図は図１３におけるXIV−XIV線断面図である。図１５はエジェクタ真空ポンプが取付けられた状態での開閉弁とマニホールドの縦断面図、図１６は開閉弁の縦断面図、図１７はこの実施の形態による吸着装置の空気通路の回路図である。これらの図において、前記図１〜図１２によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。

この実施の形態による吸着装置３１は、図１３および図１５に示すように、吸着ヘッド２２の上端部であってエジェクタ真空ポンプ２６とマニホールド３２との間に位置付けられた開閉弁６１によって吸着ノズル２１の清掃時に空気通路を切換える構成が採られている。この開閉弁６１は、図１７に示すように、吸引用空気通路２５の途中に設けられ、清掃用電磁弁２９によって開、閉が切換えられる。
この実施の形態による開閉弁６１は、８個の吸着ヘッド２２毎に設けられており、図１４に示すように、それぞれの開閉弁６１がバルブボディ６２を共有する状態で形成されている。このバルブボディ６２には、吸着ヘッド２２と対応する位置に開閉弁６１用の円形孔６３と、吸引用空気通路２５と、駆動用空気通路３３とが形成されている。前記円形孔６３は、バルブボディ６２に軸線方向がＹ方向と平行になりかつ装置前方（操作者側）に向けて開口する状態で形成されている。

前記開閉弁６１は、図１５および図１６に示すように、前記バルブボディ６２の円形孔６３に嵌挿されて固定された有底円筒状のシリンダ６４と、このシリンダ６４の内部に移動自在に嵌挿されたピストン６５と、このピストン６５に一体的に形成されたピストンロッド６６および弁体６７と、前記ピストン６５を弁体６７とは反対側へ付勢する圧縮コイルばね６８などによって構成されている。図１６においては、ピストン６５と、ピストンロッド６６と、弁体６７とをこれらが一体に形成されているように描いてあるが、これらの部材は、実際には、複数に分けて形成され、一つの部品となるように組立てられる。

前記シリンダ６４は、外周部に二つの環状溝６９，７０が互いに軸線方向に離間するように形成されており、前記円形孔６３の孔壁面との間の隙間が３本のＯリング７１によってシールされる状態でバルブボディ６２に取付けられている。前記２つの環状溝６９，７０のうちピストン６５の頂部側（図１６においては左側）に位置する第１の環状溝６９は、シリンダ６４とピストン６５の頂部との間に形成された第１の空気室７２に連通孔７３によって接続されている。また、この第１の環状溝６９は、図１４に示すように、前記バルブボディ６２内に吸着ヘッド２２の並ぶ方向に沿って穿設された第１の連通路７４と、この第１の連通路７４の一端部に接続された空気パイプ（図示せず）と、前記清掃用電磁弁２９とを介してサービスエアーの供給口３４に接続されている。

シリンダ６４の外周部に形成された他方の第２の環状溝７０は、シリンダ６４内におけるピストンロッド６６の周囲に形成された第２の空気室７５に連通孔７６によって接続されている。この第２の空気室７５によって、請求項３に記載した発明でいう空気室が構成されている。また、この第２の環状溝７０は、図１４に示すように、前記バルブボディ６２内に前記第１の連通路７４と平行に穿設された第２の連通路７７と、この第２の連通路７７の両端部に接続用部材７８を介して接続された空気パイプ（図示せず）とを介してサービスエアーの供給口３４に接続されている。

前記弁体６７は、円板６７ａの表裏両面側にそれぞれＯリング６７ｂ，６７ｃを装着することによって形成されている。これらのＯリングのうちピストンロッド６６の先端側に位置する一方の第１のＯリング６７ｂは、バルブボディ６２に形成された第１の弁座７９｛図１６（ａ）参照｝に着座し、バルブボディ６２内にバルブボディ６２を上下方向に貫通するように形成された吸引用空気通路２５を弁体６７が閉じるように形成されている。他方の第２のＯリング６７ｃは、シリンダ６４の内端面とバルブボディ６２とに挟持された円板状の第２の弁座８０に着座するように形成されている。この第２の弁座８０は、ピストンロッド６６が遊嵌状態で挿通する貫通孔８１が中心部に形成されている。この貫通孔８１の穴径は、前記第２のＯリング６７ｃが第２の弁座８０に着座した状態で第２のＯリング６７ｃによって貫通孔８１が閉塞されるように設定されている。

前記バルブボディ６２における前記第２の弁座８０と吸引用空気通路２５との間には、図１６（ｂ）に示すように、前記第１のＯリング６７ｂが第１の弁座７９に着座した状態で、第２の弁座８０と弁体６７との間に空間８２が形成されるとともに、この空間８２と吸引用空気通路２５の吸着ノズル２１側の部位とを連通する切欠き８３が形成されている。すなわち、この実施の形態による開閉弁６１は、図１６（ｂ）に示す全閉状態では、貫通孔８１の孔壁面とピストンロッド６６との間の隙間からなる連通路８４と、前記空間８２と、前記切欠き８３とからなる内部通路８５を介して前記第２の空気室７５が吸引用空気通路２５の吸着ノズル２１側に接続される。このように内部通路８５を介して吸引用空気通路２５に接続される前記第２の空気室７５と、この第２の空気室７５をサービスエアーの供給口３４に接続する連通孔７６と、第２の環状溝７０と、第２の連通路７７と、接続用部材７８および図示していない空気パイプなどによって、請求項３に記載した発明でいう空気供給手段が構成されている。

このように構成された開閉弁６１を備えた吸着装置３１は、吸着ノズル２１によって実装用部品７を搬送する場合は、図１６（ａ）に示すように、開閉弁６１を開いた状態で使用される。この状態では、開閉弁６１内の第２の空気室７５と吸引用空気通路２５とを連通する前記内部通路８５が弁体６７によって閉塞されるから、第２の空気室７５に供給されているサービスエアーが開閉弁６１内から吸引用空気通路２５に漏洩することはない。

この吸着装置３１において、吸着ノズル２１の清掃を行う場合は、清掃用電磁弁２９を開き、開閉弁６１の第１の空気室７２にサービスエアーを供給することによって行う。すなわち、このようにサービスエアー（正圧の空気）が第１の空気室７２に供給されることにより、この空気の圧力によってピストン６５が圧縮コイルばね６８の弾発力に抗して押され、これに伴って弁体６７が開く方向に移動する。このピストン６５は、弁体６７の第１のＯリング６７ｂが第１の弁座７９に着座する（開閉弁６１が閉じる）まで移動する。

上述したように開閉弁６１が閉じることによって、第２の弁座８０の貫通孔８１が開放され、第２の空気室７５からサービスエアーが前記内部通路８５を通って吸引用空気通路２５内に入る。このサービスエアーは、吸引時とは逆方向に吸着ノズル２１内を通り、吸着ノズル２１の空気吸込口から装置外に排出される。このため、吸着ノズル２１は前記サービスエアーによって清掃される。

したがって、この実施の形態による吸着装置３１は、エジェクタ真空ポンプ２６を使用した吸着装置３１の吸引用空気通路２５に切換弁の機能を有する開閉弁６１を設けただけの簡単な構成を採っているから、コストダウンと小型化とを図りながら吸着ノズル２１を清掃することができる吸着装置３１を容易に実現することができる。

（第３の実施の形態）
切換弁の機能を有する開閉弁を吸引用空気通路に設けるに当たっては、図１８に示す構成を採ることができる。
図１８は請求項４に記載した発明に係る吸着装置の回路図である。同図において、前記図１〜図１７によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。

図１８に示す吸着装置３１は、開閉弁６１の第２の空気室７５とサービスエアーの供給口３４との間の空気通路に切離用電磁弁２８が設けられている。この切離用電磁弁２８は、一端部がサービスエアーの供給口３４に接続された第１の空気通路９１と、一端部がサービスエアーの供給口３４に接続されるとともに途中に減圧弁９２が設けられた第２の空気通路９３とのいずれか一方を開閉弁６１の第２の空気室７５に接続するように構成されている。前記減圧弁９２は、吸着ノズル２１から実装用部品７を切離す際に使用する部品離間用空気としてサービスエアーを使用するために、サービスエアーの圧力を低下させるものである。

すなわち、この吸着装置３１は、開閉弁６１が閉じている状態で切離用電磁弁２８により前記第２の空気通路９３を開閉弁６１に接続することによって、吸着ノズル２１に適切な圧力の正圧の空気が供給され、吸着ノズル２１から実装用部品７を離すことができる。また、開閉弁６１が閉じている状態で切離用電磁弁２８により前記第１の空気通路９１を開閉弁６１に接続することによって、吸着ノズル２１にサービスエアーが供給され、このサービスエアーによって吸着ノズル２１を清掃することができる。すなわち、この実施の形態においては、前記切離用電磁弁２８と減圧弁９２とによって、前記第２の空気室７５に供給される空気の圧力を吸着ノズル２１の清掃時に増大させ、吸着ノズル２１から実装用部品７を離すときに低下させる圧力調整装置が構成されている。

したがって、この実施の形態によれば、吸着ノズル２１とエジェクタ真空ポンプ２６との間に設けた開閉弁６１から吸着ノズル２１に部品離間用の空気を供給することができるから、第１の実施の形態または第２の実施の形態で示したようにエジェクタ真空ポンプ２６から部品離間用の空気を吸着ノズル２１に供給する場合に較べて、部品離間用空気の供給の応答性を向上させることができる。この結果、吸着ノズル２１が実装用部品７をプリント配線板３に移載してから次の動作を開始するまでに必要な時間を短縮することができる。

本発明に係る表面実装機の平面図である。 表面実装機の上部の正面図である。 ヘッドユニットの側面図である。 エジェクタ真空ポンプの拡大図である。 エジェクタ真空ポンプの構成を示す断面図である。 吸着装置の空気通路の回路図である。 清掃開始時期を決める動作を説明するためのフローチャートである。 清掃時の動作を説明するためのフローチャートである。 清掃開始時期を決める動作を説明するためのフローチャートである。 清掃開始時期を決める動作を説明するためのフローチャートである。 清掃開始時期を決める動作を説明するためのフローチャートである。 清掃開始時期を決める動作を説明するためのフローチャートである。 ヘッドユニットの側面図である。 第２の実施の形態による開閉弁の横断面図である。 エジェクタ真空ポンプが取付けられた状態での開閉弁とマニホールドの縦断面図である。 開閉弁の縦断面図である。 第２の実施の形態による吸着装置の空気通路の回路図である。 請求項４に記載した発明に係る吸着装置の回路図である。

符号の説明

１…表面実装機、２１…吸着ノズル、２５…吸引用空気通路、２５ａ…上方延在部分、２６…エジェクタ真空ポンプ、２７…吸着用電磁弁、２８…切離用電磁弁、２９…清掃用電磁弁、３０，６１…開閉弁、３１…吸着装置、３４…サービスエアー供給口、３７…駆動用空気入口、３９…排気通路、４８…排気口、７５…第２の空気室、８５…内部通路、９２…減圧弁。

Claims (4)

1. エジェクタ真空ポンプによって吸着ノズルから空気を吸引する吸着装置を備えた部品移載装置であって、前記吸着ノズルと前記エジェクタ真空ポンプの排気口との間に開閉弁を設け、この開閉弁と前記吸着ノズルとの間の空気通路に、前記開閉弁が閉じている状態で前記空気通路にエジェクタ真空ポンプと共通の空気供給源を接続する空気供給手段を設けたことを特徴とする部品移載装置。
2. 請求項１記載の部品移載装置において、開閉弁をエジェクタ真空ポンプの排気通路に配設し、空気供給手段は、前記エジェクタ真空ポンプの駆動用空気入口と、このエジェクタ真空ポンプの吸入系とのいずれか一方に空気供給源を切換えて接続する切換回路である部品移載装置。
3. 請求項１記載の部品移載装置において、開閉弁をエジェクタ真空ポンプと吸着ノズルとの間の吸引用空気通路に配設し、空気供給手段は、前記開閉弁が閉じることによって前記吸引用空気通路の吸着ノズル側と連通する開閉弁内の空気室と、この空気室にエジェクタ真空ポンプと共通の空気供給源を接続する空気通路とから構成されている部品移載装置。
4. 請求項３記載の部品移載装置において、開閉弁内の開閉弁内の空気室と空気供給源とを接続する空気通路に、前記空気室に供給される空気の圧力を吸着ノズルの清掃時に増大させ、吸着ノズルから電子部品を切離すときに低下させる圧力調整装置を設けてなる部品移載装置。
   

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