JP2008210925A - 電子部品実装装置および電子部品吸着用の吸着ノズル - Google Patents

Abstract

【課題】孔径の異なる複数種類の吸着ノズルを対象として、吸着ノズルの有無検出を安定して適正に行うことができる電子部品実装装置および電子部品吸着用の吸着ノズルを提供することを目的とする。
【解決手段】電子部品を真空吸着によりピックアップして基板に実装する電子部品実装装置のノズル装着部に交換自在に装着される電子部品吸着用の吸着ノズルにおいて、流量センサによって計測された真空吸引回路の流量値を判定用のしきい値と比較することによりノズル装着部における吸着ノズル１１２の有無を検出するノズル有無検出に際し、ノズル装着部に吸着ノズルが装着されていない状態における流量値と当該吸着ノズルが装着された状態における流量値とをしきい値によって切り分けが可能となるように、吸着ノズル１１２の内部流路孔１１２ｆに当該内部流路孔の孔径よりも小さい絞り径の絞り部１１２ｇを設ける。
【選択図】図５

Description

本発明は、電子部品を基板に実装する電子部品実装装置および電子部品を真空吸着により保持する電子部品吸着用の吸着ノズルに関するものである。

電子部品を基板に実装する電子部品実装装置において電子部品を保持する方法として、真空吸着による方法が広く用いられており、電子部品実装装置の搭載ヘッドには、実装の対象となる電子部品の形状・サイズに応じた各種の吸着ノズルが交換自在に装着される。このノズル交換は、電子部品の種類に応じて各種の吸着ノズルを保持したノズルステーションに搭載ヘッドをアクセスさせ、この搭載ヘッドにノズル交換動作を行わせることにより、自動的に行うことができるようになっている。

このノズル交換動作を簡便・迅速に行うことができるよう、吸着ノズルの搭載ヘッドへの装着はスプリングなどの付勢力を利用したワンタッチ式の着脱機構によって行われる場合が多い。このため、ノズル交換動作時の誤動作や電子部品吸着動作時における何らかの外力によって、吸着ノズルが搭載ヘッドに正常に装着されずにノズル装着異常が発生する場合がある。このようなノズル装着異常を検出するため、従来より電子部品実装装置に搭載ヘッドにおける吸着ノズルの装着有無を検出するための手段を備えたものが知られている（特許文献１参照）。この特許文献例においては、吸着ノズルから真空吸引源に至る管路に接続された真空センサの計測結果を予め定められた基準データと比較することにより、吸着ノズルの有無を判定するようにしている。
特開２００１−２３０５９９号公報

しかしながら上述先行技術例においては、内部流路孔の孔径の異なる複数種類の吸着ノズルを対象とする場合には、以下に述べるように吸着ノズルの有無の検出を確実に行うことが困難であるという課題があった。すなわち大型の電子部品を対象とする内部流路孔の孔径が大きい吸着ノズルが対象となる場合には、孔径が大きくなるに伴い搭載ヘッドのノズル装着部に吸着ノズルが装着されている場合と装着されていない場合との間で真空センサの計測結果に顕著な差が生じない傾向にある。このため、孔径が大きい大径ノズルを対象とする場合には、ノズル有無検出のためのしきい値の設定が困難で、吸着ノズルの有無の誤検出が発生する場合があり、このような大径ノズルについても安定して適正な有無検出結果を得るための方策が望まれていた。

そこで本発明は、孔径の異なる複数種類の吸着ノズルを対象として、吸着ノズルの有無検出を安定して適正に行うことができる電子部品実装装置および電子部品吸着用の吸着ノズルを提供することを目的とする。

本発明の電子部品実装装置は、部品供給部から搭載ヘッドによって電子部品を真空吸着によりピックアップして基板に実装する電子部品実装装置であって、前記搭載ヘッドのノズル装着部に前記電子部品の種類に応じて交換自在に装着され、前記電子部品に当接する吸着面に設けられた吸着口と連通する内部流路孔の孔径が異なる複数種類の吸着ノズルと、前記内部流路孔と真空吸引源とを接続する真空吸引回路と、前記吸着ノズルの交換作業後に前記真空吸引回路における空気の流れの状態の指標値を検出し、検出された指標値を予め設定された判定用のしきい値と比較することにより、前記ノズル装着部における当該
吸着ノズルの有無を検出するノズル有無検出手段とを備え、前記複数種類の吸着ノズルのうち、少なくとも前記孔径が最も大きい吸着ノズルを含む大径ノズル群に属する吸着ノズルの前記内部流路孔には、当該内部流路孔の孔径よりも絞り径の小さい絞り部が設けられており、前記ノズル有無検出手段は、前記孔径が最も大きい吸着ノズルが装着されている状態における前記指標値に基づいて設定されたしきい値を用いる。

本発明の電子部品吸着用の吸着ノズルは、部品供給部から搭載ヘッドによって電子部品を真空吸着によりピックアップして基板に実装する電子部品実装装置において、前記搭載ヘッドのノズル装着部に交換自在に装着される電子部品吸着用の吸着ノズルであって、前記電子部品実装装置は、前記電子部品に当接する吸着面に設けられた吸着口と連通する内部流路孔と真空吸引源とを接続する真空吸引回路と、前記吸着ノズルの交換作業後に前記真空吸引回路における空気の流れの状態の指標値を検出し検出された指標値を予め設定された判定用のしきい値と比較することにより前記ノズル装着部における当該吸着ノズルの有無を検出するノズル有無検出手段とを備え、前記ノズル装着部に吸着ノズルが装着されていない状態における前記指標値と当該吸着ノズルが装着された状態における前記指標値とを前記しきい値によって切り分けが可能となるように、前記内部流路孔に当該内部流路孔の孔径よりも小さい絞り径の絞り部が設けられている。

本発明によれば、少なくとも孔径が最も大きい吸着ノズルを含む大径ノズル群に属する吸着ノズルの内部流路孔に、この内部流路孔の孔径よりも絞り径の小さい絞り部を設け、真空吸引回路の流れの状態の指標値に基づいて行われるノズル有無検出において、孔径が最も大きい吸着ノズルが装着されている状態における指標値に基づいて設定されたしきい値を用いることにより、孔径の異なる複数種類の吸着ノズルを対象として、吸着ノズルの有無検出を安定して正しく行うことができる。

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実装装置の平面図、図２は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の搭載ヘッドの構成を示す図、図３は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の真空吸引系および制御系の構成を示すブロック図、図４、図５は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置に用いられる吸着ノズルの断面図、図６は本発明の一実施の形態の電子部品実装方法における吸着ノズルの有無検出に用いられる判定用のしきい値の説明図、図７は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の真空吸引系および制御系の構成を示すブロック図、図８は本発明の一実施の形態の電子部品実装方法における吸着ノズルの有無検出に用いられる判定用のしきい値の説明図である。

まず図１を参照して電子部品実装装置の構造を説明する。図１において基台１の中央には、Ｘ方向に搬送路２が配設されている。搬送路２は基板３を搬送し、搬送路２に設定された部品実装ステージに基板３を位置決めする。搬送路２の両側方には、部品供給部４が配置されており、それぞれの部品供給部４には多数のテープフィーダ５が並設されている。テープフィーダ５はテープに保持された電子部品を収納し、このテープをピッチ送りすることにより、以下に説明する搭載ヘッドによるピックアップ位置に電子部品を供給する。

基台１上面の両端部上にはＹ軸テーブル６Ａ，６Ｂが配設されており、Ｙ軸テーブル６Ａ、６Ｂ上には２台のＸ軸テーブル７Ａ，７Ｂが架設されている。Ｙ軸テーブル６Ａを駆動することにより、Ｘ軸テーブル７ＡがＹ方向に水平移動し、Ｙ軸テーブル６Ｂを駆動することにより、Ｘ軸テーブル７ＢがＹ方向に水平移動する。Ｘ軸テーブル７Ａ，７Ｂには、それぞれ搭載ヘッド８および搭載ヘッド８と一体的に移動するカメラ９が装着されてい
る。基板３上に移動したカメラ９は、基板３を撮像して認識する。

Ｙ軸テーブル６Ａ，Ｘ軸テーブル７Ａ，Ｙ軸テーブル６Ｂ，Ｘ軸テーブル７Ｂをそれぞれ組み合わせて駆動することにより搭載ヘッド８は水平移動し、それぞれの部品供給部４から電子部品を吸着ノズル１２（図２参照）によって真空吸着によりピックアップし、搬送路２の部品実装ステージに位置決めされた基板３上に実装する。Ｙ軸テーブル６Ａ，Ｘ軸テーブル７Ａ，Ｙ軸テーブル６Ｂ，Ｘ軸テーブル７Ｂおよび搭載ヘッド８は、基板３に電子部品を搭載する部品搭載機構を構成する。

部品供給部４から搬送路２に至る経路には、ラインカメラ１０、ノズルストッカ１１が配設されている。ノズルストッカ１１は、異なる種類の電子部品に対応した吸着ノズル１２を収納保持しており、搭載ヘッド８がノズルストッカ１１にアクセスしてノズル交換動作を行うことにより、搭載ヘッド８に既装着の吸着ノズル１２を他の吸着ノズルと交換することができる。

ラインカメラ１０は、それぞれの搭載ヘッド８に保持された状態の電子部品を下方から撮像する。この撮像結果を画像認識部（図示省略）によって認識処理することにより、吸着ノズル１２に保持された状態の電子部品を認識することができる。これにより、吸着ノズル１２に保持された電子部品の姿勢を検査する。すなわち電子部品の吸着ノズル１２に対するＸＹ方向、回転方向の位置ずれを検出する。そして搭載ヘッド８によって電子部品を基板３に移送搭載する際には、この検査結果に基づいて電子部品の姿勢を補正して基板に実装する。ラインカメラ１０および画像認識部２１は、吸着ノズル１２に保持された電子部品を撮像して認識する部品認識手段となっている。

次に図２を参照して搭載ヘッド８について説明する。図２に示すように、搭載ヘッドはマルチタイプであり、部品保持手段としての単位搭載ヘッド８ａを複数備えた構成となっている。これらの単位搭載ヘッド８ａはそれぞれ下端部に電子部品を吸着して保持する吸着ノズル１２を備え、個別に昇降動作が可能となっている。ここで吸着ノズル１２は単位搭載ヘッド８ａの下部に設けられたノズル装着部８ｂ（図３参照）に、電子部品の種類に応じて交換自在に装着されるようになっている。

ここで図３を参照して、吸着ノズル１２から真空吸引する真空吸引系および真空吸引系を制御する制御系の構成について説明する。図３に示すように、単位搭載ヘッド８ａにおいて吸着ノズル１２が装着されるノズル装着部８ｂには、真空バルブ１３が接続されている。真空バルブ１３の一方側のポートには、流量センサ１４を介して真空吸引源である真空ポンプ１５が接続されている。

ノズル装着部８ｂに吸着ノズル１２が装着され、真空バルブ１３を開にした状態で真空ポンプ１５を駆動することにより、吸着ノズル１２の内部流路孔を介して電子部品に当接する吸着面に設けられた吸着口より真空吸引する。吸着ノズル１２から真空吸引源である真空ポンプ１５に至る回路は、吸着ノズル１２の内部流路孔と真空ポンプ１５とを接続する真空吸引回路となっている。この真空吸引動作において、真空バルブ１３と真空ポンプ１５との間の真空吸引回路に介設された流量センサ１４は、真空吸引によって単位時間当たりに真空吸引回路内を流れる空気の量を、流量の経時的な変化を示す流量パターン（図６参照）として計測する。流量センサ１４の計測結果は、判定部１７および制御部１６に送られる。

判定部１７は、吸着ノズル１２の交換作業後に流量センサ１４の流量計測結果を記憶部１８に記憶されている判定用のしきい値データと比較することにより、ノズル有無すなわち吸着ノズル１２がノズル装着部８ｂに正常に装着されているか否かを検出する。したが
って、流量センサ１４および判定部１７は、吸着ノズル１２の交換作業後に真空吸引回路における空気の流れの状態の指標値（ここでは流量）を検出し、検出された指標値を予め設定されたしきい値と比較することにより、ノズル装着部８ｂにおける当該吸着ノズル１２の有無を検出するノズル有無検出手段となっている。検出結果は制御部１６に伝達され、制御部１６はこの検出結果に基づいて部品実装機構を制御することにより、必要な場合には搭載ヘッド８の動作を停止するとともに報知部１９によってその旨報知する。

次に図４を参照して、吸着ノズル１２の構成およびノズル装着部８ｂへの吸着ノズル１２の装着について説明する。図４（ａ）に示すように、ノズル装着部８ｂには吸着ノズル１２を装着するための装着孔８ｃが設けられており、装着孔８ｃには真空吸引回路の１部を構成する流路孔８ｄが連通している。吸着ノズル１２は、装着孔８ｃが嵌合する形状の嵌合部１２ａの下部に円板状のフランジ部１２ｂを設け、さらにフランジ部１２ｂから下方にノズル軸１２ｃを延出させた形状となっている。嵌合部１２ａ、ノズル軸１２ｃには、内部流路孔１２ｆが上下に貫通して設けられており、内部流路孔１２ｆはノズル軸１２ｃの下端部の吸着面１２ｄに設けられた吸着口１２ｅと連通している。ここで内部流路孔１２ｆの孔径は上部と下部とで異なっており、嵌合部１２ａの内部を貫通する部分の孔径ｄ２は、流路抵抗を少なくするために吸着口１２ｅの孔径ｄ１よりも大きく、流路孔８ｄの孔径ｄ３と略等しいサイズに設定されている。

フランジ部１２ｂの下面には、反射板２１、フィルタ２２が積層して装着されている。反射板２１は下方から照射された照明光を下方に反射する機能を有しており、フィルタ２２は下方から照射される照明光を選択的に透過させる機能を有している。反射板２１，フィルタ２２をフランジ部１２ｂの下面に積層して貼着することにより、フランジ部１２ｂの下面は、吸着面１２ｄに吸着保持された電子部品Ｐを透過認識または反射認識の２通りの認識方法で認識するための撮像において、共通の照明反射板として機能する。

嵌合部１２ａを装着孔８ｃに嵌合させることにより、図４（ｂ）に示すように吸着ノズル１２はノズル装着部８ｂに装着され、この状態では内部流路孔１２ｆは流路孔８ｄと連通する。そして吸着面１２ｄを電子部品Ｐに当接させた状態で図３に示す真空吸引回路を作動させることにより、流路孔８ｄおよび内部流路孔１２ｆを介して吸着口１２ｅから真空吸引し、電子部品Ｐは吸着面１２ｄに吸着保持される。

ここで電子部品実装装置における吸着ノズルの種類について説明する。一般に同一の基板３に実装される電子部品の種類は様々であり、チップ型部品などの小型部品からコネクタなどの大型部品までの様々な形状・サイズを有する電子部品が、同一の搭載ヘッド８による実装対象となる。そして実装対象の電子部品の形状・サイズに応じて、複数種類の吸着ノズル１２が使い分けられる。この吸着ノズルの使い分けは、吸着面１２ｄおよび吸着口１２ｅのサイズによってなされ、対象とする電子部品のサイズに適合した吸着面１２ｄおよび吸着口１２ｅを有するものが選定して用いられる。

例えば、対象となる電子部品が図４に示すチップ型の電子部品Ｐ１のように小型部品である場合には、図４に示す吸着ノズル１２，すなわち電子部品Ｐ１のサイズに適合した吸着面１２ｄおよび吸着口１２ｅを有するものが選定される。これに対し、図５に示すように、コネクタ類など大型の電子部品Ｐ２を対象とする場合には、この電子部品Ｐ２のサイズに適合した吸着面１１２ｄおよび吸着口１１２ｅを有する吸着ノズル１１２が選定され、共通のノズル装着部８ｂに吸着ノズル１２と装着互換性を以て交換自在に装着される。

吸着ノズル１１２は、吸着ノズル１２における嵌合部１２ａ、フランジ部１２ｂと同様の嵌合部１１２ａ、フランジ部１１２ｂを有しており、フランジ部１１２ｂから下方に延出したノズル軸１１２ｃは、対象とする部品の形状・サイズに応じた大きさの吸着口１１
２ｅが設けられた吸着面１１２ｄを有している。吸着口１１２ｅには、吸着ノズル１１２の内部にノズル軸１１２ｃ、嵌合部１１２ａを貫通して設けられた内部流路孔１１２ｆが連通している。内部流路孔１１２ｆの孔径ｄ１１は、吸着口１１２ｅの開口サイズが吸着口１２ｅよりも大きいことに対応して、図４に示す内部流路孔１２ｆの孔径ｄ１よりも大きく設定されている。

内部流路孔１１２ｆの略中間位置には、孔径ｄ１１よりも小さい絞り径ｄ１２の絞り部１１２ｇが設けられている。絞り部１１２ｇは、搭載ヘッド８において、ノズル装着部８ｂに吸着ノズル１２が装着されているか否かを検出するノズル有無検出の検出結果を安定させることを目的として設けられるものである。なお絞り部１１２ｇの位置は、図５（ａ）の例に限定されず、図５（ｂ）に示すように、絞り部１１２ｇを内部流路孔１１２ｆの上端部または加工の便宜上都合の良い他の位置に設けるようにしてもよい。

図４，図５においては、形状・サイズの異なる２種類の電子部品Ｐ１，Ｐ２をそれぞれ対象とする２つの吸着ノズル１２，１１２を示したが、電子部品実装装置において対象とする電子部品の種類はさらに多く、実際には多数種類（例えば１０を超える種類）の吸着ノズルを使い分けるのが普通である。そして、これらの吸着ノズルにおいては、吸着口１２ｅと連通する内部流路孔１２ｆの孔径は、それぞれ異なったものとなっている。すなわち、この電子部品実装装置は、搭載ヘッド８のノズル装着部８ｂに電子部品の種類に応じて交換自在に装着され、電子部品に当接する吸着面に設けられた吸着口と連通する内部流路孔の孔径が異なる複数種類の吸着ノズルを備えている。

ここで、これらの複数種類の吸着ノズルを内部流路孔の孔径に基づいて区分する分類法について説明する。この分類法は、流量センサ１４による流量計測結果を判定部１７が記憶部１８に記憶されたしきい値と比較することにより行われるノズル有無検出において適正な検出結果を導くために、当該電子部品実装装置において用いられる複数の吸着ノズルを、内部流路孔の孔径に基づいて便宜的に分類するものである。

すなわち、本実施の形態においては、これら内部流路孔の孔径が異なる複数種類の吸着ノズルのうち、少なくとも内部流路孔の孔径が最も大きい吸着ノズル（前述例では吸着ノズル１１２）を含み、内部流路孔の孔径が他の吸着ノズルと比較して大きい１群の吸着ノズルを大径ノズル群として定義する。ここで、他と比較して内部流路孔の孔径が大きい吸着ノズルが１つのみである場合も、この定義に含まれるものとする。すなわち、本実施の形態に示す吸着ノズル１２，１１２の２種類しか用いない場合には、吸着ノズル１１２が大径ノズル群に該当する。そして、内部流路孔の孔径が他の吸着ノズルと比較して大きいか否かは、以下に説明するノズル有無検出に用いられる判定用のしきい値の設定の難易度に基づいて決定される。

以下、ノズル有無検出に用いられる判定方法について図６を参照して説明する。図６（ａ）は、真空バルブ１３を開にした状態で真空ポンプ１５を作動させたときの流量センサ１４の計測値の経時変化を示すグラフであり、曲線Ｌ１はノズル装着部８ｂに何も装着されていない「ノズル無し」の状態、曲線Ｌ２はノズル装着部８ｂに孔径が大きい大径ノズルが装着されている状態、曲線Ｌ３はノズル装着部８ｂに孔径が小さい小径ノズルが装着されている状態における真空流量の経時変化をそれぞれ示している。ここで大径ノズルは吸着ノズル１１２において絞り部１１２ｇが設けられていないものに相当し、小径ノズルは図４に示す吸着ノズル１２に相当する。いずれの場合においても、真空吸引をＯＮしたタイミングから真空流量は増加し始め、ある時間が経過した後にはそれぞれの真空吸引状態に応じた定常流量値に収束する。

定常流量値は、真空ポンプ１５から吸着ノズル１２の吸着口１２ｅに至る流路の流路抵
抗に依存しており、同一の流路長の場合には流路を構成する各流路孔の孔径が小さい程流路抵抗が大きく、したがって定常流量値は小さくなる。すなわち、図６（ａ）に示す例では、小径ノズルが装着されて小さい孔径の部分を流路に有する曲線Ｌ３が最も小さい流量値Ｑ３を示し、ノズルが装着されてなく流路の孔径が最も大きい曲線Ｌ１が最も大きい流量値Ｑ１を示す。そして大径ノズルが装着された曲線Ｌ２の場合には、この大径ノズルに起因する流路抵抗の増大分だけ流量が流量値Ｑ１よりも減少した流量値Ｑ２を示す。

ここで、大径ノズルを装着する場合、図５に示す吸着ノズル１１２のように、流路孔８ｄの孔径ｄ３と内部流路孔１１２ｆの孔径ｄ１１とが略等しいかもしくは差が小さい場合には、吸着ノズル１１２を装着することによる流路抵抗の増加は顕著ではなく、したがって図６（ａ）に示すように、流量値Ｑ１と流量値Ｑ２との差は僅かとなる。このため、流量センサ１４によって計測された定常流量値によってノズル有無を検出する場合において、流量値Ｑ１と流量値Ｑ２とを切り分けるしきい値を設定することが難しく、僅かな計測誤差によって誤検出を招く結果となる。

そこで本実施の形態に示す吸着ノズルにおいては、このような状態を改善することを目的として、吸着ノズル１１２のような大径ノズルの内部流路孔１１２ｆに、孔径ｄ１１よりも小さい絞り経ｄ１２の絞り部１１２ｇを設けるようにしている。これにより絞り部１１２ｇの存在によって流路抵抗が増加し、流量を示す曲線Ｌ２は流量が減少する方向に移動して図６（ｂ）に示す曲線Ｌ２＊に変化し、したがって流量値Ｑ２は流量値Ｑ２＊に減少する。すなわち内部流路孔１１２ｆに絞り部１１２ｇを追加して設けることにより、流量値Ｑ１と流量値Ｑ２＊との差を大きくすることができ、ノズル有無検出におけるしきい値Ｑｔｈの設定が容易となる。このようにして設定されたしきい値Ｑｔｈを用いることにより、流量値Ｑ１と流量値Ｑ２＊との切り分けを常に適正に行うことができ、ノズル有無検出の安定性が向上する。

ここで絞り径ｄ１２は、絞り径を変えながら実際にノズル有無検出を行った試行結果に基づいて決定される。すなわち「ノズル無し」状態の流量値Ｑ１をベースとして、流量計測値に幾分か計測誤差や変動が存在する場合においても、流量値Ｑ２＊を安定して切り分ける判定用のしきい値の設定が可能であることを確認しながら、絞り径ｄ１２を設定する。そしてこの試行結果に基づき、ノズル有無検出に用いられる判定用のしきい値Ｑｔｈが決定されるとともに、複数の吸着ノズルのうち、どの範囲の吸着ノズルを大径ノズル群に属させるべきか、換言すればどのような吸着ノズルが内部流路孔の孔径が他の吸着ノズルと比較して大きい大径ノズルに該当するかが決定される。

すなわち、内部流路孔の孔径そのままで得られる流量値と「ノズル無し」状態の流量値Ｑ１とを、上述のしきい値Ｑｔｈによって安定して切り分けることが可能であるような吸着ノズルは、前述の定義による大径ノズル群には属さず、したがって吸着ノズル１１２における絞り部１１２ｇを設ける必要がない。これに対し、内部流路孔の孔径そのままで得られる流量値と「ノズル無し」状態の流量値Ｑ１とを、上述のしきい値Ｑｔｈによって安定して切り分けることができない場合には、この吸着ノズルは大径ノズル群に属する吸着ノズルである。この場合には、当該吸着ノズルの内部流路孔の孔径よりも絞り径の小さい絞り部を設けて流量値を低下させ、しきい値Ｑｔｈによって安定した切り分けができるようにする。

上述のように、本実施の形態の電子部品実装装置に備えられたノズル有無検出手段によるノズル有無検出においては、当該電子部品実装装置の使用対象となる複数種類の吸着ノズルのうち、少なくとも内部流路孔の孔径が最も大きい吸着ノズルを含む上述の大径ノズル群に属する吸着ノズルの内部流路孔に、当該内部流路孔の孔径よりも絞り径の小さい絞り部を設けるようにしている。さらにノズル有無検出手段は、内部流路孔の孔径が最も大
きい吸着ノズルが装着されている状態における流量値に基づいて設定された判定用のしきい値を用いるようにしている。これにより、内部流路孔の孔径の異なる複数種類の吸着ノズルを対象として、吸着ノズルの有無検出を安定して適正に行うことができる。

なお上述例では、真空吸引回路における空気の流れの状態を示す指標値として、流量センサ１４によって検出される流量を用いるようにしているが、この指標値として真空吸引回路内の真空度を用いるようにしてもよい。この構成においては、図８に示すように、ノズル装着部８ｂから真空吸引する真空吸引回路に真空センサ２０を接続し、真空センサ２０によって得られた真空度の検出結果を判定部１７によって判定することにより、ノズル装着部８ｂにおけるノズル装着有無を検出する。この場合においても、吸着ノズル１１２の内部流路孔１１２ｆに絞り部１１２ｇを設けることにより、ノズル有無検出における判定用のしきい値の設定が容易となる。

以下、図９を参照してこの効果について説明する。図９は、真空バルブ１３を開にした状態で真空ポンプ１５を作動させたときの真空センサ２０の計測値の経時変化を示すものであり、絶対圧が低下する方向を真空度が上昇する方向と定義して図示している。ここで曲線Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３は、図６における曲線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３にそれぞれ対応した状態における真空度の経時変化を示している。

この場合においても、真空吸引をＯＮしたタイミングから真空度は上昇し始め、ある時間が経過した後には真空度は真空吸引状態に応じた定常値に収束する。この収束値も真空吸引回路の流路抵抗に依存しているが、この場合には真空吸引回路を構成する流路孔の孔径が小さい程、収束値は大きくなる。図９（ａ）に示す例では、小径ノズルが装置された状態に対応した曲線Ｌ１３が最も高い真空度Ｖ３を示し、ノズルが装着されていない状態に対応した曲線Ｌ１１が最も低い真空度Ｖ１を示す。そして大径ノズルが装着された状態に対応した曲線Ｌ１２の場合には、この大径ノズルの流路抵抗に相当する分だけ真空度が増加した真空度Ｖ２を示す。

ここで図６に示す場合と同様に、真空度Ｖ１と真空度Ｖ２との差は顕著ではなく、真空度Ｖ１と真空度Ｖ２とを切り分けるしきい値の設定が難しく同様に誤検出を招くおそれがある。このような場合にあっても、内部流路孔１１２ｆに絞り部１１２ｇを設けることにより、図９（ｂ）に示すように、曲線Ｌ１２を上方に移動させて曲線Ｌ１２＊に変化させることができ、したがって真空度Ｖ２＊と真空度Ｖ１との差を大きくすることが可能となる。これにより、ノズル無し状態と大径ノズル装着時との間での真空度の差が大きくなり、これらの状態を切り分けるしきい値Ｖｔｈの設定を容易にすることができる。

本発明の電子部品実装装置および電子部品実装方法は、内部流路孔の孔径の異なる複数種類の吸着ノズルを対象として、吸着ノズルの有無検出を安定して適正に行うことができるという効果を有し、電子部品を吸着保持によって基板に実装する電子部品実装の分野に利用可能である。

本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の搭載ヘッドの構成を示す図 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の真空吸引系および制御系の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置に用いられる吸着ノズルの断面図 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置に用いられる吸着ノズルの断面図 本発明の一実施の形態の電子部品実装方法における吸着ノズルの有無検出に用いられる判定用のしきい値の説明図 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の真空吸引系および制御系の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の電子部品実装方法における吸着ノズルの有無検出に用いられる判定用のしきい値の説明図

符号の説明

３ 基板
４ 部品供給部
８ 搭載ヘッド
８ａ 単位搭載ヘッド
８ｂ ノズル装着部
１２、１１２ 吸着ノズル
１２ｄ、１１２ｄ 吸着面
１２ｅ、１１２ｅ 吸着口
１２ｆ、１１２ｆ 内部流路孔
１１２ｇ 絞り部

Claims (2)

1. 部品供給部から搭載ヘッドによって電子部品を真空吸着によりピックアップして基板に実装する電子部品実装装置であって、
   前記搭載ヘッドのノズル装着部に前記電子部品の種類に応じて交換自在に装着され、前記電子部品に当接する吸着面に設けられた吸着口と連通する内部流路孔の孔径が異なる複数種類の吸着ノズルと、前記内部流路孔と真空吸引源とを接続する真空吸引回路と、
   前記吸着ノズルの交換作業後に前記真空吸引回路における空気の流れの状態の指標値を検出し、検出された指標値を予め設定された判定用のしきい値と比較することにより、前記ノズル装着部における当該吸着ノズルの有無を検出するノズル有無検出手段とを備え、
   前記複数種類の吸着ノズルのうち、少なくとも前記孔径が最も大きい吸着ノズルを含む大径ノズル群に属する吸着ノズルの前記内部流路孔には、当該内部流路孔の孔径よりも絞り径の小さい絞り部が設けられており、
   前記ノズル有無検出手段は、前記孔径が最も大きい吸着ノズルが装着されている状態における前記指標値に基づいて設定されたしきい値を用いることを特徴とする電子部品実装装置。
2. 部品供給部から搭載ヘッドによって電子部品を真空吸着によりピックアップして基板に実装する電子部品実装装置において、前記搭載ヘッドのノズル装着部に交換自在に装着される電子部品吸着用の吸着ノズルであって、
   前記電子部品実装装置は、前記電子部品に当接する吸着面に設けられた吸着口と連通する内部流路孔と真空吸引源とを接続する真空吸引回路と、前記吸着ノズルの交換作業後に前記真空吸引回路における空気の流れの状態の指標値を検出し検出された指標値を予め設定された判定用のしきい値と比較することにより前記ノズル装着部における当該吸着ノズルの有無を検出するノズル有無検出手段とを備え、
   前記ノズル装着部に吸着ノズルが装着されていない状態における前記指標値と当該吸着ノズルが装着された状態における前記指標値とを前記しきい値によって切り分けが可能となるように、前記内部流路孔に当該内部流路孔の孔径よりも小さい絞り径の絞り部が設けられていることを特徴とする電子部品吸着用の吸着ノズル。

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