JP2009016512A

JP2009016512A - 吸着センサコントローラ

Info

Publication number: JP2009016512A
Application number: JP2007175759A
Authority: JP
Inventors: Takeatsu Omura; 雄厚大村; Yoshihiro Takahashi; 義広高橋
Original assignee: Koganei Corp
Current assignee: Koganei Corp
Priority date: 2007-07-04
Filing date: 2007-07-04
Publication date: 2009-01-22

Abstract

【課題】電子部品がノズルに吸着されたか否かを流量センサと圧力センサのいずれをも使用することができる吸着センサコントローラを提供する。
【解決手段】この吸着センサコントローラは、電子部品をノズルに真空吸着して搬送するための装置に適用される。吸着検出センサ２５としては圧力センサと流量センサのいずれをも使用することができる。吸着センサコントローラ２６のセンサ特性記憶部３３には、圧力センサの特性データと流量センサの特性データとが格納されており、圧力センサと流量センサのいずれが吸着検出センサとして使用されても、センサ特性とセンサ出力値とに基づいてノズルに電子部品が吸着された状態であるか否かを判定することができる。
【選択図】図６

Description

本発明はＩＣチップ等の電子部品をワークとしてこれを真空吸着するノズルにワークが吸着した状態であるか否かを判定する吸着センサコントローラに関し、特に電子部品を吸着する吸着検出センサとして圧力センサと流量センサとのいずれをも使用できる吸着センサコントローラに関する。

ＩＣチップ等の電子部品を検査ボードに搭載したり、実装基板に電子部品を搭載するために、電子部品を真空吸着して搬送する吸着搬送装置が使用されている。吸着搬送装置は電子部品を真空吸着する吸着具としてのノズルを有し、ノズルに負圧空気つまり真空を供給することにより電子部品がノズルの先端に吸着され、ノズルによって電子部品は搬送されて所定の位置に配置される。このようなワークのピックアップ工程とプレイス工程とを有する吸着搬送装置には、ノズルの先端に電子部品が吸着されたことを自動的に検出するために、吸着検出センサが用いられている。この吸着検出センサには、ノズル内流路の空気の圧力を検出する圧力センサ（特許文献１参照）と、ノズル内流路の空気の流量を検出する流量センサ（特許文献２参照）とがある。圧力センサはノズル内流路の真空圧力に応じて出力信号を出力し、出力信号に基づいて所定の真空度の範囲となっているときにノズルに電子部品が吸着されていると判定される。一方、流量センサはノズル内流路の空気流量に応じて出力信号を出力し、出力信号に基づいて流量が所定の範囲内となっているときにノズルに電子部品が吸着されていると判定される。この判定は吸着検出センサからの信号に基づいて吸着センサコントローラにより判定される。
特開平１１−２１４８９３号公報特開２００５−２６２３５１号公報

電子部品の吸着を検出するために、圧力センサを使用するか流量センサを使用するかは、電子部品の種類やサイズ等によって決定されている。電子部品が比較的大きな場合や電子部品の表面とノズルの先端面との密着度が高い場合には、圧力センサにより電子部品の吸着を検出することができるのに対し、ノズルに電子部品が吸着された状態のもとでノズル先端面から空気が流入してしまうようなリーク現象が発生する場合、例えば電子部品の１辺が１mm〜数mm程度の小型のＩＣチップの場合には、吸着前後で圧力差が大きくならないので、圧力センサを用いて検出することができずに流量センサが使用される。

吸着搬送装置の吸着センサコントローラには、吸着検出を圧力センサにより判定するタイプと流量センサにより判定するタイプとがあり、吸着センサコントローラは電子部品の種類に応じていずれのタイプの吸着検出センサを使用するかが決定されている。しかも、ノズルに供給される負圧空気の圧力や流量が電子部品の種類によって異なる。例えば、比較的大型の電子部品を吸着搬送する場合には真空度が高められるとともに流量が多く設定されることになり、同一の吸着搬送装置により比較的小型の電子部品を吸着搬送するには、供給される負圧空気の真空度が低下されるととも流量は少なく設定される。

吸着搬送装置により搬送される電子部品の種類が変更されることにより圧力センサによっては吸着検出ができずに流量センサを用いないと吸着検出ができない場合がある。また、１台の吸着搬送装置には通常、それぞれ電子部品を吸着するために複数のノズルが設けられており、それぞれのノズルが相互に種類の相違した電子部品を搬送する場合もある。そのような場合には、ノズルに吸着される電子部品の種類によっては流量センサと圧力センサとを混在させて１台の吸着搬送装置に使用すると吸着搬送効率を高めることができる場合がある。

本発明の目的は、電子部品がノズルに吸着されたか否かを検出判定するのに、流量センサと圧力センサのいずれをも使用することができる吸着センサコントローラを提供することにある。

本発明の他の目的は、電子部品がノズルに吸着されたか否かを検出するために特性が相違する複数種類のセンサを使用することができる吸着センサコントローラを提供することにある。

本発明の吸着センサコントローラは、電子部品を真空吸着するノズルに前記電子部品が吸着されたか否かを判定する吸着センサコントローラであって、前記ノズル内流路の空気圧力を検出する圧力センサの出力信号と前記ノズル内流路の圧力との関係である圧力センサの特性データ、および前記ノズル内流路の空気流量を検出する流量センサの出力信号と前記ノズル内流路の空気流量との関係である流量センサの特性データを格納するセンサ特性記憶部と、前記ノズルの流路状態を検出する吸着検出センサの特性が前記センサ特性記憶部に格納されたどのセンサ特性に該当するかを選択するセンサ種別入力手段と、前記センサ種別入力手段によって選択されたセンサ特性とセンサからの前記出力信号とに基づいてセンサ出力値を演算するセンサ出力値演算部と、前記センサ出力値が前記ノズルに電子部品が吸着された状態の値であるか否かを判定して吸着検出信号を出力する吸着演算部とを有することを特徴とする。

本発明の吸着センサコントローラは、前記センサ出力値が前記ノズルに電子部品が吸着された状態の値であるか否かを判定するしきい値を入力するしきい値入力手段を有することを特徴とする。

本発明の吸着センサコントローラは、前記センサ出力値を表示する表示部を有することを特徴とする。

本発明の吸着センサコントローラは、前記センサ特性記憶部に複数の圧力センサ特性を格納することを特徴とする。

本発明の吸着センサコントローラは、前記センサ特性記憶部に複数の流量センサ特性を格納することを特徴とする。

本発明の吸着センサコントローラは、外部のコントローラとの間で信号の送受信を送る外部通信部を有し、前記外部のコントローラに対して前記センサ出力値を送るとともに、前記センサ出力値が前記ノズルに電子部品が吸着された状態の値であるか否かを判定するしきい値を前記外部のコントローラから入力することを特徴とする。

本発明によれば、電子部品を真空吸着するためのノズルに電子部品が吸着されたか否かを検出する吸着検出センサとして、電子部品つまりワークの種類に応じて、圧力センサと流量センサとのいずれをも使用することができ、種々の種類やサイズの電子部品の吸着搬送を行うことができる。いずれのタイプの吸着検出センサが使用される場合でも、吸着センサコントローラに設けられた入力手段を操作することによって、電子部品を真空吸着するノズルに使用される吸着検出センサの種類に合わせてノズル内の空気の圧力や流量を演算することができる。しかも、圧力や流量が所定のしきい値となったことを判定して外部に信号を送って、ノズルへの負圧空気の供給と供給停止が制御される。

圧力センサと流量センサとについては、それぞれ検出範囲が相違する複数の吸着検出センサを使用することができる。これにより、１台の吸着センサコントローラにより複数の種類の電子部品について吸着状態の判定を行うことができる。

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。図１は本発明の一実施の形態である吸着センサコントローラが設けられた吸着搬送装置におけるノズルの上下動部を示す概略図であり、図２はノズルに対して負圧空気と正圧空気を供給するための空気圧回路とコントローラ等との関係を示す図である。

吸着搬送装置は、図１に示されるように、水平方向に移動自在となった搬送ヘッド１を有し、その搬送ヘッド１には空気圧シリンダ２が設けられており、空気圧シリンダ２により上下方向に駆動されるピストンロッド３には、電子部品Ｗを真空吸着する吸着具つまりノズル１０が設けられている。図１は１つの空気圧シリンダ２を示すが、搬送ヘッド１には複数の空気圧シリンダ２が設けられ、それぞれの空気圧シリンダ２のピストンロッド３にはノズル１０が設けられており、それぞれのノズル１０は上下動手段としての空気圧シリンダ２により上下動自在となっている。ノズル１０により部品収容部Ｂ１から部品搭載部Ｂ２に電子部品Ｗを搬送して搭載するには、搬送ヘッド１を水平移動してノズル１０を部品収容部Ｂ１に位置決め移動した後にノズル１０を下降移動させ、電子部品Ｗをノズル１０により真空吸着する。次いで、ノズル１０を上昇移動させるととも搬送ヘッド１を水平移動させることにより電子部品Ｗを部品搭載部Ｂ２にまで搬送する。この状態のもとで、ノズル１０を下降移動させることにより特定の位置に電子部品Ｗを搭載することができる。

搬送ヘッドには任意の数のノズル１０が設けられている。図２においては、搬送ヘッドに設けられる複数のノズル１０のうち、符号（ａ）（ｂ）（ｎ）が付された３つのノズル１０が示されている。それぞれのノズル１０に対応させて真空供給制御弁１１と真空破壊制御弁１２とが搬送ヘッド１に設けられている。ノズル１０の内部流路つまり着脱流路１３は、真空供給制御弁１１を介して真空供給路１４に接続され、真空破壊制御弁１２を介して正圧供給路１５に接続されている。それぞれの真空供給路１４は真空ポンプ等からなる共通の真空供給源１６に接続され、それぞれの正圧供給路１５はコンプレッサ等からなる共通の正圧供給源１７に図示しないフィルタや調圧弁を介して接続されている。

それぞれの真空供給制御弁１１は、真空供給路１４に連通する真空供給ポートＶＳと、着脱流路１３に連通する真空ポートＶと、外部に連通する大気開放ポートＴとを有する電磁弁であり、ソレノイド２１を有している。それぞれの真空供給制御弁１１は、ソレノイド２１へ通電すると真空供給ポートＶＳと真空ポートＶとを連通させる位置に作動し、通電を停止させると真空供給ポートＶＳと真空ポートＶとの連通を遮断して真空ポートＶと大気開放ポートＴとを連通させる位置に作動する。ソレノイド２１へ通電すると、ノズル１０内の着脱流路１３には真空供給源１６からの負圧空気つまり真空が供給される。

それぞれの真空破壊制御弁１２は、正圧供給路１５に連通する正圧ポートＰと、着脱流路１３に連通する出力ポートＡとを有する電磁弁であり、ソレノイド２２を有している。それぞれの真空破壊制御弁１２は、ソレノイド２２に通電すると正圧ポートＰと出力ポートＡとを連通させる位置に作動し、通電を停止させると正圧ポートＰと出力ポートＡとの連通を遮断する位置に作動する。ソレノイド２２へ通電すると、ノズル１０内の着脱流路１３には正圧空気が真空破壊用の空気として供給される。出力ポートＡから吐出された圧縮空気は可変絞り２３により絞られた後に着脱流路１３に供給される。

図２においてはノズル１０の作動状態を示すために、３つのノズル１０（ａ）〜１０（ｎ）がそれぞれ異なった状態として示されている。ノズル１０（ａ）は電子部品Ｗを真空吸着した状態となっており、このときには真空供給制御弁１１のソレノイド２１に駆動信号が供給され、着脱流路１３には負圧空気が供給されている。ノズル１０（ｂ）は吸着した電子部品Ｗを所定の搭載位置において離した状態となっており、このときには真空供給制御弁１１のソレノイド２１への通電が停止され、真空破壊制御弁１２のソレノイド２２に駆動信号が供給される。図２に示されるノズル１０（ｎ）は、それぞれのソレノイド２１，２２に対する通電が停止されており、着脱流路１３は大気開放状態となっている。それぞれのソレノイド２１，２２に対する駆動信号の供給と供給停止は、ソレノイドコントローラ２４からの信号により制御される。

それぞれのノズル１０に電子部品Ｗが真空吸着された状態となっているか否か、およびノズル１０から電子部品Ｗが確実に離れた状態となっているか否かを検出するために、それぞれのノズル１０に対応させて搬送ヘッドには吸着検出センサ２５が設けられており、それぞれの吸着検出センサ２５からの検出信号は吸着センサコントローラ２６に送られるようになっている。

ソレノイドコントローラ２４および吸着センサコントローラ２６は外部のメインコントローラ２７にそれぞれ接続されており、ノズル１０をそれぞれ上下動させるための空気圧シリンダに対する圧縮空気の給排はメインコントローラ２７からの制御信号により制御される。ソレノイドコントローラ２４にはメインコントローラ２７からオンオフの制御信号が送られて、ソレノイドコントローラ２４からそれぞれのソレノイド２１，２２に駆動信号が送られる。メインコントローラ２７には吸着センサコントローラ２６から検出信号が送られる。

吸着検出センサ２５としては、圧力センサと流量センサのいずれも使用することができ、搬送ヘッドにはいずれのタイプのセンサをも着脱自在に装着されるようになっている。

図３（Ａ）はノズルにより電子部品を吸着搬送する場合におけるノズル内流路の圧力変化と圧力センサ２５ａに基づく吸着判定タイミングとの関係を示すタイムチャートであり、図３（Ｂ）はノズルにより電子部品を吸着搬送する場合におけるノズル内空気流量の変化と流量センサ２５ｂに基づく吸着判定タイミングとの関係示すタイムチャートである。

図３（Ａ）に示すように、真空供給制御弁１１に駆動電流を供給してノズル１０に負圧空気を供給した状態のもとでノズル１０を電子部品Ｗに接近させると、着脱流路１３内の圧力が大気圧よりも低下し、着脱流路１３内の真空度が高くなる。着脱流路１３内の真空度が所定値Ｐonよりも高くなったことが圧力センサ２５ａからの信号に基づいて吸着センサコントローラ２６により検出されると、ノズル１０の先端に電子部品Ｗが真空吸着（オン）されたと判定される。オン判定がなされると、その信号がメインコントローラ２７に送られることにより、オン信号に基づいてノズル１０を上下動する空気圧シリンダ２の作動が制御されるとともに搬送ヘッド１が駆動され、電子部品Ｗはノズル１０により搬送されて所定の部品搭載位置まで搬送される。部品搭載位置まで搬送されたノズル１０は下降移動され、電子部品Ｗが所定の位置に位置決めされる。

電子部品Ｗが所定の位置に位置決めされた後に、真空供給制御弁１１に対する通電を停止し、さらに真空破壊制御弁１２に対して通電すると、ノズル１０内の着脱流路１３内の真空は破壊され、所定の位置に位置決めされた電子部品Ｗはノズル１０から離れて所定の位置に搭載される。真空供給制御弁１１に対する通電を停止するとともに、真空破壊制御弁１２に対して通電すると、圧力センサ２５ａにより検出される着脱流路１３内の圧力は図３（Ａ）に示すように大気圧に向けて上昇し真空度が低くなる。着脱流路１３内の真空度が所定値Ｐoffまで低下したら、ノズル１０の先端から電子部品Ｗが離れた（オフ）と吸着センサコントローラ２６により圧力センサ２５ａからの検出信号に基づいて判定され、真空破壊制御弁１２に対する通電も停止される。

このように、電子部品Ｗの真空吸着を判定する所定値Ｐonと、ノズル１０からの電子部品の吸着離脱を判定する所定値Ｐoffとを相違させてオンオフ値にヒステリシスを持たせるとともに、吸着判定の所定値Ｐonは吸着離脱判定の所定値Ｐoffよりも高真空値に設定されている。これにより、吸着判定の誤動作を無くして確実に吸着判定を行うことができる。圧力センサ２５ａが使用されるときには、ノズル１０への電子部品の吸着時と吸着離脱時の判定の圧力値にヒステリシスを持たせているので、判定モードをヒステリシスモードと言う。

図３（Ｂ）に示すように、ノズル１０を電子部品Ｗに接触させた状態のもとで真空供給制御弁１１に駆動電流を供給してノズル１０に負圧空気を供給すると、ノズル１０と電子部品Ｗとの間の隙間を介して着脱流路１３内に外部からリーク空気が流入する。着脱流路１３内へのリーク流量が所定の判定流量Ｌ(1)とこれよりも少ない所定の判定流量Ｌ(2)の範囲となったときには、ノズル１０の先端に電子部品Ｗが真空吸着（オン）されたことが、流量センサ２５ｂからの検出信号に基づいて吸着センサコントローラ２６により判定される。オン判定がなされると、上述した圧力センサ２５ａと同様に、その信号がメインコントローラ２７に送られる。流量センサ２５ｂは、ノズル１０の先端と電子部品Ｗとの間にリークが存在する場合に使用されるので、上述のように、流量がＬ(1)とＬ(2)の間の値となったときに、電子部品Ｗがノズル１０に吸着したと判定する。

電子部品Ｗが所定の位置に位置決めされた後に、真空供給制御弁１１に対する通電を停止し、さらに真空破壊制御弁１２に対して通電すると、ノズル１０内の着脱流路１３内の真空は破壊され、所定の位置に位置決めされた電子部品Ｗはノズル１０から離れて所定の位置に搭載される。真空供給制御弁１１に対する通電を停止するとともに、真空破壊制御弁１２に対して通電すると、ノズル１０内の着脱流路１３における空気流量は判定流量Ｌ(2)よりも低下する。着脱流路１３内の空気の流量が判定流量Ｌ(2)よりも低下したら、流量センサ２５ｂからの検出信号に基づいて吸着センサコントローラ２６によりノズル１０の先端から電子部品Ｗが離れた（オフ）と判定される。

このように、流量センサ２５ｂが使用されるときには、着脱流路１３内の空気の流量が判定流量Ｌ(1)よりも小さく、判定流量Ｌ(2)よりも大きくなっているときに、電子部品Ｗがノズル１０に吸着していると判定する。このように、流量センサ２５ｂが使用されるときの判定モードをウインドコンパレータモードと言い、このモードで流量を判定することによって、ノズル１０と電子部品Ｗとの間にリークが存在する場合でも電子部品の吸着状態を確実に判定することができる。

流量センサ２５ｂが使用される場合には、図３（Ｂ）に示すように、ノズル１０を電子部品Ｗに接触させるかほぼ接触させた状態のもとで着脱流路１３に負圧空気を供給するようにしており、この場合を接触後吸引方式と言う。これに対し、図３（Ａ）に示すようにノズル１０に負圧空気を供給した状態のもとでノズル１０を電子部品に接近させるようにする吸着搬送方式を吸引後接触方式と言う。流量センサ２５ｂを使用するウインドコンパレータモードにおいても、図３（Ａ）に示すように吸引後接触方式としても良く、その場合には流量センサ２５ｂのセンサ出力信号は図３（Ｂ）とは相違する。同様に、圧力センサ２５ａが使用されるヒステリシスモードにおいても、図３（Ｂ）に示すように接触後吸引方式としても良い。

図４は圧力センサ２５ａの圧力センサ特性のデータと、流量センサ２５ｂの流量センサ特性のデータを示す表である。

図４には２種類の圧力センサ２５ａの圧力センサ特性データが示されており、１つはゲージ圧が0.0ｋＰａから−101.3ｋＰａの間で作動する圧力センサであり、他の１つはゲージ圧が1000ｋＰａから−100ｋＰａの間で作動する圧力センサである。それぞれの圧力センサ２５ａは、検出する圧力に応じて１Ｖ〜５Ｖの間の検出信号を出力する。つまり、１つの圧力センサ２５ａ(1)は、0.0ｋＰａの圧力のときに１Ｖの信号を出力し、−101.3ｋＰａの圧力のときに５Ｖの信号を出力し、これらの間の圧力を検出したときには、その値に応じた中間の信号を出力する。他の１つの圧力センサ２５ａ(2)は、1000ｋＰａの圧力のときに１Ｖの信号を出力し、−100ｋＰａの圧力のときに５Ｖの信号を出力し、これらの間の圧力を検出したときには、その値に応じた中間の信号を出力する。

図４には３種類の流量センサ２５ｂの流量センサ特性データが示されており、流量センサ２５ｂ(1)は、空気流量が−3.00Ｌ／minから3.00Ｌ／minの間で作動する流量センサであり、−3.00Ｌ／minの空気流量のときに１Ｖの信号を出力し、3.00Ｌ／minの空気流量のときに５Ｖの信号を出力し、これらの間の流量を検出したときには、その値に応じた中間の信号を出力する。流量センサ２５ｂ(2)は、空気流量が0.00Ｌ／minから10.00Ｌ／minの間で作動する流量センサであり、0.00Ｌ／minの空気流量のときに１Ｖの信号を出力し、10.00Ｌ／minの空気流量のときに５Ｖの信号を出力し、これらの間の流量を検出したときには、その値に応じた中間の信号を出力する。流量センサ２５ｂ(3)は、空気流量が−500ｍＬ／minから500ｍＬ／minの間で作動する流量センサであり、−500ｍＬ／minの空気流量のときに１Ｖの信号を出力し、500ｍＬ／minの空気流量のときに５Ｖの信号を出力し、これらの間の流量を検出したときには、その値に応じた中間の信号を出力する。図４において、流量を示すマイナス「−」は、ノズル１０から外部に向けて空気が流れる場合を示し、プラスはノズル１０の着脱流路１３を負圧状態とすることにより、外部からノズル１０に空気が流れる場合を示している。

図４は圧力センサ２５ａのノズル内流路の圧力値と出力信号値との関係を示す圧力センサ特性データの２例を示し、流量センサ２５ｂのノズル内流路の流量値と出力信号値との関係を示す流量センサ特性データ他の３例を示しているが、それぞれの圧力センサ２５ａ、流量センサ２５ｂについて任意の特性のものを使用することができる。

図５は図２に示した吸着センサコントローラ２６の外観を示す斜視図であり、図６は吸着センサコントローラ２６の回路構成を示すブロック図である。

図５に示すように、吸着センサコントローラ２６はコントロールボックス３０内に設けられており、コントロールボックス３０の背面側には、吸着検出センサ２５としての圧力センサ２５ａと流量センサ２５ｂとがそれぞれ着脱自在に接続されるようになっている。

図６に示すように、圧力センサ２５ａまたは流量センサ２５ｂからなる吸着検出センサ２５からの検出信号であるアナログ信号をデジタル信号に変換するために、吸着センサコントローラ２６はＡ／Ｄコンバータ３１を有している。このＡ／Ｄコンバータ３１の出力はメモリを有するマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）３２に送られる。マイクロプロセッサ３２のメモリ部にはセンサ特性記憶部３３が設けられており、センサ特性記憶部３３には、図４に示した圧力センサ特性のデータと流量センサ特性のデータとがそれぞれテーブルデータとして格納されている。

吸着センサコントローラ２６には、図６に示すように、入力手段としてキー入力部３４が設けられている。このキー入力部３４は、番号１〜ｎで示される各々の吸着検出センサ２５が圧力センサ２５ａであるか、あるいは流量センサ２５ｂであるかを入力するために、図５に示すように、数値増加キー３４ａと数値減少キー３４ｂとセットキー３４ｃとを有している。これらのキーを操作することにより、図２および図６に示すそれぞれの吸着検出センサ２５について圧力センサ２５ａであるか流量センサ２５ｂであるかを入力することができるとともに、複数の圧力センサ２５ａのうちどのような特性の圧力センサであるかを入力することができ、複数の流量センサ２５ｂのうちどのような特性の圧力センサであるかを入力することができる。このように、キー入力部３４はセンサ種別入力手段となっている。さらに、このキー入力部３４を操作することにより、圧力センサ２５ａが使用される場合のしきい値であるＰon値とＰoff値とが入力され、流量センサ２５ｂが使用される場合のしきい値である判定流量Ｌ(1)の値と判定流量Ｌ(2)の値とが入力される。入力されたそれぞれのしきい値はメモリに格納される。

したがって、例えば、図４に示す５種類の吸着検出センサ２５が用意されており、これらの中からいずれかのセンサが使用される場合には、５つのセンサについての特性データがメモリに格納されており、キー入力部３４を操作することにより、それぞれの吸着検出センサについて手動でその種別を入力することができ、入力されたセンサ種別はそれぞれについてメモリに記憶される。さらに、それぞれのしきい値はキー入力部３４の操作によりメモリに記憶される。

図２に示したノズル１０（ａ）の吸着検出センサ２５として図４に示した圧力センサ２５ａ(1)を使用する場合には、センサ種別入力手段としてのキー入力部３４のキー操作により予め圧力センサ２５ａ(1)であることが入力されている。したがって、圧力センサ２５ａ(1)から出力信号が吸着センサコントローラ２６に送られてくると、メモリ内に格納された圧力センサ特性を読み出して出力信号値とノズル内流路の圧力値との関係からノズル内流路の圧力値がセンサ出力値演算部としてのマイクロプロセッサ３２により演算される。

圧力センサ２５ａについては、図３（Ａ）に示す真空吸着を判定する所定値（Ｐon値）と吸着離脱を判定する所定値（Ｐoff値）とがしきい値としてメモリに格納されており、圧力センサ出力値が電子部品の真空吸着を判定する所定値Ｐonとなったときには、図３（Ａ）に示すように、センサ出力ＯＮ信号がスイッチ出力部３５からメインコントローラ２７に出力される。一方、圧力センサ出力値が電子部品Ｗの離脱を判定する所定値Ｐoffとなったときには、センサ出力OFF信号がスイッチ出力部３５からメインコントローラ２７に出力される。圧力センサ出力値と所定値とがマイクロプロセッサ３２によって比較されて電子部品がノズル１０に吸着された状態であるか、あるいは吸着されていない状態であるかを判定して吸着検出信号を出力しており、マイクロプロセッサ３２は吸着演算部となっている。

図２に示したノズル１０（ｂ）の吸着検出センサ２５として図４に示した流量センサ２５ｂ(1)を使用する場合には、センサ種別入力手段としてのキー入力部３４のキー操作により予め流量センサ２５ｂ(1)であることが入力されている。したがって、流量センサ２５ｂ(1)から出力信号が吸着センサコントローラ２６に送られてくると、メモリ内に格納された流量センサ特性を読み出して出力信号値とノズル内流路の流量値との関係からノズル内流路の流量値がセンサ出力値演算部としてのマイクロプロセッサ３２により演算される。

流量センサ２５ｂについては、図３（Ｂ）に示す流量値Ｌ(1)、Ｌ(2)がメモリに格納されており、流量センサ出力値が流量値Ｌ(1)とＬ(2)の間の値となったときには、図３（Ｂ）に示すように、オン信号がスイッチ出力部３５からメインコントローラ２７に出力され、流量値Ｌ(2)よりも流量が低下した場合および流量値Ｌ(1)よりも流量が増加した場合には、それぞれオフ信号がスイッチ出力部３５からメインコントローラ２７に出力される。吸着演算部としてのマイクロプロセッサ３２により流量センサ出力値と所定値とが比較されて電子部品がノズル１０に吸着された状態であるか、あるいは吸着されていない状態であるかが判定される。

吸着センサコントローラ２６には図６に示すように外部通信部３６と表示部３７が設けられており、外部通信部３６からはメインコントローラ２７に信号が送られるとともに、メインコントローラ２７から信号が入力されるようになっている。メインコントローラ２７に対しては外部通信部３６から吸着検出センサ２５の出力信号が送られる。また、上述したしきい値はメインコントローラ２７に設けられた入力キーによっても入力することができるようになっており、メインコントローラ２７からの入力信号は外部通信部３６からマイクロプロセッサ３２に送られる。

表示部３７には圧力センサ２５ａの出力信号に基づいて演算される圧力値と流量センサ２５ｂからの出力信号に基づいて演算される流量値が表示されるようになっており、上述したしきい値を入力する際には、入力値が表示部３７に表示される。図５に示すように、吸着センサコントローラ２６に４つの吸着検出センサが取り付けられる場合には、４つの吸着検出センサに対応して４つのセンサ表示ランプ３８が設けられており、表示部３７に点灯表示された圧力値ないし流量値がどの吸着検出センサであるかをセンサ表示ランプ３８が点灯表示する。センサ表示ランプ３８はそれぞれＬＥＤにより形成されている。

本発明の一実施の形態である吸着センサコントローラが設けられた吸着搬送装置におけるノズルの上下動部を示す概略図である。ノズルに対して負圧空気と正圧空気を供給するための空気圧回路とコントローラ等との関係を示す図である。（Ａ）はノズルにより電子部品を吸着搬送する場合におけるノズル内流路の圧力変化と圧力センサに基づく吸着判定タイミングとの関係を示すタイムチャートであり、（Ｂ）はノズルにより電子部品を吸着搬送する場合におけるノズル内空気流量の変化と流量センサに基づく吸着判定タイミングとの関係示すタイムチャートである。圧力センサの圧力センサ特性のデータと、流量センサの流量センサ特性のデータを示す表である。図２に示した吸着センサコントローラの外観を示す斜視図である。吸着センサコントローラの回路構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０ノズル
１１真空供給制御弁
１２真空破壊制御弁
１３着脱流路
１４真空供給路
１５正圧供給路
１６真空供給源
１７正圧供給源
２１，２２ソレノイド
２３可変絞り
２４ソレノイドコントローラ
２５吸着検出センサ
２５ａ圧力センサ
２５ｂ流量センサ
２６吸着センサコントローラ
２７メインコントローラ
３２マイクロプロセッサ（演算部）
３３センサ特性記憶部（記憶部）
３４キー入力部（センサ種別入力手段、しきい値入力手段）

Claims

電子部品を真空吸着するノズルに前記電子部品が吸着されたか否かを判定する吸着センサコントローラであって、
前記ノズル内流路の空気圧力を検出する圧力センサの出力信号と前記ノズル内流路の圧力との関係である圧力センサの特性データ、および前記ノズル内流路の空気流量を検出する流量センサの出力信号と前記ノズル内流路の空気流量との関係である流量センサの特性データを格納するセンサ特性記憶部と、
前記ノズルの流路状態を検出する吸着検出センサの特性が前記センサ特性記憶部に格納されたどのセンサ特性に該当するかを選択するセンサ種別入力手段と、
前記センサ種別入力手段によって選択されたセンサ特性とセンサからの前記出力信号とに基づいてセンサ出力値を演算するセンサ出力値演算部と、
前記センサ出力値が前記ノズルに電子部品が吸着された状態の値であるか否かを判定して吸着検出信号を出力する吸着演算部とを有することを特徴とする吸着センサコントローラ。
請求項１記載の吸着センサコントローラにおいて、前記センサ出力値が前記ノズルに電子部品が吸着された状態の値であるか否かを判定するしきい値を入力するしきい値入力手段を有することを特徴とする吸着センサコントローラ。
請求項１または２記載の吸着センサコントローラにおいて、前記センサ出力値を表示する表示部を有することを特徴とする吸着センサコントローラ。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸着センサコントローラにおいて、前記センサ特性記憶部に複数の圧力センサ特性を格納することを特徴とする吸着センサコントローラ。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の吸着センサコントローラにおいて、前記センサ特性記憶部に複数の流量センサ特性を格納することを特徴とする吸着センサコントローラ。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の吸着センサコントローラにおいて、外部のコントローラとの間で信号の送受信を送る外部通信部を有し、前記外部のコントローラに対して前記センサ出力値を送るとともに、前記センサ出力値が前記ノズルに電子部品が吸着された状態の値であるか否かを判定するしきい値を前記外部のコントローラから入力することを特徴とする吸着センサコントローラ。