JP2009081461A

JP2009081461A - 電子部品装着装置

Info

Publication number: JP2009081461A
Application number: JP2008312766A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kurata; 健士蔵田; Ikuo Takemura; 郁夫竹村; Shigeru Iida; 茂飯田; Hiroyuki Watanabe; 裕之渡邊; Yoshinori Kano; 良則狩野
Original assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Priority date: 2008-12-08
Filing date: 2008-12-08
Publication date: 2009-04-16
Anticipated expiration: 2022-12-10
Also published as: JP4524321B2

Abstract

【課題】吸着ノズル自体が装着ヘッドから脱落している場合、或いは装着ノズルが脱落しかかっている場合を判断することが可能な電子部品装着装置を提供する。
【解決手段】プリント基板への装着動作後、ラインセンサユニット９６の出力が読み出され、ＣＰＵ９３は、ホールドメモリに格納された値と比較すべき吸着ノズル９の下端レベルとを比較し、その差に基づいて吸着ノズル９自体が装着ヘッドに装着されていない、即ち脱落している場合、逆に下端レベルが低すぎ脱落しかかっている場合を判断する。
【選択図】図７

Description

本発明は、部品供給ユニットから吸着ノズルにより電子部品を取出してプリント基板上に装着する電子部品装着装置に関する。

この種の電子部品装着装置は、吸着ノズルの有無検出のためにファイバーセンサを使用している。また、例えば特許文献１などに開示されているが、吸着ノズル下端レベルの補正は部品吸着後の部品立ち検出センサ（ラインセンサ）で行われる。
特開２００１−１０２７９９号公報

しかしながら、このような従来の電子部品装着装置では、プリント基板への装着動作後、吸着ノズル自体が装着ヘッドに装着されていない、即ち脱落している場合、或いは装着ノズルが脱落しかかっている場合を判断できなかった。

そこで本発明は、プリント基板への装着動作後、吸着ノズル自体が装着ヘッドから脱落している場合、或いは装着ノズルが脱落しかかっている場合を判断することを目的とする。

このため第１の発明は、部品供給ユニットから吸着ノズルにより電子部品を取出してプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記プリント基板への装着動作後の前記吸着ノズル下部のレベルを計測するレベル検出センサと、該レベル検出センサにより計測されたレベルが一定レベルを超えた場合には前記吸着ノズルが脱落しかかっているものと判断する判断装置とを設けたことを特徴とする。

第２の発明は、部品供給ユニットから吸着ノズルにより電子部品を取出してプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記プリント基板への装着動作後の前記吸着ノズル下部のレベルを計測するレベル検出センサと、該レベル検出センサにより計測されたレベルが一定レベルより少ない場合には前記吸着ノズルが脱落したものと判断する判断装置とを設けたことを特徴とする部品供給装置。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記レベル検出センサはラインセンサであることを特徴とする。

本発明は、プリント基板への装着動作後、吸着ノズル自体が装着ヘッドから脱落している場合、或いは装着ノズルが脱落しかかっている場合を判断することができる。

以下、添付図面を参照して、電子部品装着装置について説明する。

この電子部品装着装置は、いわゆる多機能型チップマウンタであり、各種電子部品をプリント基板Ｐに実装できる。

図１は電子部品装着装置の平面図であり、電子部品装着装置本体１は、電子部品装着装置が構成される。

図１及び図２に示すように、この高速型電子部品装着装置１は、装置本体２を挟んで相互に平行に、電子部品Ａを供給する供給系３と、電子部品Ａをプリント基板Ｂに装着する装着系４とを配して構成されており、供給系３は電子部品供給装置３Ａで構成されている。

装置本体２には、駆動系の主体を為すインデックスユニット６と、これに連結された回転テーブル７と、この回転テーブル７の外周部に搭載した複数個（例えば１２個）の装着ヘッド８とが設けられており、この回転テーブル７はインデックスユニット６により、複数の吸着ノズル９を備えた装着ヘッド８の個数に対応する間欠ピッチで間欠回転される。回転テーブル７が間欠回転すると、各装着ヘッド８に搭載した任意の吸着ノズル９が供給系３及び装着系４に適宜臨み、供給系３から供給された電子部品Ａを吸着した後、装着系４に回転搬送し、装着系４に導入したプリント基板Ｂにこれを装着する。

図３に示すように、供給系３を構成する電子部品供給装置３Ａは、左右方向に長い機台１１と、機台１１上にスライド自在に搭載した４つのスライドベース（ユニットベース）１２と、各スライドベース１２に着脱自在に装着した多数の部品供給ユニット１３と、機台１１と各スライドベース１２との間に組み込んだリニアモータ１４とを備えている。４つのスライドベース１２は、その２つを一組として機台１１の左右に配置され、各組のスライドベース１２、１２を介して２組の部品供給ユニット１３群を交互に装置本体２に臨ませるようにしている。即ち、それぞれ多数の部品供給ユニット１３を搭載した片側２つのスライドベース１２、１２が、装置本体２の位置に移動（スライド）して部品供給動作している間に、ホーム（原点）位置にある他方の２つのスライドベース１２、１２上では、次の作業に向けて部品供給ユニット１３の交換作業が行われる。

各部品供給ユニット１３は薄手に形成され、この薄手に形成された多数の部品供給ユニット１３は、スライドベース１２の上面に狭い間隙を存して横並び搭載されている。この場合、各部品供給ユニット１３は、スライドベース１２の上面に位置決めされ、且つレバー操作により着脱自在に装着されている。そして、スライドベース１２に装着された部品供給ユニット１３の先端部には、電子部品Ａを吸着すべく、装置本体２の装着ヘッド８（吸着ノズル９）が臨むようになっている。部品供給ユニット１３には、所定のピッチで電子部品Ａが装填されたキャリアテープが、テープリール１６に巻回された状態で搭載されており、電子部品Ａは、テープリール１６から繰り出されたキャリアテープからカバーテープが剥離されて（カバーテープリール１５に巻かれ）、吸着ノズル９により吸着されていく。

スライドベース１２は、左右の接合部材２１ａ、２１ｂを介して位置決め固定された上側のベースブロック２２と下側のスライドブロック２３とで構成されている。ベースブロック２２の上面には、上記の部品供給ユニット１３が装着され、スライドブロック２３の下面には左右一対のスライダ２４ａ、２４ｂが設けられている。ベースブロック２２は、水平部２６と傾斜部２７とで一体に形成され、水平部２７に装着された部品供給ユニット１３に対し傾斜部２７は、テープリール１６を逃げた位置に配設されている。

スライドブロック２３は、上水平部２９と垂直部３０と下水平部３１とで、断面クランク状に一体に形成され、また垂直部３０から下水平部３１にかけてその外側には放熱フィンを避けるように切り欠かれた適宜数のリブ部３２が形成されている。上水平部２９は、一方の接合部材２１ａを介してベースブロック２２の水平部２６を支持し、リブ部３２は他方の接合部材２１ｂを介してベースブロック２２の傾斜部２７を支持している。また、上水平部２９の外端部下面には上記の第１のスライダ２４ａが固定されると共に、下水平部３１の外端部下面には上記の第２のスライダ２４ｂが固定されている。

前記機台１１は、機台本体４１と鉛直ブロック４２とで構成され、鉛直ブロック４２の端部上面には、第１のスライダ２４ａが係合する第１のスライドレール４３ａが取り付けられ、機台本体４１の端部上面には、第２のスライダ２４ｂが係合する第２のスライドレール４３ｂが取り付けられている。また、鉛直ブロック４２の上面には水平に延びる上マグネットベース４４が取り付けられ、この上マグネットベース４４に対応して機台本体４１の上面には下マグネットベース４５が取り付けられている。

前記リニアモータ１４は、機台１１に固定された上下一対の固定子４７ａ、４７ｂと、スライドベース１２に固定された可動子４８とを備えている。固定子４７ａ、４７ｂは、上下のマグネットベース４４、４５と上下のマグネット４９、４９とから構成されている。上下一対のマグネット４９、４９のうち上マグネット４９は、上マグネットベース４４の下面に下向きに固定され、下マグネット４９は、下マグネットベース４５の上面に上向きに固定されている。一方、可動子４８は、スライドベース１２とほぼ同じ長さを有しており、スライドブロック２３の垂直部３０の側面に固定されている。この状態で、可動子４８の上面は上固定子４７ａに、下面は下固定子４７ｂにそれぞれ間隙（エアーギャップ）を存して対峙している。即ち、可動子４８と上下両固定子４７ａ、４７ｂとは上下に対峙し、全体としてリニアモータ１４を構成している。

各スライドブロック２３に固定された可動子４８は、磁性体の構造物に励磁コイルを巻回して構成され（図示省略）る一方、上下各固定子４７ａ、４７ｂは、上下各マグネットベース４４、４５の長手方向に多数のマグネット４９を列設して構成されている。

尚、前記プリント基板Ｂは図１及び図７に示すＸ軸駆動モータ５０及びＹ軸駆動モータ５１によりＸＹ方向に移動するＸＹテーブル５２に固定され、部品Ａが装着ステーションＩＩＩで前記吸着ノズル９により装着される。

各装着ヘッド８はヘッド昇降シャフト５３の下部に取り付けられており、該シャフト５３上部はローラ取り付け体５４に固定されている。ローラ取り付け体５４の上部にはその内方に突出する上カムフォロワ５５及び下カムフォロワ５６が回動可能に枢支される。

５７は回転テーブル７を下方で水平方向に回動可能に支持している支持台であり、該支持台５７の回転テーブル７の回動軸のまわりには該支持台５７に対して固定して円筒カムが突設され、前記上カムフォロワ５５は該円筒カムの上面に接してローラ取り付け体５４を吊り下げ支持することにより装着ヘッド８を支持している。下カムフォロワ５６は図示しない圧縮バネに付勢され円筒カムの下面を押圧するようになされている。

従って、カムフォロワ５５、５６は円筒カムを挟んだ状態となっており、また円筒カムは上下しているため回転テーブル７の回動によりカムフォロワ５５、５６が円筒カムの上面及び下面を転がりながら移動し、それにつれて装着ヘッド８も上下動しながら回動移動する。

６３は断面コの字形状の昇降ブロックであり、吸着ステーションＩにおいて前記円筒カムが切り欠かれた部分に配置され、支持板６２に取り付けられたガイド６４に沿って上下動する昇降板６５にその上端が取り付けられている。

前記昇降ブロック６３下部の突片６７は昇降ブロック６３の上昇位置にて円筒カムの延長位置にあり回転テーブル７の回動によりカムフォロワ５５、５６が該突片６７の上下を挟んで乗り移ることができるようになされている。

図４乃至図６に示すように、前記昇降板６５の上端にはレール１１０が取り付けられ、該レール１１０に沿ってガイド部１１１が水平方向に移動可能となっているため、該ガイド部１１１を移動体６６は上下左右方向に移動可能となっている。移動体６６の表側の面には一対のローラ１１２が回動可能に取り付けられており、ストローク可変板１１３に形成された上下方向に伸びる上下ガイド片１１４を挟んでいるため、該移動体６６は該ガイド片１１４に案内されて上下方向に移動する。これによりレール１１０及び昇降板６５も昇降することになる。

１１５はストロークモータであり、ボールネジ１１６を回動させ該ボールネジ１１６が嵌合するナット１１７に取り付けられた前記可変板１１３をガイド１１８に沿って左右に移動させる。該可変板１１３の移動によりガイド片１１４を挟むローラ１１２を介して移動体６６は、例えば図３及び図４の位置にレール１１０に沿って移動する。

１１９は支軸１２０のまわりに回動可能なカムレバー１２１の一端に枢支されたカムフォロワ１２２に係合し該レバー１２１を揺動させるカムであり、カム１１９の回動によりカムレバー１２１が揺動するとレバー１２１の他端に回動可能に枢支されたリンクレバー１２３を介して該リンクレバー１２３の他端に回動可能に枢支された上下揺動レバー１２４が支軸１２５のまわりに揺動する。

前記上下揺動レバー１２４に形成された係合片１２６には前記移動体６６の背面に回動可能に取り付けられたカムフォロワ１２７がレール１１０と支持台５７の間に張架された引張りバネ１２８に引っ張られて係合している。従って、移動体６６は揺動レバー１２４の揺動によりストロークモータ１１５が回動することにより左右方向の位置が決められたガイド片１１４に沿って上下動することになる。

前記係合片１２６はカム１１９の回動により図３及び図４の実線の位置と２点鎖線の位置の間を揺動するが、一番高い位置である実線の位置ではカムフォロワ１２７の係合する面は水平であり、この位置ではストロークモータ１１５の回動によりガイド片１１４がどの位置にあっても移動体６６、即ち昇降ブロック６３の高さ位置は変わらずカフォロワ５５、５６が円筒カムと昇降ブロック６３との間を乗り移れるようになっている。また、ガイド片１１４の左右方向の位置により移動体６６、即ち昇降ブロック６３の下限位置は変わり、吸着ノズル９の上下ストロークは変化することになる。

そして、係合片１２６の揺動の下限位置は図３及び図４の２点鎖線の位置で常に同じであり、またカムフォロワ１２７の当接面が直線状であることから、カムフォロワ１２７がある位置にある場合に移動体６６が下降するストロークに対して、ストロークモータ１１５の回動により移動体６６が横方向に移動した場合の下降ストロークの増加分は移動体６６の横方向の移動距離に比例しリニアに変化する。このため吸着ノズル９の上下ストロークの制御が容易となる。

カム１１９の回動により昇降ブロック６３は一つ前のステーションの装着ヘッド８が吸着ステーションＩに移動して停止するまで上昇状態を保ち、装着ヘッド８が吸着ステーションＩに移動して停止してから下降し、次の回転テーブル７の回動までに上昇するようになされている。尚、装着ステーションＩＩＩにおいても、同様な構造のものが設けられている。

次に、図７の制御ブロック図について、以下説明する。９０はインターフェースで、前記Ｘ軸駆動モータ５０、Ｙ軸駆動モータ５１、リニアモータ１４、回転テーブル７を間欠回動させるインデックスモータ１０１、ストロークモータ１１５、タッチパネルスイッチ９１、ＣＲＴ９２、部品認識処理装置８９等が接続されている一方、これらは本装着動作を統括制御する制御装置としてのＣＰＵ９３によりＲＯＭ９４に記憶された装着に係わるプログラムに従い制御される。

前記タッチパネルスイッチ９１は、図示しない取り付け具を介してＣＲＴ９２の画面上に取り付けられている。また、該タッチパネルスイッチ９１はガラス基板の表面全体に透明導電膜がコーティングされ、四辺に電極が印刷されている。そのため、タッチパネルスイッチ９１の表面に極微少電流を流し、作業者がタッチすると四辺の電極に電流変化を起こし、電極と接続した回路基板によりタッチした座標値が計算される。従って、その座標値が後述するＲＡＭ９５内にある作業を行わせるスイッチ部として予め記憶された座標値群の中の座標値と一致すれば、当該作業が行われることとなる。

８９は部品認識処理装置で、吸着ノズル９が吸着する部品Ａの位置ずれを部品Ａの下面を部品認識カメラ８８にて所定の視野範囲で撮像し、その撮像画面を認識処理して電子部品Ａの位置を認識する。

前記装着ステーションＩＩＩの次の次の第1計測ステーションＩＶには、前記吸着ノズル９下部のレベルを計測するレベル検出センサとして断面コ字形状のラインセンサユニット９６を配設する。該ラインセンサユニット９６は水平方向に直進する光ビームを発する投光器（一方の側壁に設けられる）９７と、該光ビームを受光可能であるようにＣＣＤ素子が垂直方向の直線上に多数個並設されてなる受光器（対向する他方の側壁に設けられる）９８とより構成されている。前記投光器９７はＬＥＤの光をレンズで集光して平行に直進する光線を発光するようにしてもよいし、レーザーを用いてこのようにしてもよい。ＣＣＤ素子は１０ｍｍ程度の上下幅に１０００個程度が並んでいるもの等で実現できる。このＣＣＤ素子は１個１個が受光量を検出でき、受光量のシキイ値を決めてやることによりＯＮ／ＯＦＦ（オン／オフ）センサとして使用できる。そのＯＮ／ＯＦＦ出力により電子部品Ａあるいは吸着ノズル９により遮光されている部分が高さ位置のデータとして検出できる。

尚、前記ＲＡＭ９５には、部品装着に係る装着データが記憶されており、その装着順序毎（ステップ番号毎）に、プリント基板内でのＸ方向（Ｘで示す）、Ｙ方向（Ｙで示す）及び角度（Ｚで示す）情報や、ＦＤＲで示す各部品供給ユニット１３の配置番号情報等が記憶されている。また前記ＲＡＭ９５には、部品配置データが記憶されており、これは前記各部品供給ユニット１３の配置番号に対応して各電子部品の種類（部品ＩＤ）が記憶されている。更に前記ＲＡＭ９５は、各電子部品の特徴等を表す後述する部品ライブラリデータが記憶されている。

また、前記ラインセンサユニット９６の出力は各ＣＣＤ素子毎になされるが、一番下方の遮光されている部分から通光されている部分への境界の高さ位置が下端位置である下端ピーク値としてＣＰＵ９３にて算出される。ＲＡＭ９５には移動途中下端位置記憶手段としての取り込みメモリ及び最下端位置記憶手段としてのホールドメモリが設けられており、取り込みメモリにはラインセンサユニット９６の出力から一定の時間間隔で算出された、即ち吸着ノズル９の所定の移動距離毎の当該吸着ノズル９下端高さ（又は電子部品Ａの下端高さ）位置が読み込まれ、ホールドメモリには取り込みメモリの値と比較して大きな、即ちより下端の下端位置が記憶される。

ＲＡＭ９５にはさらに、図８に示すような部品寸法等に関する部品ライブラリデータが部品種毎に記憶されており、例えばホールドメモリに記憶された最下端位置である高さ位置と比較するための吸着ノズル９の（下端）レベルデータが格納されている。

前記第1計測ステーションＩＶの次の次の切替え選択ステーションには、前記プリント基板Ｂへの装着動作後に次の電子部品の取出し動作のために当該電子部品を吸着する吸着ノズル９に切替え選択するノズル切替選択装置１０２が設けられる。従って、この切替え選択ステーションにおいては、ノズル切替選択装置１０２により装着動作を終えた吸着ノズル９を上昇させて、代わりに次に使用する吸着ノズル９を装着ヘッド８より下方に突出させる。

以上のような構成により、以下動作について説明する。先ず、電源を投入すると、ＣＲＴ９２は初期画面を表示し、この画面において二重枠で表示された「生産運転」の操作スイッチ部を押圧して始動キーを押圧すると、チップ部品Ａの装着動作の自動運転が開始される。

先ず、図示しない移載装置によりプリント基板ＢがＸＹテーブル５２上に載置されると、ＲＡＭ９５に格納された当該プリント基板Ｂに対応する装着データ（ＮＣデータ）に従い、リニアモータ１４を駆動して、所定のスライドベース１２上の部品供給ユニット１３が吸着ノズル９の吸着位置に移動するようにＣＰＵ９３が制御する。

次に、上記動作と並行して回転テーブル７が間欠的に回動して装着ヘッド８が吸着ステ−ションＩに移動して、すでにノズル選択装置により選択された吸着ノズル９が部品吸着位置に停止する。装着ヘッド８の移動によりカムフォロワ５５、５６が円筒カムを挟んでいるため、該カムにローラ取り付け体５４が案内されてカムフォロワ５５、５６が昇降ブロック６３の突片６７を挟み込む位置に移動する。

前記装着ヘッド８の移動とともに、インデックスモータ１０１の回動により図示しないカムが回動して昇降棒が下降して部品供給ユニット１３の揺動レバー（図示せず）が押し下げられ、テープリール１６に巻装されたテープが、所定ピッチ送られ、一方カバーテープリール１５が回動し、カバーテープが剥がされる。

次に、インターフェース９０を介してストロークモータ１１５を回動させ、ボールネジ１１６及びナット１１７を介して、ガイド１１８に沿ってストローク可変板１１３を移動させ、上下ガイド片１１４及びローラ１１２を介して、移動体６６をレール１１０に沿って移動させる。こうして、移動体６６に設けられたカムフォロワ１２７を上述のように算出されたストロークとなる位置に停止させる。

次に、インデックスモータ１０１が回動して、カム１１９の回動によりカムフォロワ１２２を押し、カムレバー１２１及びリンクレバー１２３の揺動を介して支軸１２５を支点に上下揺動レバー１２４が下方に揺動する。すると、引張りバネ１２８の付勢により、ローラ１１２が上下ガイド片１１４に沿って転がりながら、移動体６６及びレール１１０が下降し、レール１１０と一体の昇降板６５がガイド６４に沿って下降する。こうして、昇降ブロック６３が下降し、既に該ブロック６３に乗り移っているカムフォロワ５５、５６を介して取り付け体５４が下降し吸着ノズル９がチップ部品Ａの上面の位置まで下降し、部品Ａを吸着して取り出す。その後、更にカム１１９が回動することにより揺動レバー１２４が図３の反時計方向に回動し、ノズル９は部品Ａを吸着したまま元の位置まで上昇する。

次に、回転テーブル７が間欠回動をして部品Ａを吸着した装着ヘッド８はカムフォロワ５５、５６が円筒カムに沿って転がり、次の停止ステーションに移動する。

回転テーブル７がさらに間欠回動して装着ヘッド８は部品認識ステーションＩＩに達する。部品認識ステーションＩＩでは部品認識カメラ８８が部品Ａの下面を撮像して、認識処理装置８９がその画像を認識処理することにより吸着ノズル９に対する部品Ａの位置ずれが認識される。

次に、装着ヘッド８は角度補正ステーションに移動しヘッド回動装置により部品認識処理装置８９の認識結果に基づく回転角度位置の補正角度を角度データに加えた回転角度量だけ回動させる。

次に、装着ヘッド８が回転テーブル７の回動により装着ステーションＩＩＩに達するが、この間欠回動の間にＣＰＵ９３は下降すべき所定のストロークを算出し吸着ステーションＩの場合と同様にして、ストロークモータ１１５を回動させ移動体６６の位置を該ストロークに合わせたものとする。こうして吸着ステーションＩの場合と同様にして装着ヘッド８が下降して、Ｘ軸駆動モータ５０及びＹ軸駆動モータ５１の回動により部品認識処理装置８９の認識結果を補正して移動したＸＹテーブル５２上に載置されたプリント基板Ｂ上に吸着ノズル９に吸着された部品Ａを装着する。

次の次の第1計測ステーションＩＶにおいては、電子部品装着後の前記吸着ノズル９下端のレベルをラインセンサユニット９６が検出するが、以下詳述する。先ず、装着ヘッド８の移動が停止する少し前の検出を開始すべきタイミングになると、ＣＰＵ９３はこのタイミングを検出すると、投光器９７が発光してラインセンサユニット９６の出力が開始される。そして、この開始タイミングにて、先ず、取り込みメモリ及びホールドメモリがクリアされ、ラインセンサユニット９６の出力よりＣＰＵ９３は一番下端の遮光から通光になる位置を下端ピーク値として算出し、その値を取り込みメモリに格納する。この値は原点が吸着ノズル９の下端面の高さ位置よりも上に設定され下方にプラスとなるようにされている。

ＣＰＵ９３はこの値とホールドメモリの値を比較して大きいほうの値をホールドメモリに格納するが、当初は「０」のままである。この処理を行っている間に、吸着ノズル９は移動をしており、検出終了タイミングと異なるので、ＣＰＵ９３は再度同様な処理を行うが、電子部品Ａをプリント基板Ｂに装着したのであれば、吸着ノズル９には電子部品Ａは吸着保持されておらず、例えば図９の左から４番目の縦方向の点線で示す位置がラインセンサユニット９６の投光器９７の光線の位置となった時にこの出力をＣＰＵ９３が読み込むと、図９の該点線の黒丸で示す下端位置が算出され、この位置の値が取り込みメモリに格納され、ホールドメモリの値と比較され取り込みメモリの値が大きいことからホールドメモリにこの値が読み込まれる。

次に、この処理の間に吸着ノズル９は移動し、次のＣＰＵ９３の読み込み時には、図９の左から５番目の点線のラインセンサユニット９６の出力がＣＰＵ９３に読み込まれる。この値はホールドメモリの値より大きければホールドメモリの値は更新される。このようにして図９の各縦の点線の位置でラインセンサユニット９６の出力が読み出され、検出終了タイミングが検出されると、ＣＰＵ９３は読み込みを止め、ホールドメモリに格納された値、例えば４．９５ｍｍと図８に示す電子部品種であればＲＡＭ４２に格納された比較すべき吸着ノズル９の下端レベル５．００ｍｍとを比較してその差０．０５ｍｍがノズルレベル許容値（プラスマイナス０．１ｍｍ）以内にあるので、吸着ノズル９が磨耗の限度に達していないため、ＣＰＵ９３は作業者に磨耗した旨の報知（警報）はしないが、差０．０５ｍｍはＲＡＭ９５に格納させる。この場合、ノズルレベル許容値（プラスマイナス０．１ｍｍ）以外にある場合には、ＣＰＵ９３は作業者に吸着ノズル９が磨耗した旨等を報知装置（図示せず）により報知するが、吸着ノズル９自体が装着ヘッド８に装着されていない、即ち脱落の場合もあり、逆に下端レベルが低すぎる場合には脱落しかかっている場合もあり、ＣＰＵ９３は電子部品装着装置１を停止するように制御する。

そして、切替え選択ステーションにおいて、装着動作を行った吸着ノズル９から次回以降の当該電子部品の取出し動作のために当該電子部品を吸着する吸着ノズル９にノズル切替選択装置１０２が切替選択するが、この選択された吸着ノズル９が前記計測を行った吸着ノズル９である場合には、ＲＡＭ９５から読み出した前述の差０．０５ｍｍに応じて、吸着ステーションＩ及び装着ステーションＩＩＩにおいてＣＰＵ９３は当該吸着ノズル９の下降すべきストロークを算出し、ストロークモータ１１５を回動させ移動体６６の位置を該ストロークに合わせ、経時変化により吸着ノズル９が磨耗したり、熱膨張により下端レベルが変化しても、吸着ノズル９がその変化に応じたストロークを下降するように制御して、電子部品Ａの吸着及び装着を行うことができる。

ところが、電子部品Ａの装着動作を行ったにもかかわらず、吸着ノズル９が電子部品Ａを吸着保持したままとなることがある。この場合には、電子部品Ａが存在する位置にて、例えば図９の左から２番目の縦方向の点線で示す位置がラインセンサユニット９６の投光器９７の光線の位置となった時にこの出力をＣＰＵ９３が読み込むと、図９の該点線の白丸で示す下端位置が算出され、この位置の値が取り込みメモリに格納され、ホールドメモリの値と比較され取り込みメモリの値が大きいことからホールドメモリにこの値が読み込まれ、この処理の間に吸着ノズル９が移動し、次のＣＰＵ９３の読み込み時には、図９の左から３番目の点線のラインセンサユニット９６の出力がＣＰＵ９３に読み込まれ、この値はホールドメモリの値より大きいのでホールドメモリの値は更新される。

このようにして図９の各縦の点線の位置でラインセンサユニット９６の出力が読み出され、検出終了タイミングが検出されると、ＣＰＵ９３は読み込みを止め、図８に示す電子部品種であれば、ホールドメモリに格納された値、例えば５．５５ｍｍとＲＡＭ４２に格納された比較すべき吸着ノズル９のレベルデータ５．００ｍｍと比較してその差０．５５ｍｍが部品厚許容値（プラスマイナス０．１ｍｍ）以外にあるので、ＣＰＵ９３は吸着ノズル９が電子部品Ａを吸着保持したままであると、即ち部品持ち帰り状態と判断する。従って、例えば第1計測ステーションＩＶと吸着ステーションＩとの間の所定のステーションに配設された廃棄箱に廃棄するように、ＣＰＵ９３は制御する。なお、ＣＰＵ９３が部品持ち帰り状態と判断した場合には、電子部品装着装置１を停止したり、必要に応じて報知装置（視覚・聴覚による）により報知してもよい。

次に、図１、図１０及び図１１に基づき、他の実施形態について説明する。前記切替え選択ステーションの次の第２計測ステーションには、第1計測ステーションＩＶと同様に前記吸着ノズル９下端のレベルを計測するレベル検出センサとして断面コ字形状のラインセンサユニット９６を配設する。前述したように、該ラインセンサユニット９６は水平方向に直進する光ビームを発する投光器９７（一方の側壁に設けられる）と、該光ビームを受光可能であるようにＣＣＤ素子が垂直方向の直線上に多数個並設されてなる受光器９８（対向する他方の側壁に設けられる）とより構成されている。更に、このラインセンサユニット９６の一方の側壁には、前記投光器９７とは別に該投光器９７を挟んだ位置にＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）から構成された投光器９９、９９を配設する。なお、図１１における２つの大きな円は、各投光器９９の光が拡散する範囲を示す。

そして、前記切替え選択ステーションにおいて、前述したようにノズル切替選択装置１０２により次の電子部品の取出し動作のために当該電子部品を吸着する吸着ノズル９に切替え選択させ、装着動作を終えた吸着ノズル９を上昇させて、代わりに次に使用する吸着ノズル９を装着ヘッド８より下方に突出させる。

次の第２計測ステーションにおいて、当該切替選択された吸着ノズル９下端のレベルがラインセンサユニット９６により前述したように計測され、吸着ステーションＩ及び装着ステーションＩＩＩにおいてＣＰＵ９３は当該吸着ノズル９の下降すべきストロークを算出し、ストロークモータ１１５を回動させ移動体６６の位置を該ストロークに合わせ、経時変化により当該吸着ノズル９が磨耗したり、熱膨張により下端レベルが変化しても、当該吸着ノズル９がその変化に応じたストロークを下降するように制御して、電子部品Ａの吸着及び装着を行うことができる。このとき、この場合、前述したように、ノズルレベル許容値以外にある場合には、ＣＰＵ９３は作業者に吸着ノズル９が磨耗した旨等を報知装置（図示せず）により報知するが、吸着ノズル９自体が装着ヘッド８に装着されていない、即ち脱落の場合もあり、逆に下端レベルが低すぎる場合には脱落しかかっている場合もあり、ＣＰＵ９３は電子部品装着装置１を停止するように制御する。

また、この計測の際に、例えば前記プリント基板Ｂへの装着動作後の次の電子部品の取出し動作のためにノズル切替選択装置１０２により選択された吸着ノズル９Ａ以外の吸着ノズル９Ｂの上昇が全く行われないか不十分であり、吸着ノズル９Ｂにより投光器９９からの光の一部が遮られ、投光器９７及び９９から受ける受光器９８の受光量が少ない場合、即ちノズル切替選択装置１０２により選択された吸着ノズル９Ａ以外の吸着ノズル９Ｂの上昇が全く行われないか不十分の場合には、ＣＰＵ９３が前記プリント基板Ｂへの装着動作後の次の電子部品の取出し動作のためにノズル切替選択装置１０２により選択された吸着ノズル９Ａ以外の吸着ノズル９Ｂが脱落しかかっているものと判断し、電子部品装着装置１を停止したり、必要に応じて報知装置（視覚・聴覚による）により報知する。

なお、第２の実施形態では、第２計測ステーションに配設されるラインセンサユニット９６に投光器９９を設けたが、第１の実施形態で第１計測ステーションに配設されるラインセンサユニット９６に投光器９９を設けてもよく、これにより電子部品の装着に使用した吸着ノズル９以外の吸着ノズル９の有無を検出し、脱落しかかっている吸着ノズルを検出することができる。

なお、本発明は以上の高速型電子部品装着装置に限らず、電子部品供給装置が移動しないで装着ヘッドが平面方向に移動する電子部品装着装置に適用してもよい。

以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。

電子部品装着装置の概略平面図である。電子部品装着装置の一部破断せる側面図である。電子部品供給装置の外観斜視図である。装着ヘッドの昇降機構を示す正面図である。装着ヘッドの昇降機構を示す正面図である。装着ヘッドの昇降機構を示す側面図である。制御ブロック図である。部品ライブラリデータを示す図である。ラインセンサユニットの作用を示す図である。他の実施形態のラインセンサユニットの断面図である。同じく他の実施形態のラインセンサユニットの断面図である。

符号の説明

１高速型電子部品装着装置
３電子部品供給装置（供給系）
８装着ヘッド
９吸着ノズル
１３部品供給ユニット
９３ＣＰＵ
９５ＲＡＭ
９６ラインセンサユニット
１１５ストロークモータ

Claims

部品供給ユニットから吸着ノズルにより電子部品を取出してプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記プリント基板への装着動作後の前記吸着ノズル下部のレベルを計測するレベル検出センサと、該レベル検出センサにより計測されたレベルが一定レベルを超えた場合には前記吸着ノズルが脱落しかかっているものと判断する判断装置とを設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
部品供給ユニットから吸着ノズルにより電子部品を取出してプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記プリント基板への装着動作後の前記吸着ノズル下部のレベルを計測するレベル検出センサと、該レベル検出センサにより計測されたレベルが一定レベルより少ない場合には前記吸着ノズルが脱落したものと判断する判断装置とを設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
前記レベル検出センサはラインセンサであることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の電子部品装着装置。