JP2013235921A - 吸着ノズル検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】清掃後の吸着ノズルの清掃状態を検査することができる吸着ノズル検査装置を提供する。
【解決手段】回転テーブル３０を所定回転角ずつ回転させる回転装置２０と、回転テーブル３０に着脱可能に取り付けられ、吸着ノズル５００を垂直状態で保持する複数のノズル保持部４０ｆが円周上等間隔に設けられたノズル保持パレット４０と、上下方向移動可能に設けられ、吸着ノズル５００のノズル穴に接続して連通するノズル接続部５１と、ノズル接続部５１にエアを供給するポンプと、ポンプによってノズル接続部を介して吸着ノズルに供給されたエアの流量を検出する流量検出部と、流量検出部で検出されたエアの流量に基づいて、吸着ノズル５００の清掃状態を判定する清掃状態判定部を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、部品を吸着する吸着ノズルを検査する装置に関するものである。

従来から特許文献１に示されるような電子部品装着装置が提案されている。このような電子部品装着装置は、吸着ノズルで供給された電子部品を吸着し電子基板の装着位置まで搬送して、当該電子部品を電子基板に装着する装置である。

電子部品装着装置の稼働に伴い、吸着ノズルのノズル穴内には半田や埃等の異物が蓄積してしまう。すると、吸着ノズルでの電子部品の吸着力が低下し、最悪の場合には、吸着ノズルで電子部品が吸着できなかったり、吸着ノズルで吸着している電子部品が落下してしまったりして、不良基板が生産されてしまうおそれがあった。そこで、定期的に、電子部品装着装置から吸着ノズルを取り外し、取り外した吸着ノズルのノズル穴を、超音波洗浄機やドリル装置等の清掃装置で清掃していた。

特開２００４−１７９６３６号公報

しかしながら、ノズル穴の内部は視認し難いことから、ノズル穴の清掃が確実に行われたか否かを確認することは困難であり、ノズル穴内に異物が残存している場合には、上述した吸着ノズルでの電子部品の吸引力が低下してしまうという問題が発生してしまう。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、清掃後の吸着ノズルの清掃状態を検査することができる吸着ノズル検査装置を提供する。

上述した課題を解決するためになされた、請求項１に係る発明によると、部品を吸着するために用いられる吸着ノズルの清掃状態を検査する吸着ノズル検査装置であって、取付台と、前記取付台に回転可能に設けられ、前記吸着ノズルを垂直状態で保持する複数のノズル保持部が円周上等間隔をおいて設けられたノズル保持パレットと、前記ノズル保持パレットを所定回転角ずつ回転し、前記ノズル保持部を検査位置に順次割り出す回転装置と、上下方向移動可能に設けられ、前記検査位置に割り出された前記吸着ノズルの基端に開口するノズル穴に接続し、エアが供給又は吸引されるノズル接続部と、前記ノズル接続部を介して前記ノズル穴に供給されたエアの流量又は前記ノズル接続部を介して前記ノズル穴から吸引されたエアの流量を検出する流量検出部と、前記流量検出部で検出されたエアの流量に基づいて、前記吸着ノズルの清掃状態を判定する清掃状態判定部と、を有する。

請求項２に係る発明は、請求項１において、前記回転装置には、前記取付台に対して回転可能な回転テーブルを有し、前記ノズル保持パレットは、前記回転テーブルに着脱可能に取り付けられている。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２において、前記吸着ノズルの先端部を撮像する吸着ノズル撮像装置を有し、前記清掃状態判定部は、前記吸着ノズル撮像装置によって撮像された前記吸着ノズルの先端部の画像に基づいて、前記吸着ノズルの清掃状態を判定する。

請求項４に係る発明は、請求項１〜請求項３のいずれかにおいて、前記吸着ノズルには、当該吸着ノズルを識別するための識別情報が記載又は記憶された識別部が設けられ、前記識別部の識別情報を読み取る識別情報読取部と、前記清掃状態判定部によって判定された前記吸着ノズルの清掃状態と、前記識別情報読取部で読み取られた前記識別情報とを対応付けして記憶する対応付部と、を有する。

請求項５に係る発明は、請求項４において、前記識別部は、前記吸着ノズルを識別するためのパターンであり、前記識別情報読取部は、前記パターンを撮像する識別部撮像装置であり、前記清掃状態判定部は、前記識別部撮像装置によって撮像されたパターンの汚損状態に基づいて、前記吸着ノズルの清掃状態を判定する。

請求項６に係る発明は、請求項１〜請求項５のいずれかにおいて、前記ノズル保持パレット又は前記回転テーブルには、前記各ノズル保持部に対応する位置に、それぞれ前記吸着ノズルの清掃状態の良否の結果が表示される表示部が設けられ、前記清掃状態判定部による前記吸着ノズルの清掃状態の判定結果に基づいて、前記表示部に前記吸着ノズルの清掃状態の良否の結果を反映させる判定結果反映部を有する。

請求項１に係る発明によると、清掃状態判定部が流量検出部で検出されたノズル穴を流通するエアの流量に基づいて吸着ノズルの清掃状態を判定する。つまり、清掃状態判定部がノズル穴を流通するエアの流量が所定の適正値の下限よりも下回ると判断した場合には、ノズル穴内に異物が残存し、吸着ノズルの清掃状態が不十分であると判定する。このように、実際にノズル穴にエアを流通させることにより、ノズル穴内に異物が残存しているか否かを判断して吸着ノズルの清掃状態を判定することにしているので、吸着ノズルの吸引力の低下を確実に検出することができ、清掃後の吸着ノズルの清掃状態を確実に検査することができる。

請求項２に係る発明によると、ノズル保持パレットは、回転テーブルに着脱可能に取り付けられる。これにより、使用後の吸着ノズルを、ノズル保持パレットで保持した状態で、清掃装置で吸着ノズルを清掃することができることから、吸着ノズルの清掃状態の検査のために、洗浄後の吸着ノズルをノズル保持パレットに移し替える必要が無く、作業性が良好となる。

請求項３に係る発明によると、清掃状態判定部は、吸着ノズル撮像装置によって撮像された吸着ノズルの先端部の画像に基づいて、吸着ノズルの清掃状態を判定する。つまり、清掃状態判定部が、撮像された吸着ノズルの先端部の画像に基づいて、吸着ノズルの先端部に開口するノズル穴に異物が残存していると判断した場合には、吸着ノズルの清掃状態が不十分であると判定する。これにより、ノズル穴にエアを流通させることによる検査に加えて、ノズル穴の開口部への異物の残存の有無も検査するので、吸着ノズルの吸引力の低下の兆候を検出することができる。また、ノズル穴の開口部からの異物の落下を防止することができる。また、清掃状態判定部が、撮像された吸着ノズルの先端部の画像に基づいて、吸着ノズルの先端部の外周部に異物が付着していると判断した場合に、吸着ノズルの清掃状態が不十分であると判定すると、吸着ノズルでの部品の吸引時における吸着ノズルの先端部の外周部からの異物の落下を防止することができる。更に、清掃状態判定部が、撮像された吸着ノズルの先端部の画像に基づいて、吸着ノズルの先端部の破損も検出することができる。

請求項４に係る発明によると、識別情報読取部が吸着ノズルの識別情報を読み取り、対応付け部が、吸着ノズルの清掃状態と識別情報とを対応付けして記憶する。これにより、識別情報と対応付けして記憶された吸着ノズルの清掃状態を参照することにより、各吸着ノズルの清掃状態を確認することができる。また、記憶部に対応付けされた吸着ノズルの清掃状態と識別情報が順次記憶されるので、吸着ノズルの清掃状態の履歴管理を行うことができる。

請求項５に係る発明によると、吸着ノズルの表面には、当該吸着ノズルを識別するためのパターンである識別部が記載され、清掃状態判定部は識別部撮像装置によって撮像されたパターンの汚損状態に基づいて、吸着ノズルの清掃状態を判定する。これにより、吸着ノズルを識別するためのパターンの汚損状態が判定されるので、吸着ノズルが装着される装置における、パターンの読み取りエラーを回避することができる。

請求項６に係る発明によると、判定結果反映部は、ノズル保持部に対応する位置に設けられた各表示部に吸着ノズルの清掃状態の良否の結果を反映させる。これにより、作業者は、どの吸着ノズルに清掃不良が有るかを容易に認識することができる。

本実施形態の吸着ノズル検査装置の構成を示す上面図である。 本実施形態の吸着ノズル検査装置の構成を示す正面図である。 （Ａ）移動台上に設けられた回転装置の上面図である。（Ｂ）（Ａ）の正面図である。 （Ａ）ノズル保持パレットの上面図である。（Ｂ）（Ａ）の部分断面図である。 （Ａ）吸着ノズルの上面図である。（Ｂ）（Ａ）のＢーＢ断面図である。 図１のＡ−Ａ断面図であり、吸着ノズル撮像装置８０を表した図である。 吸着ノズルの洗浄・検査工程を表したフローチャートである。 図１に示す制御部によって実行される吸着ノズル検査処理のフローチャートである。 図１に示す制御部で生成される吸着ノズル検査情報を表した説明図である。

（吸着ノズル検査装置の概略）
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の吸着ノズル検査装置１００は、図１〜図３に示すように、主に、基台１１、ガイドレール１２、移動台１３、スライド部材１４、回転装置２０、回転テーブル３０、ノズル保持パレット４０、流量検査部５０、突上装置６０、識別部撮像装置７０、吸着ノズル撮像装置８０、制御部９０とから構成されている。

基台１１上には、複数のガイドレール１２が並設されている。各ガイドレール１２には、それぞれスライド部材１４がスライド可能に取り付けられている。スライド部材１４に板状の移動台１３が取り付けられている。移動台１３は、エアシリンダ等のアクチュエータ１５によって、基台１１上のセット位置Ａと検査位置Ｂ間を移動する。

（回転装置）
次に、図３を用いて、回転装置２０について説明する。回転装置２０は、ノズル保持パレット４０のノズル保持部４０ｆを各検査位置（１）〜（３）（図１示）に順次割り出すものであり、主に、揺動部材２１、回転部材２２、アクチュエータ２３、第１ストッパ部材２４、第２ストッパ部材２５、回転テーブル３０とから構成されている。揺動部材２１は、円板状の本体部２１ａと、当該本体部２１ａの外縁から外周側に突出した板状の突出部２１ｂとから構成されていて、本体部２１ａの中心を揺動中心として、移動台１３上に揺動可能に取り付けられている。

回転部材２２は、外周部に所定角度をおいて複数のラッチ２２ａが形成された円板状であり、揺動部材２１上において、移動台１３に回転可能に取り付けられている。本実施形態では、ラッチ２２ａは、１５°間隔をおいて、回転部材２２の外周部に形成されている。なお、回転部材２２は、揺動部材２１に対して回転可能となっている。

第１ストッパ部材２４は、移動台１３に揺動可能に取り付けられ、図示しない付勢部材によって、回転部材２２のラッチ２２ａ側に付勢されていて、ラッチ２２ａと係合している。このような構造によって、回転部材２２は、一方向（本実施形態では、時計回り）のみに回転可能となっている。

第２ストッパ部材２５は、揺動部材２１の突出部２１ｂに揺動可能に取り付けられ、図示しない付勢部材によって、回転部材２２のラッチ２２ａ側に付勢されていて、ラッチ２２ａと係合している。

アクチュエータ２３は、本実施形態では、エアシリンダであり、本体２３ａと、当該本体２３ａから退出可能に摺動するロッド２３ｂを有している。アクチュエータ２３は、後述する制御部９０と接続し、制御部９０からの制御信号によって、ロッド２３ｂを退出させる。本体２３ａは、移動台１３上に揺動可能に取り付けられている。ロッド２３ｂの先端は、ブラケット２６を介して、揺動部材２１の突出部２１ｂに揺動可能に取り付けている。

このような構造により、ロッド２３ｂが本体２３ａ内に退避している状態から、当該ロッド２３ｂが突出すると、揺動部材２１が所定角度揺動する。すると、第２ストッパ部材２５は、回転部材２２のラッチ２２ａと係合しているので、回転部材２２が、所定角度だけ（ラッチ２２ａ１ピッチ分だけ）時計回りに回動する。そして、ロッド２３ｂが本体２３ａ内に退避すると、第１ストッパ部材２４がラッチ２２ａに係合しているので、回転部材２２の反時計回りの回動が阻止される。このように、ロッド２３ｂが突出し退避するアクチュエータ２３の１作動によって、回転部材２２がラッチ２２ａ１ピッチ分だけ回動する。

回転テーブル３０は、略円柱形状であり、回転部材２２と回転中心を同軸にして、回転部材２２上に取り付けられている。このようにして、回転テーブル３０が、移動台１３上に回転可能に取り付けられている。回転テーブル３０の上部には、他の部分と比べて外径が小さい円柱形状の係合部３０ａが形成されている。係合部３０ａの基部の周囲には、回転テーブル３０の回転軸と垂直な平面である載置面３０ｂが形成されている。載置面３０ｂ上には、位置決め突起３０ｃが形成されている。回転テーブル３０の係合部３０ａ上には、所定角度をおいて複数の識別センサ３０ｄが設けられている。識別センサ３０ｄは、当該識別センサ３０ｄに物体が近接すると検知信号を制御部９０に出力する近接センサである。

（ノズル保持パレット）
次に、図４を用いて、ノズル保持パレット４０について説明する。ノズル保持パレット４０は、後述する複数の吸着ノズル５００を垂直状態で保持するものである。ノズル保持パレット４０は、その下部に形成された円柱形状の取付部４０ａと、取付部４０ａと同軸に、取付部４０ａ上に形成された円板状の保持部４０ｂとから構成されている。

取付部４０ａの下面には、係合部３０ａ（図３示）の外径よりも僅かに大きい内径の円柱形状の空間である係合凹部４０ｃが形成されている。取付部４０ａの下面の係合凹部４０ｃの外周部には、位置決め突起３０ｃ（図３示）の外径よりも僅かに大きい内径の円柱形状の空間である位置決め凹部４０ｄが形成されている。係合凹部４０ｃが係合部３０ａに係合するとともに、位置決め凹部４０ｄが位置決め突起３０ｃに係合して、ノズル保持パレット４０が回転テーブル３０上に同軸に位置決めされて取り付けられる（図１、図２示）。このように、ノズル保持パレット４０は、回転テーブル３０に着脱可能に取り付けられる。

係合凹部４０ｃの底面には、所定角度をおいて単一又は複数の識別突起４０ｅが形成されている。識別突起４０ｅは、ノズル保持パレット４０を回転テーブル３０に取り付けた際に、回転テーブル３０の識別センサ３０ｄに対応する位置配置されている。識別突起４０ｅの数や位置は、ノズル保持パレット４０によって異なる。例えば、ノズル保持部４０ｆの数、つまり、隣接するノズル保持部４０ｆの角度によって、識別突起４０ｅの数や位置が異なる。ノズル保持パレット４０を回転テーブル３０に取り付けた際に、各識別センサ３０ｄが識別突起４０ｅを検知し又は検知しないことによって、制御部９０において、回転テーブル３０に取り付けられたノズル保持パレット４０が識別される。

保持部４０ｂには、図４の一点鎖線で示す円周上等間隔をおいて（等角度をおいて）、ノズル保持部４０ｆが貫通形成されている。本実施形態では、ノズル保持部４０ｆは、その上部の位置決部４０ｇと、その下部の挿通部４０ｈとから構成されていて、位置決部４０ｇの内径は挿通部４０ｈの内径よりも大きくなっている。位置決部４０ｇと挿通部４０ｈの間には、水平な面である載置面４０ｉが形成されている。

保持部４０ｂには、各ノズル保持部４０ｆに対応する位置に、表示部４０ｊが設けられている。本実施形態では、表示部４０ｊは、各ノズル保持部４０ｆの外周側に設けられている。表示部４０ｊは、円柱形状の表示筒４０ｋと、保持部４０ｂに貫通形成され、表示筒４０ｋを上下方向摺動可能に収容する収容部４０ｍと、表示筒４０ｋの外周面を押圧する押圧部材４０ｎとから構成されている。表示筒４０ｋには、上から下方向に異なる位置にそれぞれ、全周に渡って上側位置決め溝４０ｐと下側位置決め溝４０ｑが形成されている。押圧部材４０ｎは、本実施形態では、位置決め溝４０ｐ、４０ｑと係合するボール４０ｒを有するボールプランジャーである。このような構造により表示筒４０ｋは、ボール４０ｒが上側位置決め溝４０ｐと係合し、表示筒４０ｋが完全に収容部４０ｍ内に収容されている位置と、ボール４０ｒが下側位置決め溝４０ｑと係合し、表示筒４０ｋが保持部４０ｂの上面から突出した位置の２つの位置に位置決めされる。

（吸着ノズル）
次に図５を用いて、本実施形態の吸着ノズル検査装置１００で検査される吸着ノズル５００について説明する。部品装着装置の吸着ノズル５００は、順次供給位置に供給された電子部品等の部品を吸着して基板等の被装着物の装着位置まで搬送して、当該部品を被装着物に装着するためのものである。図５の（Ｂ）に示すように、吸着ノズル５００は、固定部５０１、可動部５０２、コイルスプリング５０３とから構成されている。

固定部５０１は、部品装着装置のノズルホルダに着脱可能に取り付けられ、円筒状の筒部５０１ａと、この筒部５０１ａの途中部分から外周側に形成された円板状のフランジ部５０１ｂとから構成されている。フランジ部５０１ｂよりも上部の筒部５０１ａには、外周側に突出する取付レバー５０１ｃが形成されている。筒部５０１ａの上部がノズルホルダに嵌合し、取付レバー５０１ｃがノズルホルダに係合して、吸着ノズル５００がノズルホルダに取り付けられる。

図５の（Ａ）に示すように、フランジ部５０１ｂの上面には、識別部５０１ｄが設けられている。識別部５０１ｄには、各吸着ノズル５００に固有の「識別情報」が２次元又は３次元のパターン５０１ｅ（二次元コード又は三次元コード）で記載されている。吸着ノズル５００がノズルホルダに装着されると、識別部５０１ｄはノズルホルダに設けられた撮像装置で読み取られ、部品装着装置は、読み取られた識別部５０１ｄのパターン５０１ｅに基づいて吸着ノズル５００の仕様を認識する。

可動部５０２は、基部側ノズル５０２ａと、吸着部５０２ｂと、スプリング受部５０２ｃとから構成されている。基部側ノズル５０２ａは、円筒形状であり、その上部が筒部５０１ａ内に摺動可能に挿通している。吸着部５０２ｂは、基部側ノズル５０２ａの下端に取り付けられ、下端の外径が他の部分の外径に比べて小さくなっている。基部側ノズル５０２ａ及び吸着部５０２ｂの流路は、ノズル穴５０２ｆとなっていて、当該ノズル穴５０２ｆからエアを吸引することにより、部品を吸着部５０２ｂで吸着する。

スプリング受部５０２ｃは、基部側ノズル５０２ａの途中部分又は下部から外周側に形成された円板形状の受部５０２ｄと、この受部５０２ｄの外縁に上方に形成された円筒形状のスプリング保持部５０２ｅとから構成されている。

コイルスプリング５０３は、筒部５０１ａの下部の外周側とスプリング保持部５０２ｅの内周側の間に配設され、その上部がフランジ部５０１ｂの下面と当接するとともに、その下端が受部５０２ｄと当接し、可動部５０２を固定部５０１に対して下方に付勢している。このような構造により、可動部５０２が固定部５０１に対して上下方向摺動可能に取り付けられている。

可動部５０２がノズル保持部４０ｆに挿通し、フランジ部５０１ｂが載置面４０ｉ上に載置されて、複数の吸着ノズル５００がノズル保持パレット４０のノズル保持部４０ｆで、垂直状態で保持される（図１示）。なお、位置決部４０ｇ（図４示）の内径は、フランジ部５０１ｂ（図５示）の外径よりも僅かに大きい寸法となっている。このため、吸着ノズル５００がノズル保持パレット４０の水平方向に関して位置決めされる。

（流量検査部）
次に、図１及び図２を用いて、流量検査部５０について説明する。なお、図２において、後述の上下動装置５２は表示していない。流量検査部５０は、図１に示すように、ノズル接続部５１、上下動装置５２、エア流路５４、ポンプ５５、蓄圧部５６、電磁弁５７、流量検出センサ５８、圧力センサ５９とから構成されている。図１に示すように、ノズル接続部５１は、ブロック状であり、検査位置（３）に割り出されるノズル保持パレット４０のノズル保持部４０ｆの直上に配設されている。図２に示すように、ノズル接続部５１には、その下端に開口するエア通路５１ａが形成されている。また、エア通路５１ａの開口部には、ゴムや樹脂等の柔軟な材料で構成されたリング状のパッキン５１ｂが取り付けられている。

上下動装置５２は、ノズル接続部５１を支持するとともに上下方向に移動させる装置であり、基台１１に取り付けられている。上下動装置５２は、ノズル接続部５１を上下方向移動可能に取り付けるリニアガイド等のガイド部（不図示）と、ノズル接続部５１を上下方向に移動させる、ボールネジ、ボールナット、ボールネジを回転させるモータ等から構成された移動部５２ａを備えている。移動部５２ａは、制御部９０と通信可能に接続され、制御部９０から出力される制御信号によって、移動部５２ａが稼働して、ノズル接続部５１が上下方向に移動する。

ポンプ５５は、ノズル接続部５１のエア通路５１ａにエア流路５４によって接続し、エア通路５１ａにエアを供給するものである。図１に示すように、エア流路５４の途中には、ポンプ５５側から順に、蓄圧部５６、電磁弁５７、流量検出センサ５８が設けられている。

蓄圧部５６は、ポンプ５５によって生成された圧縮空気を溜めるタンクである。蓄圧部５６には、蓄圧部５６の圧力を検出し、検出信号を制御部９０に出力する圧力センサ５９が設けられている。

電磁弁５７は、常時は、エア流路５４を閉塞していて、制御部９０と通信可能に接続している。制御部９０からの制御信号により、電磁弁５７は、エア流路５４を開放又は閉塞する。

流量検出センサ５８は、エア流路５４を流通するエアの流量を検出するセンサであり、制御部９０に検出信号を出力する。

（突上装置）
次に、図２を用いて突上装置６０について説明する。突上装置６０は、ノズル保持パレット４０の表示筒４０ｋを上方に突き上げるものであり、移動台１３上に設けられている。突上装置６０は、本体６１と、本体６１の上端面から突出し、本体６１に対して上下方向移動可能に取り付けられた突上ピン６２とから構成されている。突上ピン６２は、検査位置（３）に割り出されるノズル保持パレット４０の表示筒４０ｋの直下に配設されている。本体６１は、突上ピン６２を上下方向に移動させ、制御部９０に通信可能に接続されたアクチュエータ（不図示）を有している。制御部９０からの制御信号によって、アクチュエータは、突上ピン６２を上方に移動させ、又は、下方に退避させる。突上ピン６２が上方に移動すると、突上ピン６２がその直上にある表示筒４０ｋを突き上げる。

（識別部撮像）
次に、図１、図２を用いて、識別部撮像装置７０について説明する。識別部撮像装置７０は、吸着ノズル５００の識別部５０１ｄのパターン５０１ｅ（図５（Ａ）示）を読み取る装置である。識別部撮像装置７０は、撮像装置７１とブラケット７２とから構成されている。撮像装置７１は、検査位置（１）に割り出されるノズル保持パレット４０のノズル保持部４０ｆの直上に配設されている。撮像装置７１は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子と、この撮像素子に被写像を結像するレンズを有していて、識別部５０１ｄを撮像し、撮像データを制御部９０に出力する。ブラケット７２は、基台１１上に取り付けられ、撮像装置７１を検査位置（１）に割り出されるノズル保持部４０ｆの直上で保持している。

（吸着ノズル撮像装置）
次に、図１、図２、図６を用いて、吸着ノズル撮像装置８０について説明する。吸着ノズル撮像装置８０は、ノズル保持パレット４０のノズル保持部４０ｆで保持されている吸着ノズル５００の吸着部５０２ｂを撮像するものである。吸着ノズル撮像装置８０は、撮像装置８１、光反射部８２、ブラケット８３とから構成されている。吸着ノズル撮像装置８０は、ノズル保持パレット４０（回転テーブル３０）の側方位置に、ブラケット８３を介して基台１１に取り付けられている。撮像装置８１は、下方が開口した有底筒状の筐体８１ａと、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子８１ｂと、この撮像素子８１ｂに被写像を結像する単数又は複数のレンズ８１ｃを有している。

光反射部８２は、撮像装置８１及びノズル保持パレット４０の下方位置に、ブラケット８３を介して基台１１に取り付けられている。光反射部８２は、上方が開口した箱形の筐体８２ａ、筐体８２ａ内に収納されて取り付けられたプリズム等の反射部材８２ｂ、８２ｃとから構成されている。反射部材８２ｂは、撮像装置８１の直下に配設されている。反射部材８２ｃは、検査位置（２）に割り出されるノズル保持パレット４０のノズル保持部４０ｆの直下に配設されている。図６の二点鎖線で示すように、吸着ノズル５００の吸着部５０２ｂの周囲から出光した光は、反射部材８２ｃ及び反射部材８２ｂで反射して、撮像装置８１の入光し、撮像装置８１で撮像される。

（制御部）
次に制御部９０について説明する。制御部９０は、吸着ノズル検査装置１００を統括制御するものであり、マイクロコンピュータ（不図示）を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、不揮発性メモリー等の記憶部９０ａを備えている。ＣＰＵは、図８に示すフローチャートに対応したプログラムを実行する。ＲＡＭは同プログラムの実行に必要な変数を一時的に記憶するものであり、ＲＯＭや記憶部９０ａは前記プログラムを記憶している。

制御部９０は、流量検出センサ５８からの検出信号が入力され、エア流路５４を流通するエアの流量、つまり、ノズル接続部５１を介して吸着ノズル５００に供給されるエアの流量を算出する。また、制御部９０には、圧力センサ５９からの検出信号が入力され、ポンプ５５に制御信号を出力する。制御部９０は、圧力センサ５９で検出された蓄圧部５６の圧力が所定以下に低下したと判断した場合には、ポンプ５５を稼働させる。また、制御部９０は、アクチュエータ１５に制御信号を出力することにより、移動台１３を基台１１上のセット位置Ａと検査位置Ｂ間（図１示）に移動させる。また、制御部９０は、電磁弁５７に制御信号を出力して、電磁弁５７を開放又は閉塞する。また、制御部９０は、アクチュエータ２３に制御信号を出力して、アクチュエータ２３のロッド２３ｂ（図３示）を退出させる。また、制御部９０は、撮像装置７１、８１に制御信号を出力し、撮像装置７１、８１での撮像を実行させる。そして、制御部９０には、撮像装置７１、８１からの撮像画像が入力される。

制御部９０には、操作部９１が通信可能に接続されている。操作部９１は、吸着ノズル検査装置１００を操作するためのものである。作業者が操作部９１を操作すると、当該操作に対応した信号が、制御部９０に入力される。

制御部９０は、ホストコンピュータ２００と通信可能に接続されていて、ホストコンピュータ２００に、各吸着ノズル５００の「識別情報」と対応付けされた各吸着ノズル５００の検査結果である「吸着ノズル検査情報」（図９示）を送信する。ホストコンピュータ２００は、例えば所謂パーソナルコンピュータであり、「吸着ノズル検査情報」が順次記憶されて蓄積される。

（吸着ノズルの洗浄・検査工程）
次に、図７に示すフローチャートを用いて、吸着ノズルの洗浄・検査工程について説明する。部品装着装置において使用後の吸着ノズル５００は、ノズル保持パレット４０の各ノズル保持部４０ｆで保持された状態で、ストックされる（Ｐ１）。次に、各吸着ノズル５００がノズル保持パレット４０で保持された状態で、清掃装置によって、吸着ノズル５００の吸着部５０２ｂや、ノズル穴５０２ｆ、識別部５０１ｄが清掃され（Ｐ２）、ブロー装置によってノズル穴５０２ｆ内に圧縮空気が送給され、ノズル穴５０２ｆ内の洗浄液や異物が除去される（Ｐ３）。次に、後述の「吸着ノズル検査処理」において、各吸着ノズル５００がノズル保持パレット４０で保持された状態で、各吸着ノズル５００が検査される（Ｐ４）。検査後の各吸着ノズル５００は、ノズル保持パレット４０で保持された状態で、ストックされる（Ｐ５）。

（吸着ノズル検査処理）
次に、図８に示すフローチャートを用い、制御部９０で実行される「吸着ノズル検査処理」について説明する。「吸着ノズル検査処理」において、図９に示す「吸着ノズル検査情報」が順次生成される。「吸着ノズル検査情報」は、「識別情報」と、後述のＳ１５「吸着部検査」及びＳ１６「流量検査」の検査結果を対応付けした情報であり、記憶部９０ａに記憶されたうえで、ホストコンピュータ２００に送信される。

ブロー（図７のＰ３）後において、吸着ノズル５００を保持したノズル保持パレット４０は、セット位置Ａ（図１示）にある回転テーブル３０に装着され、「吸着ノズル検査処理」が開始し、Ｓ１１に進む。

Ｓ１１において、制御部９０は、アクチュエータ１５に制御信号を出力し、移動台１３を検査位置Ｂに移動させ、プログラムをＳ１２に進める。

Ｓ１２において、制御部９０は、複数の識別センサ３０ｄから出力された検知信号に基づいて、ノズル保持パレット４０を識別し、隣接するノズル保持部４０ｆの角度を認識しプログラムをＳ１３に進める。

Ｓ１３において、制御部９０は、撮像装置７１に撮像指令を出力し、撮像装置７１で検査位置（１）（図１示）に割り出された吸着ノズル５００の識別部５０１ｄを撮像して読み取る。この際に、制御部９０が、識別部５０１ｄのパターン５０１ｅが認識できない場合には、識別部５０１ｄの洗浄が不十分であり汚損しているとして、識別部５０１ｄの読み取り異常を「吸着ノズル検査情報」の「識別情報」の欄に記憶させる。一方で、制御部９０が、識別部５０１ｄのパターン５０１ｅを認識した場合には、パターン５０１ｅに対応する吸着ノズル５００の「識別情報」を、「吸着ノズル検査情報」の「識別情報」の欄に記憶させる。Ｓ１３が終了すると、プログラムは、Ｓ１４に進む。

Ｓ１４において、制御部９０は、アクチュエータ２３に制御信号を出力して、アクチュエータ２３にロッド２３ｂを突出させるとともに退避させる動作を１回又は複数回行わせ、Ｓ１２において認識した隣接するノズル保持部４０ｆの角度分だけ回転テーブル３０を回動させる。Ｓ１４が終了すると、プログラムは、Ｓ１５に進む。

Ｓ１５において、制御部９０は、撮像装置８１に撮像指令を出力し、撮像装置８１で検査位置（２）（図１示）に割り出された吸着ノズル５００の吸着部５０２ｂを撮像させる。制御部９０は、撮像された吸着部５０２ｂの撮像画像を画像処理することにより、吸着部５０２ｂの外周部や吸着部５０２ｂに開口するノズル穴５０２ｆ内への異物の付着、或いは、吸着部５０２ｂの破損等の異常があるか否かを判断し、異常が有る場合には、吸着部５０２ｂの異常を、上述の「識別情報」と関連付けて、「吸着ノズル検査情報」の「流量検査」の欄に記憶させる。Ｓ１５が終了すると、プログラムは、Ｓ１６に進む。

Ｓ１６において、制御部９０は、上下動装置５２に制御信号を出力して、ノズル接続部５１を降下させて、エア通路５１ａを検査位置（３）（図１示）に割り出された吸着ノズル５００のノズル穴５０２ｆの開口部と接続させて連通させる。次に、制御部９０は、電磁弁５７に制御信号を出力して、電磁弁５７を開放させて、蓄圧部５６から、エアを吸着ノズル５００のノズル穴５０２ｆに供給する。この際に、制御部９０は、流量検出センサ５８で検知されたエアの流量を、上述した「識別情報」と関連付けて、「吸着ノズル検査情報」と関連付けて記憶する。そして、制御部９０は、流量検出センサ５８で検知されたエアの流量に基づいて、吸着ノズル５００の流路であるノズル穴５０２ｆに異常があるか否かを判断し、異常が有る場合には、ノズル穴５０２ｆの異常を、上述した「識別情報」と関連付けて、「吸着ノズル検査情報」の「流量検査」の欄に記憶させる。

具体的には、制御部９０は、流量検出センサ５８で検知されたエアの流量が適正流量の範囲内で無いと判断した場合には、ノズル穴５０２ｆに異常が有ると判断する。つまり、ノズル穴５０２ｆの清掃が不十分であり、当該ノズル穴５０２ｆに異物が残存している場合には、流量検出センサ５８で検知されたエアの流量が適正流量の下限よりも下回ることから、吸着ノズル５００の流路の異常と判断する。一方で、ノズル穴５０２ｆが破損していると判断した場合には、流量検出センサ５８で検知されたエアの流量が適正流量の上限よりも上回ることから、ノズル穴５０２ｆの異常と判断する。なお、上述した適正流量の範囲は、吸着ノズル５００の仕様によって異なるため、制御部９０は、上述の「識別情報」に基づいて、検査する吸着ノズル５００に対応する適正流量（記憶部９０ａに記憶されている）を選択して、ノズル穴５０２ｆの異常の有無を判断する。Ｓ１６が終了すると、プログラムは、Ｓ１７に進む。

Ｓ１７において、制御部９０は、Ｓ１３、Ｓ１５、及びＳ１６の少なくともいずれかで異常と判断された吸着ノズル５００を保持しているノズル保持部４０ｆに対応する表示筒４０ｋが突上装置６０上に位置していると判断した場合には、突上装置６０に制御信号を出力し、突上装置６０で前記表示筒４０ｋを突上させ、吸着ノズル５００の異常を表示筒４０ｋに反映させる。Ｓ１７の処理が終了すると、プログラムは、Ｓ１８に進む。

Ｓ１８において、制御部９０は、ノズル保持パレット４０で保持されている全ての吸着ノズル５００の検査が完了したと判断した場合には（Ｓ１８：ＹＥＳ）、プログラムをＳ１９に進め、ノズル保持パレット４０で保持されている全ての吸着ノズル５００の検査が完了していないと判断した場合には（Ｓ１８：ＮＯ）、プログラムをＳ１３に戻す。

Ｓ１９において、制御部９０は、アクチュエータ１５に制御信号を出力することにより、移動台１３をセット位置Ａに移動させ、プログラムをＳ２０に進める。
Ｓ２０において、制御部９０は、記憶部９０ａに記憶されている、各吸着ノズル５００の「識別情報」と対応付けされた各吸着ノズル５００の異常情報である「吸着ノズル検査情報」を、ホストコンピュータ２００に送信し、「吸着ノズル検査処理」が終了する。

作業者は、各ノズル保持部４０ｆに対応する表示筒４０ｋが突き上げられているか否かを確認することにより、吸着ノズル５００の異常を容易に認識することができる。また、作業者は、ホストコンピュータ２００の表示画面で、図９に示す「吸着ノズル検査情報」を確認することにより、吸着ノズル５００の異常の種類を認識することができる。

（本実施形態の効果）
上述した説明から明らかなように、図８のＳ１６において、ポンプ５５がノズル接続部５１を介して吸着ノズル５００のノズル穴５０２ｆにエアを流通させ、制御部９０（清掃状態判定部）が流量検査センサ５８（流量検出部で）検出されたノズル穴５０２ｆを流通するエアの流量に基づいて吸着ノズル５００の清掃状態を判定する。つまり、制御部９０がノズル穴５０２ｆを流通するエアの流量が所定の適正値の下限よりも下回ると判断した場合には、ノズル穴５０２ｆ内に異物が残存し、吸着ノズル５００の清掃状態が不十分であると判定する。このように、実際にノズル穴５０２ｆにエアを流通させることにより、ノズル穴５０２ｆ内に異物が残存しているか否かを判断して吸着ノズル５００の清掃状態を判定することにしているので、吸着ノズル５００の吸引力の低下を確実に検出することができる。

また、ノズル保持パレット４０は、回転テーブル３０に着脱可能に取り付けられる。これにより、使用後の吸着ノズル５００を、ノズル保持パレット４０で保持した状態で、清掃装置で吸着ノズル５００を清掃することができることから、吸着ノズル５００の清掃状態の検査のために、洗浄後の吸着ノズル５００をノズル保持パレット４０に移し替える必要が無く、作業性が良好となる。

また、図８のＳ１５において、制御部９０は、撮像装置８１（吸着ノズル撮像装置）によって撮像された吸着ノズル５００の先端部である吸着部５０２ｂの画像に基づいて、吸着ノズル５００の清掃状態を判定する。つまり、制御部９０が、撮像された吸着部５０２ｂの画像に基づいて、吸着部５０２ｂに開口するノズル穴５０２ｆに異物が残存していると判断した場合には、吸着ノズル５００の清掃状態が不十分であると判定する。これにより、ノズル穴５０２ｆにエアを流通させることによる検査に加えて、ノズル穴５０２ｆの開口部の異物の残存の有無も検査するので、吸着ノズル５００の吸引力の低下の兆候を検出することができる。また、ノズル穴５０２ｆの開口部からの異物の落下を防止することができる。また、制御部９０が、撮像された吸着部５０２ｂの画像に基づいて、吸着部５０２ｂの外周部に異物が付着していると判断した場合に、吸着ノズル５００の清掃状態が不十分であると判定する。このため、吸着ノズル５００での部品の吸引時における、吸着部５０２ｂの外周部に付着した異物の落下を防止することができる。更に、制御部９０が、撮像された吸着ノズル５００の先端部の画像に基づいて、吸着部５０２ｂの破損も検出することができる。

また、図８のＳ１３において、撮像装置７１（識別情報読取部）が吸着ノズル５００の「識別情報」を読み取り、制御部９０（対応付け部）が、吸着ノズル５００の清掃状態と「識別情報」とを対応付けし、記憶部９０ａに「識別情報」と対応付けされた吸着ノズル５００の清掃状態が記憶される。これにより、記憶部９０ａを参照することにより、各吸着ノズル５００の清掃状態を確認することができる。また、記憶部９０ａに対応付けされた吸着ノズル５００の清掃状態と「識別情報」が順次記憶されるので、吸着ノズル５００の清掃状態の履歴管理を行うことができる。つまり、図８のＳ１６に示す「流量検査」において、ある特定の吸着ノズル５００の流量が徐々に低下しつつある場合には、当該吸着ノズル５００のノズル穴５０２ｆ内に異物が徐々に蓄積しつつあると認識することができる。また、ある特定の吸着ノズル５００の流量の変化に基づいて、吸着ノズル５００を清掃するスパンを変更することもできる。

また、図５の（Ａ）に示すように、吸着ノズル５００の表面には、当該吸着ノズル５００を識別するためのパターン５０１ｅが記載された識別部５０１ｄが設けられている。そして、図８のＳ１３において、制御部９０（清掃状態判定部）は撮像装置７１（識別部撮像装置）によって撮像されたパターン５０１ｅの汚損状態に基づいて、吸着ノズル５００の清掃状態を判定する。これにより、部品装着装置が吸着ノズル５００を識別するためのパターン５０１ｅの汚損状態が判定されるので、部品装着装置でのパターン５０１ｅの読み取りエラーを回避することができる。

また、図８のＳ１７において、突上装置６０（判定結果反映部）は、ノズル保持部４０ｆに対応する位置に設けられた各表示部４０ｊの表示筒４０ｋを突き上げることにより、吸着ノズル５００の清掃状態の良否の結果を反映させる。これにより、作業者は、どの吸着ノズル５００に清掃不良等の異常が有るかを容易に認識することができる。

また、図１や図２に示されるように、回転テーブル３０が取り付けられた移動台１３（取付台）は、基台１１上のセット位置Ａと検査位置Ｂ間を移動する。また、吸着ノズル検査装置１００は、セット位置Ａにおいて回転テーブル３０にノズル保持パレット４０がセットされ、検査位置Ｂにおいてノズル保持パレット４０で保持されている各吸着ノズル５００の清掃状態が判定される構造となっている。このため、作業者は、セット位置Ａにおいて、回転テーブル３０にノズル保持パレット４０をセットすることができるので、セット時において、ノズル保持パレット４０が、流量検査部５０や、識別部撮像装置７０、吸着ノズル撮像装置８０に干渉すること無く、作業性が良好である。また、作業者は、回転テーブル３０にノズル保持パレット４０をセット後に、操作部９１操作するだけで、吸着ノズル５００の清掃状態の検査が開始して実行されるので、作業性が良好である。

（別の実施形態）
なお、以上説明した実施形態では、ポンプ５５がノズル接続部５１のエア通路５１ａにエアを供給し、流量検出センサ５８がポンプ５５によってノズル接続部５１を介してノズル穴５０２ｆに供給されたエアの流量を検出し、制御部９０が流量検出センサ５８で検出されたエアの流量に基づいて、ノズル穴５０２ｆの清掃状態を判定している。しかし、ポンプ５５がノズル接続部５１のエア通路５１ａからエアを吸引し、流量検出センサ５８がポンプ５５によってノズル接続部５１を介してノズル穴５０２ｆから吸引されたエアの流量を検出し、制御部９０が流量検出センサ５８で検出されたエアの流量に基づいて、ノズル穴５０２ｆの清掃状態を判定する実施形態であっても差し支え無い。

また、以上説明した実施形態では、ポンプ５５がノズル接続部５１のエア通路５１ａにエアを供給している。しかし、吸着ノズル検査装置１００の外部に設けられたポンプ等のエア供給源から、ノズル接続部５１のエア通路５１ａにエアを供給する実施形態であっても差し支え無い。同様に、吸着ノズル検査装置１００の外部に設けられたポンプ等のエア吸引装置が、ノズル接続部５１のエア通路５１ａからエアを吸引する実施形態であっても差し支え無い。

また、以上説明した実施形態では、吸着ノズル５００を識別するための識別部５０１ｄは、吸着ノズル５００の表面に記載されたパターン５０１ｅであり、識別部５０１ｄの「識別情報」であるパターン５０１ｅを読み取る識別情報読取部は、撮像装置７１である。しかし、吸着ノズル５００を識別するための識別部は、吸着ノズル５００の「識別情報」が記憶されたＩＣタグや、ＩＣチップ、磁気テープ等であっても差し支え無い。この実施形態の場合には、識別部の「識別情報」を読み取る識別情報読取部は、ＩＣタグに記憶されている「識別情報」を読み取るＩＣタグリーダや、ＩＣチップに記憶されている識別情報を読み取るＩＣチップリーダ、磁気テープに記憶されている「識別情報」を読み取る磁気テープリーダ等である。

また、以上説明した実施形態では、吸着ノズル５００の清掃状態の良否の結果が表示される表示部４０ｊは、ノズル保持パレット４０に設けられている。しかし、吸着ノズル５００の清掃状態の良否の結果が表示される表示部を、各ノズル保持部４０ｆと対応する位置の回転テーブル３０にそれぞれ設けることにしても差し支え無い。

また、以上説明した実施形態では、吸着ノズル５００のノズル穴５０２ｆの基端は、ノズル接続部５１のエア通路５１ａと直接接続するようになっている。しかし、吸着ノズル５００のノズル穴５０２ｆの基端が、ノズル穴５０２ｆの基端とノズル接続部５１のエア通路５１ａを接続する部材を介して、エア通路５１ａと接続する実施形態であっても差し支え無い。

１３…移動台（取付台）、２０…回転装置、３０…回転テーブル、４０…ノズル保持パレット、４０ｆ…ノズル保持部、４０ｊ…表示部、５５…ポンプ、５８…流量検出センサ（流量検出部）、６０…突上装置（判定結果反映部）、７０…識別部撮像装置、８０…吸着ノズル撮像装置、９０…制御部（清掃状態判定部、対応付部）、９０ａ…記憶部、１００…吸着ノズル検査装置、５００…吸着ノズル、５０１ｄ…識別部、５０１ｅ…パターン、５０２ｂ…吸着部、５０２ｆ…ノズル穴

Claims (6)

1. 部品を吸着するために用いられる吸着ノズルの清掃状態を検査する吸着ノズル検査装置であって、
   取付台と、
   前記取付台に回転可能に設けられ、前記吸着ノズルを垂直状態で保持する複数のノズル保持部が円周上等間隔をおいて設けられたノズル保持パレットと、
   前記ノズル保持パレットを所定回転角ずつ回転し、前記ノズル保持部を検査位置に順次割り出す回転装置と、
   上下方向移動可能に設けられ、前記検査位置に割り出された前記吸着ノズルの基端に開口するノズル穴に接続し、エアが供給又は吸引されるノズル接続部と、
   前記ノズル接続部を介して前記ノズル穴に供給されたエアの流量又は前記ノズル接続部を介して前記ノズル穴から吸引されたエアの流量を検出する流量検出部と、
   前記流量検出部で検出されたエアの流量に基づいて、前記吸着ノズルの清掃状態を判定する清掃状態判定部と、を有する吸着ノズル検査装置。
2. 請求項１において、
   前記回転装置には、前記取付台に対して回転可能な回転テーブルを有し、
   前記ノズル保持パレットは、前記回転テーブルに着脱可能に取り付けられている吸着ノズル検査装置。
3. 請求項１又は請求項２において、
   前記吸着ノズルの先端部を撮像する吸着ノズル撮像装置を有し、
   前記清掃状態判定部は、前記吸着ノズル撮像装置によって撮像された前記吸着ノズルの先端部の画像に基づいて、前記吸着ノズルの清掃状態を判定する吸着ノズル判定装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかにおいて、
   前記吸着ノズルには、当該吸着ノズルを識別するための識別情報が記載又は記憶された識別部が設けられ、
   前記識別部の識別情報を読み取る識別情報読取部と、
   前記清掃状態判定部によって判定された前記吸着ノズルの清掃状態と、前記識別情報読取部で読み取られた前記識別情報とを対応付けして記憶する対応付部と、を有する吸着ノズル検査装置。
5. 請求項４において、
   前記識別部は、前記吸着ノズルを識別するためのパターンであり、
   前記識別情報読取部は、前記パターンを撮像する識別部撮像装置であり、
   前記清掃状態判定部は、前記識別部撮像装置によって撮像されたパターンの汚損状態に基づいて、前記吸着ノズルの清掃状態を判定する吸着ノズル検査装置。
6. 請求項１〜請求項５のいずれかにおいて、
   前記ノズル保持パレット又は前記回転テーブルには、前記各ノズル保持部に対応する位置に、それぞれ前記吸着ノズルの清掃状態の良否の結果が表示される表示部が設けられ、
   前記清掃状態判定部による前記吸着ノズルの清掃状態の判定結果に基づいて、前記表示部に前記吸着ノズルの清掃状態の良否の結果を反映させる判定結果反映部を有する吸着ノズル検査装置。

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