JP3068932B2

JP3068932B2 - 部品吸着装置

Info

Publication number: JP3068932B2
Application number: JP4003451A
Authority: JP
Inventors: 達之守屋
Original assignee: ジューキ株式会社
Priority date: 1992-01-13
Filing date: 1992-01-13
Publication date: 2000-07-24
Anticipated expiration: 2015-07-24
Also published as: JPH05185390A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、部品吸着装置、更に詳
細には、真空圧で部品を吸着するチップマウンタの部品
吸着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】真空圧を利用して素子等の部品を吸着す
るチップマウンタの部品吸着装置では、部品吸着ノズル
に接続されるエアチューブおよび電磁弁等を有する加圧
減圧系が用いられている。この部品吸着ノズルおよびエ
アチューブ等の管内の内壁にはゴミ、ほこり、油、水滴
等が溜り、経時的に堆積する。管内に堆積物が溜ると真
空圧が低減し、部品吸着ノズルによる吸着機能が低下し
て思わぬ事故が発生する。そのため、管内の真空圧を測
定して部品吸着ノズルの脱着の有無や、該部品吸着ノズ
ルによる部品の吸着状態を確認している。従来では、管
内の異常を判定するために真空圧の絶対値レベルあるい
は真空圧公差を用いて判定を行なっている。その場合、
絶対値レベルによるものは加圧減圧系に使用される機械
によりばらつきがあるため、真空圧公差との比較による
判定が多用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、公差を
利用するものは、経時的の堆積物による異常発生を事前
に判定することが困難であり、異常発生の検出が突然行
なわれたり、異常状態にないのに異常と誤判定する問題
点が生ずる。管内の異常や警告状態の発生は急に発生す
る場合もあるが、一般的には経時変化によって生ずる。

【０００４】また、着脱可能なノズルの内壁の詰まりや
汚れは、保守作業により常に洗浄してトラブルを未然に
防ぐことができるが、真空圧発生器と真空ノズルを結合
する管の内壁に蓄積する汚れは、トラブルが発生してか
ら原因が判明することが多かった。

【０００５】従って、本発明は、以上の事情に鑑みてな
されたものであり、管内の異常、警告状態を未然に発見
し、加圧減圧系のトラブルを防止できる部品吸着装置を
提供することをその課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するために、真空圧で部品を吸着するチップマウン
タの部品吸着装置において、真空圧発生手段と、この真
空圧発生手段と管を介して結合され真空圧により部品を
吸着する吸着ノズルと、この吸着ノズルを交換可能に保
持し且つ移動可能な吸着ヘッドと、前記管内の真空圧を
検出する検出センサと、前記管内の堆積物をエアブロー
して除去作業を行なうエアブロー手段と、年、月、週、
日、時、分の内の複数時限の変化点毎に前記検出センサ
により検出された真空圧のデータを前記複数時限毎に分
けて経時データとしてメモリに格納する手段と、前記メ
モリに格納された複数時限毎の経時データのそれぞれの
変化量を求める演算手段とを有し、前記演算手段により
求められた複数時限毎の経時データのそれぞれの変化量
に従って前記管内の異常を判定する構成を採用した。

【０００７】

【作用】真空圧発生手段と吸着ノズルを結ぶ管内の異常
は急に発生する場合もあるが、一般的には経時変化によ
って生ずる。そのため、年、月、週、日、時、分の内の
複数時限、例えば月、週、日、時の変化点ごとに管内の
真空圧を測定し、その変化量を見ることにより、異常が
一目瞭然に把握される。本発明では、この管内の真空圧
の変化を経時的に自動検出し、管内の異常を判定するよ
うにしている。

【０００８】そのために、年、月、週、日、時、分の内
の複数時限の変化点毎に検出センサにより検出された管
内の真空圧のデータを前記複数時限毎に分けて経時デー
タとしてメモリに格納し、その複数時限毎の経時データ
のそれぞれの変化量を求め、それぞれの変化量に従って
管内の異常を判定する。そして、例えば、変化量が小さ
いときは管内に微量な汚れあるいはごみが堆積したと判
定しエアブローによる除去作業あるいは警告を行ない、
変化量が大きいときはエラー表示を行なう。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明
する。

【００１０】図１には、部品吸着ノズルを設置した真空
圧を利用するチップマウンタの部品吸着装置が図示され
ている。部品吸着装置は部品吸着ノズル１と、それを着
脱可能に保持する吸着ヘッド２と、真空圧発生器３を有
し、吸着ヘッド２と真空圧発生器３は管４により結合さ
れ、吸着ノズル１の先端１ａに減圧を発生し、これによ
り電子素子や部品等を吸着する。吸着ヘッド２は、Ｘ、
Ｙ、Ｚ方向に移動でき、またノズル１を交換することが
できる。

【００１１】管４に発生する真空圧は真空圧センサ５に
よりアナログ的にサンプリングされて、Ａ／Ｄ変換器６
によりデジタル値に変換された後入出力回路７を経てＣ
ＰＵ８に入力される。このＣＰＵ８には、メモリ９が接
続され、このメモリには後述する経時データが格納され
たり、あるいは他のデータあるいは部品吸着制御を行な
うデータが格納される。また、ＣＰＵ８にはリアルタイ
ムクロック（ＲＴＣ）１０が接続され、ＣＰＵに年、
月、日、時などの計時データを供給する。

【００１２】真空圧発生器３は、管４の端部４ａに発生
する加圧を電磁弁１１を駆動することにより加圧を利用
して管４に減圧を発生させるものである。また電磁弁１
２は、開放されたときの加圧により後述するように管４
に堆積したゴミ等をエアブローして清掃作業を行なうた
めのものである。

【００１３】次に、本実施例の作用を図２のフローチャ
ートを用いて詳細に説明する。

【００１４】図１に示すように、管４の内壁には部品吸
着時に発生する減圧によりゴミ、ほこり、油、水滴等か
らなる異物が付着し、経時的変化と共に堆積して堆積物
１６となる。また、図示していないが、何等かの原因に
より大きな異物が管４内に進入することもある。堆積物
１６や前記異物が管４内に存在すると空気の通りが悪く
なり、所定の真空圧や加圧が発生しなくなる。また、多
少の堆積物１６が溜っても部品吸着機能に影響を与えな
い場合があるが、この場合でも真空圧の公差のみに着目
して圧力管理していると不必要時にエアブロー等を行
い、装着の稼動率を低下させる問題点が生ずる。そこで
本実施例では経時的に圧力変化を測定し、その変化具合
によって圧力管理を行うようにしたものである。

【００１５】図２のフローチャートに示すように、ま
ず、交換のために部品吸着ノズル１を吸着ヘッド２から
外したとき（ステップＳ１）から処理が開始される。こ
のとき管４内の真空圧が真空圧センサ５により検出さ
れ、Ａ／Ｄ変換器６でデジタル値に変換された後、入出
力回路７を介してＣＰＵ８に取り込まれる（ステップＳ
２）。続いてステップＳ３に示したように、ＲＴＣ１０
からＣＰＵ８に月、週、日、時のデータが読み込まれ
る。

【００１６】次にステップＳ４では、ＣＰＵ８は月、
週、日、時が変化点にあるかの時刻判定を行う。月、
週、日、時が変化点にある場合には真空圧センサ５が管
４内の真空圧を測定し、測定データをＣＰＵ３側に送
る。真空圧の測定データは月、週、日、時ごとに計測さ
れ、メモリ９はこれらの測定データをそれぞれ月、週、
日、時毎に格納する（ステップＳ５〜Ｓ８）。これらの
データは、バッテリでバッテリアップされて電源を切っ
ても消えることはない。

【００１７】図３（Ａ）〜（Ｄ）には、メモリ９に格納
された測定データが図示されている。図３（Ａ）は横軸
に月をとり縦軸に真空圧を表示したものである。横軸の
月のうち、０表示されているものが現時点を表わし、−
１は先月、−２は先々月、−１２は一年前の月を表わ
す。図中、サンプリング（ａ）のパターンは突然異物が
進入して突発的な異常が生じた場合の測定データであ
り、サンプリング（ｂ）は微量の堆積物が管４等の内壁
に付着堆積した場合の測定データを示す。また、一点鎖
線の（ｃ）は警告すべきスレッシュホールドレベルを示
すもので、測定データがこのレベル以下になると警告が
必要となるものである。図３（Ｂ）は図３（Ａ）の月の
替りに週ごとに真空圧を測定して記録した線図であり、
（Ｃ）は日ごとの線図であり、（Ｄ）は時間ごとの線図
である。

【００１８】図２のステップＳ９に示すように、メモリ
９内に格納された図３の測定データにより、ＣＰＵ３は
その一次微分値を求めて経時データの変化量を求め、管
内の異常の判定を行う。

【００１９】一次微分値とは今回の測定データと一つ前
の測定データとの間の傾斜度を表わすものである。例え
ば、図３（Ａ）のサンプリング（ａ）の場合、３ヶ月前
のＡ3の測定データと２ヶ月前のＡ2点の測定データとの
間の傾斜度はゆるい。また、Ａ2点の測定データと１ヶ
月前のＡ1点の測定データとの間の傾斜度もゆるい。し
かし、Ａ3からＡ1点に向かって次第に下降している傾向
が見られ、堆積物が次第に堆積していることがわかる。
しかし、スレッシュホールドレベルには当分達しないこ
とがわかる。しかしながら、Ａ1点の測定データと現時
点のＡ0点の測定データ間の傾斜度は極めて大きい。こ
れは管４内に突然大きな異物が進入したためと推定され
る。しかし、月毎の測定データではその進入状態が正確
にわからない。

【００２０】そこで、図３（Ｂ）の現時点のＢ0から４
週間前のＢ4までの週ごとの測定データを見るとＢ4点か
ら１週間前のＢ1点の測定データはあまり変化がなく、
Ｂ1点からＢ0点の間で大きく傾斜度が変化していること
がわかる。そこで日ごとの測定データを示す図３（Ｃ）
を見ると、前記と同様の観察で一日前のＣ1点から現在
のＣ0点までに大きく傾斜度が変化していることがわか
る。更に、図３（Ｄ）で毎時ごとの測定データを見るこ
とにより、１時間前のＤ1点から現時点Ｄ0点において突
然変化したことがわかる。前記したと同様の観察によ
り、どの時点で大きな変化があったかがわかる。図２の
フローチャートのステップＳ１０はそれを示す。

【００２１】傾斜度に大きな変化があった場合、ＣＰＵ
８は大きな異物が管内に詰まったと判断してエラー表示
を行なう（ステップＳ１４）。それにより、加圧減圧系
のチェックが行われ、場合により、系内のエアブローを
実行する。

【００２２】一方、図３（Ａ）〜（Ｄ）においてサンプ
リング（ｂ）は微量な堆積物が生じた場合の月、週、
日、時における測定データの変化を示すものである。図
３（Ａ）において、４ヶ月位前から真空圧が次第に下り
始め、毎月間に傾斜度が生じていることがわかる。それ
により、次第に堆積物が増加して行くことがわかり、か
つ近い内にスレッシュホールドレベル以下になることが
推定される。

【００２３】図３（Ａ）において、１ヶ月前の点Ａ’1
でスレッシュホールドレベルに到達したが、（Ｂ）を見
ると４週間前の点Ｂ’4ではスレッシュホールドレベル
以下になったが３週間前の点Ｂ’3ではそれ以上の値と
なり、傾斜度が逆方向に移行している。しかし、２週間
前で傾斜度が下り、現時点の０点まで測定データはスレ
ッシュホールドレベル以下となる。

【００２４】更に、（Ｃ）、（Ｄ）を観察すると３日前
の点Ｃ’3から問題が生じ、かつ（Ｄ）においてその状
態が続いていることがわかる。すなわち、３日前の時点
において警告が必要であることがわかる。

【００２５】図２のステップＳ１１は以上の観察工程を
示すものである。ステップＳ１２で警告すべきスレッシ
ュホールドレベル値を越えたか否かの判定をし、越えた
場合にはＣＰＵ８は警告を表示する（ステップＳ１
３）。続いてステップＳ１５で、電磁弁１２を駆動しエ
アブローを行う。

【００２６】以上のように、月、週、日、時の変化点ご
との測定データはその都度ＣＰＵ３により一次微分値が
求められ、その傾斜度が正確にわかるため、前記したフ
ローチャートによる判定ステップによりエアー表示の時
期および警告のタイミングを正確に判定することが出来
る。

【００２７】本実施例において、経時的な測定データを
月、週、日、時としたが必要に応じて年毎、又は分毎の
データ等を作成してもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の部品吸
着装置によれば、年、月、週、日、時、分の内の複数時
限の変化点毎に、検出センサにより検出された真空圧発
生手段と吸着ノズルを結ぶ管内の真空圧のデータを前記
複数時限毎に分けて経時データとしてメモリに格納し、
その複数時限毎の経時データのそれぞれの変化量を求
め、それぞれの変化量に従って管内の異常を判定するよ
うにしたので、長期的な観点と短期的な観点から管内の
異常を正確に判定することができる。また、エアブロー
手段を有するので、管内のゴミ、ほこり、油、水滴等の
異物の堆積物をエアブローして除去することができる。
そして、例えば、管内の前記異物の微量の堆積状態が正
確にとらえられ、適切な時点で自動的にエアブローによ
り管内の堆積物の除去作業を行なったり、警告を出した
りしてトラブルを防止し得ると共に、突然的なつまり等
も検出される効果を上げることが出来る。それにより、
不必要な系内のエアブローや点検が回避され、装置の稼
動率を向上することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体構成を示す構成図であ
る。

【図２】同実施例の作用動作を示すフローチャートであ
る。

【図３】同実施例の月、週、日、時ごとの測定データの
堆積を示す線図である。

【符号の説明】

１吸着ノズル２吸着ノズル３真空圧発生器４管５真空圧センサ８ＣＰＵ９メモリ１０リアルタイムクロック（ＲＴＣ）１６堆積物

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】真空圧で部品を吸着するチップマウンタ
の部品吸着装置において、真空圧発生手段と、この真空圧発生手段と管を介して結合され真空圧により
部品を吸着する吸着ノズルと、この吸着ノズルを交換可能に保持し且つ移動可能な吸着
ヘッドと、前記管内の真空圧を検出する検出センサと、前記管内の堆積物をエアブローして除去作業を行なうエ
アブロー手段と、年、月、週、日、時、分の内の複数時限の変化点毎に前
記検出センサにより検出された真空圧のデータを前記複
数時限毎に分けて経時データとしてメモリに格納する手
段と、前記メモリに格納された複数時限毎の経時データのそれ
ぞれの変化量を求める演算手段とを有し、前記演算手段により求められた複数時限毎の経時データ
のそれぞれの変化量に従って前記管内の異常を判定する
ことを特徴とする部品吸着装置。
【請求項２】前記変化量が小さいときは前記管内に微
量な汚れあるいはごみが堆積したと判定し前記除去作業
あるいは警告を行なうことを特徴とする請求項１に記載
の部品吸着装置。
【請求項３】前記変化量が大きいときはエラー表示を
行なうことを特徴とする請求項１に記載の部品吸着装
置。