JP3854557B2 - ノズル異常検出システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空吸着により超小型部品を搬送および搭載する部品装着装置における吸着ノズルの異常を検出するノズル異常検出システムに関する。さらに詳細には、吸着ノズルの異常検出を高精度に行うことができるノズル異常検出システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、半導体チップのマウンティング等の小型部品の装着には真空吸着が用いられているが、近年、半導体チップ等の電子部品の小型化が進むにつれて吸着ノズルの孔径も小さくなってきている。例えば、０．５ｍｍ角のチップに対しては、孔径が０．５ｍｍあるいは０．３ｍｍの吸着ノズルが用いられている。そして、吸着ノズルの孔径が小さくなると、吸着ノズルの詰まりや潰れ、損傷などのノズルの異常が発生しやすくなる。
【０００３】
このため、上記のようなノズルの異常を検出するための装置が種々提案されている。そのうちの１つとして、例えば、特許第３２６９０４１号公報に開示されている流量計測手段を用いたノズル詰まり検出装置がある。このノズル詰まり検出装置は、ノズル孔を介してエアーを吸引する真空吸引手段とノズル孔とを連通する真空通路に介設され、ノズル孔を通過する吸引エアーの流量を計測する流量計測手段と、流量計測手段で計測した実流量と、予め記憶されているノズル孔の設計流量とを比較することで、ノズル孔の詰まりを検出するノズル詰まり検出手段とを備えている。
【０００４】
そして、このノズル詰まり検出装置では、真空吸引手段の吸引圧力をほぼ一定とした場合、ある断面積の通路を通過する吸引エアーの流量は、通路の断面積に正比例するということを利用して、流量計測手段によりノズル孔を通過する吸引エアーの流量を計測し、この計測値と、予め計測しておいた新品の同一吸着ノズルの設計流量とを比較することで、吸引エアーの流量を実際に計測した吸着ノズルに、どの程度詰まりが生じているかを検出するようになっている。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３２６９０４１号公報（第１〜２頁、第４図、第８図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した特許第３２６９０４１号公報に開示されたノズル詰まり検出装置では、高精度にノズルの異常を検出することができないという問題があった。すなわち、このノズル詰まり検出装置では、ノズル詰まりを引き起こす物質（クリームハンダやキャリアテープ小片や空気中のダスト等）が流量計測手段の劣化原因にもなるため、流量計測手段の計測精度が悪化して誤検出や検出遅れを起こすおそれがあるからである。また、真空流路に流量計測手段が配置されているが、図３７に示すように、ノズル５００に詰まる物質（クリームハンダ５０２、ダスト５０１）の付着の仕方によっては、真空吸引方向のみではノズル詰まりを精度良く検出することができない場合があるからである。すなわち、真空吸引時には、図３７（ａ）に示すように、流量計測手段で計測される流量はほとんど変化しないため、ノズル詰まりは検出されないと考えられる。しかし、実際には図３７（ｂ）示すように、ノズル詰まりが発生している。このように、ノズル詰まりを誤検出するおそれがあるのである。
【０００７】
また、特許第３２６９０４１号公報に開示されたノズル詰まり検出装置では、真空吸引手段の能力の変化によって流量計測手段を通過するエアーの流量が変化した場合などでも、そのときの計測値と、予め計測しておいた新品の同一吸着ノズルの設計流量とを比較するため、誤検出するおそれがある。なぜなら、常に計測値と、予め計測しておいた新品の同一吸着ノズルの設計流量とを比較して、ノズル詰まりを検出しているからである。つまり、ノズル詰まりを判別すための基準値である設計流量が常に一定値であり、これは簡単に修正することができないため、真空吸引手段の能力の変化などに対応することができないのである。このため、真空吸引手段の使用環境に伴う能力の変化などによって、ノズル詰まりが発生していない場合にも、ノズル詰まりであると誤検出されてしまうおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、吸着ノズルの異常を精度良く検出することができ、また、吸着ノズルの異常を検出するための異常検出点の変更（修正）を簡単に行うことができるノズル異常検出システムを提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するためになされた本発明に係るノズル異常検出システムは、小型部品を吸引吸着およびリリースする吸着ノズルの異常を検出するノズル異常検出システムにおいて、吸着ノズルを通過するエアーの流量を計測する流量計測手段と、吸着ノズルと流量計測手段との間に設けられたフィルタと、吸着ノズルの異常を判別するための異常検出値を記憶する異常検出値記憶手段と、流量計測手段からの出力値と異常検出値記憶手段に記憶されている異常検出値とを比較することにより吸着ノズルの異常を検出する異常検出手段と、を有することを特徴とするものである。
【００１０】
このノズル異常検出システムでは、流量計測手段により、吸着ノズルを通過するエアーの流量が計測される。ここで、ある断面積の通路を通過するエアーの流量は、通路の断面積に正比例する。すなわち、通路の断面積が減少すると、その通路を通過するエアーの流量は減少する。したがって、吸着ノズルが詰まったりしてノズルの断面積が減少すると、流量計測手段で計測されるエアーの流量が減少する。つまり、吸着ノズルを通過するエアーの流量に基づき、吸着ノズルの異常を検出することができるのである。
【００１１】
そこで、このノズル異常検出システムでは、異常検出値記憶手段に、吸着ノズルの異常を判別するための異常検出値を記憶させているので、異常検出手段により、流量計測手段からの出力値と異常検出値記憶手段に記憶されている異常検出値とを比較することにより吸着ノズルの異常を検出することができる。ここで、このノズル異常検出システムでは、吸着ノズルと流量計測手段との間にフィルタが設けられている。これにより、吸着ノズルが吸引したクリームハンダやキャリアテープ小片や空気中のダスト等が、流量計測手段に入り込むことが確実に防止される。したがって、流量計測手段が劣化しにくいため、検出精度の長期信頼性が向上する。このため、長期間にわたって精度良くノズル異常の検出を行うことができる。
【００１２】
また、上記問題点を解決するためになされた本発明に係る別の形態のノズル異常検出システムは、小型部品を吸引吸着およびリリースするための吸着ノズルの異常を検出するノズル異常検出システムにおいて、吸着ノズルを通過するエアーの流量を計測する流量計測手段と、吸着ノズルと流量計測手段との間に設けられたフィルタと、吸着ノズルの異常を検出するための異常検出値を記憶する異常検出値記憶手段と、吸着ノズルの異常を検出する異常検出手段と、を有し、流量計測手段は、吸引時とリリース時との両方で吸着ノズルを通過するエアーの流量を計測可能な双方向検出型の流量計であり、異常検出値記憶手段は、吸引時とリリース時のそれぞれについての異常検出値を記憶しており、異常検出手段は、吸引時とリリース時とのそれぞれの状態ごとに、流量計測手段からのそれぞれの出力値と異常検出値記憶手段に記憶されているそれぞれの異常検出値とを比較することにより吸着ノズルの異常を検出することを特徴とするものである。
【００１３】
このノズル異常検出システムでも、吸着ノズルが詰まったりしてノズルの断面積が減少すると、流量計測手段で計測されるエアーの流量が減少することを利用して、吸着ノズルの異常を検出している。具体的には、このノズル異常検出システムでは、流量計測手段に、吸引時とリリース時との両方で吸着ノズルを通過するエアーの流量を計測可能な双方向検出型の流量計を使用している。そして、異常検出値記憶手段に、吸引時とリリース時のそれぞれについて吸着ノズルの異常を判別するための異常検出値を記憶させ、異常検出手段により、吸引時とリリース時とのそれぞれの状態ごとに、流量計測手段からのそれぞれの出力値と異常検出値記憶手段に記憶されているそれぞれの異常検出値とを比較させて吸着ノズルの異常を検出している。このように、吸引時のみならずリリース時にも吸着ノズルの異常を検出するので、ノズル異常の検出精度が向上する。
【００１４】
つまり、図３７に示すように、吸着ノズルに詰まる物質（クリームハンダ５０２、ダスト５０１）の付着の仕方によっては、真空吸引方向のみではノズル詰まりを精度良く検出することができない場合がある。すなわち、真空吸引時には、図３７（ａ）に示すように、流量計測手段で計測される流量はほとんど変化しないため、ノズル詰まりは検出されないと考えられるからである。しかし、このノズル異常検出システムでは、図３７（ｃ）示すようなリリース（加圧）時においても吸着ノズルの異常を検出している。このため、図３７（ｂ）に示すような付着物の付着具合であっても、吸着ノズルの異常を確実に検出することができるのである。特に、リリース時には、吸着ノズルのクリーニング効果もあることから、リリース時にも吸着ノズルの異常を検出することにより検出精度が大幅に向上する。
【００１５】
また、このノズル異常検出システムでも、吸着ノズルと流量計測手段との間にフィルタが設けられているので、上記したように、吸着ノズルが吸引したクリームハンダやキャリアテープ小片や空気中のダスト等が、流量計測手段に入り込むことが確実に防止される。したがって、流量計測手段が劣化しにくいため、検出精度の長期信頼性が向上する。このため、長期間にわたって精度良くノズル異常の検出を行うことができる。
【００１６】
ここで、異常検出手段は、吸着ノズルのブローを行った後に流量計測手段から出力される出力値を用いて吸着ノズルの異常を検出することが望ましい。こうすることにより、吸着ノズルがクリーニングされた後に、異常検出手段による吸着ノズルの異常検出が行われるので、より精度良く吸着ノズルの異常を検出することができるからである。
【００１７】
本発明に係るノズル異常検出システムにおいては、フィルタは、両端にワンタッチ継ぎ手が備わるインライン形のフィルタであることが望ましい。こうすることにより、フィルタの交換を迅速かつ簡単に行うことができるからである。
【００１８】
また、本発明に係るノズル異常検出システムにおいては、任意に設定可能な吸着ノズルの異常度合いと、予め定められた基準流量のエアーを吸着ノズルに流したときにおける流量計測手段からの出力値とに基づいて、吸着ノズルの異常を判断するための異常検出値を自動的に設定する異常検出値設定手段を有し、異常検出設定手段は、新たな異常検出値を設定した場合には、異常検出値記憶手段に記憶されている異常検出値を、新たに設定した異常検出値に変更することが望ましい。
【００１９】
このノズル異常検出システムでは、異常検出値設定手段により、吸着ノズルの異常度合いと、予め定められた基準流量のエアーを吸着ノズルに流したときにおける流量計測手段からの出力値（基準時出力値）とに基づいて、吸着ノズルの異常を判断するための異常検出値が自動的に設定される。その後、異常検出設定手段により、新たな異常検出値が設定された場合には、異常検出値記憶手段に記憶されている異常検出値が新たに設定された異常検出値に変更される。
【００２０】
なお、「吸着ノズルの異常度合い」とは、正常時における吸着ノズルを通過するエアーの流量に対し、どれぐらいの流量が減少したら異常であると判断するための指標である。例えば、吸着ノズルの詰まりで考えると、２５％以上の詰まりを異常であると判別したい場合、吸着ノズルの異常度合いは「２５％」となる。
【００２１】
ここで、吸着ノズルの異常度合いは、任意に設定可能、つまりオペレータが任意に設定することができる。そして、任意に設定可能な吸着ノズルの異常度合いと流量計測手段の基準時出力値とに基づき異常検出値が自動的に設定される。すなわち、オペレータは、吸着ノズルの異常度合いを設定するだけで、簡単に異常検出値を変更することができる。したがって、システムの使用状況や使用環境などが変化した場合に、簡単に最適な異常検出値を自動的に設定することができる。このため、ノズル異常の検出精度が向上する。
【００２２】
さらに、本発明に係るノズル異常検出システムにおいては、流量計測手段は、吸着ノズルを通過するエアーの流量を計測するための抵抗体が架設されたセンサ流路と、センサ流路に対するバイパス流路とを有し、バイパス流路は、抵抗体を用いた計測原理を行うための電気回路に接続する電気回路用電極が表面に設けられた基板を、側面開口部を備える流体流路が形成されたボディに対し、エッチング加工した薄板を複数枚積層した積層体を介して、側面開口部を塞ぐようにして密着させることにより形成され、センサ流路は、抵抗体とその抵抗体に接続する抵抗体用電極とが設けられた測定チップを、抵抗体用電極と電気回路用電極とを接着して基板に実装することにより、測定チップあるいは基板の少なくとも一方に設けられた溝によって形成されており、測定チップには、流れ方向上流側に設けられた上流温度検出抵抗体と、流れ方向下流側に設けられた下流温度検出抵抗体と、上流温度検出抵抗体と下流温度検出抵抗体との間に設けられ、上流温度検出抵抗体と下流温度検出抵抗体とを加熱する発熱抵抗体と、吸着ノズルを通過するエアーの温度を検出する流体温度検出抵抗体と、が備わり、電気回路により、発熱抵抗体と流体温度検出抵抗体とが一定の温度差になるように制御され、上流温度検出抵抗体と下流温度検出抵抗体との温度差に基づき、吸着ノズルを通過するエアーの流量を測定することが望ましい。なお、本明細書における「側面開口部」とは、ボディの側面（言い換えると、入出力ポートが開口していない面）であって基板が装着される面に開口した開口部を意味する。
【００２３】
この異常検出システムにおける流量計測手段では、流量計測手段に流れ込んだエアーが、抵抗体が架設されたセンサ流路と、センサ流路に対するバイパス流路とに分流される。そして、抵抗体を用いた計測原理に基づき、センサ流路を流れるエアーの流量、ひいては流量計測手段の内部を流れるエアーの流量が測定される。
【００２４】
具体的には、電気回路により、発熱抵抗体と流体温度検出抵抗体とが一定の温度差になるように制御され、上流温度検出抵抗体と下流温度検出抵抗体との温度差に基づきエアーの流量が測定される。このため、順方向（吸引時）の流れの場合には出力が増加し、逆方向（リリース時）の流れの場合には出力が減少する。したがって、エアーの流れ方向を検知することができる。これにより、吸引時とリリース時において、吸着ノズルを通過するエアーの流量を計測することができるので、吸引時とリリース時の両方でそれぞれ吸着ノズルの異常を検出することができる。
【００２５】
また、バイパス流路は、抵抗体を用いた計測原理を行うための電気回路に接続する電気回路用電極が表面に設けられた基板を、側面開口部を備える流体流路が形成されたボディに対し、エッチング加工した薄板を複数枚積層した積層体を介して、側面開口部を塞ぐようにして密着させることにより形成されているため、積層体の構成（各薄板の組み合わせ）を変更してバイパス流路の断面積を変化させることができる。そして、バイパス流路の断面積が変化すると、センサ流路とバイパス流路とに分流する被測定流体の割合（バイパス比）が変化する。したがって、積層体の構成を変更することにより、最適な測定レンジを設定することができるので、別途演算回路を設けなくてもリニアな出力特性を得ることができる。
【００２６】
これにより、基準流量のエアーの流量が変化した場合には、その変化に比例して基準時出力値も変化する。したがって、使用条件が異なる部品装着装置に本システムを適用した場合、それぞれの装置に対して最適な異常検出値を簡単に決定することができる。その結果、ノズル異常の検出精度が向上する。
【００２７】
ここで、バイパス比を変更する場合には、積層体を、薄板の両端に開口部が形成されるとともに、中央に溝が形成された溝付両端開口板を介してメッシュ板を積層したものにすればよい。さらに、積層体に、薄板の両端に開口部が形成された両端開口板を含めてもよい。これらにより、バイパス流路の断面積を減少させることができ、バイパス比を変更することができる。
【００２８】
その結果、流量計測手段のフルスケールを変更することができるので、吸着ノズルのノズル径に応じて最適な流量計測手段を使用して流量計測を行うことができる。したがって、どのような吸着ノズルを使用しても、精度良く吸着ノズルを通過するエアーの流量を計測することができるので、吸着ノズルの異常を非常に精度良く行うことができる。
【００２９】
そして、本発明に係るノズル異常検出システムにおいては、積層体に、薄板の両端にメッシュが形成されたメッシュ板が含まれていることが好ましい。また、本発明に係る熱式流量計においては、積層体は、薄板の縁部を残してその他の部分を開口させたスペーサを介してメッシュ板を積層したものであることが望ましい。
【００３０】
メッシュが形成されたメッシュ板を含めて積層体を形成することにより、非常に流れが整えられたエアーを、センサ流路に流し込むことができるからである。なぜなら、エアーは、メッシュを通過することにより、流れの乱れが減少するからである。したがって、積層体には複数枚のメッシュ板を含めるのがよい。そして、この場合には、各メッシュ板を直接重ねるよりも、所定の間隔をとって重ねる方がよい。より大きな整流効果を得ることができるからである。このため、メッシュ板は、スペーサを介して積層するのが望ましいのである。
【００３１】
このようにして、本発明に係るノズル異常検出システムで使用する流量計測手段では、センサ流路を流れるエアーの流れを整えることができるので、非常に安定した出力を得ることができる。また、電気的なフィルタを用いないので、応答性が損なわれることもない。その結果、ノズルの異常検出を精度良く行うことができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るノズル異常検出システムを具体化した最も好適な実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。そこで、本実施の形態に係るノズル異常検出システムの概略構成を図１に示す。図１は、ノズル異常検出システムのシステム図である。図１に示すように、本実施の形態に係るノズル異常検出システム１００には、吸着ノズル１０１と、インラインフィルタ１０２，１０６と、流量センサ１と、切替弁１０３と、真空ポンプ１０４と、圧縮空気供給部（例えば、コンプレッサ等）１０５と、ノズル異常検出システム回路１０７とが備わっている。なお、図２に示すように、切替弁１０３、真空ポンプ１０４、圧縮空気供給部１０５を設ける代わりに、エジェクタ１０８を利用してシステムを構成することもできる。
【００３３】
吸着ノズル１０１は、半導体チップなどの小型部品を吸着した状態で搬送した後にリリースして基板などに搭載するといった一連のハンドリング動作を行うためのものである。吸着ノズル１０１の孔径は、取り扱う部品の大きさによって定まる。本実施の形態における吸着ノズル１０１の孔径は、０．８ｍｍとなっている。
【００３４】
インラインフィルタ１０２，１０６は、流量センサ１に空気中のダスト等が入り込まないようにするためのものである。ダスト等が流量センサ１に入り込むと、流量センサ１の応答性や計測精度が悪化して、吸着ノズル１０１の異常検出の精度が低下するからである。このため、インラインフィルタ１０２が吸着ノズル１０１と流量センサ１との間に設けられ、インラインフィルタ１０６が圧縮空気供給部１０５と切替弁１０３との間に設けられている。このインラインフィルタ１０２，１０６は、同じ構成のフィルタであり、図３に示すように、内部に流路が形成されたフィルタボディ１１０の両端にワンタッチ継ぎ手１１１ａ，１１１ｂが設けられている。これにより、インラインフィルタ１０２，１０６の取付あるいは取り外しが、迅速かつ簡単に行えるようになっている。なお、図３は、インラインフィルタ１０２，１０６の概略構成を示す断面図である。
【００３５】
そして、フィルタボディ１１０の両端部には、中心付近に形成された中心部流路１１３ａ，１１３ｂが形成されている。なお、中心部流路１１３ａがワンタッチ継ぎ手１１１ａ側に形成され、中心部流路１１３ｂがワンタッチ継ぎ手１１１ｂ側に形成されている。一方、フィルタボディ１１０の中央部には、外周付近に環状流路１１４が形成されている。この環状流路１１４は、内側環状流路１１４ａと外側環状流路１１４ｂとによって構成されている。そして、内側環状流路１１４ａと外側環状流路１１４ｂとの境目に筒状のフィルタエレメント１１２が装着されている。このフィルタエレメント１１２には、圧力損失を考慮して３０μｍ程度のメッシュが形成されたものを使用している。
【００３６】
このインラインフィルタ１０２，１０６では、図３に矢印で示すように、インラインフィルタ１０２，１０６内に流入したエアーは、中心部流路１１３ｂから外側環状流路１１４ｂへと流れ、フィルタエレメント１１２を通過して、内側環状流路１１４ａから中心部流路１１３ａへと流れて、インラインフィルタ１０２，１０６の外部へ流出するようになっている。そして、インラインフィルタ１０２，１０６内に流入したエアーがフィルタエレメント１１２を通過することにより、空気中のダスト等が除去されるようになっている。これにより、流量センサ１に、空気中のダスト等が入り込まないようにされている。
【００３７】
そして、インラインフィルタ１０２，１０６では、フィルタエレメント１１２の交換時期になると、フィルタエレメント１１２を交換するのではなくフィルタ１０２，１０６ごと交換するようになっている。このとき、インラインフィルタ１０２，１０６には、ワンタッチ継ぎ手１１１ａ，１１１ｂが装着されているので、迅速かつ簡単にフィルタ交換を行うことができるようになっている。なお、インラインフィルタ１０２，１０６は定期的に交換すれば良いが、所定の基準流量のエアーを吸着ノズルに流したときにおける流量センサ１のセンサ出力が所定値から大きくずれている場合にも交換する必要がある。この場合は、インラインフィルタ１０２，１０６で目詰まりを起こしている、つまりフィルタの交換時期であると考えられるからである。
【００３８】
図１に戻って、真空ポンプ１０４は、吸着ノズル１０１を介してエアーを吸引するためのものである。圧縮空気供給部１０５は、吸着ノズル１０１を介してエアーを吐出するためのものである。切替弁１０３は、吸着ノズル１０１と真空ポンプ１０４とを接続するか、あるいは吸着ノズル１０１と圧縮空気供給部１０５とを接続するかを切り替えるためのものである。つまり、吸着ノズル１０１を介してエアーを吸引するのか、あるいは吐出するのかを切り替えるものである。
【００３９】
流量センサ１は、吸着ノズル１０１を流れるエアーの流量を計測するための熱式流量計である。この流量センサ１の概略構成を図４に示す。図４は、流量センサ１を示す断面図である。図４に示すように、流量センサ１は、ボディ４１とセンサ基板２１と積層体５０とを有するものである。そして、積層体５０がボディ４１の流路空間４４に装着された状態で、センサ基板２１がシールパッキン４８を介しボディ４１にネジにより固定され密着されている。これにより、センサ流路Ｓ、およびセンサ流路Ｓに対するバイパス流路である主流路Ｍが形成されている。
【００４０】
ボディ４１は、図５および図６に示すように、直方体形状のものであり、左右対称に構成されている。なお、図５は、ボディ４１を示す平面図である。図６は、図５におけるＡ−Ａ断面図である。このボディ４１には、両端面に入口ポート４２と出口ポート４６とが形成されている。そして、入口ポート４２からボディ中央に向かって入口流路４３が形成され、同様に出口ポート４６からボディ中央に向かって出口流路４５が形成されている。なお、入口流路４３および出口流路４５は、主流路Ｍの下方に形成されている。つまり、入口流路４３および出口流路４５は主流路Ｍに対して、同一直線上には配置されていない。
【００４１】
また、ボディ４１の上部には、主流路Ｍおよびセンサ流路Ｓを形成するための流路空間４４が形成されている。この流路空間４４の横断面は、長方形の両短辺を円弧状（半円）にした形状になっており、その中央部に円弧状の凸部４４Ｃが形成されている。凸部４４Ｃは、積層体５０（各薄板）の位置決めを行うためのものである。そして、流路空間４４の下面の一部が入口流路４３および出口流路４５に連通している。すなわち、入口流路４３と出口流路４５とがそれぞれ９０度に屈曲したエルボ部４３Ａと４５Ａを介して流路空間４４に連通されている。さらに、流路空間４４の外周に沿うようにボディ４１の上面には、シールパッキン４８を装着するための溝４９が形成されている。
【００４２】
積層体５０は、図７に示すように、２種類の薄板を合計１１枚積層したものである。なお、図７は、積層体５０の構造を示す分解斜視図である。この積層体５０は、下から順に、メッシュ板５１、スペーサ５２，５２，５２、メッシュ板５１、スペーサ５２，５２、メッシュ板５１、スペーサ５２，５２、およびメッシュ板５１が積層されて接着されたものである。これらメッシュ板５１およびスペーサ５２は、ともに厚さが０．５ｍｍ以下であり、エッチングにより各形状の加工（マイクロマシニング加工）がなされたものである。そして、その投影形状は流路空間４４の横断面形状と同じになっている。これにより、積層体５０が流路空間４４に隙間なく装着されるようになっている。
【００４３】
そして、このような組み合わせの積層体５０を流路空間４４に装着することにより、流量センサ１のフルスケール流量が５Ｌ／ｍｉｎとなっている。つまり、積層体５０を構成する薄板の形状（組み合わせ）を変更することにより、主流路Ｍの断面積が変化しバイパス比が変わるので、任意の流量レンジを設定することができるのである。
【００４４】
ここで、個々の薄板について説明する。まず、メッシュ板５１について、図８、図９を用いて説明する。なお、図８（ａ）はメッシュ板５１を示す平面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。図９は、メッシュ板５１のメッシュ部５１Ｍの拡大図である。メッシュ板５１は、図８に示すように、その両端にメッシュ部５１Ｍが形成された厚さが０．３ｍｍの薄板である。メッシュ部５１Ｍは、直径４ｍｍの円形状であり、図９に示すように、メッシュを構成する孔（直径０．２ｍｍ）の中心間距離がすべて０．２７ｍｍとなるように形成されている。すなわち、各孔の中心が正三角形の各頂点となるように孔が形成されている。なお、メッシュ部５１Ｍの厚さは、図８（ｂ）に示すように他の部分よりも薄くなっており、その厚さは、０．０５〜０．１ｍｍとなっている。
【００４５】
次に、スペーサ５２について、図１０を用いて説明する。なお、図１０（ａ）は、スペーサ５２を示す平面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。スペーサ５２は、図１０に示すように、外周部５２Ｂを残すようにエッチング加工されたものである。これにより、スペーサ５２には、開口部６１が形成されている。なお、スペーサ５２の厚さは、０．５ｍｍである。
【００４６】
ここで、図４に戻って、上記したメッシュ板５１およびスペーサ５２を組み合わせて、図７に示すように積層して接着した積層体５０を流路空間４４に装着することにより、主流路Ｍが形成されている。より詳細に言うと、スペーサ５２の開口部６１により主流路Ｍが形成されている。また、メッシュ板５１に設けられたメッシュ部５１と、スペーサ５２に設けられた開口部６１とによって、連絡流路５，６が形成されている。連絡流路５は、入口流路４３と主流路Ｍおよびセンサ流路Ｓとを連通させるものであり、連絡流路６は、出口流路４５と主流路Ｍおよびセンサ流路Ｓとを連通させるものである。
【００４７】
そして、主流路Ｍとセンサ流路Ｓとの間に、メッシュ部５１Ｍが３層配置されている。各メッシュ部５１Ｍの間隔は、２枚のスペーサ５２の厚さ分（１．０ｍｍ）になっている。これにより、流れが整えられたエアーを、センサ流路Ｓに流し込むことができるようになっている。流量センサ１に流入したエアーは、各メッシュ部５１Ｍを通過するたびに、流れの乱れを減少させられるからである。さらに、エルボ部４３Ａ，４５Ａと流路空間４４（主流路Ｍ）との連通部にもメッシュ部５１が配置されている。
【００４８】
一方、センサ基板２１は、測定流量を電気信号として出力するものである。このためセンサ基板２１には、図１１に示すように、ベースとなるプリント基板２２の表面側（ボディ４１への装着面側）において、その中央部に溝２３が加工されている。そして、この溝２３の両側に、電気回路用電極２４，２５，２６，２７，２８，２９が設けられている。一方、プリント基板２２の裏面側には、電気素子３１、３２、３３、３４などで構成される電気回路が設けられている（図４参照）。そして、プリント基板２２の中で、電気回路用電極２４〜２９が電気素子３１〜３４などで構成される電気回路と接続されている。さらに、プリント基板２２の表面側には、後述するようにして、測定チップ１１が実装されている。
【００４９】
ここで、測定チップ１１について、図１２を用いて説明する。なお、図１２は、測定チップ１１を示す平面図である。測定チップ１１は、図１２に示すように、シリコンチップ１２に対して、半導体マイクロマシニングの加工技術を実施したものであり、このとき、チップ中央に溝１３が加工されるとともに、抵抗体（熱線）用電極１４，１５，１６，１７、１８，１９がチップ両端に設けられる。
【００５０】
また、このとき、上流温度検出抵抗体Ｒ１が、抵抗体用電極１５，１７から延設されるとともに溝１３の上に架設される。さらに、下流温度検出抵抗体Ｒ２が、抵抗体用電極１７，１９から延設されるとともに溝１３の上に架設される。さらにまた、発熱抵抗体Ｒｈが、上流温度検出抵抗体Ｒ１と下流温度検出抵抗体Ｒ２との間に、抵抗体用電極１６，１８から延設されるとともに溝１３の上に架設される。また、測定チップ１１においては、センサ流路Ｓの順方向上流側に流体温度検出抵抗体Ｒｔが、抵抗体用電極１４，１６から延設される。
【００５１】
そして、測定チップ１１の熱線用電極１４，１５，１６，１７，１８，１９を、センサ基板２１の電気回路用電極２４，２５，２６，２７，２８，２９（図１１参照）のそれぞれと、半田リフロー又は導電性接着剤などで接合することによって、測定チップ１１をセンサ基板２１に実装している。したがって、測定チップ１１がセンサ基板２１に実装されると、測定チップ１１に設けられた流体温度検出抵抗体Ｒｔ、上流温度検出抵抗体Ｒ１、下流温度検出抵抗体Ｒ２、および発熱抵抗体Ｒｈは、測定チップ１１の抵抗体用電極１４〜１９と、センサ基板２１の電気回路用電極２４〜２９（図１１参照）とを介して、センサ基板２１の裏面側に設けられた電気回路に接続されることになる。これにより、図１３に示す定温度差回路と、図１４に示す出力回路とが構成される。
【００５２】
ここで、図１３に示す定温度差回路は、発熱抵抗体Ｒｈを、流体温度検出抵抗体Ｒｔで検出される流体温度と一定の温度差をもつように制御するための回路である。また、図１３に示す出力回路は、上流温度検出抵抗体Ｒ１と下流温度検出抵抗体Ｒ２との温度差に相当する電圧値を出力するための回路である。この出力回路では、上流温度検出抵抗体Ｒ１と下流温度検出抵抗体Ｒ２とが直列に接続され、定電圧Ｖｃが印可されるようになっている。そして、上流温度検出抵抗体Ｒ１と下流温度検出抵抗体Ｒ２との中点電位Ｖｏｕｔが測定信号として出力されるようになっている。
【００５３】
また、測定チップ１１がセンサ基板２１に実装されると、測定チップ１１の溝１３は、センサ基板２１の溝２３と重なり合う。よって、図４に示すように、測定チップ１１が実装されたセンサ基板２１を、ボディ４１に対して、積層体５０およびシールパッキン４８を介して密着すると、ボディ４１の流路空間４４において、センサ基板２１と測定チップ１１との間に、測定チップ１１の溝１３やセンサ基板２１の溝２３などからなる細長い形状のセンサ流路Ｓが形成される。そのため、センサ流路Ｓには、流体温度検出抵抗体Ｒｔ、上流温度検出抵抗体Ｒ１、下流温度検出抵抗体Ｒ２、および発熱抵抗体Ｒｈが橋を渡すように設けられることになる。
【００５４】
ここで、上記した流量センサにおいて、フルスケール流量を変更する場合について説明する。以下の説明では、フルスケール流量を１Ｌ／ｍｉｎとした場合について説明する。そこで、フルスケール流量が１Ｌ／ｍｉｎの流量センサの概略構成を図１５に示す。図１５は、流量センサ１Ａを示す断面図である。図１５に示すように、流量センサ１Ａは、流量センサ１とほぼ同様の構成を有するものであるが、流路空間４４に積層体５０の代わりに積層体５０Ａが装着されている点が異なる。すなわち、流量センサ１Ａには、主流路Ｍの断面積を小さくするための積層体５０Ａが流路空間４４に装着されている。このため、流量センサ１と異なる点を中心に説明し、流量センサ１と同様の構成のものについては、同じ符号を付してその説明を省略する。なお、この流量センサ１Ａは、後述するギャップ検出システムに使用する流量センサである。
【００５５】
そこで、積層体５０Ａについて、図１６を用いて説明する。なお、図１６は、積層体５０Ａの構造を示す分解斜視図である。積層体５０Ａは、図１６に示すように、３種類の薄板を合計１１枚積層したものである。すなわち、下から順に、メッシュ板５１、両端開口板５３、溝付両端開口板５６、メッシュ板５１、溝付両端開口板５６，５６、メッシュ板５１、溝付両端開口板５６，５６，５６、およびメッシュ板５１が積層されて接着されたものである。すなわち、積層体５０Ａは、積層体５０におけるスペーサ５２の代わりに、両端開口板５３と溝付両端開口板５６を用いたものである。
【００５６】
ここで、両端開口板５３について、図１７を用いて説明する。なお、図１７（ａ）は両端開口板５３を示す平面図であり、図１８（ｂ）は図１８（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。両端開口板５３は、図１７に示すように、外周部５３Ｂと中央部５３Ｄとを残すようにエッチング加工されたものである。これにより、両端開口板５３には、その両端に開口部６３が形成されている。なお、両端開口板５３の厚さは、０．５ｍｍである。
【００５７】
また、溝付両端開口板５６について、図１８を用いて説明する。なお、図１８（ａ）は溝付両端開口板５６を示す平面図であり、図１８（ｂ）は図１８（ａ）におけるＡ−Ａ断面図であり、図１８（ｃ）は図１８（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。溝付両端開口板５６は、図１８に示すように、外周部５６Ｂと中央部５６Ｄとを残し、中央部５６Ｄに溝５６Ｅが形成されるようにエッチング加工されたものである。すなわち、溝付両端開口板５６は、両端開口板５３の中央部５３Ｄ（図１７参照）に溝５６Ｅを設けたものである。そして、中央部５６Ｄには、片面に３本の溝５６Ｅが形成されている。この溝５６Ｅの深さは０．３５ｍｍであり、溝５５Ｅの幅は１．１ｍｍである。そして、隣り合う溝の間隔は０．２ｍｍとなっている。なお、溝付両端開口板５６の厚さは、０．５ｍｍである。
【００５８】
これらメッシュ板５１、両端開口板５３、および溝付両端開口板５６を、図１６に示すように積層して接着した積層体５０Ａをボディ４１に形成された流路空間４４に装着することにより、図１５に示すように、両端開口板５３の中央部５３Ｄ、および溝付両端開口板５６の中央部５６Ｄによって、主流路Ｍの断面積が減少している。これにより、バイパス比が変化しフルスケール流量が１Ｌ／ｍｉｎとなるようにされている。このように、積層体の構成を変更することにより、任意の流量レンジを設定することができるようになっているのである。
【００５９】
そして、上記した流量センサ１は、図１に示すように、ノズル異常検出システム回路１０７に接続されている。ノズル異常検出システム回路１０７は、流量センサ１からのセンサ出力に基づいて吸着ノズル１０１の詰まりや漏れなどの異常を検出するためのものである。ノズル異常検出システム回路１０７には、図１９に示すように、異常検出値記憶部１２０と、異常検出部１２１と、自動設定部１２２と、検出ポイント入力部１２３とが備わっている。なお、図１９は、ノズル異常検出システム回路１０７の構成を示すブロック図である。
【００６０】
異常検出値記憶部１２０は、吸着ノズル１０１が異常であるか否かを判断するための判断値である異常検出値を記憶しているものである。異常検出部１２１は、流量センサ１からのセンサ出力と異常検出値記憶部１２０に記憶されている異常検出値とを比較することにより、吸着ノズル１０１が異常であるか否かを判断し、異常である判断した場合には異常信号を出力するものである。そして、通常使用時（使用モード）においては、異常検出部１２１により、流量センサ１からのセンサ出力と異常検出値記憶部１２０に記憶されている異常検出値とに基づいて吸着ノズルの異常検出が行われるようになっている。
【００６１】
また、検出ポイント入力部１２３は、異常であると検出したいノズル詰まり等の程度（パーセント表示など）を入力するためのものである。自動設定部１２２は、検出ポイント入力部１２３に対する入力値に対応する異常検出値を算出し、その算出した異常検出値を異常検出値記憶部１２０に記憶させるものである。この自動設定部１２２では、検出ポイント入力部１２３に新たな検出ポイントが入力されると、基準流量のエアーを吸着ノズル１０１に流して、そのときにおける流量センサ１からのセンサ出力（以下、「基準時センサ出力」という。）を取得し、その取得したセンサ出力に基づき新たに入力された検出ポイントに対応する異常検出値を算出するようになっている。
【００６２】
このように、ノズル異常検出システム回路１０７には、使用モードの他に、新たな異常検出値を自動的に設定することができる設定モードが設けられている。この設定モードは、検出ポイント入力部１２３に対する入力があった場合、あるいは所定期間内に検出ポイント入力部１２３に対する入力がまったくない場合に実行されるモードである。なお、所定期間内に検出ポイント入力部１２３に対する入力がまったくない場合には、以前に入力された検出ポイント（あるいは初期値）に基づき異常検出値の算出が実行される。
【００６３】
このようなノズル異常検出システム１００に設定モードが設けられているので、異常検出値を簡単に変更することができるようになっている。これにより、真空ポンプ１０４の性能変化が生じた場合などでも、適切な異常検出値が自動的に設定されるので、吸着ノズル１０１の異常を非常に精度良く行うことができるのである。
【００６４】
次に、上記した構成を有するノズル異常検出システム１００の作用について、使用モードと設定モードとに分けて説明する。なお、使用モードは、通常時におけるノズル異常検出を行うためのモードである。また、設定モードは、異常検出値を変更（修正）するためのモードである。
【００６５】
まず、使用モードにおける作用について、図２０を用いて説明する。図２０は、流量センサ１によって計測されるエアーの流量変化を示すタイミングチャートである。使用モードにおいて、真空ポンプ１０４が駆動されると、吸着ノズル１０１を介してエアーが吸引される。このとき、流量センサ１により、吸着ノズルを流れるエアーの流量が計測される。そして、流量センサ１からのセンサ出力がノズル異常検出システム回路１０７に入力される。そうすると、異常検出部１２１において、流量センサ１からのセンサ出力値と異常検出値記憶部１２０に記憶されている異常検出値（吸引側）とが比較される。そのとき、流量センサ１からのセンサ出力値が異常検出値（吸引側）よりも小さい場合、吸着ノズル１０１に異常が発生していると判断されて異常信号が出力される。
【００６６】
そして、吸着ノズル１０１に小型部品が吸着されると、流量センサ１にはエアーが流れなくなる。なお、このときに、流量センサ１においてエアーの流量が計測される場合は、吸着ノズル１０１において吸着ミスが発生していると考えれる。この吸着ミスの検出に関しては後述する。そして、小型部品は吸着ノズル１０１に吸着された状態で搬送される。
【００６７】
その後、切替弁１０３により、吸着ノズル１０１と圧縮空気供給部１０５とが接続され、吸着ノズル１０１を介してエアーが吐出される。これにより、吸着ノズル１０１に真空吸着されていた小型部品がリリースされ、小型部品が基板などに搭載される。このリリース時においても、流量センサ１により吸着ノズル１０１を流れるエアーの流量が計測される。そして、流量センサ１からのセンサ出力がノズル異常検出システム回路１０７に入力される。そうすると、異常検出部１２１により、流量センサ１からのセンサ出力値と異常検出値記憶部１２０に記憶されている異常検出値（加圧側）とが比較される。そのとき、流量センサ１からの出力値が異常検出値（加圧側）よりも小さい場合、吸着ノズル１０１に異常が発生していると判断されて異常信号が出力される。特に、流量センサ１からの出力値が流量ゼロに相当する場合は、小型部品が吸着ノズル１０１からリリースされなかったことを示しており、リリース異常となる。
【００６８】
以後、上記した動作が繰り返されることにより、小型部品の吸着、搬送、および搭載が規則的に行われる。そして、吸引時とリリース時との両時点において、吸着ノズル１０１の異常の検出を行う。したがって、吸着ノズル１０１において、詰まり物質が図３７に示すように付着して吸着時に吸着ノズル１０１の異常を検出することができなかったとしても、リリース時に吸着ノズル１０１の異常を確実に検出することができる。このため、吸着ノズル１０１の異常を非常に精度良く検出することができる。
【００６９】
特に、図２１に示すように、リリース後に吸着ノズル１０１から吐出するエアーの流量を増やして、吸着ノズル１０１をクリーニングするためのブロー行程を行うようにしてもよい。これにより、吸着ノズル１０１の詰まりを未然に防止することができるからである。そして、このブロー行程を実施する場合には、ブロー行程を実施した後に流量センサ１から出力されるセンサ出力値を用いて、異常検出部１２０における吸着ノズル１０１の異常検出を行うようにするのがよい。こうすることにより、吸着ノズル１０１がクリーニングされた後に、吸着ノズル１０１の異常検出が行われるので、より精度良く吸着ノズル１０１の異常を検出することができるからである。
【００７０】
また、本実施の形態に係るノズル異常検出システム１００においては、吸着ノズル１０１と流量センサ１との間に、インラインフィルタ１０２が設けれている。このため、吸引時に流量センサ１に空気中のダスト等が入り込まない。さらに、圧縮空気供給部１０５と流量センサ１との間に、インラインフィルタ１０６が設けられている。このため、リリース時にも流量センサ１に空気中のダスト等が入り込まない。
【００７１】
したがって、図２２に示すように、流量センサ１の劣化が防止される。すなわち、インラインフィルタ１０２．１０６を設けていない場合には、１ヶ月程度使用すると、流量センサ１の劣化により計測精度が低下し、吸着ノズル１０１の異常を誤検出してしまうのに対し、インラインフィルタ１０２，１０６を設けた場合には、流量センサ１の劣化が防止されるので、１ヶ月程度の使用では吸着ノズル１０１の異常を誤検出することがない。このように、本実施の形態に係るノズル異常検出システム１００では、流量センサ１が劣化しにくいため、流量センサ１の計測精度の長期信頼性が向上する。これにより、長期間にわたって吸着ノズル１０１の異常を精度良く検出することができる。
【００７２】
また、流量センサ１に空気中のダスト等が入り込むと、図２３に示すように、流量センサ１の熱容量が増加するため応答速度が低下してしまう。流量センサ１の応答速度が低下すると、吸着ノズル１０１を流れるエアーの流量変化に追従することができなくなり、吸着ノズル１０１の異常を誤検出してしまうおそれがある。しかしながら、本実施の形態に係るノズル異常検出システム１００では、インラインフィルタ１０２，１０６を設けているので、流量センサ１に空気中のダスト等が入り込まない。これにより、流量センサ１の熱容量の増加が防止される。したがって、流量センサ１の応答速度の低下を防止することができる。その結果として、吸着ノズル１０１の異常を精度良く検出することができる。
【００７３】
ここで、吸着ノズル１０１の異常をより精度良く検出するためには、流量センサ１が高精度の流量計測を行えることが必要となる。また、上記した小型部品の吸着、搬送、および搭載というハンドリング動作は短時間で行われるため、流量センサ１には高い応答性も必要となる。なぜなら、吸着ノズル１０１の異常を流量センサ１からのセンサ出力に基づき検出するからである。そこで、流量センサ１，１Ａの作用を説明して、流量センサ１，１Ａが高精度な流量計測が可能であり、また応答性に優れていることを述べる。
【００７４】
まず、流量センサ１，１Ａにおいては、順方向の流れ（吸引側）の場合には、入口ポート４２を介して入口流路４３へ流れ込んだエアーは、流路空間４４にて、主流路Ｍへ流れ込むものと、センサ流路Ｓへ流れ込むものとに分流される。そして、主流路Ｍおよびセンサ流路Ｓから流れ出したエアーは、合流して、出口流路４５を介して出口ポート４６からボディ４１の外部に流れ出す。
【００７５】
一方、逆方向の流れ（リリース側）の場合には、出口ポート４６を介して出口流路４５へ流れ込んだエアーは、流路空間４４にて、主流路Ｍへ流れ込むものと、センサ流路Ｓへ流れ込むものとに分流される。そして、主流路Ｍおよびセンサ流路Ｓから流れ出したエアーは、合流して、入口流路４３を介して入口ポート４２からボディ４１の外部に流れ出す。
【００７６】
ここで、エアーが順方向（吸引側）あるいは逆方向（リリース側）のいずれの方向に流れても、センサ流路Ｓへ流れ込むエアーは、積層体５０あるいは５０Ａ内における３層のメッシュ部５１Ｍを通過した後に、センサ流路Ｓに流れ込む。したがって、非常に流れが整えられた状態のエアーが、センサ流路Ｓを流れる。
【００７７】
そして、センサ流路Ｓを流れるエアーは、センサ流路Ｓに橋設された発熱抵抗体Ｒｈから熱を奪う。そうすると、センサ基板２１の裏面側に設けられた電気回路（図１３に示す定温度差回路）により、流体温度検出抵抗体Ｒｔと発熱抵抗体Ｒｈとが一定の温度差になるように制御される。
【００７８】
また、センサ基板２１の裏面側に設けられた電気回路（図１４に示す出力回路）により、直列に接続され定電圧Ｖｃが印可された上流温度検出抵抗体Ｒ１と下流温度検出抵抗体Ｒ２との中点電位Ｖｏｕｔが測定信号として出力される。このとき、エアーが順方向の流れの場合には、上流温度検出抵抗体Ｒ１の温度（抵抗値）が低下し、下流温度検出抵抗体Ｒ２の温度（抵抗値）が増加するため、中点電位Ｖｏｕｔが増加する。一方、エアーが逆方向の流れの場合には、上流温度検出抵抗体Ｒ１の温度（抵抗値）が増加し、下流温度検出抵抗体Ｒ２の温度（抵抗値）が低下するため、中点電位Ｖｏｕｔは低下する。このため、エアーの流れ方向を検知することができる。すなわち、吸引時とリリース時の両方において、吸着ノズル１０１を流れるエアーの流量を計測することができる。
【００７９】
このときの出力の一例を、図２４、図２５に示す。図２４、図２５は、流量と出力電圧との関係を示したものである。そして、図２４のグラフは、流量センサ１からの出力を示したものである。図２５のグラフは、流量センサ１Ａからの出力を示したものである。
【００８０】
図２４、図２５から明らかなように、エアーが順方向（吸引側）に流れた場合には、流量が大きくなるにつれて出力が大きくなる。逆に、エアーが逆方向（リリース側）に流れた場合には、流量が大きくなるにつれて出力が小さくなる。これにより、流量センサ１，１Ａによれば、エアーの流れ方向を検出することができる。
【００８１】
また、流量センサ１，１Ａの出力特性はともに、従来の流量センサ（特開２００２−５７１７号公報記載のものなど）の出力特性（図２８に示す従来技術の波形を参照）に比べ、直線性が大幅に改善されていることがわかる。すなわち、流量センサ１，１Ａによれば、リニアな出力特性を得ることができる。これは、主流路Ｍを積層体５０，５０Ａにより構成して、各測定レンジに最適なバイパス比を設定したからである。このように、流量センサ１，１Ａによれば、エアーの流量を双方向において正確に計測することができる。つまり、流量センサ１を使用してシステムを構成しているノズル異常検出システム１００では、吸引時とリリース時の両方において、吸着ノズル１０１を流れるエアーの流量を正確に計測することができる。これにより、吸着ノズル１０１の異常検出を非常に精度良く行うことができるのである。
【００８２】
また、流量センサ１の別の出力例を図２６に示す。図２６は、時間と出力電圧との関係を示したものである。図２６から明らかなように、ふらつきが少なく安定していることがわかる。すなわち、流量センサ１によれば、出力の振幅幅が小さく非常に安定した出力を得ることができるのである。そして、電気的フィルタを用いていないので、応答性を損なうこともない。
【００８３】
ここで、この振動幅の出力値に対する比率をノイズと定義すると、発明者の計測によると、従来の流量センサにおけるノイズが「±３９．５（％ＦＳ）」であったのに対し、流量センサ１におけるノイズは「±０．７（％ＦＳ）」であった。すなわち、流量センサ１によれば、ノイズを約１／５０にすることができるのである。これは、上記したようにセンサ流路Ｓを流れるエアーの流れが非常に整ったものになっているからである。
【００８４】
このように、流量センサ１によれば、安定した出力を得ることができるので、今まではセンサ出力のノイズが大きかったために、検出することができなかった微少な詰まり等であっても正確に検出することができる。つまり、非常に高精度な異常検出を行うことができるのである。
【００８５】
なお、ここでは流量センサ１について述べたが、流量センサ１よりもフルスケール流量が小さい流量センサ１Ａでも同様の結果が得られたことは言うまでもない。なぜなら、測定流量が小さくなれば、出力のふらつきは小さくなるからである。
【００８６】
このように流量センサ１，１Ａは、吸引時およびリリース時において流量計測が可能であり、また応答性（約２０ｍｓｅｃ）を損なうことなく測定出力が非常に安定している。このため、流量センサ１，１Ａを小型部品の真空吸着およびリリース時において行う吸着ノズル１０１の異常検出を高精度に行うことができる。なぜなら、吸着時と非吸着時におけるオリフィス内の流量を瞬時に正確かつ安定して測定することができるからである。
【００８７】
したがって、吸着ノズル１０１の異常を検出するために、流量センサ１，１Ａを利用することにより、吸引時とリリース時の両方において、吸着ノズル１０１を流れるエアーの流量を、非常に短時間で精度良く計測することができるので、吸着ノズル１０１の異常検出を非常に精度良く行うことができる。
【００８８】
続いて、設定モードにおける作用について、図２７を用いて説明する。図２７は、設定モードにおける処理内容を示すフローチャートである。まず、オペレータにより、設定モードボタンが押されると設定モードが開始される（Ｓ１）。そして、設定モードが開始されると、検出ポイントの変更があるか否かが確認される（Ｓ２）。検出ポイントを変更する場合には（Ｓ２：ＹＥＳ）、新たな検出ポイントを検出ポイント入力部１２３から入力する（Ｓ９）。このとき入力された検出ポイントは、自動設定部１２２に取得される。
【００８９】
新たな検出ポイントが入力されると、真空ポンプ１０４が駆動され真空吸引が開始される（Ｓ３）。このときの真空吸引は、予め定められた基準流量が吸着ノズル１０１を流れるように行われる。なお、Ｓ２において、検出ポイントの変更がないと判断された場合には（Ｓ２：ＮＯ）、Ｓ９の処理が行われることなく、真空ポンプ１０４が駆動され、吸着ノズル１０１を介してエアーの吸引が開始される（Ｓ３）。そして、その基準流量が流量センサ１により計測される（Ｓ４）。そうすると、計測結果である基準時センサ出力（吸引側）が自動設定部１２２に入力される。
【００９０】
かくして、自動設定部１２２は、検出ポイントと基準時センサ出力（吸引側）を取得すると、これらの値に基づいて異常検出値（吸引側）を自動的に設定する（Ｓ５）。なお、自動設定部１２２は、Ｓ９の処理が行われずに新たな検出ポイントを取得してない場合には、以前に取得した検出ポイントを使用して異常検出値（吸引側）を設定する。ただし、過去に一度もＳ９の処理が行われていない場合には、自動設定部１２２は、予め設定されている検出ポイント（初期値）を使用して異常検出値（吸引側）を設定する。
【００９１】
このようにして、吸引側の異常検出値が設定されると、切替弁１０３により、圧縮空気供給部１０５と流量センサ１とが接続される。次いで、圧縮空気供給部１０５が駆動され、吸着ノズル１０１を介してエアーの吐出が開始される（Ｓ６）。このときのエアーの吐出は、予め定められた基準流量が吸着ノズル１０１を流れるように行われる。そして、その基準流量が流量センサ１により計測される（Ｓ７）。そうすると、計測結果である基準時センサ出力（リリース側）が自動設定部１２２に入力される。
【００９２】
かくして、自動設定部１２２は、検出ポイントと基準時センサ出力（リリース側）を取得すると、これらの値に基づいて異常検出値（リリース側）を自動的に設定する（Ｓ８）。なお、自動設定部１２２は、Ｓ９の処理が行われずに新たな検出ポイントを取得してない場合には、以前に取得した検出ポイントを使用して異常検出値（リリース側）を設定する。ただし、過去に一度もＳ９の処理が行われていない場合には、自動設定部１２２は、予め設定されている検出ポイント（初期値）を使用して異常検出値（リリース側）を設定する。
【００９３】
以上のようにして設定モードが実行されると、自動的に異常検出値（吸引側とリリース側の２つ）が自動的に設定される。そして、自動設定部１２２によって設定された新たな異常検出値は、異常検出値記憶部１２０に入力されて記憶される。これにより、その後の吸着ノズル１０１の異常検出は、設定モードで新たに設定された異常検出値に基づいて行われることになる。
【００９４】
そして、流量センサ１の出力特性が図２８に示すようにリニアであるため、自動設定部１２２における異常検出値の算出を非常に簡単かつ正確に行うことができる。また、従来の流量センサ（従来技術）に比べ、検出ポイントとセンサ出力（異常検出値）とが比例関係にあるため、検出ポイントをシステムの使用状況に応じて様々に変更しても（図２８では６ポイントのみ例示しているが、これ以外の検出ポイントを入力することもできる）、その変更に対応して常に正確な異常検出値が自動的に設定される。したがって、吸着ノズル１０１の異常を常に精度良く検出することができる。すなわち、本実施の形態に係るノズル異常検出システム１００は、様々な使用ニーズに対応することができるのである。
【００９５】
続いて、本発明の変形例について説明する。ここでは、本発明に係るノズル異常検出システムにて、吸着ミスの検出を行う場合と、小型部品と吸着ノズルとのギャップの検出を行う場合について説明する。
【００９６】
まず、吸着ミスの検出を行う場合について説明する。この場合におけるシステム構成を図２９を用いて説明する。図２９は、吸着ミス検出システム２００の構成を示すシステム図である。この吸着ミス検出システム２００は、複数ノズルの吸着ミスを検出するためのものである。基本的な構成は、上記したノズル異常検出システム１００と同じであるが、複数の吸着ノズル１０１ａが備わっている点と、ノズル異常検出システム回路１０７の代わりに吸着ミス検出システム回路２０７が備わっている点が異なる。そこで、以下の説明では、これらの相違点を中心に説明し、同じ構成のものについては同符号を付して説明を省略する。
【００９７】
吸着ミス検出システム２００には、図２９に示すように、４本の吸着ノズル１０１ａと、インラインフィルタ１０２，１０６と、流量センサ１と、切替弁１０３と、真空ポンプ１０４と、圧縮空気供給部（例えば、コンプレッサ等）１０５と、吸着ミス検出システム回路２０７と、ターミナル２０９とが備わっている。
【００９８】
吸着ノズル１０１ａは、上記した吸着ノズル１０１と基本的には同じものであるがノズル径が異なり、０．２ｍｍとなっている。そして、４本の吸着ノズル１０１ａは、ターミナル２０９を介してインラインフィルタ１０２、さらには流量センサ１に接続されている。これにより、４本の吸着ノズル１０１ａに流れるエアー流量の合計が流量センサ１で計測されるようになっている。
【００９９】
吸着ミス検出システム回路２０７は、流量センサ１からのセンサ出力に基づいて吸着ノズル１０１ａにおける吸着ミスを検出するためのものである。この吸着ミス検出システム回路２０７には、図３０に示すように、吸着ミス検出値記憶部２２０と、吸着ミス検出部２２１と、自動設定部２２２と、検出ポイント入力部２２３とが備わっている。なお、図３０は、吸着ミス検出システム回路２０７の回路構成を示すブロック図である。
【０１００】
吸着ミス検出値記憶部２２０は、４本の吸着ノズル１０１ａにおいて吸着ミスが発生したか否かを判断するための判断値である吸着ミス検出値を記憶しているものである。吸着ミス検出部２２１は、流量センサ１からのセンサ出力と吸着ミス検出値記憶部２２０に記憶されている吸着ミス検出値とを比較することにより、４本の吸着ノズル１０１ａのうち何本のノズルで吸着ミスが発生しているかを判断し、吸着ミスが発生していると判断した場合に吸着ミス信号を出力するものである。そして、通常使用時（使用モード）においては、吸着ミス検出部２２１により、流量センサ１からのセンサ出力と吸着ミス検出値記憶部２２０に記憶されている吸着ミス検出値とに基づいて吸着ノズル１０１ａにおける吸着ミスの検出が行われるようになっている。
【０１０１】
また、検出ポイント入力部２２３は、吸着ミスであると検出したいノズルの漏れ等の程度（パーセント表示など）を入力するためのものである。自動設定部２２２は、検出ポイント入力部２２３に対する入力値に対応する吸着ミス検出値を算出し、その算出した吸着ミス検出値を吸着ミス検出値記憶部２２０に記憶させるものである。この自動設定部２２２では、検出ポイント入力部２２３に新たな検出ポイントが入力されると、基準流量のエアーを吸着ノズル１０１ａに流して、そのときにおける流量センサ１からのセンサ出力（基準時センサ出力）を取得し、その取得したセンサ出力に基づき新たに入力された検出ポイントに対応する吸着ミス検出値を算出するようになっている。
【０１０２】
このように、吸着ミス検出システム回路２０７には、使用モードの他に、新たな吸着ミス検出値を自動的に設定することができる設定モードが設けられている。この設定モードは、検出ポイント入力部２２３に対する入力があると実行されるモードである。吸着ミス検出システム２００に設定モードが設けられているので、吸着ミス検出値を簡単に変更することができる。これにより、真空ポンプ１０４の性能変化が生じた場合などでも、適切な吸着ミス検出値が自動的に設定されるので、吸着ノズル１０１ａにおける吸着ミスを非常に精度良く行うことができるのである。
【０１０３】
そして、吸着ミスの検出を行うために、流量センサ１を使用している。この流量センサ１の出力特性は図３１に示すようにリニアであるため、複数箇所の吸着ミスをより正確に検出することができる。また、設定モードおいては、自動設定部２２２における吸着ミス検出値の算出を非常に簡単かつ正確に行うことができる。
【０１０４】
次に、小型部品と吸着ノズルとの間の距離、つまりギャップの検出を行う場合について説明する。小型部品を吸着する場合には、吸着ノズルを小型部品に対して一定の位置まで近づけ、その位置で一定のギャップを保った状態で、吸着ノズルにより小型部品を吸引吸着する。小型部品に吸着ノズルを衝突させると、小型部品が破損するからである。このため、従来は各種センサにより、小型部品と吸着ノズルとのギャップを検出していた。
【０１０５】
しかしながら、本発明のノズル異常検出システムを利用すれば、ギャップを計測するためのセンサを不要にすることができる。このギャップ検出システムにおけるシステム構成を図３２を用いて説明する。図３２は、ギャップ検出システム３００の構成を示すシステム図である。このギャップ検出システム３００は、小型部品と吸着ノズル１０１ｂとの間の距離、つまりギャップを検出するためのものである。基本的な構成は、上記したノズル異常検出システム１００と同じであるが、吸着ノズル１０１ｂの孔径が０．２９ｍｍである点と、流量センサ１の代わりに流量センサ１Ａ（フルスケール流量１Ｌ／ｍｉｎ）を使用している点、およびノズル異常検出システム回路１０７の代わりにギャップ検出システム回路３０７が備わっている点が異なる。そこで、以下の説明では、これらの相違点を中心に説明し、同じ構成のものについては同符号を付して説明を省略する。
【０１０６】
ギャップ検出システム３００には、図３２に示すように、吸着ノズル１０１ｂと、インラインフィルタ１０２，１０６と、流量センサ１と、切替弁１０３と、真空ポンプ１０４と、圧縮空気供給部（例えば、コンプレッサ等）１０５と、ギャップ検出システム回路３０７とが備わっている。なお、図３３に示すように、切替弁１０３、真空ポンプ１０４、圧縮空気供給部１０５を設ける代わりに、エジェクタ１０８を利用してシステムを構成することもできる。
【０１０７】
吸着ノズル１０１ｂは、上記した吸着ノズル１０１と基本的には同じものであるがノズル径が異なり、０．２９ｍｍとなっている。そして、吸着ノズル１０１ｂは、インラインフィルタ１０２を介して流量センサ１Ａに接続されている。これにより、吸着ノズル１０１ｂに流れるエアー流量が流量センサ１Ａで計測されるようになっている。
【０１０８】
そして、流量センサ１Ａがギャップ検出システム回路３０７に接続され、流量センサ１Ａからのセンサ出力がギャップ検出システム回路３０７に入力されるようになっている。ギャップ検出システム回路３０７は、流量センサ１Ａからのセンサ出力に基づいて吸着ノズル１０１ｂと小型部品とのギャップを検出するためのものである。このギャップ検出システム３０７には、図３４に示すように、ギャップ検出値記憶部３２０と、ギャップ検出部３２１と、自動設定部３２２と、検出ギャップ入力部３２３とが備わっている。なお、図３４は、ギャップ検出システム３０７の回路構成を示すブロック図である。
【０１０９】
ギャップ検出値記憶部３２０は、吸着ノズル１０１ｂと小型部品との間におけるギャップを検出するためのギャップ検出値を記憶しているものである。ギャップ検出部３２１は、流量センサ１Ａからのセンサ出力とギャップ検出値記憶部３２０に記憶されているギャップ検出値とを比較することにより、吸着ノズル１０１ｂと小型部品とのギャップが所定値に到達したか否かを判断し、所定値に達していると判断した場合にノズル停止信号を出力するものである。そして、通常使用時（使用モード）においては、ギャップ検出部３２１により、流量センサ１Ａからのセンサ出力とギャップ検出値記憶部３２０に記憶されているギャップ検出値とに基づいて、吸着ノズル１０１ｂと小型部品とのギャップ検出が行われるようになっている。これにより、所定のギャップを保った状態で吸着ノズル１０１ｂを停止させることができるので、吸着ノズル１０１ｂの先端を小型部品に衝突させて小型部品を破壊してしまうような事態を防止することができる。
【０１１０】
また、検出ギャップ入力部３２３は、小型部品と吸着ノズル１０１ｂとの間にどの程度の距離（ギャップ）を保った状態で吸着ノズル１０１ｂを停止させたいかを入力するためのものである。自動設定部３２２は、検出ギャップ入力部３２３に対する入力値に対応するギャップ検出値を算出し、その算出したギャップ検出値をギャップ検出値記憶部３２０に記憶させるものである。この自動設定部３２２では、検出ギャップ入力部３２３に新たな値が入力されると、基準流量のエアーを吸着ノズル１０１ｂに流して、そのときにおける流量センサ１Ａからのセンサ出力（基準時センサ出力）を取得し、その取得したセンサ出力に基づき新たに入力された値に対応するギャップ検出値を算出するようになっている。
【０１１１】
このように、ギャップ検出システム回路３０７には、使用モードの他に、新たなギャップ検出値を自動的に設定することができる設定モードが設けられている。この設定モードは、検出ギャップ入力部３２３に対する入力があると実行されるモードである。ギャップ検出システム３００に設定モードが設けられているので、ギャップ検出値を簡単に変更することができる。これにより、圧縮空気供給部１０５の性能変化が生じた場合などでも、適切なギャップ検出値が自動的に設定されるので、非常に精度良くギャップ検出を行うことができ、小型部品に吸着ノズル１０１ｂを衝突させることなく、吸着ノズル１０１ｂを所定のギャップを保った状態で停止させることができる。
【０１１２】
そして、小型部品と吸着ノズル１０１ｂとのギャップを検出するために、高速応答かつ非常に安定したセンサ出力を得ることができる流量センサ１Ａを使用している。この流量センサ１Ａの出力特性は図３５に示すように、所定のギャップを下回ると、流量が急速に低下するため、この流量変化により所定のギャップに到達したことを精度良く検出することができる。また、設定モードを備えていることにより、検出したいギャップを非常に簡単に変更することができる。なお、図３５は、ギャップと流量との関係を示したグラフであり、図中に黒塗りの菱形で示すグラフが吸着ノズル１０１ｂを用いた場合を示し、図中に黒塗りの四角で示すグラフがノズル径０．４１ｍｍの吸着ノズルを用いた場合を示している。
【０１１３】
以上、詳細に説明したように本実施の形態に係るノズル異常検出システム１００では、吸着ノズル１０１と流量センサ１との間にインラインフィルタ１０２が設けられ、圧縮空気供給部１０５と切替弁１０３との間にインラインフィルタ１０６が設けられているので、空気中のダスト等が流量センサ１に入り込むことが確実に防止される。したがって、流量センサ１が劣化しにくいため、検出精度の長期信頼性が向上する。このため、長期間にわたって精度良く吸着ノズル１０１の異常を検出することができる。
【０１１４】
また、本実施の形態に係るノズル異常検出システム１００では、流量センサ１を使用することにより、吸引時とリリース時との両方で吸着ノズル１０１を通過するエアーの流量を計測することができる。そして、異常検出値記憶部１２０に、吸引時とリリース時のそれぞれについて吸着ノズル１０１の異常を判別するための異常検出値を記憶させ、異常検出部１２１により、吸引時とリリース時とのそれぞれの状態ごとに、流量センサ１からのそれぞれのセンサ出力値と異常検出値記憶部１２０に記憶されているそれぞれの異常検出値とを比較させて吸着ノズル１０１の異常を検出している。したがって、吸引時のみならずリリース時にも吸着ノズル１０１の異常を検出するので、吸着ノズル１０１の異常を精度良く検出することができる。さらに、流量センサ１は、高精度な流量計測を行うことができるとともに、応答性に優れているので、吸着ノズル１０１の異常を非常に精度良く検出することができる。
【０１１５】
また、本実施の形態に係るノズル異常検出システム１００では、使用モードの他に、設定モードを設けているので、自動設定部１２２において、検出ポイント入力部１２３からの入力値に基づき自動的に異常検出値（吸引側とリリース側の２つ）が自動的に設定される。そして、自動設定部１２２によって設定された新たな異常検出値は、異常検出値記憶部１２０に入力されて記憶され、その後の吸着ノズル１０１の異常検出は、設定モードで新たに設定された異常検出値に基づいて行われる。このように、簡単に異常検出値を変更することができる。したがって、システムの使用状況や使用環境などが変化した場合に、簡単に最適な異常検出値を自動的に設定することができる。その結果として、吸着ノズル１０１の異常検出の精度が向上する。
【０１１６】
また、本実施の形態に係るノズル異常検出システム１００は、吸着ノズル１０１の異常を検出するだけではなく、吸着ノズルの吸着ミスの検出（吸着ミス検出システム２００として説明）、あるいは小型部品と吸着ノズルとのギャップ検出（ギャップ検出システム３００として説明）を、精度良く行うことができる。
【０１１７】
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。
【０１１８】
例えば、上記した実施の形態におけるノズル異常検出システム１００では、吸着ノズル１０１が１本の場合を例示したが、図３５に示すように、吸着ノズル１０１が複数本（図３５では４本）の場合であっても、各吸着ノズル１０１の異常を精度良く検出することができる。なお、この場合には、各切替弁１０３と真空ポンプ１０４および圧縮空気供給部１０５との間にターミナル１０９が設けられ、各流量センサ１からのセンサ出力がノズル異常検出システム回路１０７にそれぞれ入力されることになる。
【０１１９】
また、上記した実施の形態における吸着ミス検出システム２００として、吸着ノズル１０１ａが複数本備わる場合（上記の説明では４本の場合を例示）の吸着ミスを検出するシステムを例示したが、もちろん吸着ノズル１０１ａが１本の場合であっても吸着ミスを検出することができる。
【０１２０】
また、上記の説明では、ノズル異常検出システム１００、吸着ミス検出システム２００、およびギャップ検出システム３００を独立したシステムとして説明したが、これらのシステムを統合することもできる。その場合には、ノズル異常検出システム１００に備わるノズル異常検出システム回路１０７内において、ノズル異常検出値記憶部１２０に吸着ミス検出値およびギャップ検出値をさらに記憶させ、ノズル異常検出部１２１に流量センサ１からのセンサ出力と吸着ミス検出値あるいはギャップ検出値とに基づいて吸着ミスの検出あるいはギャップの検出をさせるようにすればよい。また、検出ポイント入力部１２３から吸着ミス検出ポイントおよび検出ギャップ値を入力できるようすればよい。
【０１２１】
さらに、上記した実施の形態における流量センサに組み込む積層体として２種類のもの（流量センサ１と流量センサ１Ａの場合における組み合わせ）を例示したが、これだけに限られず、各薄板５１，５２，５３，５６を任意に組み合わせて積層体を構成することができる。
【０１２２】
【発明の効果】
以上説明した通り本発明に係るノズル異常検出システムによれば、小型部品を吸引吸着およびリリースするための吸着ノズルの異常を検出するノズル異常検出システムにおいて、吸着ノズルを通過するエアーの流量を計測する流量計測手段と、吸着ノズルと流量計測手段との間に設けられたフィルタと、吸着ノズルの異常を検出するための異常検出値を記憶する異常検出値記憶手段と、吸着ノズルの異常を検出する異常検出手段と、を有し、流量計測手段は、吸引時とリリース時との両方で吸着ノズルを通過するエアーの流量を計測可能な双方向検出型の流量計であり、異常検出値記憶手段は、吸引時とリリース時のそれぞれについての異常検出値を記憶しており、異常検出手段は、吸引時とリリース時とのそれぞれの状態ごとに、流量計測手段からのそれぞれの出力値と異常検出値記憶手段に記憶されているそれぞれの異常検出値とを比較することにより吸着ノズルの異常を検出するので、吸引時のみならずリリース時にも吸着ノズルの異常を検出することができるため、吸着ノズルの異常を精度良く検出することができる。
【０１２３】
また、吸着ノズルと流量計測手段との間にフィルタを設けているので、吸着ノズルが吸引したクリームハンダやキャリアテープ小片や空気中のダスト等が、流量計測手段に入り込むことが確実に防止される。したがって、流量計測手段が劣化しにくいため、検出精度の長期信頼性が向上する。このため、長期間にわたって精度良くノズル異常の検出を行うことができる。
【０１２４】
また、本発明に係るノズル異常検出システムにおいては、任意に設定可能な吸着ノズルの異常度合いと、予め定められた基準流量のエアーを吸着ノズルに流したときにおける流量計測手段からの出力値とに基づいて、吸着ノズルの異常を判断するための異常検出値を自動的に設定する異常検出値設定手段を有し、異常検出設定手段は、新たな異常検出値を設定した場合には、異常検出値記憶手段に記憶されている異常検出値を、新たに設定した異常検出値に変更するので、オペレータは、吸着ノズルの異常度合いを設定するだけで、簡単に異常検出値を変更することができる。したがって、システムの使用状況や使用環境などが変化した場合に、簡単に最適な異常検出値を自動的に設定することができる。
【０１２５】
さらに、本発明に係るノズル異常検出システムにおいては、流量計測手段は、吸着ノズルを通過するエアーの流量を計測するための抵抗体が架設されたセンサ流路と、センサ流路に対するバイパス流路とを有し、バイパス流路は、抵抗体を用いた計測原理を行うための電気回路に接続する電気回路用電極が表面に設けられた基板を、側面開口部を備える流体流路が形成されたボディに対し、エッチング加工した薄板を複数枚積層した積層体を介して、側面開口部を塞ぐようにして密着させることにより形成され、センサ流路は、抵抗体とその抵抗体に接続する抵抗体用電極とが設けられた測定チップを、抵抗体用電極と電気回路用電極とを接着して基板に実装することにより、測定チップあるいは基板の少なくとも一方に設けられた溝によって形成されており、測定チップには、流れ方向上流側に設けられた上流温度検出抵抗体と、流れ方向下流側に設けられた下流温度検出抵抗体と、上流温度検出抵抗体と下流温度検出抵抗体との間に設けられ、上流温度検出抵抗体と下流温度検出抵抗体とを加熱する発熱抵抗体と、吸着ノズルを通過するエアーの温度を検出する流体温度検出抵抗体と、が備わり、電気回路により、発熱抵抗体と流体温度検出抵抗体とが一定の温度差になるように制御され、上流温度検出抵抗体と下流温度検出抵抗体との温度差に基づき、吸着ノズルを通過するエアーの流量を測定するので、吸引時とリリース時の両方において、吸着ノズルを通過するエアーの流量を非常に高精度に計測することができるため、吸着ノズルの異常検出の精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係るノズル異常検出システムの構成を示すシステム図である。
【図２】別の形態に係るノズル異常検出システムの構成を示すシステム図である。
【図３】インラインフィルタの構成を示す断面図である。
【図４】図１に示す流量センサ（フルスケール流量５Ｌ／ｍｉｎ）の概略構成図である。
【図５】流量センサのボディの平面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図である。
【図７】図４に示す積層体の分解斜視図である。
【図８】流量センサに備わるメッシュ板を示す図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）がＡ−Ａ断面図である。
【図９】図８のメッシュ部の拡大図である。
【図１０】流量センサに備わるスペーサを示す図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）がＡ−Ａ断面図である。
【図１１】流量センサに備わるセンサ基板の斜視図である。
【図１２】流量センサに備わる測定チップの平面図である。
【図１３】流量センサに備わる定温度差回路の回路図である。
【図１４】流量センサに備わる出力回路の回路図である。
【図１５】別の流量センサ（フルスケール流量１Ｌ／ｍｉｎ）の概略構成図である。
【図１６】図１５に示す積層体の分解斜視図である。
【図１７】流量センサに備わる両端開口板を示す図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）がＡ−Ａ断面図である。
【図１８】流量センサに備わる溝付両端開口板を示す図であり、（ａ）が平面図であり、（ｂ）がＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）がＢ−Ｂ断面図である。
【図１９】ノズル異常検出システム回路の構成を示すブロック図である。
【図２０】使用モードにおける流量センサによって計測されるエアーの流量変化を示すタイミングチャートである。
【図２１】同じく、使用モードにおける流量センサによって計測されるエアーの流量変化を示すタイミングチャートである。
【図２２】使用期間に対する流量センサのセンサ出力の変化を示すグラフである。
【図２３】熱容量に対する流量センサの応答速度の変化を示すグラフである。
【図２４】流量センサの出力特性を示す図である。
【図２５】別の流量センサの出力特性を示す図である。
【図２６】流量センサの時間に対する出力特性を示す図である。
【図２７】設定モードにおける異常検出値の自動設定処理の内容を示すフローチャートである。
【図２８】実施の形態に係るノズル異常検出システムにおける流量センサの出力特性を示す図である。
【図２９】変形例の吸着ミス検出システムの構成を示すシステム図である。
【図３０】吸着ミス検出システム回路の構成を示すブロック図である。
【図３１】吸着ミス検出システムにおける流量センサの出力特性を示す図である。
【図３２】変形例のギャップ検出システムの構成を示すシステム図である。
【図３３】別の形態に係るギャップ検出システムの構成を示すシステム図である。
【図３４】ギャップ検出システム回路の構成を示すブロック図である。
【図３５】ギャップ検出システムにおける流量センサの出力特性を示す図である。
【図３６】複数ノズルが備わる場合におけるノズル異常検出システムの構成を示すシステム図である。
【図３７】従来のノズル詰まり検出装置では吸着ノズルに対する付着物の付着具合によって検出精度が低下することを説明するための図であり、（ａ）は吸引時における付着物の様子を示し、（ｂ）は流量ゼロ時における付着物の様子を示し、（ｃ）は加圧（リリース）時における付着物の様子を示している。
【符号の説明】
１，１Ａ 流量センサ
１１ 測定チップ
１３ 測定チップの溝
１４，１５，１６，１７，１８，１９ 抵抗体用電極
２１ センサ基板
２３ センサ基板の溝
２４，２５，２６，２７，２８，２９ 電気回路用電極
３１，３２，３３，３４ 電気素子
４１ ボディ
４４ 流路空間
５０，５０Ａ 積層体
５１ メッシュ板
５１Ｍ メッシュ部
５２ スペーサ
５３ 両端開口板
５６ 溝付両端開口板
５６Ｅ 溝
Ｍ 主流路（バイパス流路）
Ｒ１ 上流温度検知抵抗体
Ｒ２ 下流温度検知抵抗体
Ｒｈ 発熱抵抗体
Ｒｔ 流体温度検知抵抗体
Ｓ センサ流路
１００ ノズル異常検出システム
１０１ 吸着ノズル
１０２，１０６ インラインフィルタ
１０７ ノズル異常検出システム回路
１２０ 異常検出値記憶部
１２１ 異常検出部
１２２ 自動設定部
１２３ 検出ポイント入力部
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空吸着により超小型部品を搬送および搭載する部品装着装置における吸着ノズルの異常を検出するノズル異常検出システムに関する。さらに詳細には、吸着ノズルの異常検出を高精度に行うことができるノズル異常検出システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、半導体チップのマウンティング等の小型部品の装着には真空吸着が用いられているが、近年、半導体チップ等の電子部品の小型化が進むにつれて吸着ノズルの孔径も小さくなってきている。例えば、０．５ｍｍ角のチップに対しては、孔径が０．５ｍｍあるいは０．３ｍｍの吸着ノズルが用いられている。そして、吸着ノズルの孔径が小さくなると、吸着ノズルの詰まりや潰れ、損傷などのノズルの異常が発生しやすくなる。
【０００３】
このため、上記のようなノズルの異常を検出するための装置が種々提案されている。そのうちの１つとして、例えば、特許第３２６９０４１号公報に開示されている流量計測手段を用いたノズル詰まり検出装置がある。このノズル詰まり検出装置は、ノズル孔を介してエアーを吸引する真空吸引手段とノズル孔とを連通する真空通路に介設され、ノズル孔を通過する吸引エアーの流量を計測する流量計測手段と、流量計測手段で計測した実流量と、予め記憶されているノズル孔の設計流量とを比較することで、ノズル孔の詰まりを検出するノズル詰まり検出手段とを備えている。
【０００４】
そして、このノズル詰まり検出装置では、真空吸引手段の吸引圧力をほぼ一定とした場合、ある断面積の通路を通過する吸引エアーの流量は、通路の断面積に正比例するということを利用して、流量計測手段によりノズル孔を通過する吸引エアーの流量を計測し、この計測値と、予め計測しておいた新品の同一吸着ノズルの設計流量とを比較することで、吸引エアーの流量を実際に計測した吸着ノズルに、どの程度詰まりが生じているかを検出するようになっている。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３２６９０４１号公報（第１〜２頁、第４図、第８図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した特許第３２６９０４１号公報に開示されたノズル詰まり検出装置では、高精度にノズルの異常を検出することができないという問題があった。すなわち、このノズル詰まり検出装置では、ノズル詰まりを引き起こす物質（クリームハンダやキャリアテープ小片や空気中のダスト等）が流量計測手段の劣化原因にもなるため、流量計測手段の計測精度が悪化して誤検出や検出遅れを起こすおそれがあるからである。また、真空流路に流量計測手段が配置されているが、図３７に示すように、ノズル５００に詰まる物質（クリームハンダ５０２、ダスト５０１）の付着の仕方によっては、真空吸引方向のみではノズル詰まりを精度良く検出することができない場合があるからである。すなわち、真空吸引時には、図３７（ａ）に示すように、流量計測手段で計測される流量はほとんど変化しないため、ノズル詰まりは検出されないと考えられる。しかし、実際には図３７（ｂ）示すように、ノズル詰まりが発生している。このように、ノズル詰まりを誤検出するおそれがあるのである。
【０００７】
また、特許第３２６９０４１号公報に開示されたノズル詰まり検出装置では、真空吸引手段の能力の変化によって流量計測手段を通過するエアーの流量が変化した場合などでも、そのときの計測値と、予め計測しておいた新品の同一吸着ノズルの設計流量とを比較するため、誤検出するおそれがある。なぜなら、常に計測値と、予め計測しておいた新品の同一吸着ノズルの設計流量とを比較して、ノズル詰まりを検出しているからである。つまり、ノズル詰まりを判別すための基準値である設計流量が常に一定値であり、これは簡単に修正することができないため、真空吸引手段の能力の変化などに対応することができないのである。このため、真空吸引手段の使用環境に伴う能力の変化などによって、ノズル詰まりが発生していない場合にも、ノズル詰まりであると誤検出されてしまうおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、吸着ノズルの異常を精度良く検出することができ、また、吸着ノズルの異常を検出するための異常検出点の変更（修正）を簡単に行うことができるノズル異常検出システムを提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するためになされた本発明に係るノズル異常検出システムは、小型部品を吸引吸着およびリリースする吸着ノズルの異常を検出するノズル異常検出システムにおいて、吸着ノズルを通過するエアーの流量を計測する流量計測手段と、吸着ノズルと流量計測手段との間に設けられたフィルタと、吸着ノズルの異常を判別するための異常検出値を記憶する異常検出値記憶手段と、流量計測手段からの出力値と異常検出値記憶手段に記憶されている異常検出値とを比較することにより吸着ノズルの異常を検出する異常検出手段と、を有することを特徴とするものである。
【００１０】
このノズル異常検出システムでは、流量計測手段により、吸着ノズルを通過するエアーの流量が計測される。ここで、ある断面積の通路を通過するエアーの流量は、通路の断面積に正比例する。すなわち、通路の断面積が減少すると、その通路を通過するエアーの流量は減少する。したがって、吸着ノズルが詰まったりしてノズルの断面積が減少すると、流量計測手段で計測されるエアーの流量が減少する。つまり、吸着ノズルを通過するエアーの流量に基づき、吸着ノズルの異常を検出することができるのである。
【００１１】
そこで、このノズル異常検出システムでは、異常検出値記憶手段に、吸着ノズルの異常を判別するための異常検出値を記憶させているので、異常検出手段により、流量計測手段からの出力値と異常検出値記憶手段に記憶されている異常検出値とを比較することにより吸着ノズルの異常を検出することができる。ここで、このノズル異常検出システムでは、吸着ノズルと流量計測手段との間にフィルタが設けられている。これにより、吸着ノズルが吸引したクリームハンダやキャリアテープ小片や空気中のダスト等が、流量計測手段に入り込むことが確実に防止される。したがって、流量計測手段が劣化しにくいため、検出精度の長期信頼性が向上する。このため、長期間にわたって精度良くノズル異常の検出を行うことができる。
【００１２】
また、上記問題点を解決するためになされた本発明に係る別の形態のノズル異常検出システムは、小型部品を吸引吸着およびリリースするための吸着ノズルの異常を検出するノズル異常検出システムにおいて、吸着ノズルを通過するエアーの流量を計測する流量計測手段と、吸着ノズルと流量計測手段との間に設けられたフィルタと、吸着ノズルの異常を検出するための異常検出値を記憶する異常検出値記憶手段と、吸着ノズルの異常を検出する異常検出手段と、を有し、流量計測手段は、吸引時とリリース時との両方で吸着ノズルを通過するエアーの流量を計測可能な双方向検出型の流量計であり、異常検出値記憶手段は、吸引時とリリース時のそれぞれについての異常検出値を記憶しており、異常検出手段は、吸引時とリリース時とのそれぞれの状態ごとに、流量計測手段からのそれぞれの出力値と異常検出値記憶手段に記憶されているそれぞれの異常検出値とを比較することにより吸着ノズルの異常を検出することを特徴とするものである。
【００１３】
このノズル異常検出システムでも、吸着ノズルが詰まったりしてノズルの断面積が減少すると、流量計測手段で計測されるエアーの流量が減少することを利用して、吸着ノズルの異常を検出している。具体的には、このノズル異常検出システムでは、流量計測手段に、吸引時とリリース時との両方で吸着ノズルを通過するエアーの流量を計測可能な双方向検出型の流量計を使用している。そして、異常検出値記憶手段に、吸引時とリリース時のそれぞれについて吸着ノズルの異常を判別するための異常検出値を記憶させ、異常検出手段により、吸引時とリリース時とのそれぞれの状態ごとに、流量計測手段からのそれぞれの出力値と異常検出値記憶手段に記憶されているそれぞれの異常検出値とを比較させて吸着ノズルの異常を検出している。このように、吸引時のみならずリリース時にも吸着ノズルの異常を検出するので、ノズル異常の検出精度が向上する。
【００１４】
つまり、図３７に示すように、吸着ノズルに詰まる物質（クリームハンダ５０２、ダスト５０１）の付着の仕方によっては、真空吸引方向のみではノズル詰まりを精度良く検出することができない場合がある。すなわち、真空吸引時には、図３７（ａ）に示すように、流量計測手段で計測される流量はほとんど変化しないため、ノズル詰まりは検出されないと考えられるからである。しかし、このノズル異常検出システムでは、図３７（ｃ）示すようなリリース（加圧）時においても吸着ノズルの異常を検出している。このため、図３７（ｂ）に示すような付着物の付着具合であっても、吸着ノズルの異常を確実に検出することができるのである。特に、リリース時には、吸着ノズルのクリーニング効果もあることから、リリース時にも吸着ノズルの異常を検出することにより検出精度が大幅に向上する。
【００１５】
また、このノズル異常検出システムでも、吸着ノズルと流量計測手段との間にフィルタが設けられているので、上記したように、吸着ノズルが吸引したクリームハンダやキャリアテープ小片や空気中のダスト等が、流量計測手段に入り込むことが確実に防止される。したがって、流量計測手段が劣化しにくいため、検出精度の長期信頼性が向上する。このため、長期間にわたって精度良くノズル異常の検出を行うことができる。
【００１６】
ここで、異常検出手段は、吸着ノズルのブローを行った後に流量計測手段から出力される出力値を用いて吸着ノズルの異常を検出することが望ましい。こうすることにより、吸着ノズルがクリーニングされた後に、異常検出手段による吸着ノズルの異常検出が行われるので、より精度良く吸着ノズルの異常を検出することができるからである。
【００１７】
本発明に係るノズル異常検出システムにおいては、フィルタは、両端にワンタッチ継ぎ手が備わるインライン形のフィルタであることが望ましい。こうすることにより、フィルタの交換を迅速かつ簡単に行うことができるからである。
【００１８】
また、本発明に係るノズル異常検出システムにおいては、任意に設定可能な吸着ノズルの異常度合いと、予め定められた基準流量のエアーを吸着ノズルに流したときにおける流量計測手段からの出力値とに基づいて、吸着ノズルの異常を判断するための異常検出値を自動的に設定する異常検出値設定手段を有し、異常検出設定手段は、新たな異常検出値を設定した場合には、異常検出値記憶手段に記憶されている異常検出値を、新たに設定した異常検出値に変更することが望ましい。
【００１９】
このノズル異常検出システムでは、異常検出値設定手段により、吸着ノズルの異常度合いと、予め定められた基準流量のエアーを吸着ノズルに流したときにおける流量計測手段からの出力値（基準時出力値）とに基づいて、吸着ノズルの異常を判断するための異常検出値が自動的に設定される。その後、異常検出設定手段により、新たな異常検出値が設定された場合には、異常検出値記憶手段に記憶されている異常検出値が新たに設定された異常検出値に変更される。
【００２０】
なお、「吸着ノズルの異常度合い」とは、正常時における吸着ノズルを通過するエアーの流量に対し、どれぐらいの流量が減少したら異常であると判断するための指標である。例えば、吸着ノズルの詰まりで考えると、２５％以上の詰まりを異常であると判別したい場合、吸着ノズルの異常度合いは「２５％」となる。
【００２１】
ここで、吸着ノズルの異常度合いは、任意に設定可能、つまりオペレータが任意に設定することができる。そして、任意に設定可能な吸着ノズルの異常度合いと流量計測手段の基準時出力値とに基づき異常検出値が自動的に設定される。すなわち、オペレータは、吸着ノズルの異常度合いを設定するだけで、簡単に異常検出値を変更することができる。したがって、システムの使用状況や使用環境などが変化した場合に、簡単に最適な異常検出値を自動的に設定することができる。このため、ノズル異常の検出精度が向上する。
【００２２】
さらに、本発明に係るノズル異常検出システムにおいては、流量計測手段は、吸着ノズルを通過するエアーの流量を計測するための抵抗体が架設されたセンサ流路と、センサ流路に対するバイパス流路とを有し、バイパス流路は、抵抗体を用いた計測原理を行うための電気回路に接続する電気回路用電極が表面に設けられた基板を、側面開口部を備える流体流路が形成されたボディに対し、エッチング加工した薄板を複数枚積層した積層体を介して、側面開口部を塞ぐようにして密着させることにより形成され、センサ流路は、抵抗体とその抵抗体に接続する抵抗体用電極とが設けられた測定チップを、抵抗体用電極と電気回路用電極とを接着して基板に実装することにより、測定チップあるいは基板の少なくとも一方に設けられた溝によって形成されており、測定チップには、流れ方向上流側に設けられた上流温度検出抵抗体と、流れ方向下流側に設けられた下流温度検出抵抗体と、上流温度検出抵抗体と下流温度検出抵抗体との間に設けられ、上流温度検出抵抗体と下流温度検出抵抗体とを加熱する発熱抵抗体と、吸着ノズルを通過するエアーの温度を検出する流体温度検出抵抗体と、が備わり、電気回路により、発熱抵抗体と流体温度検出抵抗体とが一定の温度差になるように制御され、上流温度検出抵抗体と下流温度検出抵抗体との温度差に基づき、吸着ノズルを通過するエアーの流量を測定することが望ましい。なお、本明細書における「側面開口部」とは、ボディの側面（言い換えると、入出力ポートが開口していない面）であって基板が装着される面に開口した開口部を意味する。
【００２３】
この異常検出システムにおける流量計測手段では、流量計測手段に流れ込んだエアーが、抵抗体が架設されたセンサ流路と、センサ流路に対するバイパス流路とに分流される。そして、抵抗体を用いた計測原理に基づき、センサ流路を流れるエアーの流量、ひいては流量計測手段の内部を流れるエアーの流量が測定される。
【００２４】
具体的には、電気回路により、発熱抵抗体と流体温度検出抵抗体とが一定の温度差になるように制御され、上流温度検出抵抗体と下流温度検出抵抗体との温度差に基づきエアーの流量が測定される。このため、順方向（吸引時）の流れの場合には出力が増加し、逆方向（リリース時）の流れの場合には出力が減少する。したがって、エアーの流れ方向を検知することができる。これにより、吸引時とリリース時において、吸着ノズルを通過するエアーの流量を計測することができるので、吸引時とリリース時の両方でそれぞれ吸着ノズルの異常を検出することができる。
【００２５】
また、バイパス流路は、抵抗体を用いた計測原理を行うための電気回路に接続する電気回路用電極が表面に設けられた基板を、側面開口部を備える流体流路が形成されたボディに対し、エッチング加工した薄板を複数枚積層した積層体を介して、側面開口部を塞ぐようにして密着させることにより形成されているため、積層体の構成（各薄板の組み合わせ）を変更してバイパス流路の断面積を変化させることができる。そして、バイパス流路の断面積が変化すると、センサ流路とバイパス流路とに分流する被測定流体の割合（バイパス比）が変化する。したがって、積層体の構成を変更することにより、最適な測定レンジを設定することができるので、別途演算回路を設けなくてもリニアな出力特性を得ることができる。
【００２６】
これにより、基準流量のエアーの流量が変化した場合には、その変化に比例して基準時出力値も変化する。したがって、使用条件が異なる部品装着装置に本システムを適用した場合、それぞれの装置に対して最適な異常検出値を簡単に決定することができる。その結果、ノズル異常の検出精度が向上する。
【００２７】
ここで、バイパス比を変更する場合には、積層体を、薄板の両端に開口部が形成されるとともに、中央に溝が形成された溝付両端開口板を介してメッシュ板を積層したものにすればよい。さらに、積層体に、薄板の両端に開口部が形成された両端開口板を含めてもよい。これらにより、バイパス流路の断面積を減少させることができ、バイパス比を変更することができる。
【００２８】
その結果、流量計測手段のフルスケールを変更することができるので、吸着ノズルのノズル径に応じて最適な流量計測手段を使用して流量計測を行うことができる。したがって、どのような吸着ノズルを使用しても、精度良く吸着ノズルを通過するエアーの流量を計測することができるので、吸着ノズルの異常を非常に精度良く行うことができる。
【００２９】
そして、本発明に係るノズル異常検出システムにおいては、積層体に、薄板の両端にメッシュが形成されたメッシュ板が含まれていることが好ましい。また、本発明に係る熱式流量計においては、積層体は、薄板の縁部を残してその他の部分を開口させたスペーサを介してメッシュ板を積層したものであることが望ましい。
【００３０】
メッシュが形成されたメッシュ板を含めて積層体を形成することにより、非常に流れが整えられたエアーを、センサ流路に流し込むことができるからである。なぜなら、エアーは、メッシュを通過することにより、流れの乱れが減少するからである。したがって、積層体には複数枚のメッシュ板を含めるのがよい。そして、この場合には、各メッシュ板を直接重ねるよりも、所定の間隔をとって重ねる方がよい。より大きな整流効果を得ることができるからである。このため、メッシュ板は、スペーサを介して積層するのが望ましいのである。
【００３１】
このようにして、本発明に係るノズル異常検出システムで使用する流量計測手段では、センサ流路を流れるエアーの流れを整えることができるので、非常に安定した出力を得ることができる。また、電気的なフィルタを用いないので、応答性が損なわれることもない。その結果、ノズルの異常検出を精度良く行うことができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るノズル異常検出システムを具体化した最も好適な実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。そこで、本実施の形態に係るノズル異常検出システムの概略構成を図１に示す。図１は、ノズル異常検出システムのシステム図である。図１に示すように、本実施の形態に係るノズル異常検出システム１００には、吸着ノズル１０１と、インラインフィルタ１０２，１０６と、流量センサ１と、切替弁１０３と、真空ポンプ１０４と、圧縮空気供給部（例えば、コンプレッサ等）１０５と、ノズル異常検出システム回路１０７とが備わっている。なお、図２に示すように、切替弁１０３、真空ポンプ１０４、圧縮空気供給部１０５を設ける代わりに、エジェクタ１０８を利用してシステムを構成することもできる。
【００３３】
吸着ノズル１０１は、半導体チップなどの小型部品を吸着した状態で搬送した後にリリースして基板などに搭載するといった一連のハンドリング動作を行うためのものである。吸着ノズル１０１の孔径は、取り扱う部品の大きさによって定まる。本実施の形態における吸着ノズル１０１の孔径は、０．８ｍｍとなっている。
【００３４】
インラインフィルタ１０２，１０６は、流量センサ１に空気中のダスト等が入り込まないようにするためのものである。ダスト等が流量センサ１に入り込むと、流量センサ１の応答性や計測精度が悪化して、吸着ノズル１０１の異常検出の精度が低下するからである。このため、インラインフィルタ１０２が吸着ノズル１０１と流量センサ１との間に設けられ、インラインフィルタ１０６が圧縮空気供給部１０５と切替弁１０３との間に設けられている。このインラインフィルタ１０２，１０６は、同じ構成のフィルタであり、図３に示すように、内部に流路が形成されたフィルタボディ１１０の両端にワンタッチ継ぎ手１１１ａ，１１１ｂが設けられている。これにより、インラインフィルタ１０２，１０６の取付あるいは取り外しが、迅速かつ簡単に行えるようになっている。なお、図３は、インラインフィルタ１０２，１０６の概略構成を示す断面図である。
【００３５】
そして、フィルタボディ１１０の両端部には、中心付近に形成された中心部流路１１３ａ，１１３ｂが形成されている。なお、中心部流路１１３ａがワンタッチ継ぎ手１１１ａ側に形成され、中心部流路１１３ｂがワンタッチ継ぎ手１１１ｂ側に形成されている。一方、フィルタボディ１１０の中央部には、外周付近に環状流路１１４が形成されている。この環状流路１１４は、内側環状流路１１４ａと外側環状流路１１４ｂとによって構成されている。そして、内側環状流路１１４ａと外側環状流路１１４ｂとの境目に筒状のフィルタエレメント１１２が装着されている。このフィルタエレメント１１２には、圧力損失を考慮して３０μｍ程度のメッシュが形成されたものを使用している。
【００３６】
このインラインフィルタ１０２，１０６では、図３に矢印で示すように、インラインフィルタ１０２，１０６内に流入したエアーは、中心部流路１１３ｂから外側環状流路１１４ｂへと流れ、フィルタエレメント１１２を通過して、内側環状流路１１４ａから中心部流路１１３ａへと流れて、インラインフィルタ１０２，１０６の外部へ流出するようになっている。そして、インラインフィルタ１０２，１０６内に流入したエアーがフィルタエレメント１１２を通過することにより、空気中のダスト等が除去されるようになっている。これにより、流量センサ１に、空気中のダスト等が入り込まないようにされている。
【００３７】
そして、インラインフィルタ１０２，１０６では、フィルタエレメント１１２の交換時期になると、フィルタエレメント１１２を交換するのではなくフィルタ１０２，１０６ごと交換するようになっている。このとき、インラインフィルタ１０２，１０６には、ワンタッチ継ぎ手１１１ａ，１１１ｂが装着されているので、迅速かつ簡単にフィルタ交換を行うことができるようになっている。なお、インラインフィルタ１０２，１０６は定期的に交換すれば良いが、所定の基準流量のエアーを吸着ノズルに流したときにおける流量センサ１のセンサ出力が所定値から大きくずれている場合にも交換する必要がある。この場合は、インラインフィルタ１０２，１０６で目詰まりを起こしている、つまりフィルタの交換時期であると考えられるからである。
【００３８】
図１に戻って、真空ポンプ１０４は、吸着ノズル１０１を介してエアーを吸引するためのものである。圧縮空気供給部１０５は、吸着ノズル１０１を介してエアーを吐出するためのものである。切替弁１０３は、吸着ノズル１０１と真空ポンプ１０４とを接続するか、あるいは吸着ノズル１０１と圧縮空気供給部１０５とを接続するかを切り替えるためのものである。つまり、吸着ノズル１０１を介してエアーを吸引するのか、あるいは吐出するのかを切り替えるものである。
【００３９】
流量センサ１は、吸着ノズル１０１を流れるエアーの流量を計測するための熱式流量計である。この流量センサ１の概略構成を図４に示す。図４は、流量センサ１を示す断面図である。図４に示すように、流量センサ１は、ボディ４１とセンサ基板２１と積層体５０とを有するものである。そして、積層体５０がボディ４１の流路空間４４に装着された状態で、センサ基板２１がシールパッキン４８を介しボディ４１にネジにより固定され密着されている。これにより、センサ流路Ｓ、およびセンサ流路Ｓに対するバイパス流路である主流路Ｍが形成されている。
【００４０】
ボディ４１は、図５および図６に示すように、直方体形状のものであり、左右対称に構成されている。なお、図５は、ボディ４１を示す平面図である。図６は、図５におけるＡ−Ａ断面図である。このボディ４１には、両端面に入口ポート４２と出口ポート４６とが形成されている。そして、入口ポート４２からボディ中央に向かって入口流路４３が形成され、同様に出口ポート４６からボディ中央に向かって出口流路４５が形成されている。なお、入口流路４３および出口流路４５は、主流路Ｍの下方に形成されている。つまり、入口流路４３および出口流路４５は主流路Ｍに対して、同一直線上には配置されていない。
【００４１】
また、ボディ４１の上部には、主流路Ｍおよびセンサ流路Ｓを形成するための流路空間４４が形成されている。この流路空間４４の横断面は、長方形の両短辺を円弧状（半円）にした形状になっており、その中央部に円弧状の凸部４４Ｃが形成されている。凸部４４Ｃは、積層体５０（各薄板）の位置決めを行うためのものである。そして、流路空間４４の下面の一部が入口流路４３および出口流路４５に連通している。すなわち、入口流路４３と出口流路４５とがそれぞれ９０度に屈曲したエルボ部４３Ａと４５Ａを介して流路空間４４に連通されている。さらに、流路空間４４の外周に沿うようにボディ４１の上面には、シールパッキン４８を装着するための溝４９が形成されている。
【００４２】
積層体５０は、図７に示すように、２種類の薄板を合計１１枚積層したものである。なお、図７は、積層体５０の構造を示す分解斜視図である。この積層体５０は、下から順に、メッシュ板５１、スペーサ５２，５２，５２、メッシュ板５１、スペーサ５２，５２、メッシュ板５１、スペーサ５２，５２、およびメッシュ板５１が積層されて接着されたものである。これらメッシュ板５１およびスペーサ５２は、ともに厚さが０．５ｍｍ以下であり、エッチングにより各形状の加工（マイクロマシニング加工）がなされたものである。そして、その投影形状は流路空間４４の横断面形状と同じになっている。これにより、積層体５０が流路空間４４に隙間なく装着されるようになっている。
【００４３】
そして、このような組み合わせの積層体５０を流路空間４４に装着することにより、流量センサ１のフルスケール流量が５Ｌ／ｍｉｎとなっている。つまり、積層体５０を構成する薄板の形状（組み合わせ）を変更することにより、主流路Ｍの断面積が変化しバイパス比が変わるので、任意の流量レンジを設定することができるのである。
【００４４】
ここで、個々の薄板について説明する。まず、メッシュ板５１について、図８、図９を用いて説明する。なお、図８（ａ）はメッシュ板５１を示す平面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。図９は、メッシュ板５１のメッシュ部５１Ｍの拡大図である。メッシュ板５１は、図８に示すように、その両端にメッシュ部５１Ｍが形成された厚さが０．３ｍｍの薄板である。メッシュ部５１Ｍは、直径４ｍｍの円形状であり、図９に示すように、メッシュを構成する孔（直径０．２ｍｍ）の中心間距離がすべて０．２７ｍｍとなるように形成されている。すなわち、各孔の中心が正三角形の各頂点となるように孔が形成されている。なお、メッシュ部５１Ｍの厚さは、図８（ｂ）に示すように他の部分よりも薄くなっており、その厚さは、０．０５〜０．１ｍｍとなっている。
【００４５】
次に、スペーサ５２について、図１０を用いて説明する。なお、図１０（ａ）は、スペーサ５２を示す平面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。スペーサ５２は、図１０に示すように、外周部５２Ｂを残すようにエッチング加工されたものである。これにより、スペーサ５２には、開口部６１が形成されている。なお、スペーサ５２の厚さは、０．５ｍｍである。
【００４６】
ここで、図４に戻って、上記したメッシュ板５１およびスペーサ５２を組み合わせて、図７に示すように積層して接着した積層体５０を流路空間４４に装着することにより、主流路Ｍが形成されている。より詳細に言うと、スペーサ５２の開口部６１により主流路Ｍが形成されている。また、メッシュ板５１に設けられたメッシュ部５１と、スペーサ５２に設けられた開口部６１とによって、連絡流路５，６が形成されている。連絡流路５は、入口流路４３と主流路Ｍおよびセンサ流路Ｓとを連通させるものであり、連絡流路６は、出口流路４５と主流路Ｍおよびセンサ流路Ｓとを連通させるものである。
【００４７】
そして、主流路Ｍとセンサ流路Ｓとの間に、メッシュ部５１Ｍが３層配置されている。各メッシュ部５１Ｍの間隔は、２枚のスペーサ５２の厚さ分（１．０ｍｍ）になっている。これにより、流れが整えられたエアーを、センサ流路Ｓに流し込むことができるようになっている。流量センサ１に流入したエアーは、各メッシュ部５１Ｍを通過するたびに、流れの乱れを減少させられるからである。さらに、エルボ部４３Ａ，４５Ａと流路空間４４（主流路Ｍ）との連通部にもメッシュ部５１が配置されている。
【００４８】
一方、センサ基板２１は、測定流量を電気信号として出力するものである。このためセンサ基板２１には、図１１に示すように、ベースとなるプリント基板２２の表面側（ボディ４１への装着面側）において、その中央部に溝２３が加工されている。そして、この溝２３の両側に、電気回路用電極２４，２５，２６，２７，２８，２９が設けられている。一方、プリント基板２２の裏面側には、電気素子３１、３２、３３、３４などで構成される電気回路が設けられている（図４参照）。そして、プリント基板２２の中で、電気回路用電極２４〜２９が電気素子３１〜３４などで構成される電気回路と接続されている。さらに、プリント基板２２の表面側には、後述するようにして、測定チップ１１が実装されている。
【００４９】
ここで、測定チップ１１について、図１２を用いて説明する。なお、図１２は、測定チップ１１を示す平面図である。測定チップ１１は、図１２に示すように、シリコンチップ１２に対して、半導体マイクロマシニングの加工技術を実施したものであり、このとき、チップ中央に溝１３が加工されるとともに、抵抗体（熱線）用電極１４，１５，１６，１７、１８，１９がチップ両端に設けられる。
【００５０】
また、このとき、上流温度検出抵抗体Ｒ１が、抵抗体用電極１５，１７から延設されるとともに溝１３の上に架設される。さらに、下流温度検出抵抗体Ｒ２が、抵抗体用電極１７，１９から延設されるとともに溝１３の上に架設される。さらにまた、発熱抵抗体Ｒｈが、上流温度検出抵抗体Ｒ１と下流温度検出抵抗体Ｒ２との間に、抵抗体用電極１６，１８から延設されるとともに溝１３の上に架設される。また、測定チップ１１においては、センサ流路Ｓの順方向上流側に流体温度検出抵抗体Ｒｔが、抵抗体用電極１４，１６から延設される。
【００５１】
そして、測定チップ１１の熱線用電極１４，１５，１６，１７，１８，１９を、センサ基板２１の電気回路用電極２４，２５，２６，２７，２８，２９（図１１参照）のそれぞれと、半田リフロー又は導電性接着剤などで接合することによって、測定チップ１１をセンサ基板２１に実装している。したがって、測定チップ１１がセンサ基板２１に実装されると、測定チップ１１に設けられた流体温度検出抵抗体Ｒｔ、上流温度検出抵抗体Ｒ１、下流温度検出抵抗体Ｒ２、および発熱抵抗体Ｒｈは、測定チップ１１の抵抗体用電極１４〜１９と、センサ基板２１の電気回路用電極２４〜２９（図１１参照）とを介して、センサ基板２１の裏面側に設けられた電気回路に接続されることになる。これにより、図１３に示す定温度差回路と、図１４に示す出力回路とが構成される。
【００５２】
ここで、図１３に示す定温度差回路は、発熱抵抗体Ｒｈを、流体温度検出抵抗体Ｒｔで検出される流体温度と一定の温度差をもつように制御するための回路である。また、図１３に示す出力回路は、上流温度検出抵抗体Ｒ１と下流温度検出抵抗体Ｒ２との温度差に相当する電圧値を出力するための回路である。この出力回路では、上流温度検出抵抗体Ｒ１と下流温度検出抵抗体Ｒ２とが直列に接続され、定電圧Ｖｃが印可されるようになっている。そして、上流温度検出抵抗体Ｒ１と下流温度検出抵抗体Ｒ２との中点電位Ｖｏｕｔが測定信号として出力されるようになっている。
【００５３】
また、測定チップ１１がセンサ基板２１に実装されると、測定チップ１１の溝１３は、センサ基板２１の溝２３と重なり合う。よって、図４に示すように、測定チップ１１が実装されたセンサ基板２１を、ボディ４１に対して、積層体５０およびシールパッキン４８を介して密着すると、ボディ４１の流路空間４４において、センサ基板２１と測定チップ１１との間に、測定チップ１１の溝１３やセンサ基板２１の溝２３などからなる細長い形状のセンサ流路Ｓが形成される。そのため、センサ流路Ｓには、流体温度検出抵抗体Ｒｔ、上流温度検出抵抗体Ｒ１、下流温度検出抵抗体Ｒ２、および発熱抵抗体Ｒｈが橋を渡すように設けられることになる。
【００５４】
ここで、上記した流量センサにおいて、フルスケール流量を変更する場合について説明する。以下の説明では、フルスケール流量を１Ｌ／ｍｉｎとした場合について説明する。そこで、フルスケール流量が１Ｌ／ｍｉｎの流量センサの概略構成を図１５に示す。図１５は、流量センサ１Ａを示す断面図である。図１５に示すように、流量センサ１Ａは、流量センサ１とほぼ同様の構成を有するものであるが、流路空間４４に積層体５０の代わりに積層体５０Ａが装着されている点が異なる。すなわち、流量センサ１Ａには、主流路Ｍの断面積を小さくするための積層体５０Ａが流路空間４４に装着されている。このため、流量センサ１と異なる点を中心に説明し、流量センサ１と同様の構成のものについては、同じ符号を付してその説明を省略する。なお、この流量センサ１Ａは、後述するギャップ検出システムに使用する流量センサである。
【００５５】
そこで、積層体５０Ａについて、図１６を用いて説明する。なお、図１６は、積層体５０Ａの構造を示す分解斜視図である。積層体５０Ａは、図１６に示すように、３種類の薄板を合計１１枚積層したものである。すなわち、下から順に、メッシュ板５１、両端開口板５３、溝付両端開口板５６、メッシュ板５１、溝付両端開口板５６，５６、メッシュ板５１、溝付両端開口板５６，５６，５６、およびメッシュ板５１が積層されて接着されたものである。すなわち、積層体５０Ａは、積層体５０におけるスペーサ５２の代わりに、両端開口板５３と溝付両端開口板５６を用いたものである。
【００５６】
ここで、両端開口板５３について、図１７を用いて説明する。なお、図１７（ａ）は両端開口板５３を示す平面図であり、図１８（ｂ）は図１８（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。両端開口板５３は、図１７に示すように、外周部５３Ｂと中央部５３Ｄとを残すようにエッチング加工されたものである。これにより、両端開口板５３には、その両端に開口部６３が形成されている。なお、両端開口板５３の厚さは、０．５ｍｍである。
【００５７】
また、溝付両端開口板５６について、図１８を用いて説明する。なお、図１８（ａ）は溝付両端開口板５６を示す平面図であり、図１８（ｂ）は図１８（ａ）におけるＡ−Ａ断面図であり、図１８（ｃ）は図１８（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。溝付両端開口板５６は、図１８に示すように、外周部５６Ｂと中央部５６Ｄとを残し、中央部５６Ｄに溝５６Ｅが形成されるようにエッチング加工されたものである。すなわち、溝付両端開口板５６は、両端開口板５３の中央部５３Ｄ（図１７参照）に溝５６Ｅを設けたものである。そして、中央部５６Ｄには、片面に３本の溝５６Ｅが形成されている。この溝５６Ｅの深さは０．３５ｍｍであり、溝５５Ｅの幅は１．１ｍｍである。そして、隣り合う溝の間隔は０．２ｍｍとなっている。なお、溝付両端開口板５６の厚さは、０．５ｍｍである。
【００５８】
これらメッシュ板５１、両端開口板５３、および溝付両端開口板５６を、図１６に示すように積層して接着した積層体５０Ａをボディ４１に形成された流路空間４４に装着することにより、図１５に示すように、両端開口板５３の中央部５３Ｄ、および溝付両端開口板５６の中央部５６Ｄによって、主流路Ｍの断面積が減少している。これにより、バイパス比が変化しフルスケール流量が１Ｌ／ｍｉｎとなるようにされている。このように、積層体の構成を変更することにより、任意の流量レンジを設定することができるようになっているのである。
【００５９】
そして、上記した流量センサ１は、図１に示すように、ノズル異常検出システム回路１０７に接続されている。ノズル異常検出システム回路１０７は、流量センサ１からのセンサ出力に基づいて吸着ノズル１０１の詰まりや漏れなどの異常を検出するためのものである。ノズル異常検出システム回路１０７には、図１９に示すように、異常検出値記憶部１２０と、異常検出部１２１と、自動設定部１２２と、検出ポイント入力部１２３とが備わっている。なお、図１９は、ノズル異常検出システム回路１０７の構成を示すブロック図である。
【００６０】
異常検出値記憶部１２０は、吸着ノズル１０１が異常であるか否かを判断するための判断値である異常検出値を記憶しているものである。異常検出部１２１は、流量センサ１からのセンサ出力と異常検出値記憶部１２０に記憶されている異常検出値とを比較することにより、吸着ノズル１０１が異常であるか否かを判断し、異常である判断した場合には異常信号を出力するものである。そして、通常使用時（使用モード）においては、異常検出部１２１により、流量センサ１からのセンサ出力と異常検出値記憶部１２０に記憶されている異常検出値とに基づいて吸着ノズルの異常検出が行われるようになっている。
【００６１】
また、検出ポイント入力部１２３は、異常であると検出したいノズル詰まり等の程度（パーセント表示など）を入力するためのものである。自動設定部１２２は、検出ポイント入力部１２３に対する入力値に対応する異常検出値を算出し、その算出した異常検出値を異常検出値記憶部１２０に記憶させるものである。この自動設定部１２２では、検出ポイント入力部１２３に新たな検出ポイントが入力されると、基準流量のエアーを吸着ノズル１０１に流して、そのときにおける流量センサ１からのセンサ出力（以下、「基準時センサ出力」という。）を取得し、その取得したセンサ出力に基づき新たに入力された検出ポイントに対応する異常検出値を算出するようになっている。
【００６２】
このように、ノズル異常検出システム回路１０７には、使用モードの他に、新たな異常検出値を自動的に設定することができる設定モードが設けられている。この設定モードは、検出ポイント入力部１２３に対する入力があった場合、あるいは所定期間内に検出ポイント入力部１２３に対する入力がまったくない場合に実行されるモードである。なお、所定期間内に検出ポイント入力部１２３に対する入力がまったくない場合には、以前に入力された検出ポイント（あるいは初期値）に基づき異常検出値の算出が実行される。
【００６３】
このようなノズル異常検出システム１００に設定モードが設けられているので、異常検出値を簡単に変更することができるようになっている。これにより、真空ポンプ１０４の性能変化が生じた場合などでも、適切な異常検出値が自動的に設定されるので、吸着ノズル１０１の異常を非常に精度良く行うことができるのである。
【００６４】
次に、上記した構成を有するノズル異常検出システム１００の作用について、使用モードと設定モードとに分けて説明する。なお、使用モードは、通常時におけるノズル異常検出を行うためのモードである。また、設定モードは、異常検出値を変更（修正）するためのモードである。
【００６５】
まず、使用モードにおける作用について、図２０を用いて説明する。図２０は、流量センサ１によって計測されるエアーの流量変化を示すタイミングチャートである。使用モードにおいて、真空ポンプ１０４が駆動されると、吸着ノズル１０１を介してエアーが吸引される。このとき、流量センサ１により、吸着ノズルを流れるエアーの流量が計測される。そして、流量センサ１からのセンサ出力がノズル異常検出システム回路１０７に入力される。そうすると、異常検出部１２１において、流量センサ１からのセンサ出力値と異常検出値記憶部１２０に記憶されている異常検出値（吸引側）とが比較される。そのとき、流量センサ１からのセンサ出力値が異常検出値（吸引側）よりも小さい場合、吸着ノズル１０１に異常が発生していると判断されて異常信号が出力される。
【００６６】
そして、吸着ノズル１０１に小型部品が吸着されると、流量センサ１にはエアーが流れなくなる。なお、このときに、流量センサ１においてエアーの流量が計測される場合は、吸着ノズル１０１において吸着ミスが発生していると考えれる。この吸着ミスの検出に関しては後述する。そして、小型部品は吸着ノズル１０１に吸着された状態で搬送される。
【００６７】
その後、切替弁１０３により、吸着ノズル１０１と圧縮空気供給部１０５とが接続され、吸着ノズル１０１を介してエアーが吐出される。これにより、吸着ノズル１０１に真空吸着されていた小型部品がリリースされ、小型部品が基板などに搭載される。このリリース時においても、流量センサ１により吸着ノズル１０１を流れるエアーの流量が計測される。そして、流量センサ１からのセンサ出力がノズル異常検出システム回路１０７に入力される。そうすると、異常検出部１２１により、流量センサ１からのセンサ出力値と異常検出値記憶部１２０に記憶されている異常検出値（加圧側）とが比較される。そのとき、流量センサ１からの出力値が異常検出値（加圧側）よりも小さい場合、吸着ノズル１０１に異常が発生していると判断されて異常信号が出力される。特に、流量センサ１からの出力値が流量ゼロに相当する場合は、小型部品が吸着ノズル１０１からリリースされなかったことを示しており、リリース異常となる。
【００６８】
以後、上記した動作が繰り返されることにより、小型部品の吸着、搬送、および搭載が規則的に行われる。そして、吸引時とリリース時との両時点において、吸着ノズル１０１の異常の検出を行う。したがって、吸着ノズル１０１において、詰まり物質が図３７に示すように付着して吸着時に吸着ノズル１０１の異常を検出することができなかったとしても、リリース時に吸着ノズル１０１の異常を確実に検出することができる。このため、吸着ノズル１０１の異常を非常に精度良く検出することができる。
【００６９】
特に、図２１に示すように、リリース後に吸着ノズル１０１から吐出するエアーの流量を増やして、吸着ノズル１０１をクリーニングするためのブロー行程を行うようにしてもよい。これにより、吸着ノズル１０１の詰まりを未然に防止することができるからである。そして、このブロー行程を実施する場合には、ブロー行程を実施した後に流量センサ１から出力されるセンサ出力値を用いて、異常検出部１２０における吸着ノズル１０１の異常検出を行うようにするのがよい。こうすることにより、吸着ノズル１０１がクリーニングされた後に、吸着ノズル１０１の異常検出が行われるので、より精度良く吸着ノズル１０１の異常を検出することができるからである。
【００７０】
また、本実施の形態に係るノズル異常検出システム１００においては、吸着ノズル１０１と流量センサ１との間に、インラインフィルタ１０２が設けれている。このため、吸引時に流量センサ１に空気中のダスト等が入り込まない。さらに、圧縮空気供給部１０５と流量センサ１との間に、インラインフィルタ１０６が設けられている。このため、リリース時にも流量センサ１に空気中のダスト等が入り込まない。
【００７１】
したがって、図２２に示すように、流量センサ１の劣化が防止される。すなわち、インラインフィルタ１０２．１０６を設けていない場合には、１ヶ月程度使用すると、流量センサ１の劣化により計測精度が低下し、吸着ノズル１０１の異常を誤検出してしまうのに対し、インラインフィルタ１０２，１０６を設けた場合には、流量センサ１の劣化が防止されるので、１ヶ月程度の使用では吸着ノズル１０１の異常を誤検出することがない。このように、本実施の形態に係るノズル異常検出システム１００では、流量センサ１が劣化しにくいため、流量センサ１の計測精度の長期信頼性が向上する。これにより、長期間にわたって吸着ノズル１０１の異常を精度良く検出することができる。
【００７２】
また、流量センサ１に空気中のダスト等が入り込むと、図２３に示すように、流量センサ１の熱容量が増加するため応答速度が低下してしまう。流量センサ１の応答速度が低下すると、吸着ノズル１０１を流れるエアーの流量変化に追従することができなくなり、吸着ノズル１０１の異常を誤検出してしまうおそれがある。しかしながら、本実施の形態に係るノズル異常検出システム１００では、インラインフィルタ１０２，１０６を設けているので、流量センサ１に空気中のダスト等が入り込まない。これにより、流量センサ１の熱容量の増加が防止される。したがって、流量センサ１の応答速度の低下を防止することができる。その結果として、吸着ノズル１０１の異常を精度良く検出することができる。
【００７３】
ここで、吸着ノズル１０１の異常をより精度良く検出するためには、流量センサ１が高精度の流量計測を行えることが必要となる。また、上記した小型部品の吸着、搬送、および搭載というハンドリング動作は短時間で行われるため、流量センサ１には高い応答性も必要となる。なぜなら、吸着ノズル１０１の異常を流量センサ１からのセンサ出力に基づき検出するからである。そこで、流量センサ１，１Ａの作用を説明して、流量センサ１，１Ａが高精度な流量計測が可能であり、また応答性に優れていることを述べる。
【００７４】
まず、流量センサ１，１Ａにおいては、順方向の流れ（吸引側）の場合には、入口ポート４２を介して入口流路４３へ流れ込んだエアーは、流路空間４４にて、主流路Ｍへ流れ込むものと、センサ流路Ｓへ流れ込むものとに分流される。そして、主流路Ｍおよびセンサ流路Ｓから流れ出したエアーは、合流して、出口流路４５を介して出口ポート４６からボディ４１の外部に流れ出す。
【００７５】
一方、逆方向の流れ（リリース側）の場合には、出口ポート４６を介して出口流路４５へ流れ込んだエアーは、流路空間４４にて、主流路Ｍへ流れ込むものと、センサ流路Ｓへ流れ込むものとに分流される。そして、主流路Ｍおよびセンサ流路Ｓから流れ出したエアーは、合流して、入口流路４３を介して入口ポート４２からボディ４１の外部に流れ出す。
【００７６】
ここで、エアーが順方向（吸引側）あるいは逆方向（リリース側）のいずれの方向に流れても、センサ流路Ｓへ流れ込むエアーは、積層体５０あるいは５０Ａ内における３層のメッシュ部５１Ｍを通過した後に、センサ流路Ｓに流れ込む。したがって、非常に流れが整えられた状態のエアーが、センサ流路Ｓを流れる。
【００７７】
そして、センサ流路Ｓを流れるエアーは、センサ流路Ｓに橋設された発熱抵抗体Ｒｈから熱を奪う。そうすると、センサ基板２１の裏面側に設けられた電気回路（図１３に示す定温度差回路）により、流体温度検出抵抗体Ｒｔと発熱抵抗体Ｒｈとが一定の温度差になるように制御される。
【００７８】
また、センサ基板２１の裏面側に設けられた電気回路（図１４に示す出力回路）により、直列に接続され定電圧Ｖｃが印可された上流温度検出抵抗体Ｒ１と下流温度検出抵抗体Ｒ２との中点電位Ｖｏｕｔが測定信号として出力される。このとき、エアーが順方向の流れの場合には、上流温度検出抵抗体Ｒ１の温度（抵抗値）が低下し、下流温度検出抵抗体Ｒ２の温度（抵抗値）が増加するため、中点電位Ｖｏｕｔが増加する。一方、エアーが逆方向の流れの場合には、上流温度検出抵抗体Ｒ１の温度（抵抗値）が増加し、下流温度検出抵抗体Ｒ２の温度（抵抗値）が低下するため、中点電位Ｖｏｕｔは低下する。このため、エアーの流れ方向を検知することができる。すなわち、吸引時とリリース時の両方において、吸着ノズル１０１を流れるエアーの流量を計測することができる。
【００７９】
このときの出力の一例を、図２４、図２５に示す。図２４、図２５は、流量と出力電圧との関係を示したものである。そして、図２４のグラフは、流量センサ１からの出力を示したものである。図２５のグラフは、流量センサ１Ａからの出力を示したものである。
【００８０】
図２４、図２５から明らかなように、エアーが順方向（吸引側）に流れた場合には、流量が大きくなるにつれて出力が大きくなる。逆に、エアーが逆方向（リリース側）に流れた場合には、流量が大きくなるにつれて出力が小さくなる。これにより、流量センサ１，１Ａによれば、エアーの流れ方向を検出することができる。
【００８１】
また、流量センサ１，１Ａの出力特性はともに、従来の流量センサ（特開２００２−５７１７号公報記載のものなど）の出力特性（図２８に示す従来技術の波形を参照）に比べ、直線性が大幅に改善されていることがわかる。すなわち、流量センサ１，１Ａによれば、リニアな出力特性を得ることができる。これは、主流路Ｍを積層体５０，５０Ａにより構成して、各測定レンジに最適なバイパス比を設定したからである。このように、流量センサ１，１Ａによれば、エアーの流量を双方向において正確に計測することができる。つまり、流量センサ１を使用してシステムを構成しているノズル異常検出システム１００では、吸引時とリリース時の両方において、吸着ノズル１０１を流れるエアーの流量を正確に計測することができる。これにより、吸着ノズル１０１の異常検出を非常に精度良く行うことができるのである。
【００８２】
また、流量センサ１の別の出力例を図２６に示す。図２６は、時間と出力電圧との関係を示したものである。図２６から明らかなように、ふらつきが少なく安定していることがわかる。すなわち、流量センサ１によれば、出力の振幅幅が小さく非常に安定した出力を得ることができるのである。そして、電気的フィルタを用いていないので、応答性を損なうこともない。
【００８３】
ここで、この振動幅の出力値に対する比率をノイズと定義すると、発明者の計測によると、従来の流量センサにおけるノイズが「±３９．５（％ＦＳ）」であったのに対し、流量センサ１におけるノイズは「±０．７（％ＦＳ）」であった。すなわち、流量センサ１によれば、ノイズを約１／５０にすることができるのである。これは、上記したようにセンサ流路Ｓを流れるエアーの流れが非常に整ったものになっているからである。
【００８４】
このように、流量センサ１によれば、安定した出力を得ることができるので、今まではセンサ出力のノイズが大きかったために、検出することができなかった微少な詰まり等であっても正確に検出することができる。つまり、非常に高精度な異常検出を行うことができるのである。
【００８５】
なお、ここでは流量センサ１について述べたが、流量センサ１よりもフルスケール流量が小さい流量センサ１Ａでも同様の結果が得られたことは言うまでもない。なぜなら、測定流量が小さくなれば、出力のふらつきは小さくなるからである。
【００８６】
このように流量センサ１，１Ａは、吸引時およびリリース時において流量計測が可能であり、また応答性（約２０ｍｓｅｃ）を損なうことなく測定出力が非常に安定している。このため、流量センサ１，１Ａを小型部品の真空吸着およびリリース時において行う吸着ノズル１０１の異常検出を高精度に行うことができる。なぜなら、吸着時と非吸着時におけるオリフィス内の流量を瞬時に正確かつ安定して測定することができるからである。
【００８７】
したがって、吸着ノズル１０１の異常を検出するために、流量センサ１，１Ａを利用することにより、吸引時とリリース時の両方において、吸着ノズル１０１を流れるエアーの流量を、非常に短時間で精度良く計測することができるので、吸着ノズル１０１の異常検出を非常に精度良く行うことができる。
【００８８】
続いて、設定モードにおける作用について、図２７を用いて説明する。図２７は、設定モードにおける処理内容を示すフローチャートである。まず、オペレータにより、設定モードボタンが押されると設定モードが開始される（Ｓ１）。そして、設定モードが開始されると、検出ポイントの変更があるか否かが確認される（Ｓ２）。検出ポイントを変更する場合には（Ｓ２：ＹＥＳ）、新たな検出ポイントを検出ポイント入力部１２３から入力する（Ｓ９）。このとき入力された検出ポイントは、自動設定部１２２に取得される。
【００８９】
新たな検出ポイントが入力されると、真空ポンプ１０４が駆動され真空吸引が開始される（Ｓ３）。このときの真空吸引は、予め定められた基準流量が吸着ノズル１０１を流れるように行われる。なお、Ｓ２において、検出ポイントの変更がないと判断された場合には（Ｓ２：ＮＯ）、Ｓ９の処理が行われることなく、真空ポンプ１０４が駆動され、吸着ノズル１０１を介してエアーの吸引が開始される（Ｓ３）。そして、その基準流量が流量センサ１により計測される（Ｓ４）。そうすると、計測結果である基準時センサ出力（吸引側）が自動設定部１２２に入力される。
【００９０】
かくして、自動設定部１２２は、検出ポイントと基準時センサ出力（吸引側）を取得すると、これらの値に基づいて異常検出値（吸引側）を自動的に設定する（Ｓ５）。なお、自動設定部１２２は、Ｓ９の処理が行われずに新たな検出ポイントを取得してない場合には、以前に取得した検出ポイントを使用して異常検出値（吸引側）を設定する。ただし、過去に一度もＳ９の処理が行われていない場合には、自動設定部１２２は、予め設定されている検出ポイント（初期値）を使用して異常検出値（吸引側）を設定する。
【００９１】
このようにして、吸引側の異常検出値が設定されると、切替弁１０３により、圧縮空気供給部１０５と流量センサ１とが接続される。次いで、圧縮空気供給部１０５が駆動され、吸着ノズル１０１を介してエアーの吐出が開始される（Ｓ６）。このときのエアーの吐出は、予め定められた基準流量が吸着ノズル１０１を流れるように行われる。そして、その基準流量が流量センサ１により計測される（Ｓ７）。そうすると、計測結果である基準時センサ出力（リリース側）が自動設定部１２２に入力される。
【００９２】
かくして、自動設定部１２２は、検出ポイントと基準時センサ出力（リリース側）を取得すると、これらの値に基づいて異常検出値（リリース側）を自動的に設定する（Ｓ８）。なお、自動設定部１２２は、Ｓ９の処理が行われずに新たな検出ポイントを取得してない場合には、以前に取得した検出ポイントを使用して異常検出値（リリース側）を設定する。ただし、過去に一度もＳ９の処理が行われていない場合には、自動設定部１２２は、予め設定されている検出ポイント（初期値）を使用して異常検出値（リリース側）を設定する。
【００９３】
以上のようにして設定モードが実行されると、自動的に異常検出値（吸引側とリリース側の２つ）が自動的に設定される。そして、自動設定部１２２によって設定された新たな異常検出値は、異常検出値記憶部１２０に入力されて記憶される。これにより、その後の吸着ノズル１０１の異常検出は、設定モードで新たに設定された異常検出値に基づいて行われることになる。
【００９４】
そして、流量センサ１の出力特性が図２８に示すようにリニアであるため、自動設定部１２２における異常検出値の算出を非常に簡単かつ正確に行うことができる。また、従来の流量センサ（従来技術）に比べ、検出ポイントとセンサ出力（異常検出値）とが比例関係にあるため、検出ポイントをシステムの使用状況に応じて様々に変更しても（図２８では６ポイントのみ例示しているが、これ以外の検出ポイントを入力することもできる）、その変更に対応して常に正確な異常検出値が自動的に設定される。したがって、吸着ノズル１０１の異常を常に精度良く検出することができる。すなわち、本実施の形態に係るノズル異常検出システム１００は、様々な使用ニーズに対応することができるのである。
【００９５】
続いて、本発明の変形例について説明する。ここでは、本発明に係るノズル異常検出システムにて、吸着ミスの検出を行う場合と、小型部品と吸着ノズルとのギャップの検出を行う場合について説明する。
【００９６】
まず、吸着ミスの検出を行う場合について説明する。この場合におけるシステム構成を図２９を用いて説明する。図２９は、吸着ミス検出システム２００の構成を示すシステム図である。この吸着ミス検出システム２００は、複数ノズルの吸着ミスを検出するためのものである。基本的な構成は、上記したノズル異常検出システム１００と同じであるが、複数の吸着ノズル１０１ａが備わっている点と、ノズル異常検出システム回路１０７の代わりに吸着ミス検出システム回路２０７が備わっている点が異なる。そこで、以下の説明では、これらの相違点を中心に説明し、同じ構成のものについては同符号を付して説明を省略する。
【００９７】
吸着ミス検出システム２００には、図２９に示すように、４本の吸着ノズル１０１ａと、インラインフィルタ１０２，１０６と、流量センサ１と、切替弁１０３と、真空ポンプ１０４と、圧縮空気供給部（例えば、コンプレッサ等）１０５と、吸着ミス検出システム回路２０７と、ターミナル２０９とが備わっている。
【００９８】
吸着ノズル１０１ａは、上記した吸着ノズル１０１と基本的には同じものであるがノズル径が異なり、０．２ｍｍとなっている。そして、４本の吸着ノズル１０１ａは、ターミナル２０９を介してインラインフィルタ１０２、さらには流量センサ１に接続されている。これにより、４本の吸着ノズル１０１ａに流れるエアー流量の合計が流量センサ１で計測されるようになっている。
【００９９】
吸着ミス検出システム回路２０７は、流量センサ１からのセンサ出力に基づいて吸着ノズル１０１ａにおける吸着ミスを検出するためのものである。この吸着ミス検出システム回路２０７には、図３０に示すように、吸着ミス検出値記憶部２２０と、吸着ミス検出部２２１と、自動設定部２２２と、検出ポイント入力部２２３とが備わっている。なお、図３０は、吸着ミス検出システム回路２０７の回路構成を示すブロック図である。
【０１００】
吸着ミス検出値記憶部２２０は、４本の吸着ノズル１０１ａにおいて吸着ミスが発生したか否かを判断するための判断値である吸着ミス検出値を記憶しているものである。吸着ミス検出部２２１は、流量センサ１からのセンサ出力と吸着ミス検出値記憶部２２０に記憶されている吸着ミス検出値とを比較することにより、４本の吸着ノズル１０１ａのうち何本のノズルで吸着ミスが発生しているかを判断し、吸着ミスが発生していると判断した場合に吸着ミス信号を出力するものである。そして、通常使用時（使用モード）においては、吸着ミス検出部２２１により、流量センサ１からのセンサ出力と吸着ミス検出値記憶部２２０に記憶されている吸着ミス検出値とに基づいて吸着ノズル１０１ａにおける吸着ミスの検出が行われるようになっている。
【０１０１】
また、検出ポイント入力部２２３は、吸着ミスであると検出したいノズルの漏れ等の程度（パーセント表示など）を入力するためのものである。自動設定部２２２は、検出ポイント入力部２２３に対する入力値に対応する吸着ミス検出値を算出し、その算出した吸着ミス検出値を吸着ミス検出値記憶部２２０に記憶させるものである。この自動設定部２２２では、検出ポイント入力部２２３に新たな検出ポイントが入力されると、基準流量のエアーを吸着ノズル１０１ａに流して、そのときにおける流量センサ１からのセンサ出力（基準時センサ出力）を取得し、その取得したセンサ出力に基づき新たに入力された検出ポイントに対応する吸着ミス検出値を算出するようになっている。
【０１０２】
このように、吸着ミス検出システム回路２０７には、使用モードの他に、新たな吸着ミス検出値を自動的に設定することができる設定モードが設けられている。この設定モードは、検出ポイント入力部２２３に対する入力があると実行されるモードである。吸着ミス検出システム２００に設定モードが設けられているので、吸着ミス検出値を簡単に変更することができる。これにより、真空ポンプ１０４の性能変化が生じた場合などでも、適切な吸着ミス検出値が自動的に設定されるので、吸着ノズル１０１ａにおける吸着ミスを非常に精度良く行うことができるのである。
【０１０３】
そして、吸着ミスの検出を行うために、流量センサ１を使用している。この流量センサ１の出力特性は図３１に示すようにリニアであるため、複数箇所の吸着ミスをより正確に検出することができる。また、設定モードおいては、自動設定部２２２における吸着ミス検出値の算出を非常に簡単かつ正確に行うことができる。
【０１０４】
次に、小型部品と吸着ノズルとの間の距離、つまりギャップの検出を行う場合について説明する。小型部品を吸着する場合には、吸着ノズルを小型部品に対して一定の位置まで近づけ、その位置で一定のギャップを保った状態で、吸着ノズルにより小型部品を吸引吸着する。小型部品に吸着ノズルを衝突させると、小型部品が破損するからである。このため、従来は各種センサにより、小型部品と吸着ノズルとのギャップを検出していた。
【０１０５】
しかしながら、本発明のノズル異常検出システムを利用すれば、ギャップを計測するためのセンサを不要にすることができる。このギャップ検出システムにおけるシステム構成を図３２を用いて説明する。図３２は、ギャップ検出システム３００の構成を示すシステム図である。このギャップ検出システム３００は、小型部品と吸着ノズル１０１ｂとの間の距離、つまりギャップを検出するためのものである。基本的な構成は、上記したノズル異常検出システム１００と同じであるが、吸着ノズル１０１ｂの孔径が０．２９ｍｍである点と、流量センサ１の代わりに流量センサ１Ａ（フルスケール流量１Ｌ／ｍｉｎ）を使用している点、およびノズル異常検出システム回路１０７の代わりにギャップ検出システム回路３０７が備わっている点が異なる。そこで、以下の説明では、これらの相違点を中心に説明し、同じ構成のものについては同符号を付して説明を省略する。
【０１０６】
ギャップ検出システム３００には、図３２に示すように、吸着ノズル１０１ｂと、インラインフィルタ１０２，１０６と、流量センサ１と、切替弁１０３と、真空ポンプ１０４と、圧縮空気供給部（例えば、コンプレッサ等）１０５と、ギャップ検出システム回路３０７とが備わっている。なお、図３３に示すように、切替弁１０３、真空ポンプ１０４、圧縮空気供給部１０５を設ける代わりに、エジェクタ１０８を利用してシステムを構成することもできる。
【０１０７】
吸着ノズル１０１ｂは、上記した吸着ノズル１０１と基本的には同じものであるがノズル径が異なり、０．２９ｍｍとなっている。そして、吸着ノズル１０１ｂは、インラインフィルタ１０２を介して流量センサ１Ａに接続されている。これにより、吸着ノズル１０１ｂに流れるエアー流量が流量センサ１Ａで計測されるようになっている。
【０１０８】
そして、流量センサ１Ａがギャップ検出システム回路３０７に接続され、流量センサ１Ａからのセンサ出力がギャップ検出システム回路３０７に入力されるようになっている。ギャップ検出システム回路３０７は、流量センサ１Ａからのセンサ出力に基づいて吸着ノズル１０１ｂと小型部品とのギャップを検出するためのものである。このギャップ検出システム３０７には、図３４に示すように、ギャップ検出値記憶部３２０と、ギャップ検出部３２１と、自動設定部３２２と、検出ギャップ入力部３２３とが備わっている。なお、図３４は、ギャップ検出システム３０７の回路構成を示すブロック図である。
【０１０９】
ギャップ検出値記憶部３２０は、吸着ノズル１０１ｂと小型部品との間におけるギャップを検出するためのギャップ検出値を記憶しているものである。ギャップ検出部３２１は、流量センサ１Ａからのセンサ出力とギャップ検出値記憶部３２０に記憶されているギャップ検出値とを比較することにより、吸着ノズル１０１ｂと小型部品とのギャップが所定値に到達したか否かを判断し、所定値に達していると判断した場合にノズル停止信号を出力するものである。そして、通常使用時（使用モード）においては、ギャップ検出部３２１により、流量センサ１Ａからのセンサ出力とギャップ検出値記憶部３２０に記憶されているギャップ検出値とに基づいて、吸着ノズル１０１ｂと小型部品とのギャップ検出が行われるようになっている。これにより、所定のギャップを保った状態で吸着ノズル１０１ｂを停止させることができるので、吸着ノズル１０１ｂの先端を小型部品に衝突させて小型部品を破壊してしまうような事態を防止することができる。
【０１１０】
また、検出ギャップ入力部３２３は、小型部品と吸着ノズル１０１ｂとの間にどの程度の距離（ギャップ）を保った状態で吸着ノズル１０１ｂを停止させたいかを入力するためのものである。自動設定部３２２は、検出ギャップ入力部３２３に対する入力値に対応するギャップ検出値を算出し、その算出したギャップ検出値をギャップ検出値記憶部３２０に記憶させるものである。この自動設定部３２２では、検出ギャップ入力部３２３に新たな値が入力されると、基準流量のエアーを吸着ノズル１０１ｂに流して、そのときにおける流量センサ１Ａからのセンサ出力（基準時センサ出力）を取得し、その取得したセンサ出力に基づき新たに入力された値に対応するギャップ検出値を算出するようになっている。
【０１１１】
このように、ギャップ検出システム回路３０７には、使用モードの他に、新たなギャップ検出値を自動的に設定することができる設定モードが設けられている。この設定モードは、検出ギャップ入力部３２３に対する入力があると実行されるモードである。ギャップ検出システム３００に設定モードが設けられているので、ギャップ検出値を簡単に変更することができる。これにより、圧縮空気供給部１０５の性能変化が生じた場合などでも、適切なギャップ検出値が自動的に設定されるので、非常に精度良くギャップ検出を行うことができ、小型部品に吸着ノズル１０１ｂを衝突させることなく、吸着ノズル１０１ｂを所定のギャップを保った状態で停止させることができる。
【０１１２】
そして、小型部品と吸着ノズル１０１ｂとのギャップを検出するために、高速応答かつ非常に安定したセンサ出力を得ることができる流量センサ１Ａを使用している。この流量センサ１Ａの出力特性は図３５に示すように、所定のギャップを下回ると、流量が急速に低下するため、この流量変化により所定のギャップに到達したことを精度良く検出することができる。また、設定モードを備えていることにより、検出したいギャップを非常に簡単に変更することができる。なお、図３５は、ギャップと流量との関係を示したグラフであり、図中に黒塗りの菱形で示すグラフが吸着ノズル１０１ｂを用いた場合を示し、図中に黒塗りの四角で示すグラフがノズル径０．４１ｍｍの吸着ノズルを用いた場合を示している。
【０１１３】
以上、詳細に説明したように本実施の形態に係るノズル異常検出システム１００では、吸着ノズル１０１と流量センサ１との間にインラインフィルタ１０２が設けられ、圧縮空気供給部１０５と切替弁１０３との間にインラインフィルタ１０６が設けられているので、空気中のダスト等が流量センサ１に入り込むことが確実に防止される。したがって、流量センサ１が劣化しにくいため、検出精度の長期信頼性が向上する。このため、長期間にわたって精度良く吸着ノズル１０１の異常を検出することができる。
【０１１４】
また、本実施の形態に係るノズル異常検出システム１００では、流量センサ１を使用することにより、吸引時とリリース時との両方で吸着ノズル１０１を通過するエアーの流量を計測することができる。そして、異常検出値記憶部１２０に、吸引時とリリース時のそれぞれについて吸着ノズル１０１の異常を判別するための異常検出値を記憶させ、異常検出部１２１により、吸引時とリリース時とのそれぞれの状態ごとに、流量センサ１からのそれぞれのセンサ出力値と異常検出値記憶部１２０に記憶されているそれぞれの異常検出値とを比較させて吸着ノズル１０１の異常を検出している。したがって、吸引時のみならずリリース時にも吸着ノズル１０１の異常を検出するので、吸着ノズル１０１の異常を精度良く検出することができる。さらに、流量センサ１は、高精度な流量計測を行うことができるとともに、応答性に優れているので、吸着ノズル１０１の異常を非常に精度良く検出することができる。
【０１１５】
また、本実施の形態に係るノズル異常検出システム１００では、使用モードの他に、設定モードを設けているので、自動設定部１２２において、検出ポイント入力部１２３からの入力値に基づき自動的に異常検出値（吸引側とリリース側の２つ）が自動的に設定される。そして、自動設定部１２２によって設定された新たな異常検出値は、異常検出値記憶部１２０に入力されて記憶され、その後の吸着ノズル１０１の異常検出は、設定モードで新たに設定された異常検出値に基づいて行われる。このように、簡単に異常検出値を変更することができる。したがって、システムの使用状況や使用環境などが変化した場合に、簡単に最適な異常検出値を自動的に設定することができる。その結果として、吸着ノズル１０１の異常検出の精度が向上する。
【０１１６】
また、本実施の形態に係るノズル異常検出システム１００は、吸着ノズル１０１の異常を検出するだけではなく、吸着ノズルの吸着ミスの検出（吸着ミス検出システム２００として説明）、あるいは小型部品と吸着ノズルとのギャップ検出（ギャップ検出システム３００として説明）を、精度良く行うことができる。
【０１１７】
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。
【０１１８】
例えば、上記した実施の形態におけるノズル異常検出システム１００では、吸着ノズル１０１が１本の場合を例示したが、図３５に示すように、吸着ノズル１０１が複数本（図３５では４本）の場合であっても、各吸着ノズル１０１の異常を精度良く検出することができる。なお、この場合には、各切替弁１０３と真空ポンプ１０４および圧縮空気供給部１０５との間にターミナル１０９が設けられ、各流量センサ１からのセンサ出力がノズル異常検出システム回路１０７にそれぞれ入力されることになる。
【０１１９】
また、上記した実施の形態における吸着ミス検出システム２００として、吸着ノズル１０１ａが複数本備わる場合（上記の説明では４本の場合を例示）の吸着ミスを検出するシステムを例示したが、もちろん吸着ノズル１０１ａが１本の場合であっても吸着ミスを検出することができる。
【０１２０】
また、上記の説明では、ノズル異常検出システム１００、吸着ミス検出システム２００、およびギャップ検出システム３００を独立したシステムとして説明したが、これらのシステムを統合することもできる。その場合には、ノズル異常検出システム１００に備わるノズル異常検出システム回路１０７内において、ノズル異常検出値記憶部１２０に吸着ミス検出値およびギャップ検出値をさらに記憶させ、ノズル異常検出部１２１に流量センサ１からのセンサ出力と吸着ミス検出値あるいはギャップ検出値とに基づいて吸着ミスの検出あるいはギャップの検出をさせるようにすればよい。また、検出ポイント入力部１２３から吸着ミス検出ポイントおよび検出ギャップ値を入力できるようすればよい。
【０１２１】
さらに、上記した実施の形態における流量センサに組み込む積層体として２種類のもの（流量センサ１と流量センサ１Ａの場合における組み合わせ）を例示したが、これだけに限られず、各薄板５１，５２，５３，５６を任意に組み合わせて積層体を構成することができる。
【０１２２】
【発明の効果】
以上説明した通り本発明に係るノズル異常検出システムによれば、小型部品を吸引吸着およびリリースするための吸着ノズルの異常を検出するノズル異常検出システムにおいて、吸着ノズルを通過するエアーの流量を計測する流量計測手段と、吸着ノズルと流量計測手段との間に設けられたフィルタと、吸着ノズルの異常を検出するための異常検出値を記憶する異常検出値記憶手段と、吸着ノズルの異常を検出する異常検出手段と、を有し、流量計測手段は、吸引時とリリース時との両方で吸着ノズルを通過するエアーの流量を計測可能な双方向検出型の流量計であり、異常検出値記憶手段は、吸引時とリリース時のそれぞれについての異常検出値を記憶しており、異常検出手段は、吸引時とリリース時とのそれぞれの状態ごとに、流量計測手段からのそれぞれの出力値と異常検出値記憶手段に記憶されているそれぞれの異常検出値とを比較することにより吸着ノズルの異常を検出するので、吸引時のみならずリリース時にも吸着ノズルの異常を検出することができるため、吸着ノズルの異常を精度良く検出することができる。
【０１２３】
また、吸着ノズルと流量計測手段との間にフィルタを設けているので、吸着ノズルが吸引したクリームハンダやキャリアテープ小片や空気中のダスト等が、流量計測手段に入り込むことが確実に防止される。したがって、流量計測手段が劣化しにくいため、検出精度の長期信頼性が向上する。このため、長期間にわたって精度良くノズル異常の検出を行うことができる。
【０１２４】
また、本発明に係るノズル異常検出システムにおいては、任意に設定可能な吸着ノズルの異常度合いと、予め定められた基準流量のエアーを吸着ノズルに流したときにおける流量計測手段からの出力値とに基づいて、吸着ノズルの異常を判断するための異常検出値を自動的に設定する異常検出値設定手段を有し、異常検出設定手段は、新たな異常検出値を設定した場合には、異常検出値記憶手段に記憶されている異常検出値を、新たに設定した異常検出値に変更するので、オペレータは、吸着ノズルの異常度合いを設定するだけで、簡単に異常検出値を変更することができる。したがって、システムの使用状況や使用環境などが変化した場合に、簡単に最適な異常検出値を自動的に設定することができる。
【０１２５】
さらに、本発明に係るノズル異常検出システムにおいては、流量計測手段は、吸着ノズルを通過するエアーの流量を計測するための抵抗体が架設されたセンサ流路と、センサ流路に対するバイパス流路とを有し、バイパス流路は、抵抗体を用いた計測原理を行うための電気回路に接続する電気回路用電極が表面に設けられた基板を、側面開口部を備える流体流路が形成されたボディに対し、エッチング加工した薄板を複数枚積層した積層体を介して、側面開口部を塞ぐようにして密着させることにより形成され、センサ流路は、抵抗体とその抵抗体に接続する抵抗体用電極とが設けられた測定チップを、抵抗体用電極と電気回路用電極とを接着して基板に実装することにより、測定チップあるいは基板の少なくとも一方に設けられた溝によって形成されており、測定チップには、流れ方向上流側に設けられた上流温度検出抵抗体と、流れ方向下流側に設けられた下流温度検出抵抗体と、上流温度検出抵抗体と下流温度検出抵抗体との間に設けられ、上流温度検出抵抗体と下流温度検出抵抗体とを加熱する発熱抵抗体と、吸着ノズルを通過するエアーの温度を検出する流体温度検出抵抗体と、が備わり、電気回路により、発熱抵抗体と流体温度検出抵抗体とが一定の温度差になるように制御され、上流温度検出抵抗体と下流温度検出抵抗体との温度差に基づき、吸着ノズルを通過するエアーの流量を測定するので、吸引時とリリース時の両方において、吸着ノズルを通過するエアーの流量を非常に高精度に計測することができるため、吸着ノズルの異常検出の精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係るノズル異常検出システムの構成を示すシステム図である。
【図２】別の形態に係るノズル異常検出システムの構成を示すシステム図である。
【図３】インラインフィルタの構成を示す断面図である。
【図４】図１に示す流量センサ（フルスケール流量５Ｌ／ｍｉｎ）の概略構成図である。
【図５】流量センサのボディの平面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図である。
【図７】図４に示す積層体の分解斜視図である。
【図８】流量センサに備わるメッシュ板を示す図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）がＡ−Ａ断面図である。
【図９】図８のメッシュ部の拡大図である。
【図１０】流量センサに備わるスペーサを示す図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）がＡ−Ａ断面図である。
【図１１】流量センサに備わるセンサ基板の斜視図である。
【図１２】流量センサに備わる測定チップの平面図である。
【図１３】流量センサに備わる定温度差回路の回路図である。
【図１４】流量センサに備わる出力回路の回路図である。
【図１５】別の流量センサ（フルスケール流量１Ｌ／ｍｉｎ）の概略構成図である。
【図１６】図１５に示す積層体の分解斜視図である。
【図１７】流量センサに備わる両端開口板を示す図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）がＡ−Ａ断面図である。
【図１８】流量センサに備わる溝付両端開口板を示す図であり、（ａ）が平面図であり、（ｂ）がＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）がＢ−Ｂ断面図である。
【図１９】ノズル異常検出システム回路の構成を示すブロック図である。
【図２０】使用モードにおける流量センサによって計測されるエアーの流量変化を示すタイミングチャートである。
【図２１】同じく、使用モードにおける流量センサによって計測されるエアーの流量変化を示すタイミングチャートである。
【図２２】使用期間に対する流量センサのセンサ出力の変化を示すグラフである。
【図２３】熱容量に対する流量センサの応答速度の変化を示すグラフである。
【図２４】流量センサの出力特性を示す図である。
【図２５】別の流量センサの出力特性を示す図である。
【図２６】流量センサの時間に対する出力特性を示す図である。
【図２７】設定モードにおける異常検出値の自動設定処理の内容を示すフローチャートである。
【図２８】実施の形態に係るノズル異常検出システムにおける流量センサの出力特性を示す図である。
【図２９】変形例の吸着ミス検出システムの構成を示すシステム図である。
【図３０】吸着ミス検出システム回路の構成を示すブロック図である。
【図３１】吸着ミス検出システムにおける流量センサの出力特性を示す図である。
【図３２】変形例のギャップ検出システムの構成を示すシステム図である。
【図３３】別の形態に係るギャップ検出システムの構成を示すシステム図である。
【図３４】ギャップ検出システム回路の構成を示すブロック図である。
【図３５】ギャップ検出システムにおける流量センサの出力特性を示す図である。
【図３６】複数ノズルが備わる場合におけるノズル異常検出システムの構成を示すシステム図である。
【図３７】従来のノズル詰まり検出装置では吸着ノズルに対する付着物の付着具合によって検出精度が低下することを説明するための図であり、（ａ）は吸引時における付着物の様子を示し、（ｂ）は流量ゼロ時における付着物の様子を示し、（ｃ）は加圧（リリース）時における付着物の様子を示している。
【符号の説明】
１，１Ａ 流量センサ
１１ 測定チップ
１３ 測定チップの溝
１４，１５，１６，１７，１８，１９ 抵抗体用電極
２１ センサ基板
２３ センサ基板の溝
２４，２５，２６，２７，２８，２９ 電気回路用電極
３１，３２，３３，３４ 電気素子
４１ ボディ
４４ 流路空間
５０，５０Ａ 積層体
５１ メッシュ板
５１Ｍ メッシュ部
５２ スペーサ
５３ 両端開口板
５６ 溝付両端開口板
５６Ｅ 溝
Ｍ 主流路（バイパス流路）
Ｒ１ 上流温度検知抵抗体
Ｒ２ 下流温度検知抵抗体
Ｒｈ 発熱抵抗体
Ｒｔ 流体温度検知抵抗体
Ｓ センサ流路
１００ ノズル異常検出システム
１０１ 吸着ノズル
１０２，１０６ インラインフィルタ
１０７ ノズル異常検出システム回路
１２０ 異常検出値記憶部
１２１ 異常検出部
１２２ 自動設定部
１２３ 検出ポイント入力部
Claims (8)
- 小型部品を吸引吸着およびリリースするための吸着ノズルの異常を検出するノズル異常検出システムにおいて、
前記吸着ノズルを通過するエアーの流量を計測する流量計測手段と、
前記吸着ノズルと前記流量計測手段との間に設けられたフィルタと、
前記吸着ノズルの異常を検出するための異常検出値を記憶する異常検出値記憶手段と、
前記吸着ノズルの異常を検出する異常検出手段と、
を有し、
前記流量計測手段は、吸引時とリリース時との両方で前記吸着ノズルを通過するエアーの流量を計測可能な双方向検出型の流量計であり、
前記異常検出値記憶手段は、吸引時とリリース時のそれぞれについての異常検出値を記憶しており、
前記異常検出手段は、リリース時よりも大きい流量で前記吸着ノズルのブローを行った後に、吸引時とリリース時とのそれぞれの状態ごとに、前記流量計測手段からのそれぞれの出力値と前記異常検出値記憶手段に記憶されているそれぞれの異常検出値とを比較することにより前記吸着ノズルの異常を検出することを特徴とするノズル異常検出システム。 - 小型部品を吸引吸着およびリリースするための吸着ノズルの異常を検出するノズル異常検出システムにおいて、
前記吸着ノズルを通過するエアーの流量を計測する流量計測手段と、
前記吸着ノズルと前記流量計測手段との間に設けられたフィルタと、
前記吸着ノズルの異常を検出するための異常検出値を記憶する異常検出値記憶手段と、
前記吸着ノズルの異常を検出する異常検出手段と、
を有し、
前記流量計測手段は、
吸引時とリリース時との両方で前記吸着ノズルを通過するエアーの流量を計測可能な双方向検出型の流量計であり、
前記吸着ノズルを通過するエアーの流量を計測するための抵抗体と、
前記抵抗体とその抵抗体に接続する抵抗体用電極とが設けられた測定チップと、
前記抵抗体を用いた計測原理を行うための電気回路に接続する電気回路用電極が表面に設けられた基板とを有し、
前記測定チップには、
流れ方向上流側に設けられた上流温度検出抵抗体と、
流れ方向下流側に設けられた下流温度検出抵抗体と、
前記上流温度検出抵抗体と前記下流温度検出抵抗体との間に設けられ、前記上流温度検出抵抗体と前記下流温度検出抵抗体とを加熱する発熱抵抗体と、
前記吸着ノズルを通過するエアーの温度を検出する流体温度検出抵抗体とが備わり、
前記電気回路により、前記発熱抵抗体と前記流体温度検出抵抗体とが一定の温度差になるように制御され、前記上流温度検出抵抗体と前記下流温度検出抵抗体との温度差に基づき、前記吸着ノズルを通過するエアーの流量を測定し、
前記異常検出値記憶手段は、吸引時とリリース時のそれぞれについての異常検出値を記憶しており、
前記異常検出手段は、吸引時とリリース時とのそれぞれの状態ごとに、前記流量計測手段からのそれぞれの出力値と前記異常検出値記憶手段に記憶されているそれぞれの異常検出値とを比較することにより前記吸着ノズルの異常を検出することを特徴とするノズル異常検出システム。 - 請求項２に記載する異常検出システムにおいて、
前記流量計測手段は、前記抵抗体が架設されたセンサ流路と、前記センサ流路に対するバイパス流路とを有することを特徴とするノズル異常検出システム。 - 請求項３に記載する異常検出システムにおいて、
前記流量計測手段は、開口を有する薄板を積層して、その内部で流体を前記センサ流路と前記バイパス流路とに分岐させる積層体を有することを特徴とするノズル異常検出システム。 - 請求項３に記載する異常検出システムにおいて、
前記流量計測手段は、
左右対称形状のボディと、
前記ボディに装着することにより、流体を前記センサ流路と前記バイパス流路とに分流させるとともに整流する左右対称形状の積層体と、
を有することを特徴とするノズル異常検出システム。 - 請求項３に記載する異常検出システムにおいて、
前記流量計測手段は、
入口流路および出口流路に連通するとともに側面開口部を備える流路空間が形成されたボディを有し、
前記基板をシールパッキンを介して前記ボディに密着させた状態で固定して前記側面開口部を塞ぐことにより、前記流路空間内に前記センサ流路と前記バイパス流路を形成していることを特徴とするノズル異常検出システム。 - 請求項３に記載する異常検出システムにおいて、
前記流量計測手段は、前記バイパス流路とセンサ流路との間に、厚さ０．５ｍｍ以下のメッシュ板が密着して積層された状態で設けられていることを特徴とするノズル異常検出システム。 - 請求項２から請求項７のいずれか１つに記載するノズル異常検出システムにおいて、
任意に設定可能な前記吸着ノズルの異常度合いと、予め定められた基準流量のエアーを前記吸着ノズルに流したときにおける前記流量計測手段からの出力値とに基づいて、前記吸着ノズルの異常を判断するための異常検出値を自動的に設定する異常検出値設定手段を有し、
前記異常検出設定手段は、新たな異常検出値を設定した場合には、前記異常検出値記憶手段に記憶されている異常検出値を、新たに設定した異常検出値に変更することを特徴とするノズル異常検出システム。
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