JP5083279B2

JP5083279B2 - 部品実装機及び吸着ユニットの点検方法

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Publication number: JP5083279B2
Application number: JP2009170934A
Authority: JP
Inventors: 利彦永冶; 博徳北島; 義和樋口
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-07-22
Filing date: 2009-07-22
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2029-07-22
Also published as: JP2011029253A

Description

本発明は、吸着ユニットにより部品を吸着して基板に装着する部品実装機及び吸着ユニットの点検方法に関するものである。

部品実装機は、部品を吸着して基板に装着する吸着ユニットを備えており、吸着ユニットは昇降部であるノズルシャフトの下部に、下端に吸着部を有したノズル部が取り付けられた構成となっている。ノズルシャフトとノズル部はその摺動面を介して摺動（相対移動）自在になっており、吸着部に部品を吸着させるとき、或いは吸着させた部品を基板に装着するとき、ノズルシャフトとノズル部が摺動することにより、吸着部が部品の上面に接触する際の衝撃が吸収されるようになっている。

一方、上記吸着ユニットのノズルシャフトとノズル部から成る摺動部には、吸着部から吸い込まれた小さなごみなどが蓄積しやすく、摺動部の摺動状態が不良になると、部品を吸着したノズル部がノズルシャフトに対する初期位置に戻らなくなる場合がある。そうすると、その吸着ユニットの部品吸着点の高さは正規の位置よりも高くなってしまい、部品の吸着時に部品を損傷させてしまったり、部品装着前の部品認識時に、部品認識を行うカメラ（部品カメラ）の焦点距離が規定の位置より外れて認識エラーが発生したりするケースが生じてしまうおそれがある。このため従来、吸着部を検査面に押し付けたときに吸着部に作用する荷重を測定し、その結果に基づいて摺動部の摺動状態の点検（検査）を行う構成が開示されている（例えば特許文献１）。

特開２００７−２２０８３６号公報

しかしながら、従来では、吸着部に作用する荷重を測定する荷重測定装置のような摺動部の摺動状態の点検を行うための高価な専用の設備が別途必要であり、コスト高であるという問題点があった。

そこで本発明は、高価な専用の設備を必要とすることなく、低コストで吸着ユニットの摺動部の点検を行うことができる部品実装機及び吸着ユニットの点検方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の部品実装機は、昇降自在な昇降部の下部に、下端部に部品の吸着部を有したノズル部が上下方向に摺動自在に取り付けられて成る吸着ユニットと、電圧の供給を受けて昇降部を昇降させ、吸着部に吸着させた部品を基板に装着させる昇降部駆動手段とを備えた部品実装機であって、昇降部駆動手段への供給電圧を検出する供給電圧検出手段と、昇降部駆動手段によって昇降される昇降部の下降変位を検出する下降変位検出手段と、検査面を備えた検査台と、検査台の検査面に吸着部を当接させた状態で昇降部駆動手段に電圧を供給し、昇降部を下降させながら、供給電圧検出手段により検出される昇降部駆動手段への供給電圧と下降変位検出手段により検出される昇降部の下降変位との関係に基づいて、昇降部とノズル部との間の摺動状態の良否判定を行う判定手段とを備えた。

請求項２に記載の部品実装機は、請求項１に記載の部品実装機であって、判定手段により昇降部とノズル部との間の摺動状態が不良と判定された場合に、吸着部を所定の位置に設けられたテーブルの上面に当接させた状態で昇降部を小刻みに昇降させることにより昇降部とノズル部との間の摺動状態の不良を解消させる摺動不良状態解消手段を備えた。

請求項３に記載の吸着ユニットの点検方法は、昇降自在な昇降部の下部に、下端部に部品の吸着部を有したノズル部が上下方向に摺動自在に取り付けられて成る吸着ユニットと、電圧の供給を受けて昇降部を昇降させ、吸着部に吸着させた部品を基板に装着させる昇降部駆動手段とを備えた部品実装機における吸着ユニットの点検方法であって、検査台の検査面に吸着部を当接させた状態で昇降部駆動手段に電圧を供給し、昇降部を下降させながら、昇降部駆動手段への供給電圧と昇降部の下降変位との関係を取得する電圧変位関係取得工程と、電圧変位関係取得工程において取得した昇降部駆動手段への供給電圧と昇降部の下降変位との関係に基づいて、昇降部に対するノズル部の摺動状態の良否判定を行う判定工程とを含む。

請求項４に記載の吸着ユニットの点検方法は、請求項３に記載の吸着ユニットの点検方法であって、判定工程において昇降部とノズル部との間の摺動状態が不良と判定された場合に、吸着部を所定の位置に設けられたテーブルの上面に当接させた状態で昇降部を小刻みに昇降させることにより昇降部とノズル部との間の摺動状態の不良を解消させる摺動不良状態解消工程を実行する。

本発明では、昇降部駆動手段への供給電圧と昇降部の下降変位との関係から吸着ユニットの摺動部、すなわち昇降部とノズル部の摺動状態の点検を行うようになっており、従来のように、吸着部に作用する荷重を測定する荷重測定装置のような摺動部の点検を行うための高価な専用の設備は不要であるので、低コストで吸着ユニットの点検を行うことができる。

本発明の実施の形態１における部品実装機の概略構成図本発明の実施の形態１における部品実装機が備える吸着ユニットの断面図本発明の実施の形態１における部品実装機が備える吸着ユニット点検装置の駆動系統を示すブロック図（ａ）（ｂ）本発明の実施の形態１における吸着ユニットの断面図（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の実施の形態１における吸着ユニットの断面図本発明の実施の形態１におけるシャフト駆動部への供給電圧とノズルシャフトのノーマル位置からの下降変位との関係を示すグラフ（ａ）（ｂ）本発明の実施の形態１における吸着ユニットの断面図（ａ）（ｂ）本発明の実施の形態１における吸着ユニットの断面図本発明の実施の形態１における吸着ユニットの点検方法の実行手順を示すフローチャート（ａ）（ｂ）本発明の実施の形態１における吸着ユニットの点検方法で取得されるデータの一例を示すグラフ本発明の実施の形態２における吸着ユニットの断面図

（実施の形態１）
図１において、実施の形態１における部品実装機１は、一対のベルトコンベア２ａによって基板ＰＢの搬送及び位置決めを行う基板搬送路２と、部品供給口３ａに部品Ｐを供給する部品供給装置３と、基板搬送路２の上方を移動自在に設けられ、部品供給装置３より
供給された部品Ｐを吸着ユニット４によって吸着（ピックアップ）して基板搬送路２により位置決めされた基板ＰＢ上に装着する装着ヘッド５を備えている。

基板搬送路２の作動制御はこの部品実装機１が備える制御装置１０が図示しないアクチュエータ等から成る基板搬送路作動機構１１を作動させることによって行い、部品供給装置３による部品Ｐの供給作動制御は制御装置１０が図示しないアクチュエータ等から成る部品供給装置作動機構１２を作動させることによって行う。

また、装着ヘッド５の移動制御は制御装置１０が図示しないアクチュエータ等から成る装着ヘッド移動機構１３を作動させることによって行い、吸着ユニット４の装着ヘッド５に対する昇降動作は制御装置１０が後述するリニアモータ等から成る吸着ユニット昇降機構１４を作動させることによって行う。また、吸着ユニット４による部品Ｐの真空吸着及びその解除（離脱）制御は、制御装置１０が図示しないアクチュエータ等から成る吸着機構１５を作動させることによって行う。

図２において吸着ユニット４は、装着ヘッド５に設けられた中空円筒状のアウターシャフト２０内部を上下方向に延びた中空のノズルシャフト２１と、このノズルシャフト２１の下部に固設されて下方に開口したホルダガイド２２と、ホルダガイド２２の中空部２２ａ内に下方より収容され、ノズルシャフト２１の下端部に外嵌して取り付けられた中空のノズルホルダ２３と、ノズルホルダ２３の下部に着脱自在に取り付けられた吸着ノズル２４を有している。なお、上記吸着ノズル２４とノズルホルダ２３は、この吸着ユニット４において、下端に吸着部２４ｄを有し、ノズルシャフト２１の下部に上下方向に摺動自在に取り付けられたノズル部２５を構成している。

図２において、ノズルホルダ２３（ノズル部２５）とノズルシャフト２１は、ノズルホルダ２３の内部管路２３ａの内周面とノズルシャフト２１の外周面を互いに接触させており（接触する両面を摺動面Ｓとして示す）、ノズルホルダ２３はノズルシャフト２１に対して上下方向に摺動自在になっている。すなわちノズルシャフト２１とノズルホルダ２３は、この吸着ユニット４における「摺動部」を構成している。

ノズルホルダ２３は、その上部から左右に張り出して設けられた一対の突起部２３ｂを、ホルダガイド２２に上下方向に延びて設けられた一対のガイド溝２２ｂ内に内側から入り込ませており、このためノズルホルダ２３は、ホルダガイド２２のガイド溝２２ｂの上下方向長さの領域内で上下方向に移動自在になっている。

ホルダガイド２２の中空部２２ａを形成する内壁上面とノズルホルダ２３の間には下部スプリング２６が縮設されており、ノズルホルダ２３は常時ノズルシャフト２１に対して相対的に下方に押し下げられた状態となっている。ノズルホルダ２３をノズルシャフト２１に対して押し上げる力が作用していないとき、ノズルホルダ２３は一対の突起部２３ｂをホルダガイド２２の一対のガイド溝２２ｂの下端部に上方から当接させた状態を保持し（図２に示す状態。この状態におけるノズルシャフト２１に対するノズルホルダ２３の位置を「初期位置」と称する）、ノズルホルダ２３をノズルシャフト２１に対して押し上げる力が作用すると、ノズルホルダ２３は下部スプリング２６を縮ませながらホルダガイド２２の中空部２２ａ内をホルダガイド２２に対して上昇する。

図２において吸着ノズル２４は、ノズルホルダ２３の下端に下方から外嵌装着される円筒状の装着部２４ａと、装着部２４ａの下端から下方に延びて設けられた管状部２４ｂを有する。装着部２４ａの内部と管状部２４ｂの内部は連通して内部管路２４ｃを形成しており、吸着ノズル２４がノズルホルダ２３に取り付けられた状態では、吸着ノズル２４の内部管路２４ｃはノズルホルダ２３の内部管路２３ａを介してノズルシャフト２１の内部
管路２１ａと連通する。

図２において、アウターシャフト２０の内部の下方には上下のストッパ部２０ａ，２０ｂが設けられており、ノズルシャフト２１の中間部にはリング状のばね係止部材２１ｓが取り付けられている。ノズルシャフト２１のばね係止部材２１ｓはアウターシャフト２０の上下のストッパ部２０ａ，２０ｂの間に位置しており、アウターシャフト２０の下側のストッパ部２０ｂとノズルシャフト２１のばね係止部材２１ｓの間には、ノズルシャフト２１をアウターシャフト２０に対して相対的に上方へ押し上げる付勢力を発揮する上部スプリング３１が縮設されている。なお、ノズルシャフト２１のばね係止部材２１ｓがアウターシャフト２０の上側のストッパ部２０ａに下方から押し付けられている状態のノズルシャフト２１の位置（図２に示す位置）を「ノーマル位置」と称する。

図２及び図３において、アウターシャフト２０の内壁面にはリニアモータの固定子３２ａが設けられており、ノズルシャフト２１の外周面にはリニアモータの可動子３２ｂが設けられている。制御装置１０は固定子３２ａの磁極切り替えを行うことによって可動子３２ｂが取り付けられたノズルシャフト２１を上方又は下方へ駆動する駆動力（推力）を発生させることができ、これによりノズルシャフト２１を装着ヘッド５に対して（直接的にはアウターシャフト２０に対して）昇降させることができる。すなわち固定子３２ａと可動子３２ｂは前述の吸着ユニット昇降機構１４のリニアモータを構成しており、制御装置１０からの電圧の供給を受けてノズルシャフト２１（昇降部）を装着ヘッド５に対して昇降させるシャフト駆動部３２として機能している。

図３において、アウターシャフト２０には、シャフト駆動部３２によって昇降されるノズルシャフト２１の装着ヘッド５に対する相対的な下降変位として、ノーマル位置からの下降変位を検出する下降変位検出センサ（例えば、アウターシャフト２０の内部に設けられたリニアスケール）３３が設けられている。制御装置１０は、下降変位検出センサ３３からの検出情報により、ノズルシャフト２１のノーマル位置からの下降変位を常時把握している。

ノズルシャフト２１は、図４（ａ）に示すノーマル位置から下方に変位し、ノーマル位置からの下降変位Δが最大下降変位Ｌｍａｘとなる位置（以下、「最大下動位置」と称する。図４（ｂ）に示す位置）に達するまでの間、上部スプリング３１を押し縮めるが（図４（ｂ）参照）、ノズルシャフト２１のノーマル位置からの下降変位Δの増大に伴って上部スプリング３１の復元力も増大するため、制御装置１０は、ノズルシャフト２１を一定速度で下降させるときには、電源部Ｄ（図３）からシャフト駆動部３２へ供給させる供給電圧を漸増させ、上部スプリング３１の付勢力に抗してノズルシャフト２１を下降させることができる大きさの電圧をシャフト駆動部３２に供給するようにする。

ここで、図５に示すように、ノズルシャフト２１が図５（ａ）に示すノーマル位置から図５（ｃ）に示す最大下動位置まで下降する間に、吸着ノズル２４の吸着部２４ｄが何かの物体の上面（例えば、基板搬送路２の近傍に備えられた検査台４０の上面の検査面４０ａ。図１も参照）に当接した場合であって（図５（ｂ））、その後もノズルシャフト２１の下降が継続されたときには、ノズルシャフト２１はノズルホルダ２３（ノズル部２５）に対して相対的に下方に摺動し、下部スプリング２６は、ノズルシャフト２１と一体になったホルダガイド２２によって押し縮められる（図５（ｃ））。なお、この過程において、ノズルホルダ２３の突起部２３ｂは、ホルダガイド２２に設けられたガイド溝２２ｂ内をホルダガイド２２に対して相対的に上昇する。

上記のように、吸着ノズル２４の吸着部２４ｄが何かの物体の上面に当接した後、ノズルシャフト２１を更に下降させた場合には、ノズルシャフト２１には上部スプリング３１
の付勢力に加えて下部スプリング２６の付勢力が作用するため、シャフト駆動部３２へは、上部スプリング３１の付勢力と下部スプリング２６の付勢力の合力に抗してノズルシャフト２１を下降させることができる大きさの電圧をシャフト駆動部３２に供給するようにする。

図６は、ノズルシャフト２１をノーマル位置から最大下動位置（ノーマル位置からの下降変位が最大下降変位Ｌｍａｘとなる位置）まで下降させた場合のシャフト駆動部３２への供給電圧（Ｖ）とノズルシャフト２１のノーマル位置からの下降変位（Δ）との関係を示すグラフであり、破線は、ノズルシャフト２１の下降の間に吸着ノズル２４の吸着部２４ｄが物体の上面に当接しなかった場合の例、実線は、下降変位がΔ＝Ｌ１となる位置（図５（ｂ））で、吸着ノズル２４の下端の吸着部２４ｄが物体の上面に当接した場合の例である。

図２において、吸着ユニット４が備えるノズルシャフト２１の内部管路２１ａと、ノズルホルダ２３の内部管路２３ａと、吸着ノズル２４の内部管路２４ｃは互いに連通してひとつの真空管路ＶＴを形成しており（図３）、制御装置１０はこの真空管路ＶＴに繋がる前述の吸着機構１５を介して真空管路ＶＴ内の真空圧制御を行うことによって、部品Ｐの吸着及びその解除制御を行う。

この部品実装機１による基板ＰＢへの部品Ｐの装着では、制御装置１０ははじめに基板搬送路２を作動させて外部から投入された基板ＰＢを搬入及び位置決めし、装着ヘッド５を部品供給装置３の上方に移動させて部品供給口３ａに供給させた部品Ｐを吸着ユニット４に吸着させる。

この吸着ユニット４による部品Ｐの吸着動作では、制御装置１０はシャフト駆動部３２に供給する電圧を漸増させ、下降変位検出センサ３３からの検出情報を参照しながら、ノズルシャフト２１をノーマル位置から所定距離Δ１だけ下降させる（図７（ａ）→（ｂ））。この所定距離Δ１は、ノズルシャフト２１の下降変位ΔがΔ１に達する前に、吸着ノズル２４の吸着部２４ｄが部品Ｐの上面に接触する値に設定されており、吸着ノズル２４の吸着部２４ｄが部品Ｐの上面に接触した後は、ノズルシャフト２１はノズルホルダ２３に対して摺動し、下部スプリング２６を押し縮めながら吸着ノズル２４を部品Ｐに押し付ける。そして制御装置１０は、ノズルシャフト２１を所定距離Δ１下降させたら吸着機構１５を作動させて、部品Ｐを真空吸着させる。

制御装置１０は、上記のようにして吸着ユニット４に部品Ｐを吸着させたら、シャフト駆動部３２に供給する電圧を漸減させる。そうすると、上部スプリング３１は自身の復元力によって、シャフト駆動部３２がノズルシャフト２１に与える下方への駆動力に打ち勝って伸張し、ノズルシャフト２１を押し上げるので、ノズルシャフト２１はノーマル位置に復帰する。また、このノズルシャフト２１がノーマル位置に復帰する過程において、それまで押し縮められていた下部スプリング２６は自身の復元力によって伸張し、ノズルホルダ２３も初期位置に復帰する。

制御装置１０は、シャフト駆動部３２供給する電圧を漸減することによってノズルシャフト２１をノーマル位置まで上昇させたら、装着ヘッド５を基板ＰＢの上方に移動させ、吸着ユニット４に吸着させた部品Ｐを基板ＰＢ上に装着する。

この吸着ユニット４による基板ＰＢ上への部品Ｐの装着動作では、制御装置１０は、シャフト駆動部３２に供給する電圧を漸増させ、下降変位検出センサ３３からの検出情報を参照しながら、ノズルシャフト２１をノーマル位置から所定距離Δ２だけ下降させる（図８（ａ）→（ｂ））。この所定距離Δ２は、ノズルシャフト２１の下降変位ΔがΔ２に達
する前に、部品Ｐの下面が基板ＰＢの表面に接触する値に設定されており、部品Ｐの下面が基板ＰＢの表面に接触した後は、ノズルシャフト２１はノズルホルダ２３に対して摺動し、下部スプリング２６を押し縮めながら部品Ｐを基板ＰＢに押し付ける。そして制御装置１０は、ノズルシャフト２１を所定距離Δ２下降させたら吸着機構１５を作動させ、部品Ｐの真空吸着を解除して、その部品Ｐを基板ＰＢ上で離脱させる。

制御装置１０は、上記のようにして吸着ユニット４により基板ＰＢに部品Ｐを装着させたら、シャフト駆動部３２に供給する電圧を漸減させる。そうすると、上部スプリング３１は自身の復元力によって、シャフト駆動部３２がノズルシャフト２１に与える下方への駆動力に打ち勝って伸張し、ノズルシャフト２１を押し上げるので、ノズルシャフト２１はノーマル位置に復帰する。また、このノズルシャフト２１がノーマル位置に復帰する過程において、それまで押し縮められていた下部スプリング２６が自身の復元力によって伸張し、ノズルホルダ２３が初期位置に復帰するのは、部品Ｐをピックアップする場合と同様である。

このような一連の部品Ｐの供給・吸着・装着動作を基板ＰＢに装着すべき全ての部品Ｐについて行ったら、その基板ＰＢにおける部品装着工程の終了となる。

ところで、上記部品装着工程において、部品ＰＢを部品供給装置３から吸着（ピックアップ）したとき、或いは吸着した部品Ｐを基板ＰＢ上に装着するときに、吸着ユニット４の摺動部、すなわちノズルシャフト２１とノズルホルダ２３（ノズル部２５）の摺動状態が不良であった場合には、ノズルシャフト２１から部品Ｐ或いは基板ＰＢに直接過大な力が作用してしまい、部品Ｐや基板ＰＢを破損に至らしめるおそれがある。このため、この部品実装機１には、吸着ユニット４の摺動部の摺動状態の良否の判定を行う吸着ユニット点検装置が備えられており、以下にその構成を図３、図５、図９及び図１０を用いて説明する。

図３において、部品実装機１が備える吸着ユニット点検装置Ｃは、シャフト駆動部３２への供給電圧を検出する供給電圧検出センサ３４と、シャフト駆動部３２によって昇降されるノズルシャフト２１のノーマル位置からの下降変位Δを検出する下降変位検出センサ３３と、検査面４０ａを備えた前述の検査台４０と、検査台４０の検査面４０ａに吸着ノズル２４の吸着部２４ｄを当接させた状態でシャフト駆動部３２に電圧を供給し、ノズルシャフト２１を下降させながら、供給電圧検出センサ３４により検出されるシャフト駆動部３２への供給電圧Ｖと下降変位検出センサ３３により検出されるノズルシャフト２１のノーマル位置からの下降変位Δとの関係に基づいて、ノズルシャフト２１とノズルホルダ２３（ノズル部２５）の間の摺動状態の良否判定を行う判定手段としての制御装置１０の判定部１０ａから成る。

吸着ユニット点検装置Ｃによる吸着ユニット４の摺動部の点検は、部品実装機１のオペレータ（図示せず）により点検開始のための所定の操作が行われたとき、或いは部品実装機１が予め設定された条件（例えば所定枚数の基板ＰＢに対する部品装着が終了したという条件）が満たされたときなどに、制御装置１０によって実行される。

吸着ユニット４の摺動部の点検では、制御装置１０は先ず、装着ヘッド移動機構１３の作動制御を行って装着ヘッド５を移動させ、ノズルシャフト２１をノーマル位置に位置させた吸着ユニット４を検査台４０の上方に位置させる（図９に示すステップＳＴ１。図５（ａ））。そして、シャフト駆動部３２に供給する電圧を漸増し、ノズルシャフト２１をノーマル位置から所定の下降変位Δの位置（ここでは下降変位ΔがＬ１となる位置とする）まで下降させ、吸着ノズル２４の吸着部２４ｄを検査台４０の上面の検査面４０ａに上方から当接させる（図９に示すステップＳＴ２。図５（ｂ））。

制御装置１０は、吸着ノズル２４の吸着部２４ｄを検査面４０ａに当接させたら、シャフト駆動部３２に供給する電圧を更に漸増させて、ノズルシャフト２１を装着ヘッド５（アウターシャフト２０）に対して更に下降させる（図９のステップＳＴ３。図５（ｃ））。このときシャフト駆動部３２に供給する電圧は、前述のように、上部スプリング３１の付勢力及び下部スプリング２６の付勢力の合力に抗してノズルシャフト２１を下降させることができる大きさを有するものとする。

制御装置１０はノズルシャフト２１を装着ヘッド５に対して下降させながら、供給電圧検出センサ３４により検出されるシャフト駆動部３２への供給電圧Ｖと、下降変位検出センサ３３により検出されるノズルシャフト２１のノーマル位置からの下降変位Δとの関係を取得する（図９のステップＳＴ４。電圧変位関係取得工程）。なお、このノズルシャフト２１の下降の間、ノズルシャフト２１はノズルホルダ２３との接触部Ｓにおいて摺動し、下部スプリング２６を押し縮めながらノズルホルダ２３に対して下降する。

制御装置１０は、ノズルシャフト２１を下降させてシャフト駆動部３２への供給電圧Ｖとノズルシャフト２１のノーマル位置からの下降変位Δとの関係を取得しつつ、下降変位検出センサ３３により検出されるノズルシャフト２１のノーマル位置からの下降変位Δが予め定めた目標変位（例えば前述の最大下降変位Ｌｍａｘ）に達したか否かの判断を行う（図９のステップＳＴ５）。そして、ノズルシャフト２１のノーマル位置からの下降変位Δが目標変位に達していなかったときにはステップＳＴ３及びステップＳＴ４を繰り返し、ノズルシャフト２１のノーマル位置からの下降変位Δが目標変位に達していたときには、制御装置１０は、ノズルシャフト２１の下降は停止させ、シャフト駆動部３２への供給電圧を漸減させて、ノズルシャフト２１をノーマル位置に復帰させる（図９のステップＳＴ６）。

制御装置１０は、ノズルシャフト２１をノーマル位置に復帰させたら、ステップＳＴ３及びステップＳＴ４の繰り返しによって取得したシャフト駆動部３２への供給電圧Ｖとノズルシャフト２１のノーマル位置からの下降変位Δとの関係から図６中の実線のグラフに相当する実測グラフを作成する。そして、制御装置１０の判定部１０ａは、得られた実測グラフ（シャフト駆動部３２への供給電圧Ｖとノズルシャフト２１のノーマル位置からの下降変位Δとの関係）と、予め用意された基準グラフと比較し（図９のステップＳＴ７）、実測グラフと基準グラフに異なる部分があるかどうかに基づいて、ノズルシャフト２１に対するノズル部２５の摺動状態の良否判定を行う（図９のステップＳＴ８。判定工程）。ここで、基準グラフとは、吸着ユニット４の摺動部の摺動状態が良好である場合に得られるであろう、シャフト駆動部３２への供給電圧Ｖとノズルシャフト２１のノーマル位置からの下降変位Δとの関係を表すグラフであり、制御装置１０の記憶部１０ｂ（図３）に予め記憶されている。

制御装置１０の判定部１０ａは、実測グラフと基準グラフの間に異なる部分がなかったときには、摺動部（ノズルシャフト２１とノズルホルダ２３との間）の摺動状態は良好であると判定し、その旨を部品実装機１に設けられたディスプレイ装置５０（図１）に出力してオペレータに報知する（図９のステップＳＴ９）。一方、制御装置１０は、実測グラフと基準グラフの間に異なる部分があったときには、摺動部の摺動状態は不良であると判定し、その旨をディスプレイ装置５０に出力してオペレータに報知する（図９のステップＳＴ１０）。

図１０（ａ），（ｂ）は、ノズルシャフト２１がノーマル位置から最大下動位置への下降途中、下降変位ΔがＬ１となったときに吸着ノズル２４の吸着部２４ｄが検査面４０ａに当接するようにした場合のシャフト駆動部３２への供給電圧Ｖとノズルシャフト２１の
ノーマル位置からの下降変位Δとの関係を示すグラフの例であり、図１０（ａ），（ｂ）中に示す破線のグラフは摺動部に異常がない場合の基準グラフ、図１０（ａ），（ｂ）中に示す実線のグラフは実測グラフである。

実測グラフと基準グラフの間に異なる部分があるかどうかは、例えば、図１０（ｂ）に示すように、或る下降変位Δの値（Δｐ）に対する実測グラフにおけるシャフト駆動部３２への供給電圧Ｖの値（Ｖｐ１）と、基準グラフにおけるシャフト駆動部３２への供給電圧Ｖの値（Ｖｐ２）が異なり、これら両値の差ｄＶ（＝Ｖｐ２−Ｖｐ１）の絶対値が予め定めた閾値を上回った場合に、実測グラフと基準グラフの間に異なる部分があったと判断するようにする。図１０（ａ）の場合、実測グラフと基準グラフの間に異なる部分はないので判定部１０ａは摺動部の摺動状態が良好であると判定し、図１０（ｂ）の場合、ｄＶの値が閾値を上回るときには、実測グラフと基準グラフの間に異なる部分があるとして、判定部１０ａは摺動部の摺動状態が不良であると判定する。

制御装置１０の不良状態解消部１０ｃ（図３）は、判定部１０ａにより摺動部の摺動状態が不良であると判定された場合、その摺動状態が不良であると判定された吸着ユニット４の摺動不良状態の解消を行う（図９のステップＳＴ１１。摺動不良状態解消工程）。

この摺動不良状態の解消は、制御装置１０は、摺動部の摺動状態が不良であると判定した吸着ユニット４が備える吸着ノズル２４の吸着部２４ｄを所定の位置に設けられたテーブル５１（図１）の上面５１ａに上方から当接させた状態で、ノズルシャフト２１を装着ヘッド５に対して小刻みに昇降させることによって行う。これによりノズルシャフト２１とノズル部２５の間の摺動面Ｓ等に蓄積していた小さなごみ等が脱落し、ノズルシャフト２１とノズル部２５との間の摺動状態の不良が解消される。

以上説明したように、実施の形態１における部品実装機１は、昇降自在なノズルシャフト２１（昇降部）の下部に、下端部に部品Ｐの吸着部２４ｄを有したノズル部２５が上下方向に摺動自在に取り付けられて成る吸着ユニット４と、電圧の供給を受けてノズルシャフト２１を昇降させ、吸着部２４ｄに吸着させた部品Ｐを基板ＰＢに装着させる昇降部駆動手段としてのシャフト駆動部３２を備えたものであり、シャフト駆動部３２への供給電圧Ｖを検出する供給電圧検出手段としての供給電圧検出センサ３４と、シャフト駆動部３２によって昇降されるノズルシャフト２１のノーマル位置からの下降変位Δを検出する下降変位検出手段としての下降変位検出センサ３３と、検査面４０ａを備えた検査台４０と、検査台４０の検査面４０ａに吸着部２４ｄを当接させた状態でシャフト駆動部３２に電圧を供給し、ノズルシャフト２１を下降させながら、供給電圧検出センサ３４により検出されるシャフト駆動部３２への供給電圧Ｖと下降変位検出センサ３３により検出されるノズルシャフト２１のノーマル位置からの下降変位Δとの関係に基づいて、ノズルシャフト２１とノズル部２５との間の摺動状態の良否判定を行う判定手段としての制御装置１０の判定部１０ａを備えたものとなっている。

そして、更にこの部品実装機１では、判定部１０ａによりノズルシャフト２１とノズル部２５との間の摺動状態が不良と判定された場合に、吸着部２４ｄをテーブル５１の上面５１ａに当接させた状態でノズルシャフト２１を小刻みに昇降させることによりノズルシャフト２１とノズル部２５との間の摺動状態の不良を解消させる摺動不良状態解消手段としての制御装置１０の不良状態解消部１０ｃを備えたものとなっている。

また、実施の形態１における吸着ユニット４の点検方法は、検査台４０の検査面４０ａに吸着部２４ｄを当接させた状態でシャフト駆動部３２に電圧を供給し、ノズルシャフト２１を下降させながら、シャフト駆動部３２への供給電圧Ｖとノズルシャフト２１のノーマル位置からの下降変位Δとの関係を取得する電圧変位関係取得工程（ステップＳＴ４）
と、電圧変位関係取得工程において取得したシャフト駆動部３２への供給電圧Ｖとノズルシャフト２１のノーマル位置からの下降変位Δとの関係に基づいて、ノズルシャフト２１に対するノズル部２５の摺動状態の良否判定を行う判定工程（ステップＳＴ８）を含むものとなっている。

そして、更にこの点検方法では、判定工程においてノズルシャフト２１とノズル部２５との間の摺動状態が不良と判定された場合に、吸着部２４ｄをテーブル５１の上面５１ａに当接させた状態でノズルシャフト２１を小刻みに昇降させることによりノズルシャフト２１とノズル部２５との間の摺動状態の不良を解消させる摺動不良状態解消工程（ステップＳＴ１１）を実行するようになっている。

このように、実施の形態１における部品実装機１（吸着ユニット４の点検方法）では、シャフト駆動部３２への供給電圧Ｖとノズルシャフト２１のノーマル位置からの下降変位Δとの関係から吸着ユニット４の摺動部、すなわち昇降部であるノズルシャフト２１とノズル部２５の摺動状態の点検を行うようになっており、従来のように、吸着部に作用する荷重を測定する荷重測定装置のような摺動部の点検を行うための高価な専用の設備は不要であるので、低コストで吸着ユニット４の点検を行うことができる。

（実施の形態２）
実施の形態２における吸着ユニット４では、図１１に示すように、実施の形態１における吸着ノズル２４に相当する吸着ノズル６０が、ノズルホルダ２３に取り付けられるベース部分６１と、このベース部分６１に対して上下方向に摺動自在に設けられて下端に部品Ｐの吸着部６２ｄを有する吸着部分６２から成り、吸着部分６２とベース部分６１との間にスプリング６３が縮設された構成となっている。

吸着部分６２の側面には上下方向に延びた溝部６４が設けられており、この溝部６４内にはベース部分６１に取り付けられたピン部材６５の端部が嵌入している。このため、吸着部分６２は通常はスプリング６３によってベース部分６１に対して下方に付勢され、ピン部材６５が溝部６４の上端部に当接する初期位置（図１１（ａ）に示す位置）に位置しているが、ノズルシャフト２１が下降し、吸着部分６２の吸着部６２ｄが部品Ｐの上面に当接した後もノズルシャフト２１が下降を続けた場合には、ベース部分６１は吸着部分６２に対して摺動面Ｓにおいて摺動し、スプリング６３を押し縮めながら（このときピン部材６５の端部は溝部６４内を吸着部分６２に対して相対的に下方に移動する）、吸着部分６２を部品Ｐに押し付けるようにする。

すなわち、この実施の形態２の吸着ユニット４では、ノズルシャフト２１、ノズルホルダ２３及び吸着ノズル６０のベース部分６１が「昇降部」、吸着ノズル６０の吸着部分６２が「ノズル部」として機能しており、実施の形態１の場合と同様に、昇降自在な昇降部の下部に、下端部に部品の吸着部を有したノズル部が上下方向に摺動自在に取り付けられたものとなっており、実施の形態１において示した吸着ユニット点検装置Ｃの構成をそのまま実施の形態２に適用することが可能である。したがって、実施の形態２の場合も、実施の形態１の場合と同様の効果が得られる。

これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述の実施の形態に示したものに限定されない。例えば、上述の実施の形態では、装着ヘッド５に吸着ユニット４がひとつだけ設けられた例を示したが、これは一例であり、吸着ユニット４は装着ヘッド５に幾つ設けられていても構わない。

高価な専用の設備を必要とすることなく、低コストで吸着ユニットの摺動部の点検を行
うことができる部品実装機及び吸着ユニットの点検方法を提供することを目的とする。

１部品実装機
４吸着ユニット
１０ａ判定部（判定手段）
１０ｃ不良状態解消部（摺動不良状態解消手段）
２１ノズルシャフト（昇降部）
２４ｄ吸着部
２５ノズル部
３２シャフト駆動部（昇降部駆動手段）
３３下降変位検出センサ（下降変位検出手段）
３４供給電圧検出センサ（供給電圧検出手段）
４０検査台
４０ａ検査面
５１テーブル
５１ａ上面
Ｐ部品
ＰＢ基板

Claims

昇降自在な昇降部の下部に、下端部に部品の吸着部を有したノズル部が上下方向に摺動自在に取り付けられて成る吸着ユニットと、電圧の供給を受けて昇降部を昇降させ、吸着部に吸着させた部品を基板に装着させる昇降部駆動手段とを備えた部品実装機であって、
昇降部駆動手段への供給電圧を検出する供給電圧検出手段と、
昇降部駆動手段によって昇降される昇降部の下降変位を検出する下降変位検出手段と、
検査面を備えた検査台と、
検査台の検査面に吸着部を当接させた状態で昇降部駆動手段に電圧を供給し、昇降部を下降させながら、供給電圧検出手段により検出される昇降部駆動手段への供給電圧と下降変位検出手段により検出される昇降部の下降変位との関係に基づいて、昇降部とノズル部との間の摺動状態の良否判定を行う判定手段とを備えたことを特徴とする部品実装機。
判定手段により昇降部とノズル部との間の摺動状態が不良と判定された場合に、吸着部を所定の位置に設けられたテーブルの上面に当接させた状態で昇降部を小刻みに昇降させることにより昇降部とノズル部との間の摺動状態の不良を解消させる摺動不良状態解消手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の部品実装機。
昇降自在な昇降部の下部に、下端部に部品の吸着部を有したノズル部が上下方向に摺動自在に取り付けられて成る吸着ユニットと、電圧の供給を受けて昇降部を昇降させ、吸着部に吸着させた部品を基板に装着させる昇降部駆動手段とを備えた部品実装機における吸着ユニットの点検方法であって、
検査台の検査面に吸着部を当接させた状態で昇降部駆動手段に電圧を供給し、昇降部を下降させながら、昇降部駆動手段への供給電圧と昇降部の下降変位との関係を取得する電圧変位関係取得工程と、
電圧変位関係取得工程において取得した昇降部駆動手段への供給電圧と昇降部の下降変位との関係に基づいて、昇降部に対するノズル部の摺動状態の良否判定を行う判定工程とを含むことを特徴とする吸着ユニットの点検方法。
判定工程において昇降部とノズル部との間の摺動状態が不良と判定された場合に、吸着部を所定の位置に設けられたテーブルの上面に当接させた状態で昇降部を小刻みに昇降させることにより昇降部とノズル部との間の摺動状態の不良を解消させる摺動不良状態解消工程を実行することを特徴とする請求項３に記載の吸着ユニットの点検方法。