JP6370901B2

JP6370901B2 - ノズル洗浄機

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Publication number: JP6370901B2
Application number: JP2016528681A
Authority: JP
Inventors: 賢司下坂
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-06-17
Filing date: 2014-06-17
Publication date: 2018-08-08
Anticipated expiration: 2034-06-17
Also published as: CN106457316A; CN106457316B; JPWO2015193961A1; WO2015193961A1

Description

本発明は、電子部品装着機に用いられて電子部品を吸着保持するための吸着ノズルを洗浄するノズル洗浄機に関する。

電子部品装着機（「電子部品実装機」とも呼ばれる。以下、単に「装着機」という場合がある。）は、回路基板に電子部品（以下、単に「部品」という場合がある）を装着する機械であり、その装着機では、装着される部品を保持するために、部品を負圧によって吸着する吸着ノズルが用いられる。この吸着ノズルは、装着機の稼動の進行につれて汚れたり、異物が付着したりすることがあり、その場合には、洗浄が行われる。吸着ノズルの洗浄に関しては、例えば、下記特許文献に記載されたような技術が存在する。

特開２０１０−２６９２１４号公報

発明の解決しようとする課題

上記特許文献に記載された技術を始めとする吸着ノズルの洗浄技術には改良の余地が多分に残されており、何らかの改良を行うことで、ノズル洗浄機の実用性を向上させることが可能である。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用的なノズル洗浄機を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明のノズル洗浄機は、基部とその基部に対して摺動可能な可動部とを有する吸着ノズルを洗浄する際に、洗浄ノズルから洗浄液を噴射させつつ、可動部の摺動を行うように構成されたことを特徴とする。

本発明のノズル洗浄機によれば、吸着ノズルにおいて基部と可動部とが摺り合う部分（以下、「摺動部」と言う場合がある）の洗浄を良好に行うことが可能であり、実用性の高いノズル洗浄機が実現される。

発明の態様

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求の範囲と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、以下の各項に付随する記載，実施形態の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。

なお、以下の各項において、（１）項と（２）項とを組み合わせたものが請求項１に相当し、請求項１に、（３）項，（４）項，（６）項，（８）項の技術的特徴を付加したものが、それぞれ、請求項２〜請求項５に相当する。

（１）電子部品装着機に用いられて電子部品を吸着保持するための吸着ノズルを洗浄するノズル洗浄機であって、
吸着ノズルを保持するノズル保持部材と、
そのノズル保持部材に保持された吸着ノズルに洗浄液を噴射する洗浄ノズルと
を備えたノズル洗浄機。

本項は、請求可能発明の基本的態様である。

（２）前記ノズル保持部材が、基部とその基部に対して摺動可能な可動部とを有する吸着ノズルを、基部において保持するように構成されており、
当該ノズル洗浄機が、前記ノズル保持部材によって保持された吸着ノズルの可動部を基部に対して摺動させる可動部摺動機構を備え、前記洗浄ノズルから洗浄液を噴射させつつ、その可動部摺動機構による可動部の摺動を行うように構成された(1)項に記載のノズル洗浄機。

（３）前記可動部摺動機構が、吸着ノズルの可動部と係合可能な係合部材を有し、その係合部材を動かすことによって、その可動部を摺動させるように構成された(2)項に記載のノズル洗浄機。

可動部摺動機構を備える上記２つの態様によれば、吸着ノズルの摺動部を摺動させながら洗浄することができるため、良好な洗浄が実現される。

（４）前記ノズル保持部材が、複数の吸着ノズルを保持するように構成され、
当該ノズル洗浄機が、
複数の吸着ノズルの各々が洗浄に供される際に、その各々が前記洗浄ノズルに対して設定された相対位置に位置するように、前記ノズル保持部材と前記洗浄ノズルとの一方を他方に対して移動させる相対移動装置を備えた(1)項ないし(3)項のいずれか１つに記載のノズル洗浄機。

（５）前記ノズル保持部材が、複数の吸着ノズルを、１以上の円周上に配列させるようにして保持するように構成された(4)項に記載のノズル洗浄機。

（６）前記ノズル保持部材が、前記複数の吸着ノズルを、互いに中心を同じくする複数の円周上に配列させるようにして保持するように構成された(5)項に記載のノズル洗浄機。

上記３つの態様によれば、複数の吸着ノズルをまとめて洗浄できるため、便利なノズル洗浄機が実現される。１以上の円周上に複数の吸着ノズルを配列する場合、例えば、相対移動装置が、ノズル保持部材と洗浄ノズルとの一方を、複数の吸着ノズルが配列させられている円の中心回りに回転させるように構成することで、その装置の構造が比較的シンプルなものとなる。また、複数の円周上に配列させることで、まとめて洗浄することのできる吸着ノズルの数を多くすることが可能である。

（７）前記洗浄ノズルが、吸着ノズルの軸線方向に洗浄液を噴射させるように配置された(1)項ないし(6)項のいずれか１つに記載のノズル洗浄機。

（８）前記洗浄ノズルが、吸着ノズルの軸線に対して傾いた方向に洗浄液を噴射させるように配置された(1)項ないし(6)項のいずれか１つに記載のノズル洗浄機。

（９）当該ノズル洗浄機が、
それぞれが前記洗浄ノズルとして機能するところの、(a)吸着ノズルの軸線方向に洗浄液を噴射させる洗浄ノズルと、(b)吸着ノズルの軸線に対して傾いた方向に洗浄液を噴射させる洗浄ノズルとを備えた(1)項ないし(6)項のいずれか１つに記載のノズル洗浄機。

洗浄ノズルを、吸着ノズルの軸線（以下、「ノズル軸線」という場合がある）の延びる方向、つまり、ノズル軸線方向に洗浄液を噴射するように配置すれば、吸着ノズルの先端部の洗浄を効果的に行うことができる。また、洗浄ノズルを、ノズル軸線に対して傾いた方向に洗浄液を噴射するように配置すれば、吸着ノズルの側周面の洗浄を効果的に行うことができ、摺動部を有する吸着ノズルの場合におけるその摺動部の洗浄を効果的に行うことができる。上記２種類の洗浄ノズルを配置することにより、より効果的な吸着ノズルの洗浄が可能となる。

請求可能発明の実施例であるノズル洗浄機の外観を示す斜視図である。ノズル洗浄機によって洗浄される吸着ノズルを示す斜視図である。ノズル洗浄機の内部構造を示す斜視図である。ノズル洗浄機の内部構造を側方からの視点において示す斜視一部断面図である。

以下、請求可能発明の代表的な実施形態を、実施例として、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。

図１に示すように、実施例のノズル洗浄機１０は、卓上型のものとされている。このノズル洗浄機１０によって洗浄される吸着ノズルは、図２に示すようなものであり、装着機において部品を吸着保持するために用いられる。図示する２つの吸着ノズル２０ａ，２０ｂ（以下、総称として、「吸着ノズル２０」という場合がある）は、いずれも、フランジを有する基部２２と、その基部２２に対して、ノズル軸線Ｌの延びる方向、つまりノズル軸線方向に摺動することが可能な可動部２４とを含んで構成されている。可動部２４は、部品が吸着保持される先端部（図における上端部）を含んで構成されており、摺動によって、基部２２に対して挿入（後退），抜出（前進）させられる。

吸着ノズル２０ａは、スプリング２６が配設されており、そのスプリング２６によって、可動部２４が基部２２に対して最も突出した位置に維持される。一方、吸着ノズル２０ｂは、スプリングが配設されておらず、図では可動部が最も突出した状態が示されているが、先端部が上方に位置する姿勢では、実際は、基部２２に対して最も引っ込んだ位置に位置させられる。ちなみに、その際、図に２点鎖線で示すように、可動部２４の下端は、基部２２の下端よりも下方に突出する状態となる。

図３，図４に示すように、ノズル洗浄機１０には、ノズル保持部材としてのトレイ３０が取り付けられており、洗浄される吸着ノズル２０は、そのトレイ３０によって保持される。トレイ３０には、図示を省略するが、２つの円周上に、吸着ノズル２０を保持するための複数の保持穴が設けられており、吸着ノズル２０は、その保持穴の各々に、ノズル軸線Ｌが鉛直方向に延び、かつ、先端部を上に向けた姿勢でセットされる。つまり、トレイ３０は、複数の吸着ノズル２０を、互いに中心を同じくする複数の円周上に配列させるようにして保持するように構成されているのである。ちなみに、図に示すトレイ３０は、内側，外側の列ともに、１円周における２４等配の位置に保持穴が設けられており、合計４８個の吸着ノズル２０を保持可能とされている。

図に示すトレイ３０では、外側の列には、図２に示す吸着ノズル２０ａ，２０ｂのような比較的大きな吸着ノズル２０がセットされ、内側の列には、比較的小さな吸着ノズル２０がセットされる。トレイ３０にセットされた吸着ノズル２０は、薄い板状のカバー３２，３４によって、トレイ３０からの飛び出しが防止されている。トレイ３０は着脱可能とされており、当該ノズル洗浄機１０の外部において、吸着ノズル２０がトレイ３０にセットされ、そのセットされたトレイ３０が、当該ノズル洗浄機１０に取り付けられて洗浄が行われる。なお、トレイは、内側，外側の列ともに同じ大きさの吸着ノズル２０がセットされるように構成されてもよく、一円周に沿って一列にしか吸着ノズル２０がセットされないようなものであってもよい。また、トレイに対して、カバー３２，３４が一体化された単一のカバーを採用してもよい。

トレイ３０は、詳しい構造の図示を省略するトレイ回転装置４０によって回転させられる。当該ノズル洗浄機１０には、３つの洗浄ステーション、詳しくは、第１先端洗浄ステーションＳＴ_A，第２先端洗浄ステーションＳＴ_B，側周洗浄ステーションＳＴ_Cが設定されている。内側の列にセットされた吸着ノズル２０の１つが、第１先端洗浄ステーションＳＴ_Aに、外側の列にセットされた吸着ノズル２０の１つが、第２先端洗浄ステーションＳＴ_Bに、内側の列にセットされた吸着ノズル２０の別の１つおよび外側の列にセットされた吸着ノズル２０の別の１つが、側周洗浄ステーションＳＴ_Cに、それぞれ位置するように、トレイ３０は、トレイ回転装置４０によって回転若しくは間欠回転させられる。つまり、トレイ３０は、当該ノズル洗浄機１０において、インデックステーブルとして機能するものとさせられているのである。

本トレイ洗浄機１０には、３つの洗浄ステーションＳＴ_A，ＳＴ_B，ＳＴ_Cに対応して、３つの洗浄ノズル５０ａ，５０ｂ，５０ｃ（以下、総称として、「洗浄ノズル５０」と言う場合がある）が設けられている。３つの洗浄ノズル５０は、トレイ３０の上方に上架されたビーム５２に支持されており、いずれの洗浄ノズル５０も、２流体式ノズルであり、主成分が水である洗浄液（洗剤等が含まれていてもよく、有機溶媒のようなものであってもよい）が、圧縮エアによって、概してミストとして噴射される。

詳しく説明すれば、洗浄ノズル５０ａは、第１先端洗浄ステーションＳＴ_Aに位置する吸着ノズル２０に、それの真上から洗浄液を噴射するように配置されている。つまり、その吸着ノズル２０の軸線方向に、その吸着ノズル２０の先端部に向かって洗浄液を噴射させるように配置されているのである。それによって、その吸着ノズル２０の先端部が効果的に洗浄されることになる。ちなみに、洗浄ノズル５０ａは、比較的絞られた（噴霧範囲が狭い）ミストを噴射させるようにされている。

同様に、洗浄ノズル５０ｂは、第２先端洗浄ステーションＳＴ_Bに位置する吸着ノズル２０に、それの真上から洗浄液を噴射するように配置されている。つまり、その吸着ノズル２０の軸線方向に、その吸着ノズル２０の先端部に向かって洗浄液を噴射させるように配置されているのである。それによって、洗浄ノズル５０ａと同様に、その吸着ノズル２０の先端部が効果的に洗浄されることになる。ちなみに、洗浄ノズル５０ｂも、比較的絞られた（噴霧範囲が狭い）ミストを噴射させるようにされている。

一方、洗浄ノズル５０ｃは、側周洗浄ステーションＳＴ_Cに位置する外周側，内周側の各１個の吸着ノズル２０に、それらの斜め上方から洗浄液を噴射するように配置されている。つまり、洗浄ノズル５０ｃそれぞれの吸着ノズル２０の軸線に対して傾いた方向に洗浄液を噴射させるように配置されている。例えば、先に説明した吸着ノズル２０ａ，２０ｂでは先端部が傘状に形成されているため、洗浄ノズル５０ａ，５０ｂのように真上から洗浄液を噴射させたのでは、吸着ノズル２０ａ，２０ｂの側周部を効果的に洗浄できない場合がある。特に、吸着ノズル２０ａでは、スプリング２６の存在により、側周部を効果的に洗浄できないことが考えられる。それらのことを考慮して、本ノズル洗浄機１０では、吸着ノズル２０の側周部に向かって、直接、洗浄液を噴射可能な洗浄ノズル５０ｃが設けられており、その洗浄ノズル５０ｃによって、その側周部が効果的に洗浄されることになる。ちなみに、洗浄ノズル５０ａ，５０ｂと異なり、洗浄ノズル５０ｃは、比較的拡散するような（噴霧範囲が広い）ミストを噴射させるようにされており、側周部の裏側の部分へも洗浄液が到達するよう配慮されている。

なお、洗浄ステーションＳＴ_A，ＳＴ_B，ＳＴ_Cの各々とその各々に位置させる吸着ノズル２０との関係から言えば、上記トレイ回転装置４０は、ノズル保持部材と洗浄ノズルとの一方であるトレイ３０を、他方である洗浄ノズル５０に対して、吸着ノズル２０が洗浄に供される際にその吸着ノズル２０が洗浄ノズル５０に対して設定された相対位置に位置するように移動させる相対移動装置として機能するものとされているのである。

さらに、本ノズル洗浄機１０では、側周洗浄ステーションＳＴ_Cに位置する吸着ノズル２０が、吸着ノズル２０ａ，２０ｂのように、基部２２に対して可動部２４が摺動可能にされている場合、洗浄ノズル５０ｃによる洗浄の際に、その吸着ノズル２０の可動部２４を摺動させるための機構、つまり、可動部摺動機構６０が設けられている。可動部摺動機構６０は、吸着ノズル２０の可動部２４に係合する係合部材としてのＵ字プレート６２と、そのＵ字プレート６２を上下に往復動作させるためのアクチュエータ６４とを含んで構成されている。

例えば、先に説明した吸着ノズル２０ａの洗浄の際には、吸着ノズル２０ａがそれの基部２２においてトレイ３０に保持されており、Ｕ字プレート６２の上桿部６６が、可動部２４の先端（上端）に係合し、アクチュエータ６４によってＵ字プレート６２が上下させられることで、可動部２４の基部２２に対する挿抜動作（往復動作）が実現される。その挿抜動作を、洗浄ノズル５０ｃによる洗浄液の噴射を行いつつ行うことで、吸着ノズル２０ａの側周部に位置する摺動部が、効果的に洗浄されることになる。

また、例えば、先に説明した吸着ノズル２０ｂの洗浄の際には、吸着ノズル２０ｂがそれの基部２２においてトレイ３０に保持されており、Ｕ字プレート６２の下桿部６８が、可動部２４の基端（下端）に係合し、アクチュエータ６４によってＵ字プレート６２が上下させられることで、吸着ノズル２０ａの洗浄の際と同様に、可動部２４の基部２２に対する挿抜動作（往復動作）が実現される。その挿抜動作を、洗浄ノズル５０ｃによる洗浄液の噴射を行いつつ行うことで、吸着ノズル２０ａと同様に、吸着ノズル２０ｂの側周部に位置する摺動部が、効果的に洗浄されることになる。

なお、本ノズル洗浄機１０では、内側，外側の２つの円周に沿って、吸着ノズル２０がトレイ３０にセットされるようになっているが、内側，外側の一方の円周に沿ってのみ吸着ノズル２０がセットされてもよく、また、一円周に沿ってのみ吸着ノズル２０がセットされるトレイを採用してもよい。それらの場合には、上述の洗浄ノズル５０ａと、洗浄ノズル５０ｂとの一方は、作動させる必要がない。そのことに鑑み、本ノズル洗浄機１０は、洗浄ノズル５０ａおよび洗浄ノズル５０ｂのビーム５２に対する取付位置を変更可能な機構を有しており、一円周に沿ってセットされた吸着ノズル２０の先端部の洗浄を、洗浄ノズル５０ａおよび洗浄ノズル５０ｂの両方によって行うことが可能とされている。２つの洗浄ノズル５０ａ，５０ｂによる先端部の洗浄を行うことで、洗浄時間が短くて済み、迅速な吸着ノズル２０の洗浄が可能となる。

また、本ノズル洗浄機１０では、トレイ３０を洗浄ノズル５０に対して回転移動させるトレイ回転装置４０を相対移動装置として採用しているが、逆に、洗浄ノズル５０をトレイ３０に対して回転させる相対移動装置を採用してもよい。さらに、本ノズル洗浄機１０における相対移動装置は、回転移動を実行する装置であるが、直線的に吸着ノズル２０が配列されるノズル保持部材を採用するノズル洗浄機の場合には、相対移動装置は直線移動を実行する装置とすればよい。

１０：ノズル洗浄機２０ａ，２０ｂ：吸着ノズル２２：基部２４：可動部３０：トレイ〔ノズル保持部材〕４０：トレイ回転装置〔相対移動装置〕５０ａ，５０ｂ，５０ｃ：洗浄ノズル６０：可動部摺動機構６２：Ｕ字プレート〔係合部材〕Ｌ：ノズル軸線ＳＴ_A：第１先端洗浄ステーションＳＴ_B：第２先端洗浄ステーションＳＴ_C：側周洗浄ステーション

Claims

電子部品装着機に用いられて電子部品を吸着保持するための吸着ノズルを洗浄するノズル洗浄機であって、
基部とその基部に対して摺動可能な可動部とを有する吸着ノズルを、基部において保持するノズル保持部材と、
そのノズル保持部材に保持された吸着ノズルに洗浄液を噴射する洗浄ノズルと、
前記ノズル保持部材によって保持された吸着ノズルの可動部を基部に対して摺動させる可動部摺動機構と
を備え、
前記洗浄ノズルから洗浄液を噴射させつつ、前記可動部摺動機構による可動部の摺動を行うように構成されたノズル洗浄機。
前記可動部摺動機構が、吸着ノズルの可動部と係合可能な係合部材を有し、その係合部材を動かすことによって、その可動部を摺動させるように構成された請求項１に記載のノズル洗浄機。
前記ノズル保持部材が、複数の吸着ノズルを保持するように構成され、
当該ノズル洗浄機が、
複数の吸着ノズルの各々が洗浄に供される際に、その各々が前記洗浄ノズルに対して設定された相対位置に位置するように、前記ノズル保持部材と前記洗浄ノズルとの一方を他方に対して移動させる相対移動装置を備えた請求項１または請求項２に記載のノズル洗浄機。
前記ノズル保持部材が、前記複数の吸着ノズルを、互いに中心を同じくする複数の円周上に配列させるようにして保持するように構成された請求項３に記載のノズル洗浄機。
前記洗浄ノズルが、吸着ノズルの軸線に対して傾いた方向に洗浄液を噴射させるように配置された請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載のノズル洗浄機。