JP6424097B2 - ノズル検査装置、ノズル検査方法および部品搬送装置 - Google Patents
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Description
これらのうち第1態様は、軸方向へのホルダ部材の移動に伴って変化する物理量をホルダ部材の移動に関連付けて検出する検出部と、検出部で検出される物理量から、ホルダ部材の移動に伴うホルダ部材に対するノズル本体の出退状態を判定する判定部と、軸方向へのホルダ部材の移動によりノズル本体の先端部が当接する被当接部材とを備え、検出部は、軸方向へのホルダ部材の移動によりノズル本体の先端部が被当接部材に当接するときに、被当接部材がノズル本体から受ける荷重を物理量として検出する荷重検出部であり、突出限界まで突出した完全突出状態でノズル本体の先端部が被当接部材に接触するときの軸方向におけるホルダ部材の位置を第1位置とし、ホルダ部材を第1位置よりもノズル本体の突出側に移動させたときの軸方向におけるホルダ部材の位置を第2位置としたとき、判定部は、ホルダ部材が第2位置に位置した状態から第1位置に向けて移動した直後に荷重検出部により検出される荷重値がゼロであるときにはホルダ部材に対するノズル本体の出退異常が発生したと判定することを特徴としている。
また、第2態様は、軸方向へのホルダ部材の移動に伴って変化する物理量をホルダ部材の移動に関連付けて検出する検出部と、検出部で検出される物理量から、ホルダ部材の移動に伴うホルダ部材に対するノズル本体の出退状態を判定する判定部と、軸方向においてノズル本体の突出側で固定配置されて軸方向へのホルダ部材の移動によりノズル本体の先端部が当接するときにノズル本体の先端部を塞ぐ被当接部材とを備え、検出部は、ノズル本体の先端部での圧力を物理量として検出する圧力検出部であり、判定部は、ホルダ部材が被当接部材に向かって移動している間に圧力検出部により検出される圧力値が部品の保持に要する吸着レベルに達するタイミングまたはタイミングでの軸方向におけるホルダ部材の位置に基づいてホルダ部材に対するノズル本体の出退状態の異常を判定することを特徴としている。
さらに、第3態様は、軸方向へのホルダ部材の移動に伴って変化する物理量をホルダ部材の移動に関連付けて検出する検出部と、検出部で検出される物理量から、ホルダ部材の移動に伴うホルダ部材に対するノズル本体の出退状態を判定する判定部とを備え、検出部は、ノズル本体の先端部での圧力を物理量として検出する圧力検出部であり、判定部は、ホルダ部材が部品に向かって移動している間に圧力検出部により検出される圧力値が部品の保持に要する吸着レベルに達するタイミングまたはタイミングでの軸方向におけるホルダ部材の位置に基づいてホルダ部材に対するノズル本体の出退状態の異常を判定する
ことを特徴としている。
これらのうち第4態様は、ホルダ部材を軸方向に移動させる第1工程と、ホルダ部材の移動中に、ホルダ部材の移動に伴って変化する物理量を検出する第2工程と、検出された物理量から、ホルダ部材の移動に伴うホルダ部材に対するノズル本体の出退状態を判定する第3工程とを備え、第2工程は、軸方向へのホルダ部材の移動によりノズル本体の先端部が被当接部材に当接するときに、被当接部材がノズル本体から受ける荷重を物理量として検出する工程を含み、第3工程は、突出限界まで突出した完全突出状態でノズル本体の先端部が被当接部材に接触するときの軸方向におけるホルダ部材の位置を第1位置とし、ホルダ部材を第1位置よりもノズル本体の突出側に移動させたときの軸方向におけるホルダ部材の位置を第2位置としたとき、ホルダ部材が第2位置に位置した状態から第1位置に向けて移動した直後に荷重検出部により検出される荷重値がゼロであるときにはホルダ部材に対するノズル本体の出退異常が発生したと判定する工程を含むことを特徴としている。
また、第5態様は、ホルダ部材を軸方向に移動させる第1工程と、ホルダ部材の移動中に、ホルダ部材の移動に伴って変化する物理量を検出する第2工程と、検出された物理量から、ホルダ部材の移動に伴うホルダ部材に対するノズル本体の出退状態を判定する第3工程と、軸方向へのホルダ部材の移動によりノズル本体の先端部が当接するときにノズル本体の先端部を塞ぐように、軸方向においてノズル本体の突出側で被当接部材を固定配置する第4工程とを備え、第2工程は、ノズル本体の先端部での圧力を物理量として検出する工程を含み、第3工程は、ホルダ部材が被当接部材に向かって移動している間に圧力検出部により検出される圧力値が部品の保持に要する吸着レベルに達するタイミングまたはタイミングでの軸方向におけるホルダ部材の位置に基づいてホルダ部材に対するノズル本体の出退状態の異常を判定する工程を含むことを特徴としている。
さらに、第6態様は、ホルダ部材を軸方向に移動させる第1工程と、ホルダ部材の移動中に、ホルダ部材の移動に伴って変化する物理量を検出する第2工程と、検出された物理量から、ホルダ部材の移動に伴うホルダ部材に対するノズル本体の出退状態を判定する第3工程とを備え、第2工程は、ノズル本体の先端部での圧力を物理量として検出する工程を含み、第3工程は、ホルダ部材が部品に向かって移動している間に圧力検出部により検出される圧力値が部品の保持に要する吸着レベルに達するタイミングまたはタイミングでの軸方向におけるホルダ部材の位置に基づいてホルダ部材に対するノズル本体の出退状態の異常を判定する工程を含むことを特徴としている。
図1は本発明にかかるノズル検査装置の第1実施形態を装備した表面実装機の一例を示す平面図である。また、図2は図1に示す表面実装機の正面図である。この表面実装機100は、図1および図2に示すように、基台1と、基台1上に配置されX方向に基板110を搬送する基板搬送機構部2と、部品をそれぞれ供給する2つの部品供給部4a、4bと、部品供給部4a、4bから部品を搬送して基板110に実装するヘッドユニット5とを備えている。
Memory)等を有するコンピューターにより構成される演算処理部121と、ハードディスクドライブなどの記憶部122と、モーター制御部123と、画像処理部124とが設けられている。
ところで、上記実施形態では、ホルダ部材202の移動に伴って変化するロードセル荷重値を本発明の「物理量」としてホルダ部材202の移動に関連付けてロードセル25によって検出し、それに基づいて吸着ノズル20の検査を行っているが、次に説明するようにノズル本体201の先端部201cでの圧力(以下「ノズル先端圧力」という)を本発明の「物理量」として検出し、圧力値に基づいてノズル検査を行ってもよい。以下、図10ないし図12を参照しつつ本発明の第2実施形態にかかるノズル検査装置を表面実装機100に適用した場合について説明する。なお、当該表面実装機は、ロードセル25が設けられていない点を除き、基本的に上記した表面実装機100と同一であるが、第2実施形態では、圧力検出部(図10、図11中の符号26)が本発明の「検出部」として機能し、当該圧力検出部を用いてノズル本体201の先端部201cのホルダ部材202からの突出長さに関連する圧力を検出するために基台1の一部の上面が、凹凸がなく滑らかで硬く水平とされており、吸着ノズル20を検査する際にノズル本体201の先端部201cが当接する被当接部材となっており、圧力検出用の補助部位(図10、図11中の符号27)として機能する。ここでも、第2実施形態におけるノズル検査処理を詳述する前に、図10および図11を参照しつつノズル検査処理の検査原理について説明する。
バフィング機能の低下は部品実装動作を繰り返している間にまず軽度の異常が発生し、その頻度が徐々に高まって、最終的に重度の異常に至ることが多い。したがって、異常を検出したとしても、直ちに部品実装動作を停止するのではなく、異常の発生頻度が一定以上となった段階で当該吸着ノズル20による部品実装動作を中止してもよい(第3実施形態)。
ところで、Z軸モーター5aを駆動制御するために、モーター制御部123は例えば図14に示すモーター駆動部1230を有している。モーター駆動部1230は、演算処理部121から与えられる位置指令信号に基づいてZ軸モーター5aを駆動する機能を有している。モーター駆動部1230では、位置制御部1231が位置指令信号とZ軸モーター5aに付設されたエンコーダ5eから出力される位置検出信号との差に基づいて速度指令信号を出力する。速度制御部1232は、上記位置検出信号を微分器1233で微分することで算出されるZ軸モーター5aの駆動速度と速度指令信号との差に基づいて電流指令信号を出力する。この電流指令信号は電流制御部1234に出力される。この電流制御部1234は電流指令信号に基づいて駆動指令信号を電流センサ1235を介してZ軸モーター5aに出力する。
上記したように、第1実施形態ないし第4実施形態のいずれにおいてもコントローラ120の演算処理部121が本発明の「判定部」として機能している。そして、第1実施形態では、ロードセル25が本発明の「荷重検出部」および「検出部」の一例に相当し、これとコントローラ120との組み合わせで本発明の「ノズル検査装置」が構成されている。また、第2実施形態および第3実施形態では、圧力検出部26が本発明の「検出部」の一例に相当し、これとコントローラ120との組み合わせで本発明の「ノズル検査装置」が構成されている。さらに、第4実施形態では、モーター駆動部1230が本発明の「荷重検出部」の一例に相当し、これとコントローラ120との組み合わせで本発明の「ノズル検査装置」が構成されている。
5…ヘッドユニット
20…吸着ノズル、検査対象ノズル
25…ロードセル(荷重検出部、検出部)
26…圧力検出部(検出部)
27…補助部位(被当接部材)
100…表面実装機
110…基板
121…演算処理部
201…ノズル本体
202…ホルダ部材
203…バネ部材
1230…モーター駆動部(荷重検出部)
201c…(ノズル本体の)先端部
5a…Z軸モーター
HL…下降高さ
Lmax…突出限界
Z…軸方向
Claims (12)
- 先端部で部品を吸着する軸状のノズル本体と、前記ノズル本体の前記先端部を軸方向に出退自在に保持するホルダ部材と、前記ノズル本体を付勢して前記ノズル本体の前記先端部を前記ホルダ部材から前記軸方向に突出限界まで突出可能とする付勢部材とを有し、前記軸方向への前記ホルダ部材の移動により前記ノズル本体の前記先端部が前記部品に当接して吸着する、吸着ノズルを検査するノズル検査装置であって、
前記軸方向への前記ホルダ部材の移動に伴って変化する物理量を前記ホルダ部材の移動に関連付けて検出する検出部と、
前記検出部で検出される前記物理量から、前記ホルダ部材の移動に伴う前記ホルダ部材に対する前記ノズル本体の出退状態を判定する判定部と、
前記軸方向への前記ホルダ部材の移動により前記ノズル本体の前記先端部が当接する被当接部材とを備え、
前記検出部は、前記軸方向への前記ホルダ部材の移動により前記ノズル本体の前記先端部が前記被当接部材に当接するときに、前記被当接部材が前記ノズル本体から受ける荷重を前記物理量として検出する荷重検出部であり、
前記突出限界まで突出した完全突出状態で前記ノズル本体の前記先端部が前記被当接部材に接触するときの前記軸方向における前記ホルダ部材の位置を第1位置とし、前記ホルダ部材を前記第1位置よりも前記ノズル本体の突出側に移動させたときの前記軸方向における前記ホルダ部材の位置を第2位置としたとき、
前記判定部は、前記ホルダ部材が前記第2位置に位置した状態から前記第1位置に向けて移動した直後に前記荷重検出部により検出される荷重値がゼロであるときには前記ホルダ部材に対する前記ノズル本体の出退異常が発生したと判定する
ことを特徴とするノズル検査装置。 - 請求項1に記載のノズル検査装置であって、
前記被当接部材が荷重を検知するロードセルからなるノズル検査装置。 - 請求項1に記載のノズル検査装置であって、
前記ホルダ部材はモーターによる駆動によって前記軸方向に移動し、
前記検出部は、前記モーターに与える電流に関連する信号に基づいて前記被当接部材が前記ノズル本体から受ける荷重を前記物理量として検出する荷重検出部であるノズル検査装置。 - 先端部で部品を吸着する軸状のノズル本体と、前記ノズル本体の前記先端部を軸方向に出退自在に保持するホルダ部材と、前記ノズル本体を付勢して前記ノズル本体の前記先端部を前記ホルダ部材から前記軸方向に突出限界まで突出可能とする付勢部材とを有し、前記軸方向への前記ホルダ部材の移動により前記ノズル本体の前記先端部が前記部品に当接して吸着する、吸着ノズルを検査するノズル検査装置であって、
前記軸方向への前記ホルダ部材の移動に伴って変化する物理量を前記ホルダ部材の移動に関連付けて検出する検出部と、
前記検出部で検出される前記物理量から、前記ホルダ部材の移動に伴う前記ホルダ部材に対する前記ノズル本体の出退状態を判定する判定部と、
前記軸方向において前記ノズル本体の突出側で固定配置されて前記軸方向への前記ホルダ部材の移動により前記ノズル本体の前記先端部が当接するときに前記ノズル本体の前記先端部を塞ぐ被当接部材とを備え、
前記検出部は、前記ノズル本体の前記先端部での圧力を前記物理量として検出する圧力検出部であり、
前記判定部は、前記ホルダ部材が前記被当接部材に向かって移動している間に前記圧力検出部により検出される圧力値が前記部品の保持に要する吸着レベルに達するタイミングまたは前記タイミングでの前記軸方向における前記ホルダ部材の位置に基づいて前記ホルダ部材に対する前記ノズル本体の出退状態の異常を判定する
ことを特徴とするノズル検査装置。 - 請求項4に記載のノズル検査装置であって、
前記突出限界まで突出した完全突出状態で前記圧力検出部により検出される圧力値が前記吸着レベルに達するときの前記軸方向における前記ホルダ部材の位置を第3位置とし、前記ホルダ部材を前記第3位置よりも前記ノズル本体の突出側に移動させたときの前記軸方向における前記ホルダ部材の位置を第4位置としたとき、
前記判定部は、前記タイミングでの前記軸方向における前記ホルダ部材の位置が前記第3位置よりも前記第4位置側であるとき、あるいは前記ホルダ部材が前記第4位置に移動したときでも前記圧力検出部により検出される圧力値が前記吸着レベルに達しないときには前記ホルダ部材に対する前記ノズル本体の出退異常が発生したと判定するノズル検査装 - 請求項5に記載のノズル検査装置であって、
前記ホルダ部材は前記第3位置から前記第4位置を経由して前記第3位置に戻り、
前記判定部は、前記ホルダ部材が前記第4位置から前記第3位置に戻る間における、前記圧力検出部により検出される圧力値の変化に基づいて前記ホルダ部材に対する前記ノズル本体の出退状態の異常を判定するノズル検査装置。 - 先端部で部品を吸着する軸状のノズル本体と、前記ノズル本体の前記先端部を軸方向に出退自在に保持するホルダ部材と、前記ノズル本体を付勢して前記ノズル本体の前記先端部を前記ホルダ部材から前記軸方向に突出限界まで突出可能とする付勢部材とを有し、前記軸方向への前記ホルダ部材の移動により前記ノズル本体の前記先端部が前記部品に当接して吸着する、吸着ノズルを検査するノズル検査装置であって、
前記軸方向への前記ホルダ部材の移動に伴って変化する物理量を前記ホルダ部材の移動に関連付けて検出する検出部と、
前記検出部で検出される前記物理量から、前記ホルダ部材の移動に伴う前記ホルダ部材に対する前記ノズル本体の出退状態を判定する判定部とを備え、
前記検出部は、前記ノズル本体の前記先端部での圧力を前記物理量として検出する圧力検出部であり、
前記判定部は、前記ホルダ部材が前記部品に向かって移動している間に前記圧力検出部により検出される圧力値が前記部品の保持に要する吸着レベルに達するタイミングまたは前記タイミングでの前記軸方向における前記ホルダ部材の位置に基づいて前記ホルダ部材に対する前記ノズル本体の出退状態の異常を判定する
ことを特徴とするノズル検査装置。 - 請求項7に記載のノズル検査装置であって、
前記突出限界まで突出した完全突出状態で前記圧力検出部により検出される圧力値が前記吸着レベルに達するときの前記軸方向における前記ホルダ部材の位置を第3位置とし、前記ホルダ部材を前記第3位置よりも前記ノズル本体の突出側に移動させたときの前記軸方向における前記ホルダ部材の位置を第4位置としたとき、
前記判定部は、前記タイミングでの前記軸方向における前記ホルダ部材の位置が前記第3位置よりも前記第4位置側であるとき、あるいは前記ホルダ部材が前記第4位置に移動したときでも前記圧力検出部により検出される圧力値が前記吸着レベルに達しないときには前記ホルダ部材に対する前記ノズル本体の出退異常が発生したと判定するノズル検査装置。 - 先端部で部品を吸着する軸状のノズル本体と、前記ノズル本体を軸方向に出退自在に保持するホルダ部材と、前記ノズル本体の前記先端部を前記ホルダ部材から前記軸方向に突出させるように付勢する付勢部材とを有し、前記軸方向への前記ホルダ部材の移動により前記ノズル本体の前記先端部が前記部品に当接して吸着する、吸着ノズルを検査するノズル検査方法であって、
前記ホルダ部材を前記軸方向に移動させる第1工程と、
前記ホルダ部材の移動中に、前記ホルダ部材の移動に伴って変化する物理量を検出する第2工程と、
検出された前記物理量から、前記ホルダ部材の移動に伴う前記ホルダ部材に対する前記ノズル本体の出退状態を判定する第3工程とを備え、
前記第2工程は、前記軸方向への前記ホルダ部材の移動により前記ノズル本体の前記先端部が被当接部材に当接するときに、前記被当接部材が前記ノズル本体から受ける荷重を前記物理量として検出する工程を含み、
前記第3工程は、前記突出限界まで突出した完全突出状態で前記ノズル本体の前記先端部が前記被当接部材に接触するときの前記軸方向における前記ホルダ部材の位置を第1位置とし、前記ホルダ部材を前記第1位置よりも前記ノズル本体の突出側に移動させたときの前記軸方向における前記ホルダ部材の位置を第2位置としたとき、前記ホルダ部材が前記第2位置に位置した状態から前記第1位置に向けて移動した直後に前記荷重検出部により検出される荷重値がゼロであるときには前記ホルダ部材に対する前記ノズル本体の出退異常が発生したと判定する工程を含む
ことを特徴とするノズル検査方法。 - 先端部で部品を吸着する軸状のノズル本体と、前記ノズル本体を軸方向に出退自在に保持するホルダ部材と、前記ノズル本体の前記先端部を前記ホルダ部材から前記軸方向に突出させるように付勢する付勢部材とを有し、前記軸方向への前記ホルダ部材の移動により前記ノズル本体の前記先端部が前記部品に当接して吸着する、吸着ノズルを検査するノズル検査方法であって、
前記ホルダ部材を前記軸方向に移動させる第1工程と、
前記ホルダ部材の移動中に、前記ホルダ部材の移動に伴って変化する物理量を検出する第2工程と、
検出された前記物理量から、前記ホルダ部材の移動に伴う前記ホルダ部材に対する前記ノズル本体の出退状態を判定する第3工程と、
前記軸方向への前記ホルダ部材の移動により前記ノズル本体の前記先端部が当接するときに前記ノズル本体の前記先端部を塞ぐように、前記軸方向において前記ノズル本体の突出側で被当接部材を固定配置する第4工程とを備え、
前記第2工程は、前記ノズル本体の前記先端部での圧力を前記物理量として検出する工程を含み、
前記第3工程は、前記ホルダ部材が前記被当接部材に向かって移動している間に前記圧力検出部により検出される圧力値が前記部品の保持に要する吸着レベルに達するタイミングまたは前記タイミングでの前記軸方向における前記ホルダ部材の位置に基づいて前記ホルダ部材に対する前記ノズル本体の出退状態の異常を判定する工程を含む
ことを特徴とするノズル検査方法。 - 先端部で部品を吸着する軸状のノズル本体と、前記ノズル本体を軸方向に出退自在に保持するホルダ部材と、前記ノズル本体の前記先端部を前記ホルダ部材から前記軸方向に突出させるように付勢する付勢部材とを有し、前記軸方向への前記ホルダ部材の移動により前記ノズル本体の前記先端部が前記部品に当接して吸着する、吸着ノズルを検査するノズル検査方法であって、
前記ホルダ部材を前記軸方向に移動させる第1工程と、
前記ホルダ部材の移動中に、前記ホルダ部材の移動に伴って変化する物理量を検出する第2工程と、
検出された前記物理量から、前記ホルダ部材の移動に伴う前記ホルダ部材に対する前記ノズル本体の出退状態を判定する第3工程とを備え、
前記第2工程は、前記ノズル本体の前記先端部での圧力を前記物理量として検出する工程を含み、
前記第3工程は、前記ホルダ部材が前記部品に向かって移動している間に前記圧力検出部により検出される圧力値が前記部品の保持に要する吸着レベルに達するタイミングまたは前記タイミングでの前記軸方向における前記ホルダ部材の位置に基づいて前記ホルダ部材に対する前記ノズル本体の出退状態の異常を判定する工程を含む
ことを特徴とするノズル検査方法。 - 先端部で部品を吸着する軸状のノズル本体と、前記ノズル本体の前記先端部を軸方向に出退自在に保持するホルダ部材と、前記ノズル本体を付勢して前記ノズル本体の前記先端部を前記ホルダ部材から前記軸方向に突出限界まで突出可能とする付勢部材とを有し、前記軸方向への前記ホルダ部材の移動により前記ノズル本体の前記先端部が前記部品に当接して吸着する、吸着ノズルをヘッドユニットに設け、前記ノズル本体の前記先端部で部品を吸着しながら前記ヘッドユニットを移動させて前記部品を搬送する部品搬送装置であって、
請求項1乃至8のいずれか一項に記載のノズル検査装置を備えることを特徴とする部品搬送装置。
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JP2015008863A JP6424097B2 (ja) | 2015-01-20 | 2015-01-20 | ノズル検査装置、ノズル検査方法および部品搬送装置 |
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