JP7022886B2

JP7022886B2 - 作業装置及び作業装置の検査方法

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Publication number: JP7022886B2
Application number: JP2017158337A
Authority: JP
Inventors: 昌三門田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-08-21
Filing date: 2017-08-21
Publication date: 2022-02-21
Anticipated expiration: 2037-08-21
Also published as: JP2019036670A

Description

本発明は、吸着対象物を吸着して作業を行う作業装置及びこの作業装置の検査方法に関する。

従来、吸着対象物を吸着して作業を行う作業装置として、例えば、基板に部品を装着する部品実装装置が知られており、通常、エア導入管路を内部に有するシャフト部材と、シャフト部材の端部に着脱自在に取り付けられたノズルを備えており、エア導入管路にはフィルタ部材が取り付けられている。そして、負圧源よりエア導入管路を介して、ノズルに吸引力を発生させて吸着対象物を吸着する構成になっている。

このような作業装置では、ノズルが吸い込んだエアに含まれるごみや埃等の異物がノズルの吸着口やフィルタ部材に付着して堆積していくと、エア導入管路内のエアの流れが悪化して吸着対象物を吸引する吸引力が低下する。そして、吸引力が低下すると、吸着対象物を必要なタイミングで吸着できない場合や、吸着対象物を正確に吸着できない場合があり、求められる精度の作業を行えない現象が生じ得る。このため上記作業装置では、吸着対象物を吸引する吸引力の低下の原因となっている「詰まり」がノズルやフィルタ部材に生じていないかどうかを常に検査する必要があり、そのための種々の考案がなされている。例えば、下記の特許文献１には、流量計で実測したエアの流量と予めメモリーに記憶された設計流量（詰まりが生じていない場合のエアの流量）とを比較することにより詰まりの発生を検知する技術が開示されている。

特開２０００－２４４２００号公報

しかしながら、上記従来の技術では、吸着対象物を吸引する吸引力を低下させる原因となる詰まりが生じていることを検知した場合であっても、その詰まりがノズルに生じているのかフィルタ部材に生じているのかを判別することはできなかった。このため詰まりが生じていることが検知された場合、本来ならばノズルとフィルタのうち実際に詰まりが生じている方のみを清掃又は交換すればよいのであるが、ノズルの交換とフィルタ部材の交換をともに行わざるを得ず、メンテナンスの作業効率が良くないうえ、コストもかかるという問題点があった。

そこで本発明は、吸着対象物を吸引する吸引力を低下させる詰まりに対するメンテナンスの作業効率を向上させることができる作業装置及び作業装置の検査方法を提供することを目的とする。

本発明の作業装置は、エア導入管路を内部に有するシャフト部材と、前記シャフト部材の端部に着脱自在に取り付けられたノズルと、前記シャフト部材の前記端部に取り付けられて前記エア導入管路内への異物の侵入を阻止するフィルタ部材とを備え、前記エア導入管路に負圧を供給し、前記ノズルに吸引力を発生させることで吸着対象物を吸着して作業を行う作業装置であって、前記エア導入管路内のエアの物理量を検出する検出手段と、前記ノズルを介した吸引力状態、及び前記フィルタ部材の詰まりを判断する判断手段と、を備え、前記判断手段は、前記シャフト部材に前記ノズルが取り付けられ、前記エア導入管路に負圧が供給されている状態で前記検出手段により検出される前記エア導入管路内の前記エアの物理量を予め定められた第３の基準値と比較することによって、前記ノズルを介した吸引力が低下しているか否かを判断し、前記吸引力が低下していると判断した後、前記シャフト部材から前記ノズルが取り外され、前記フィルタ部材を介して前記エア導入管路内にエアが吸引されている状態で前記検出手段により検出される前記エア導入管路内の前記エアの物理量を予め定められた第１の基準値と比較することにより、前記フィルタ部材に詰まりが生じているか否かを判断する。

本発明の作業装置の検査方法は、エア導入管路を内部に有するシャフト部材と、前記シャフト部材の端部に着脱自在に取り付けられたノズルと、前記シャフト部材の前記端部に取り付けられて前記エア導入管路内への異物の侵入を阻止するフィルタ部材とを備え、前記エア導入管路に負圧を供給し、前記ノズルに吸引力を発生させることで吸着対象物を吸着して作業を行う作業装置の検査方法であって、前記シャフト部材に前記ノズルが取り付けられ、前記エア導入管路に負圧が供給されている状態で検出手段により検出される前記エア導入管路内の前記エアの物理量を予め定められた第３の基準値と比較することによって、前記ノズルを介した吸引力が低下しているか否かを判断する工程と、前記吸引力が低下していると判断した後、前記シャフト部材から前記ノズルが取り外され、前記フィルタ部材を介して前記エア導入管路内にエアが吸引されている状態で前記検出手段により検出される前記エア導入管路内の前記エアの物理量を予め定められた第１の基準値と比較することにより、前記フィルタ部材に詰まりが生じているか否かを判断する工程と、を含む。

本発明によれば、吸着対象物を吸引する吸引力を低下させる詰まりに対するメンテナンスの作業効率を向上させることができる。

本発明の一実施の形態における作業装置の概略構成図（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における作業装置の装着ヘッドが備えるシャフト部材をこれに取り付けられるノズルとともに示す側面図本発明の一実施の形態における作業装置の装着ヘッドが備えるシャフト部材をノズルとともに示す側断面図本発明の一実施の形態における作業装置の装着ヘッドが備えるシャフト部材をノズルとともに示す側断面図本発明の一実施の形態における作業装置が実行する吸引力検査の流れを示すフロー図本発明の一実施の形態における作業装置が実行するフィルタ部材詰まり検査の流れを示すフロー図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施の形態における作業装置１を示している。本実施の形態において、作業装置１は、基板ＰＢに部品ＰＴを装着する部品実装装置であり、基板位置決め機構１１、部品供給部１２、装着ヘッド１３、ヘッド移動機構１４及びノズルチェンジャ１５を備えている。

図１において、基板位置決め機構１１は、基板ＰＢを保持して所定の作業位置に位置決めする。部品供給部１２は例えばテープフィーダから成り、吸着対象物としての部品ＰＴを部品供給口１２Ｋに供給する。ヘッド移動機構１４は装着ヘッド１３を水平面内で移動させる。

図１において、装着ヘッド１３は本体部２１と、本体部２１から下方に延びたシャフト部材２２を備えている。装着ヘッド１３の本体部２１にはシャフト部材駆動部２２Ｄが設けられている。シャフト部材駆動部２２Ｄは、シャフト部材２２を本体部２１に対して昇降させ、また上下軸回りに回動させる。

図１及び図２（ａ）において、シャフト部材２２の端部（下端）にはノズル２３が取り付けられている。図３及び図４にも示すように、ノズル２３は平板状の鍔部２３ａを備えた基部２３ｂと、基部２３ｂから下方に延びた管状部２３ｃを有している。シャフト部材２２の下端にはノズルホルダ３１が設けられている。

ノズルホルダ３１は、シャフト部材２２の下端に上下方向に延びて配置された２つの係止部材３２と、これら２つの係止部材３２をその下端同士が閉じる（近づく）方向に付勢したばね部材３３から成っている。ノズルホルダ３１は、シャフト部材２２の下端に外嵌されたノズル２３の基部２３ｂに２つの係止部材３２を係止させることで、シャフト部材２２の下端にノズル２３を保持する（図２（ａ），（ｂ））。

図３及び図４において、シャフト部材２２の内部にはエア導入管路２２Ｒが上下方向に延びて設けられている。ノズルホルダ３１によってノズル２３がシャフト部材２２の下端に取り付けられた状態では、エア導入管路２２Ｒはノズル２３の内部に設けられたノズル内管路２３Ｒと連通する（図３）。

図１、図３及び図４において、シャフト部材２２の端部（下端）にはフィルタ部材２５が取り付けられている。フィルタ部材２５はエア導入管路２２Ｒ中に位置しており、ノズル２３の下端からノズル内管路２３Ｒに流入したごみや埃等の異物がエア導入管路２２Ｒに侵入するのを阻止する。シャフト部材２２からノズル２３が取り外された状態では、フィルタ部材２５は外部に露出した状態となる（図４）。

フィルタ部材２５はシャフト部材２２に対して着脱自在である。このため、必要に応じてフィルタ部材２５をシャフト部材２２から取り外して清掃や交換等をすることができる。

図１において、装着ヘッド１３の本体部２１にはエア導入管路２２Ｒに繋がるヘッド内エア通路２１Ｒが設けられている。ヘッド内エア通路２１Ｒは装着ヘッド１３の外部を延びる外部配管４１に接続されている。外部配管４１、ヘッド内エア通路２１Ｒ、エア導入管路２２Ｒ及びノズル内管路２３Ｒはエア通路４２を形成している。

図１において、外部配管４１はバルブ４３を通じて負圧源４４及び正圧源４５に繋がっている。負圧源４４はエア通路４２内に（すなわちエア導入管路２２Ｒに）負圧を供給し、正圧源４５はエア通路４２内に正圧を供給する。

バルブ４３はスプールの位置に対応した負圧供給位置、正圧供給位置、大気開放位置の３つの切替え位置のうちのひとつを選択的にとることができる。バルブ４３が負圧供給位置をとった状態では、負圧源４４から送られてくる負圧がエア通路４２に供給される。バルブ４３が正圧供給位置をとった状態では、正圧源４５から送られてくる正圧がエア通路４２に供給される。バルブ４３が大気開放位置をとった状態では、エア通路４２は大気に開放される。

図１において、エア通路４２のうち、フィルタ部材２５よりも負圧源４４の側に位置する外部配管４１には検出箇所４２Ｐが設定されており、その検出箇所４２Ｐには流量センサ４６が設置されている。流量センサ４６は、負圧源４４によりエア導入管路２２Ｒに負圧が供給されている状態で、エア導入管路２２Ｒ内の（直接的にはフィルタ部材２５よりも負圧源４４側に位置した検出箇所４２Ｐの）エアの流量を検出する。ここでは、流量センサ４６は、エア導入管路２２Ｒ内の物理量（ここではエアの流量）を検出する検出手段となっている。

ノズルチェンジャ１５は交換用のノズル２３を保持している。ノズルチェンジャ１５はその上方で装着ヘッド１３が昇降させるシャフト部材２２の動作に合わせてシャッター（図示せず）を水平方向に移動させることで、シャフト部材２２にノズル２３を着脱（付け替え）させる。

図１において、基板位置決め機構１１による基板ＰＢの保持動作と保持した基板ＰＢの位置決め動作及び部品供給部１２による部品ＰＴの供給動作は、作業装置１が備える制御装置５０によって制御される。ヘッド移動機構１４による装着ヘッド１３の移動動作、駆動機構２４によるシャフト部材２２の昇降動作と回動動作及びバルブ４３の位置切替え動作、ノズルチェンジャ１５のシャッターの動作も、制御装置５０によって制御される。流量センサ４６が検出するエア導入管路２２Ｒ内のエアの物理量（ここではエアの流量）のデータは、判断手段としての制御装置５０の判断部５０ａに入力される。制御装置５０にはタッチパネル等の表示装置５１が接続されており、制御装置５０は表示装置５１の作動制御を行う。

このような構成の作業装置１が基板生産過程において基板ＰＢに部品ＰＴを装着する場合には、先ず、基板ＰＢを保持した基板位置決め機構１１が作動して基板ＰＢを所定の作業位置に位置決めする。基板位置決め機構１１が基板ＰＢを作業位置に位置決めしたら、部品供給部１２が部品供給口１２Ｋに部品ＰＴを供給し、ヘッド移動機構１４は装着ヘッド１３を部品供給部１２の上方に移動させる。

部品供給部１２の上方に移動した装着ヘッド１３はシャフト部材２２を下降させて、ノズル２３の下端を部品供給部１２の部品供給口１２Ｋに近付ける。ノズル２３の下端が部品供給口１２Ｋに近接するとバルブ４３が負圧供給位置に位置し、エア通路４２に負圧が供給される。これによりノズル２３の下端に吸引力が発生し、ノズル２３は部品ＰＴを吸着（ピックアップ）する。ノズル２３が部品ＰＴを吸着すると、装着ヘッド１３はシャフト部材２２を上昇させ、ヘッド移動機構１４は装着ヘッド１３を基板ＰＢの上方に移動させる。

基板ＰＢの上方に移動した装着ヘッド１３はシャフト部材２２を下降させ、部品ＰＴを基板ＰＢ上に装着する。このときバルブ４３は正圧供給位置に位置し、エア通路４２には正圧源４５から正圧が供給される。これによりエア通路４２内の負圧を短時間で減少させた状態で、部品ＰＴは基板ＰＢに押し付けられる。

このような基板ＰＢに対する部品ＰＴの装着動作が繰り返されることで、基板生産過程が進行する。この基板生産過程において、使用するノズル２３のタイプを部品ＰＴのサイズ等に応じて変更する必要が生じた場合には、ノズルチェンジャ１５を用いたシャフト部材２２に対するノズル２３の付替えが行われる。

上記基板生産過程においては、ノズル２３が吸い込んだエアに含まれるごみや埃等の異物がノズル２３の吸着口やフィルタ部材２５に付着して堆積して「詰まり」が生じると、エア導入管路２２Ｒ内のエアの流れが悪化して吸着対象物を吸引する吸引力が低下する。このため作業装置１は、ノズル２３やフィルタ部材２５に詰まりが生じていないかどうかを適切なタイミングで検査し、フィルタ部材２５やノズル２３の交換や清掃を実行する必要がある場合にはその旨を作業者に報知するようになっている。

本実施の形態では、上記の基板生産過程中に、これから説明する作業装置１の検査方法を実行する。この作業装置１の検査方法は、「吸引力検査」と「フィルタ部材詰まり検査」を含んでおり、「吸引力検査」では、ノズル２３を介した吸引力の状態を検査し、「フィルタ部材詰まり検査」では、フィルタ部材２５に詰まりが生じているか否かを検査する。この作業装置１の検査方法を実行することによって、ノズル２３を介した吸引力の低下が発生している場合に、詰まりの原因箇所がフィルタ部材２５とノズル２３のいずれにあるのかを判別することができる。

先ず、図５に示すフロー図を用いて、吸引力検査の実行手順を説明する。吸引力検査では、シャフト部材２２にノズル２３を取り付けた状態で負圧源４４よりエア通路４２に（すなわちエア導入管路２２Ｒに）負圧を供給し、一定時間、ノズル２３及びフィルタ部材２５を介してエア導入管路２２Ｒ内にエアを吸引する（図５におけるステップＳＴ１）。そして、このノズル２３及びフィルタ部材２５を介してエア導入管路２２Ｒ内にエアを吸引している状態で、エア導入管路２２Ｒ内のエアの流量（「エア流量Ｖ」と称する）を、検出箇所４２Ｐに設けられた流量センサ４６によって検出する（ステップＳＴ２）。

流量センサ４６によってエア導入管路２２Ｒ内のエア流量が検出されたら、制御装置５０の判断部５０ａは、検出されたエア導入管路２２Ｒ内のエア流量Ｖを予め定められた基準流量Ｖ０と比較する。そして、エア流量Ｖと基準流量Ｖ０との大小関係に基づいて、ノズル２３を介した吸引力が低下しているか否かを判断する（ステップＳＴ３）。

ここで、基準流量Ｖ０の値は、ノズル２３やフィルタ部材２５に異物が或る程度付着している場合であっても、ノズル２３が部品ＰＴを正常に吸着するのに支障のないエア導入管路２２Ｒ内のエアの流量として定められている。基準流量Ｖ０のデータは、制御装置５０の記憶部５０ｂ（図１）に記憶されている。

ステップＳＴ３の比較において、エア流量Ｖが基準流量Ｖ０よりも大きかった場合には、判断部５０ａは、吸引力は正常である（ノズル２３にもフィルタ部材２５にも詰まりは生じていない）と判断する。そして、制御装置５０は、表示装置５１を通じて作業者に、吸引力は正常である旨を報知する（ステップＳＴ４）。

一方、ステップＳＴ３の比較において、エア流量Ｖが基準流量Ｖ０よりも小さかった場合には、判断部５０ａは、吸引力が低下している（フィルタ部材２５或いはノズル２３に詰まりが生じている）と判断する。そして、制御装置５０は、表示装置５１を通じて吸引力が低下している旨を報知し、作業者に注意を喚起する（ステップＳＴ５）。

このように、吸引力検査において、制御装置５０の判断部５０ａは、シャフト部材２２にノズル２３が取り付けられ、エア導入管路２２Ｒに負圧が供給されている状態で流量センサ４６により検出されるエア導入管路２２Ｒ内のエアの物理量（エア流量Ｖ）を予め定められた基準値（基準流量Ｖ０）と比較することで、ノズル２３を介した吸引力が低下しているか否かを判断するようになっている。

次に、図６のフロー図を用いて、フィルタ部材詰まり検査の実行手順を説明する。フィルタ部材詰まり検査では、シャフト部材２２からノズル２３を取り外した状態で負圧源４４よりエア通路４２に（すなわちエア導入管路２２Ｒに）負圧を供給し、一定時間、フィルタ部材２５を介してエア導入管路２２Ｒ内にエアを吸引する（図６におけるステップＳＴ１１。吸引工程）。そして、このフィルタ部材２５を介してエア導入管路２２Ｒ内にエアを吸引している状態で、エア導入管路２２Ｒ内のエアの流量（エア流量Ｖ）を、検出箇所４２Ｐに設けられた流量センサ４６によって検出する（ステップＳＴ１２。検出工程）。

流量センサ４６によってエア導入管路２２Ｒ内のエア流量Ｖが検出されたら、制御装置５０の判断部５０ａは、検出されたエア導入管路２２Ｒ内のエア流量Ｖを予め定められた第１の基準値としての第１の流量Ｖ１と比較する。そして、エア流量Ｖと第１の流量Ｖ１との大小関係に基づいて、フィルタ部材２５に詰まりが生じているか否かを判断する。

すなわち、判断部５０ａは、検出工程で検出されたエア導入管路２２Ｒ内のエアの物理量（ここではエア流量Ｖ）を予め定められた第１の基準値と比較することにより、フィルタ部材２５に詰まりが生じているか否かを判断する（ステップＳＴ１３。第１の判断工程）。

ここで、第１の流量Ｖ１の値は、フィルタ部材２５にごみや埃等の異物が或る程度付着している場合であっても、フィルタ部材２５の機能が有効に発揮されるエア導入管路２２Ｒ内のエア流量として定められている。第１の流量Ｖ１のデータは、記憶部５０ｂに記憶されている。

ステップＳＴ１３の比較において、エア流量Ｖが第１の流量Ｖ１よりも小さかった場合には、判断部５０ａは、フィルタ部材２５に詰まりが生じていると判断する。そして、制御装置５０は、表示装置５１を通じてフィルタ部材２５に詰まりが生じている旨を報知し、作業者に注意を喚起する（ステップＳＴ１４。第１の報知工程）。

注意を喚起された作業者は、適切な時期に作業装置１の動作を停止させたうえで、シャフト部材２２からフィルタ部材２５を取り外し、フィルタ部材２５を詰まりのない正常なものと交換或いは詰まりのないように清掃して付け直す。そして、作業装置１にフィルタ部材詰まり検査を再実行させる。

一方、ステップＳＴ１３の比較において、エア流量Ｖが第１の流量Ｖ１よりも大きかった場合には、判断部５０ａは、エア流量Ｖを、予め定められた第２の基準値としての第２の流量Ｖ２と比較する。そして、エア流量Ｖと第２の流量Ｖ２との大小関係に基づいて、シャフト部材２２にフィルタ部材２５が取り付けられているか否かを判断する。

すなわち、判断部５０ａは、ステップＳＴ１２の検出工程で流量センサ４６により検出されたエア導入管路２２Ｒ内のエアの物理量（エア流量Ｖ）を、予め定められた第２の基準値と比較することにより、シャフト部材２２にフィルタ部材２５が取り付けられているか否かを判断する（ステップＳＴ１５。第２の判断工程）。

ここで、第２の流量Ｖ２の値は、シャフト部材２２にフィルタ部材２５そのものが装着されていなかった場合（すなわち作業者がシャフト部材２２にフィルタ部材２５を付け忘れていた場合）に、流量センサ４６が検出することとなるエア導入管路２２Ｒ内のエア流量として定められている。第２の流量のデータは、制御装置５０の記憶部５０ｂに記憶されている。

ステップＳＴ１５の比較において、エア流量Ｖが第２の流量Ｖ２よりも小さかった場合には、判断部５０ａは、フィルタ部材２５に詰まりは生じていないと判断する。そして、制御装置５０は、表示装置５１を通じて、作業者に、フィルタ部材２５には詰まりが生じていない旨を報知する（ステップＳＴ１６。第２の報知工程）。

これに対し、ステップＳＴ１５の比較において、エア流量Ｖが第２の流量Ｖ２よりも大きかった場合には、判断部５０ａは、シャフト部材２２にフィルタ部材２５が取り付けられていないと判断する。そして、制御装置５０は、表示装置５１を通じてシャフト部材２２にフィルタ部材２５が取り付けられていない旨を報知し、作業者に注意を喚起する（ステップＳＴ１７）。注意を喚起された作業者は、適切な時期に作業装置１の動作を停止させたうえで、シャフト部材２２にフィルタ部材２５を取り付ける。そして、作業装置１にフィルタ部材詰まり検査を再実行させる。

上述のように、本実施の形態において、表示装置５１は、判断部５０ａによりフィルタ部材２５に詰まりが生じていると判断された場合に、フィルタ部材２５に詰まりが生じている旨の報知を行う報知手段として機能する。そして、また、表示装置５１は、判断部５０ａによりシャフト部材２２にフィルタ部材２５が取り付けられていないと判断された場合に、シャフト部材２２にフィルタ部材２５が取り付けられていない旨の報知を行う報知手段ともなっている。

作業装置１は、上述の基板生産過程において、部品装着の１ターン（ノズル２３が部品供給部１２から部品ＰＴを吸着して基板ＰＢに装着する一連の動作）ごとに、ノズル２３により部品ＰＴを吸着する直前などにおいてエアを吸引して、吸引力検査を実行する。そして、段取り替えでノズル２３の付替えをするときなど、ノズルチェンジャ１５を用いてシャフト部材２２からノズル２３を取り外した際に、エア導入管路２２Ｒ内に負圧を供給して（エアを吸引して）、フィルタ部材詰まり検査を実行する。

吸引力検査で吸引力が低下していると判断（報知）された後に実行されたフィルタ部材詰まり検査において、フィルタ部材２５に詰まりが生じていると判断（報知）された場合には、吸引力の低下の原因は、少なくとも、フィルタ部材２５に詰まりが生じたためであることが分かる。また、吸引力検査で吸引力が低下していると判断（報知）された後に実行されたフィルタ部材詰まり検査において、フィルタ部材２５に詰まりが生じていないと判断（報知）された場合には、吸引力の低下の原因は、ノズル２３に詰まりが生じたためであることが分かる。

すなわち、本実施の形態では、シャフト部材２２にノズル２３を取り付け、エア導入管路２２Ｒに負圧を供給している状態で検出するエア導入管路２２Ｒ内のエアの物理量を予め定められた基準流量Ｖ０（第３の基準値）と比較し、その比較した結果（吸引力の検査の結果）と、ステップＳＴ１３の第１の判断工程における判断結果（フィルタ部材２５に詰まりが生じているか否かの判断の結果であり、フィルタ部材詰まり検査の結果）とに基づいて、エア導入管路２２Ｒ内に詰まりが生じている場合に、その詰まりの原因箇所がフィルタ部材２５及びノズル２３のいずれにあるかを判断することが可能である。このため作業者は、詰まりが生じている方のみ交換や清掃を行えばよく、効率よくメンテナンス作業を行うことができる。

ここで、上記のようなタイミングで吸引力検査とフィルタ部材詰まり検査が行われる場合には、吸引力検査は１ターンごとに頻繁に行われることになり、フィルタ部材詰まり検査は、段取り替えが行われるたび（ノズル２３の付替えが行われるたび）に行われることになる。このため、フィルタ部材２５やノズル２３の詰まりが過度になる前に、フィルタ部材２５やノズル２３の詰まりを発見でき、清掃や交換等の所要の対策をとることができる。

また、フィルタ部材詰まり検査が、段取り替えが行われるタイミングで行われることから、フィルタ部材詰まり検査のための時間を別途設ける必要がなく、ロスタイムが発生しないので、基板生産性を低下させない。なお、吸引力検査ではフィルタ部材２５の付け忘れは検出できないが、フィルタ部材２５を付け忘れているときにはそのフィルタ部材２５の付け忘れが基板生産過程の開始時に行われる最初のフィルタ部材詰まり検査で検出されるので、問題発生を未然に防止できる。

フィルタ部材詰まり検査のステップＳＴ１３で、フィルタ部材２５に詰まりが生じていると判断された場合、作業装置１は正圧源４５を作動させて、エア通路４２にブロー圧を供給するようにしてもよい。このようにすると、フィルタ部材２５を通して高圧のエアが外部（下方）に吹き出されるので、フィルタ部材２５に付着していた異物の全部又は一部がフィルタ部材２５から脱落して清掃される可能性がある。この場合、エアを吹き出させた後に、再度、エア吸引工程（ステップＳＴ１１）、検出工程（ステップＳＴ１２）、第１の判断工程（ステップＳＴ１３）をこの順で実行し、その結果、フィルタ部材に詰まりが生じていないと判断されれば、フィルタ部材２５の詰まりは解消され、作業者がフィルタ部材２５の清掃や交換等の作業を行う必要がなくなるので、メンテナンスの作業効率がより一層向上する。

なお、基板生産過程において、実際にノズル２３によって部品ＰＴを吸着できないエラーが発生した場合には、ノズル２３の付替え時期を待たずにフィルタ部材詰まり検査を実行し、詰まり箇所を特定して、フィルタ部材２５の交換やフィルタ部材２５の清掃等の必要な対策を講じる。

以上説明したように、本実施の形態における作業装置１及びこの作業装置１の検査方法では、フィルタ部材２５に生じた詰まりを検出できるので、吸引力が低下した場合、詰まりの原因箇所がノズル２３及びフィルタ部材２５のいずれにあるかを判別することができる。このため、ノズルとフィルタのうち実際に詰まりが生じている方のみを清掃又は交換すればよく、吸着対象物を吸引する吸引力を低下させる詰まりに対するメンテナンスの作業効率を向上させることができる。

また、シャフト部材２２にフィルタ部材２５が取り付けられていない場合にはこれが検出され、作業者はシャフト部材２２へのフィルタ部材２５の取り付け忘れに気づいてすぐに適切な処置（具体的にはシャフト部材２２へのフィルタ部材２５の取付け作業）をとることができる。このため、フィルタ部材２５の取付け忘れに起因する不具合（例えば、異物が流量センサ４６にまで達してこれを破損等させる弊害）の発生を未然に防止することができる。

これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述したものに限定されない。例えば、上述の実施の形態では、作業装置１の検査方法は基板生産過程において実行されるようになっていたが、検査方法を実行するタイミングは上述の実施の形態に示したものに限定されるものではなく、定期的なメンテナンス作業時等に行うようにしてもよい。

上述の実施の形態では、実質的に、吸引力検査の後にフィルタ部材詰まり検査が行われるものであったが、フィルタ部材詰まり検査と吸引力検査はどちらを先に行われても同じ効果が得られる。フィルタ部材詰まり検査を先に行う場合であって、フィルタ部材詰まり検査でフィルタ部材２５に詰まりが生じていると判断された場合には、吸引力検査を行う前に、フィルタ部材２５の詰まりを解消する対策を講じるようにするとよい。このようにすると、その後に行う吸引力検査で吸引力が低下していると判断された場合には、その原因（詰まり）がノズル２３にあることがすぐに分かる。

また、上述の実施の形態では、エア導入管路２２Ｒのエアの物理量としてエアの流量を検出して詰まりの有無の判断を行っていたが、エア導入管路２２Ｒ内のエアの物理量としてエアの圧力を検出して詰まりの有無の判断を行うようすることもできる。この場合、エア導入管路２２Ｒ内のエアの物理量を検出する検出手段は圧力センサとなる。

作業装置１の装着ヘッド１３が備えるシャフト部材２２及びノズル２３の数は複数あってもよい。また、本発明が適用される対象である作業装置は、ノズル２３に吸引力を発生させることで吸着対象物を吸着して作業を行うものであればよく、必ずしも部品実装装置でなくてもよい。従って、本発明は、例えば、ワークを吸着させて移動させるロボット等にも適用することができる。

吸着対象物を吸引する吸引力を低下させる詰まりに対するメンテナンスの作業効率を向上させることができる作業装置及び作業装置の検査方法を提供する。

１作業装置
２２シャフト部材
２２Ｒエア導入管路
２３ノズル
２５フィルタ部材
４６流量センサ（検出手段）
５０ａ判断部（判断手段）
５１表示装置（報知手段）
Ｖ０基準流量（第３の基準値）
Ｖ１第１の流量（第１の基準値）
Ｖ２第２の流量（第２の基準値）
ＰＴ部品（吸着対象物）

Claims

エア導入管路を内部に有するシャフト部材と、前記シャフト部材の端部に着脱自在に取り付けられたノズルと、前記シャフト部材の前記端部に取り付けられて前記エア導入管路内への異物の侵入を阻止するフィルタ部材とを備え、前記エア導入管路に負圧を供給し、前記ノズルに吸引力を発生させることで吸着対象物を吸着して作業を行う作業装置であって、
前記エア導入管路内のエアの物理量を検出する検出手段と、
前記ノズルを介した吸引力状態、及び前記フィルタ部材の詰まりを判断する判断手段と、を備え、
前記判断手段は、
前記シャフト部材に前記ノズルが取り付けられ、前記エア導入管路に負圧が供給されている状態で前記検出手段により検出される前記エア導入管路内の前記エアの物理量を予め定められた第３の基準値と比較することによって、前記ノズルを介した吸引力が低下しているか否かを判断し、
前記吸引力が低下していると判断した後、前記シャフト部材から前記ノズルが取り外され、前記フィルタ部材を介して前記エア導入管路内にエアが吸引されている状態で前記検出手段により検出される前記エア導入管路内の前記エアの物理量を予め定められた第１の基準値と比較することにより、前記フィルタ部材に詰まりが生じているか否かを判断する、作業装置。
前記判断手段により前記フィルタ部材に詰まりが生じていると判断された場合に、前記フィルタ部材に詰まりが生じている旨の報知を行う報知手段を備えた請求項１に記載の作業装置。
前記判断手段により前記フィルタ部材に詰まりが生じていると判断された場合に前記エア導入管路にブロー圧を供給する請求項１又は２に記載の作業装置。
前記判断手段は、前記吸引力が低下していると判断した後、前記シャフト部材から前記ノズルが取り外された状態で前記検出手段により検出された前記エア導入管路内の前記エアの物理量を、予め定められた第２の基準値と比較することにより、前記シャフト部材に前記フィルタ部材が取り付けられているか否かを判断する請求項１～３のいずれかに記載の作業装置。
前記判断手段は、前記吸引力が低下していると判断した後、前記シャフト部材から前記ノズルが取り外された状態で前記検出手段により検出された前記エア導入管路内の前記エアの物理量を、予め定められた第２の基準値と比較することにより、前記シャフト部材に前記フィルタ部材が取り付けられているか否かを判断し、
前記判断手段により前記シャフト部材に前記フィルタ部材が取り付けられていないと判断された場合に、前記シャフト部材に前記フィルタ部材が取り付けられていない旨の報知を行う報知手段を備えた、請求項１に記載の作業装置。
前記検出手段が検出するエアの物理量はエアの流量である請求項１～５のいずれかに記載の作業装置。
前記検出手段が検出するエアの物理量はエアの圧力である請求項１～５のいずれかに記載の作業装置。
エア導入管路を内部に有するシャフト部材と、前記シャフト部材の端部に着脱自在に取り付けられたノズルと、前記シャフト部材の前記端部に取り付けられて前記エア導入管路内への異物の侵入を阻止するフィルタ部材とを備え、前記エア導入管路に負圧を供給し、前記ノズルに吸引力を発生させることで吸着対象物を吸着して作業を行う作業装置の検査方法であって、
前記シャフト部材に前記ノズルが取り付けられ、前記エア導入管路に負圧が供給されている状態で検出手段により検出される前記エア導入管路内の前記エアの物理量を予め定められた第３の基準値と比較することによって、前記ノズルを介した吸引力が低下しているか否かを判断する工程と、
前記吸引力が低下していると判断した後、前記シャフト部材から前記ノズルが取り外され、前記フィルタ部材を介して前記エア導入管路内にエアが吸引されている状態で前記検出手段により検出される前記エア導入管路内の前記エアの物理量を予め定められた第１の基準値と比較することにより、前記フィルタ部材に詰まりが生じているか否かを判断する工程と、を含む作業装置の検査方法。
前記フィルタ部材に詰まりが生じているか否かを判断する工程で前記フィルタ部材に詰まりが生じていると判断した場合に、前記フィルタ部材に詰まりが生じている旨の報知を行う第１の報知工程を含む請求項８に記載の作業装置の検査方法。
前記フィルタ部材に詰まりが生じているか否かを判断する工程で前記フィルタ部材に詰まりが生じていると判断した場合に前記エア導入管路にブロー圧を供給する請求項８又は９に記載の作業装置の検査方法。
前記フィルタ部材に詰まりが生じているか否かを判断する工程において前記検出手段で検出された前記エア導入管路内の前記エアの物理量を、予め定められた第２の基準値と比較することにより、前記シャフト部材に前記フィルタ部材が取り付けられているか否かを判断する工程を含む請求項８～１０のいずれかに記載の作業装置の検査方法。
前記シャフト部材に前記フィルタ部材が取り付けられているか否かを判断する工程で前記シャフト部材に前記フィルタ部材が取り付けられていないと判断した場合に、前記シャフト部材に前記フィルタ部材が取り付けられていない旨の報知を行う第２の報知工程を含む請求項１１に記載の作業装置の検査方法。
前記エア導入管路に負圧を供給した状態で検出するエアの物理量はエアの流量である請求項８～１２のいずれかに記載の作業装置の検査方法。
前記エア導入管路に負圧を供給した状態で検出するエアの物理量はエアの圧力である請求項８～１２のいずれかに記載の作業装置の検査方法。