JPWO2005027614A1

JPWO2005027614A1 - 電子回路部品装着機

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Publication number: JPWO2005027614A1
Application number: JP2005513830A
Authority: JP
Inventors: 護津田; 由紀夫上野; 武洋井土
Original assignee: Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2003-09-10
Filing date: 2004-08-27
Publication date: 2007-11-15
Anticipated expiration: 2024-08-27
Also published as: CN1849861B; WO2005027614A1; JP4484823B2; CN1849861A

Abstract

電子回路部品装着機において吸着ノズルの電子回路部品への押付力を正確に検出する。フィーダ支持台に荷重検出装置１８０をフィーダと選択的に取り付ける。荷重検出装置１８０はロードセル１９０を備え、吸着ノズル１１４を下降させ、ロードセル１９０に押し付けて荷重を検出させる。非装着作業時であって、予め設定された検出実行条件の成立時に定期的に吸着ノズル１１４を荷重検出装置１８０へ移動させ、荷重を検出させる。検出荷重はマイクロコンピュータ２２０のＲＡＭに記憶し、ＰＣ２４０に伝送し、ノズル良否を判定させる。荷重が異常に大きい等、ノズル不良の場合、モニタ２４４に表示して作業者に警告し、不良ノズルの交換，メンテナンス等を行わせ、不良ノズルの使用による不良なプリント回路板の生産等を回避する。

Description

本発明は、部品供給装置から吸着ノズルにより電子回路部品を受け取り、回路基板に装着する電子回路部品装着機に関するものであり、特に、吸着ノズルが電子回路部品に加える荷重の検出に関するものである。

電子回路部品装着機には、例えば、特許文献１に記載されているように、吸着ノズルを保持した装着ヘッドがヘッド移動装置によって水平面内の任意の位置へ移動させられるとともにヘッド昇降装置によって昇降させられ、吸着ノズルにより部品供給装置から電子回路部品を受け取り、回路基板に装着するものがある。電子回路部品は、プリント配線板等の回路基板に装着されて電子回路を構成する部品である。装着ヘッドはノズルホルダにより吸着ノズルを軸方向に相対移動可能に保持するものとされ、部品供給装置からの電子回路部品の受取り時には、吸着ノズルが電子回路部品に接触した後の装着ヘッドの下降が、吸着ノズルのノズルホルダに対する相対移動により吸収されるようにされている。また、電子回路部品の回路基板への装着時にも、電子回路部品が回路基板に接触した後の装着ヘッドの下降が同様に吸収されるようにされている。ノズルホルダと吸着ノズルとの間にはばね部材が設けられ、吸着ノズルをノズルホルダから突出する向きに付勢するようにされるのが普通であり、ノズルホルダがばね部材を弾性変形させつつ吸着ノズルに対して移動することにより、装着ヘッドの余分な下降が許容されるとともに、吸着ノズルが電子回路部品に接触する際の衝撃および電子回路部品が回路基板に接触する際の衝撃が緩和され、かつ、吸着ノズルの電子回路部品への押付力が適正な大きさとなるようにされる。

このように吸着ノズルにより電子回路部品が吸着され、装着されるとき、吸着ノズルとノズルホルダとの相対移動により、電子回路部品には、吸着ノズルの重量，ばね部材の付勢力およびノズルホルダと吸着ノズルとの間の摺動抵抗に基づく力が加えられる。この力が適切でないと、電子回路部品や吸着ノズルが損傷したり、電子回路部品の回路基板への押付力が不足あるいは過大となって装着が適正に行われなくなったりする。そのため、特許文献１に記載の電子回路部品装着機においては、装着ヘッドに荷重検出装置が設けられ、吸着ノズルが電子回路部品を受け取る際に電子回路部品に加える荷重を検出し、その荷重が適正な大きさとなるように装着ヘッドの下降を制御するようにされている。吸着ノズルが電子回路部品を回路基板に装着する場合も同様である。
特開平５−１９１０９７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の電子回路部品装着機においては、吸着ノズルの電子回路部品への押付力を正確に検出することができないという問題がある。吸着ノズルの電子回路部品への押付力は、前述のように、吸着ノズルの重量と、ばね部材の付勢力と、吸着ノズルとノズルホルダとの摺動抵抗との和に等しいのであるが、この電子回路部品装着機においては、吸着ノズルとホルダとの間に配設されたばね部材の付勢力（弾性力）が検出されることにより、吸着ノズルの電子回路部品への押付力が取得されるようになっている。そのため、吸着ノズルの電子回路部品への押付力から、少なくとも吸着ノズルとノズルホルダとの摺動抵抗（場合によっては吸着ノズルの重量も）を差し引いた力しか検出することができない。上記摺動抵抗が一定とみなし得るのであれば、この問題はそれほど重要ではないが、実際には、摺動面間への異物の侵入，摺動面の傷つき等によって摺動抵抗が無視し得ない量増大することがある。その場合には、吸着ノズルの電子回路部品への押付力が過大となって、吸着ノズルや電子回路部品の損傷、あるいは装着位置精度の低下の原因となる。そこで、本発明は、電子回路部品装着機において吸着ノズルの電子回路部品への押付力を正確に検出し得るようにすることを課題として為されたものである。

上記課題は、電子回路部品装着機を、（ｉ）電子回路部品を供給する部品供給装置と、（ｉｉ）回路基板を保持する回路基板保持装置と、（ｉｉｉ）負圧により電子回路部品を吸着して保持する吸着ノズルを軸方向に相対移動可能に保持するノズルホルダを備え、前記部品供給装置から電子回路部品を受け取り、前記基板保持装置に保持された回路基板に装着する装着ヘッドと、（ｉｖ）その装着ヘッドと前記基板保持装置と前記部品供給装置とに電子回路部品の装着に必要な相対運動を付与する装着用相対運動付与装置と、（ｖ）検出部を備えて前記装着ヘッドとは別に設けられ、前記吸着ノズルが前記検出部に加える荷重を検出する荷重検出装置と、（ｖｉ）前記装着ヘッドと前記荷重検出装置とに前記荷重の検出に必要な相対運動を付与し、前記吸着ノズルを前記検出部に押し付ける荷重検出用相対運動付与装置と、（ｖｉｉ）前記荷重検出装置による荷重検出結果を利用する荷重検出結果利用装置とを含むものとすることにより解決される。

吸着ノズルが検出部に加える荷重を検出すれば、吸着ノズルが電子回路部品を受け取り、装着する際に電子回路部品に加える荷重を正確に検出することができ、この荷重検出結果の利用により、電子回路部品の受取りおよび装着が適切に行われるようにすることができる。
また、荷重検出装置が装着ヘッドとは別に設けられるため、装着ヘッドに設けられる場合に比較して装着ヘッドを軽くすることができ、装着用相対運動付与装置により装着ヘッドに運動が付与される場合、その運動の加，減速度を大きくすることができ、装着能率を向上させることができる。さらに、装着ヘッドを荷重検出装置に設けるためのスペースの確保等が不要であり、また、複数の装着ヘッドに荷重検出装置を共用することができ、容易にかつ安価に荷重を検出することができる。
さらに、荷重検出装置が装着ヘッドに設けられていれば、装着用相対運動付与装置により装着ヘッドに運動が付与される際、運動の開始，停止時に荷重検出装置およびそれからの信号取出回路に衝撃が作用し、故障につながる恐れがあるのに対し、本発明に従う場合には衝撃が作用しないか小さくて済み、故障の発生が良好に回避される。荷重検出装置が静止状態に保たれる場合には衝撃が作用せず、例えば部品供給フィーダと共に移動させられる場合でも、装着ヘッドと共に移動させられる場合よりは衝撃が小さくて済むのである。なお、荷重検出装置は装着ヘッドとは別に設けられているため、荷重は吸着ノズルによる電子回路部品の受取り毎および装着毎には検出されず、それら装着作業とは別の時期に検出されるようにすることが望ましい。吸着ノズルとノズルホルダとの摺動抵抗が急変することは殆どないため、装着作業時にいちいち荷重を検出して装着ヘッドの運動を制御しなくても、装着作業とは別の時期に検出された荷重を利用して支障なく電子回路部品の装着を行うことができるのである。

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。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、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、請求可能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、各項に付随する記載，実施例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）項ないし（１９）項がそれぞれ請求項１ないし請求項１９に相当する。

（１）電子回路部品を供給する部品供給装置と、
回路基板を保持する回路基板保持装置と、
負圧により電子回路部品を吸着して保持する吸着ノズルを軸方向に相対移動可能に保持するノズルホルダを備え、前記部品供給装置から電子回路部品を受け取り、前記基板保持装置に保持された回路基板に装着する装着ヘッドと、
その装着ヘッドと前記基板保持装置と前記部品供給装置とに電子回路部品の装着に必要な相対運動を付与する装着用相対運動付与装置と、
検出部を備えて前記装着ヘッドとは別に設けられ、前記吸着ノズルが前記検出部に加える荷重を検出する荷重検出装置と、
前記装着ヘッドと前記荷重検出装置とに前記荷重の検出に必要な相対運動を付与し、前記吸着ノズルを前記検出部に押し付ける荷重検出用相対運動付与装置と、
前記荷重検出装置による荷重検出結果を利用する荷重検出結果利用装置と
を含む電子回路部品装着機。

（２）前記荷重検出用相対運動付与装置を制御し、前記吸着ノズルを前記検出部に接触させて、その接触時に吸着ノズルが検出部に加える荷重を荷重検出装置に検出させる荷重検出制御部を含む（１）項に記載の電子回路部品装着機。
荷重検出制御部は、例えば、荷重検出用相対運動付与装置を制御する荷重検出用相対運動付与装置制御部と、荷重検出装置を制御する荷重検出装置制御部とを含むように構成される。これら制御部は異なる制御装置により構成されてもよく、同じ制御装置により構成されてもよい。
荷重検出制御部による制御に基づいて、装着ヘッドと荷重検出装置とが相対移動させられて荷重が検出される。

（３）前記荷重検出制御部が、当該電子回路部品装着機が前記電子回路部品の前記回路基板への装着作業を行っていない時期に、前記荷重検出用相対運動付与装置および前記荷重検出装置に前記荷重の検出を行わせる非装着作業時荷重検出制御部を含む（１）項または（２）項に記載の電子回路部品装着機。
非装着作業時荷重検出制御部は、１ロットの回路基板の装着作業開始時，設定時間以上機械停止後の作動開始時，設定稼動時間毎，設定数の部品装着毎，設定枚数の基板装着毎等、予め定められた条件が満たされた場合に荷重検出装置に荷重検出を行わせるものとすることができる。
本項の電子回路部品装着機によれば、荷重が定期的に検出される。そのため、例えば、電子回路部品装着機を電子回路部品の受取りおよび装着を適切に行い得る状態に維持管理することが容易であり、また、電子回路部品の受取り毎および装着毎に荷重を検出する場合に比較して、部品装着作業に要する時間が短くて済み、装着作業の能率低下を回避しつつ、荷重を正確に検出し、その検出結果の利用により電子回路部品の受取りおよび装着が適切に行われるようにすることができる。さらに、メンテナンス工数が削減される効果が得られる。荷重が検出されないのであれば、異常発生回避のために頻繁にメンテナンスを行うことが必要であり、メンテナンス回数が増えるのに対し、吸着ノズルが加える荷重が定期的に検出されるのであれば、その検出結果に基づいて荷重異常の発生を予測することができ、メンテナンス回数を少なくすることができるのである。

（４）前記検出部による荷重の検出結果を記録する荷重検出結果記録部を含む（１）項ないし（３）項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
荷重検出結果記録部は検出された荷重自体を記録する検出荷重記録部を含むものとしたり、検出された荷重を統計的に処理した結果や、合否判定の結果等を記録する処理後情報記録部を含むものとしたりすることができる。
荷重検出結果が記録されれば、結果の利用が容易である。例えば、荷重検出結果を検出時とは別の時期に利用することができる。荷重を検出する毎に利用しなくてもよいのであり、例えば、１つの吸着ノズルについて複数回、荷重を検出し、検出結果の全部を記録し、平均値を求めたり、あるいは、装着ヘッドが複数設けられる場合や装着ヘッドが複数の吸着ノズルを保持する場合、それら複数の吸着ノズルの各々について荷重の検出をまとめて行った後に、検出結果を利用することができ、検出，利用を効率良く行うことができる。検出時に荷重検出結果が利用される場合でも、検出結果が記録部に記録されれば、後に更に利用することができる。
また、部品供給装置，回路基板保持装置，装着ヘッド，装着用相対運動付与装置，荷重検出装置，荷重検出用相対運動付与装置とは別に荷重検出結果利用装置を設けることが容易である。荷重検出結果が記録されていれば、荷重検出結果利用装置は荷重検出結果記録部から荷重検出結果を取得すればよく、電子回路部品装着機の他の構成要素との関連が少ないからである。
（５）前記荷重検出結果記録部が前記荷重検出装置に設けられている（４）項に記載の電子回路部品装着機。
本項に記載の電子回路部品装着機によれば、例えば、荷重検出装置において荷重の検出と記録とが行われることとなり、検出に対応して記録が容易に行われる。

（６）前記荷重検出結果記録部が、前記吸着ノズルの前記荷重検出装置への１回の接触における時間の経過に伴う荷重の変化を記録する検出荷重記録部と、その検出荷重記録部への検出荷重の記録開始時期と記録終了時期との少なくとも一方を制限する検出荷重記録時期制限部とを含む（４）項または（５）項に記載の電子回路部品装着機。
本項に記載の電子回路部品装着機によれば、検出荷重の全部を記録する場合に比較して記録量が少なくて済み、検出荷重記録部を容量が小さく、安価なものとすることができ、あるいは荷重検出結果が記録される吸着ノズルの数を多くし、あるいは吸着ノズル１つあたりの検出回数を多くすることができる。
（７）前記検出荷重記録時期制限部が、前記記録開始時期を、前記吸着ノズルの前記検出部への接触開始時点より前の時期に設定し、前記記録終了時期を、前記接触開始時点より後であって、前記装着ヘッドと前記検出部との荷重検出のための相対運動の終了時点より前の時期に設定する（６）項に記載の電子回路部品装着機。
本項に記載の電子回路部品装着機によれば、少なくとも吸着ノズルが検出部への接触を開始したときの荷重が記録される。荷重が最も大きくなる可能性の高い時期に検出される荷重が記録されるのであり、過大な荷重を確実に記録することができる。

（８）前記荷重検出結果利用装置が、前記荷重検出装置による荷重検出結果を解析する検出結果解析部であって、少なくとも、（ａ）検出荷重の最大値，最小値，前記装着ヘッドと前記荷重検出装置との相対運動終了時における荷重等、予め設定された荷重を求めることと、（ｂ）装着ヘッドと荷重検出装置との相対運動中における荷重の変化傾向を調べることと、（ｃ）それらが表す吸着ノズルの状態や特徴を取得することとの少なくとも１つを行う（１）項ないし（７）項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
本項に記載の電子回路部品装着機によれば、例えば、吸着ノズルが使用可能であるか、使用不可能であれば、その原因は何であるか等を調べることができる。
（９）前記荷重検出結果利用装置が、前記荷重検出結果に基づいて前記吸着ノズルの異常を警告するノズル異常警告部を含む（１）項ないし（８）のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
吸着ノズルの異常が警告されれば、例えば、作業者は、異常警告ノズルが現に装着ヘッドに保持されているのであれば、正常な吸着ノズルと交換したり、あるいはメンテナンスを行う等、適宜の処理を行い、異常な吸着ノズルが異常なまま装着に使用されて不良な回路基板が生産されることを回避するようにすることができる。異常警告と共に、あるいは異常警告の一種として吸着ノズルの交換指示やメンテナンス指示が為されてもよい。この場合、荷重検出結果利用装置は、ノズル交換指示部やメンテナンス指示部を含むこととなる。
（１０）前記荷重検出結果利用装置が、前記荷重検出結果に基づいて前記吸着ノズルの良否を判定するノズル良否判定部を有する（１）項ないし（９）項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
例えば、検出荷重を設定値と比較することにより、吸着ノズルが良品ノズルであるか不良ノズルであるかが判定される。検出荷重が異常に大きければ、吸着ノズルが電子回路部品に加える荷重が過大になり、電子回路部品や回路基板を損傷する恐れがあり、その吸着ノズルは不良ノズルであると考えられる。逆に、検出荷重が異常に小さくても、例えば、吸着ノズルが電子回路部品に加える押付力が不足し、電子回路部品の受取りや装着が良好に為されない恐れがあり、そのような吸着ノズルも不良ノズルであると考えられる。いずれにしても吸着ノズルの良否が判定されれば、吸着ノズルが不良ノズルであるか否かがわかり、不良ノズルの使用による不良基板の生産等を回避するようにすることができる。
（１１）前記荷重検出結果利用装置が、前記荷重検出結果に基づいて前記吸着ノズルの使用を禁止するノズル使用禁止部を含む（１）項ないし（１０）項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
吸着ノズルの使用禁止は、例えば、現に装着ヘッドに保持されている吸着ノズルについて為され、その吸着ノズルが装着ヘッドに保持されたままであっても、以後、電子回路部品の装着作業に使用されないようにされる。あるいは、荷重検出結果利用時に装着ヘッドに保持されていない吸着ノズルについて使用が禁止され、以後、装着ヘッドに保持されて装着作業に使用されないようにされる。
ノズル使用禁止は、例えば、ノズルＩＤ等、吸着ノズルを個々に特定することができるデータに使用禁止データを対応付けて記憶させたり、表示装置に使用禁止ノズルとして表示したりする等、種々の態様で行われる。

（１２）表示装置を備え、前記荷重検出結果利用装置が、前記荷重検出装置による荷重検出結果を前記表示装置に表示させる荷重検出結果表示部を含む（１）項ないし（１１）項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
荷重検出結果表示部は、検出された荷重自体である生荷重，生荷重を統計処理した後の処理荷重，吸着ノズルの異常警告，吸着ノズル良否判定結果，吸着ノズルの使用禁止等を表示装置に表示させるものとすることができる。
荷重検出結果が表示されれば、作業者にわかり易く、検出結果に対する対応が容易となる。
（１３）前記荷重検出結果利用装置が、前記装着用相対運動付与装置を制御する制御装置とは別に設けられ、荷重検出装置から荷重検出結果を受取り可能な外部装置に設けられている（１）項ないし（１２）項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
荷重検出装置からの荷重検出結果の受取りは、種々の態様で行うことができ、例えば、通信ケーブルを用いた有線通信により行ってもよく、あるいは無線通信により行ってもよい。
荷重検出結果利用装置は、装着用相対運動付与装置を制御する制御装置に設けてもよく、荷重検出装置を制御する制御装置を設けるのであればそれに設けてもよい。本項に記載の電子回路部品装着機におけるように、荷重検出結果利用装置を外部装置に設ければ、例えば、電子回路部品装着機における電子回路部品の装着作業と並行して荷重検出結果を利用したり、複数の電子回路部品装着機に共用とし、荷重検出結果の利用に要するコストを低減させたりすることができる。
（１４）前記装着用相対運動付与装置が前記荷重検出用相対運動付与装置を兼ねている（１）項ないし（１３）項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
本項に記載の電子回路部品装着機によれば、吸着ノズルの荷重検出が行われる電子回路部品装着機を簡易にかつ安価に構成することができる。

（１５）前記荷重検出装置の検出部がロードセルを含む（１）項ないし（１４）項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
（１６）前記検出部が、互いに反対向きの２つの面の一方が前記吸着ノズルの吸着面より大きいノズル接触面であり、反対側の面が前記ロードセルの入力部とスポット状に接触する接触部を備え、その接触部を中心に揺動可能である伝達体を含む（１５）項に記載の電子回路部品装着機。
吸着面の形状は、円形に限らず、楕円形，矩形，正方形等、種々の形状が採用可能である。ノズル接触面は、吸着面の形状，寸法にかかわらず、吸着面より大きいものとされる。本項に記載の電子回路部品装着機によれば、ロードセルの入力部が小さく、吸着面が大きくてもロードセルに荷重を加え、検出させることができ、吸着面の大きさが異なる複数種類の吸着ノズルに共通の荷重検出装置とすることができる。
また、伝達体はロードセルの入力部に揺動可能に接触させられており、例えば、吸着面が摩耗し、吸着ノズルの軸線に対してやや傾斜した面となっていても、伝達体が揺動し、吸着面の中心とほぼ同じ位置においてロードセルの入力部に力を加えることができる。

（１７）前記荷重検出装置が当該電子回路部品装着機に着脱可能に取り付けられている（１）項ないし（１６）項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
荷重検出装置が着脱可能に取り付けられているのであれば、例えば、同種の複数の電子回路部品装着機、あるいは異種の電子回路部品装着機間において荷重検出装置を共用することが可能である。荷重検出装置は、荷重検出時に電子回路部品装着機に取り付けられていればよく、非検出時には外し、別の電子回路部品装着機において荷重の検出に使用することができるのであり、複数の電子回路部品装着機の各々について荷重検出装置を設けることが不可欠でなくなり、荷重検出に要するコストを低減させることが可能である。
また、荷重検出装置は電子回路部品装着機に着脱可能に取り付けられればよく、電子回路部品装着機に固定的に設ける場合に比較して、取付け構成を簡単にすることが可能であり、その点においてもコストを低減することが可能である。
さらに、荷重検出装置を取り外した後、その取付スペースを電子回路部品装着機の別の構成要素の取付け等に使用したり、あるいは別の構成要素の取付スペースを荷重検出装置の取付けに利用したりするようにすることができ、荷重検出装置を設けるために専用のスペースを設けることが不可欠ではなく、電子回路部品装着機のスペースを有効に利用しつつ荷重検出装置を設けることができる。
このように荷重検出装置が電子回路部品装着機に着脱可能に取り付けられる場合、前述のように、荷重検出結果記憶部が荷重検出装置に設けられることは特に有効である。この場合、荷重検出装置が検出部および荷重検出結果記憶部を有し、複数の電子回路部品装着機が検出部のみならず、荷重検出結果記憶部も共用することができるからである。
また、荷重検出結果利用装置が外部装置に設けられる態様と本項とを組み合わせることが有効である。例えば、荷重検出装置が電子回路部品装着機に着脱不能に固定して設けられるのであれば、専用の荷重検出装置となり、装着用相対運動付与装置を制御する制御装置に荷重検出結果利用装置を設け、利用することが簡単であるが、着脱可能に設けられるのであれば、荷重検出装置が複数の電子回路部品装着機に共用とされることがあり、その場合、荷重検出結果利用装置を外部装置に設けて複数の電子回路部品装着機について共用し得るようにすることにより、荷重検出コストおよび荷重検出結果利用コストの両低減効果を享受することができるからである。
さらに、荷重検出結果利用装置が外部装置に設けられる場合、外部装置の設置の自由度が高くなる。荷重検出装置を電子回路部品装着機から取り外し、電子回路部品装着機の構成に拘束されることなく、外部装置に接続して荷重検出結果を供給するようにすることができるからである。

（１８）前記荷重検出装置が部品供給装置に着脱可能に取り付けられることにより着脱可能に取り付けられる（１７）項に記載の電子回路部品装着機。
装着ヘッドは部品供給装置から電子回路部品を受け取るために、装着用相対運動付与装置により、部品供給装置に対して相対移動させられる。したがって、荷重検出装置が部品供給装置に取り付けられるのであれば、荷重検出装置は、装着ヘッドと部品供給装置との相対移動領域内に位置することとなり、装着用相対運動付与装置を利用して、装着ヘッドと荷重検出装置とに荷重の検出に必要な相対運動を付与することが容易である。
また、例えば、装着作業とは別の時期に荷重が検出される場合、荷重検出時以外には、荷重検出装置を部品供給装置から取り外すようにすれば、荷重検出装置が取り付けられていない場合と同様に電子回路部品の供給を行うことができ、荷重検出装置を取り付けることによる供給能率の低下等を生ずることなく、荷重を検出することができる。
さらに、電子回路部品装着機が有する既存の装置を利用して荷重検出装置を取り付け、荷重検出コストを抑制することが容易である。

（１９）前記部品供給装置が複数の部品供給フィーダおよびフィーダ支持部材を含み、前記荷重検出装置が前記複数の部品供給フィーダの少なくとも１つと選択的にフィーダ支持部材に着脱可能である（１８）項に記載の電子回路部品装着機。
複数の部品供給フィーダはそれぞれフィーダ支持部材に着脱可能に取り付けられるのであるが、荷重検出装置はそれら部品供給フィーダの少なくとも１つと選択的に着脱される。荷重検出装置は、複数の部品供給フィーダのうちの複数のものの代わりに装着可能とすることも、１つの代わりに装着可能とすることもできる。また、複数の部品供給フィーダのうちの特定のものとのみ選択的に着脱可能とすることも、複数の部品供給フィーダのいずれとも選択的に着脱可能とすることもできる。
いずれにしても、部品供給フィーダの取付装置を利用して荷重検出装置をフィーダ支持部材に取り付けることができる。フィーダ支持部材の既存の取付部およびその取付部に部品供給フィーダを取り付けるための取付装置を利用して荷重検出装置を取り付けることができるのであり、荷重検出装置を電子回路部品装着機に取り付けるための専用の取付装置の設置も、そのための費用もなしにすることができ、容易にかつ安価に取り付けることができる。装着作業とは別の時期に荷重が検出される場合、装着作業時に荷重検出装置がフィーダ支持部材から取り外されるのであれば、フィーダ支持部材に荷重検出装置を取り付けるためのスペースを確保することも不可欠ではなくなる。荷重検出装置は荷重検出時に電子回路部品装着機に取り付けられていればよく、装着機本体に専用の取付部を設けることは、スペース上もコスト上も無駄が大きいのに対し、それら無駄を省きつつ荷重検出装置を設けることができるのである。また、部品供給装置が部品供給フィーダおよびフィーダ支持部材を含む電子回路部品装着機であれば、荷重検出装置を共用することができ、共用範囲が広く、また、共用が容易である。

本請求可能発明の実施例である電子回路部品装着機を示す平面図である。上記電子回路部品装着機の部品装着装置を示す正面図（一部断面）である。上記部品装着装置の装着ヘッドおよびその周辺を示す側面図（一部断面）である。上記部品装着装置の装着ヘッドのノズルホルダおよび吸着ノズルを示す側面断面図である。上記吸着ノズルが加える荷重を検出する荷重検出装置を示す側面図（一部断面）である。上記荷重検出装置のロードセルおよび伝達板を示す側面図（一部断面）である。上記荷重検出装置と共に設けられたマイクロコンピュータを概略的に示すブロック図である。前記電子回路部品装着機を制御する制御装置を概略的に示すブロック図である。前記荷重検出装置により検出される吸着ノズルの荷重と下降距離との関係および荷重検出，記録時期を示すグラフである。前記荷重検出装置により検出された荷重に基づく吸着ノズルの良否の判定を行うための設定値の設定を説明するグラフである。

符号の説明

１０：装着機本体１４：プリント配線板保持装置１６：部品装着装置１８：部品供給装置２４：制御装置３０：プリント配線板３８：フィーダ支持台４０：テープフィーダ４６：電子回路部品５０：装着ヘッド５２：ＸＹロボット５４：ヘッド昇降装置１１４：吸着ノズル１３２：ノズルホルダ１８０：荷重検出装置１９０：ひずみゲージ式ロードセル１９２：入力子２００：伝達板２０８：ノズル接触面２２０：マイクロコンピュータ２４０：パーソナルコンピュータ

以下、本請求可能発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１には、本請求可能発明の一実施例である電子回路部品装着機が示されている。この電子回路部品装着機は、装着ヘッドがプリント配線板の表面に平行な平面内の任意の位置へ移動させられて電子回路部品を部品供給装置から受け取り、プリント配線板に装着するものであり、例えば、特許第２８２４３７８号公報等において既に知られており、簡単に説明する。

電子回路部品装着機は、図１および図２に示すように、装着機本体を構成するベッド１０，ベッド１０上に設けられた配線板搬送装置１２，プリント配線板保持装置１４，部品装着装置１６，部品供給装置１８および配線板撮像システム２２，これら装置等を制御する制御装置２４（図８参照）等を備えている。

本実施例において回路基板としてのプリント配線板３０は、配線板搬送装置１２により水平な姿勢で搬送され、図示を省略する停止装置によって予め定められた装着作業位置において停止させられるとともに、プリント配線板保持装置１４により、装着面が水平な姿勢で保持される。プリント配線板３０の搬送方向をＸ軸方向とし、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向とする。プリント配線板保持装置１４はプリント配線板支持装置およびクランプ装置（図示省略）を備え、位置を固定して設けられている。

部品供給装置１８は、図１および図２に示すように、配線板搬送装置１２の一方の側に位置を固定して静止して設けられている。部品供給装置１８は、特許第２８２４３７８号公報，特開平１０−１１２５９８号公報等において知られており、簡単に説明する。

部品供給装置１８は、フィーダ支持部材としてのフィーダ支持台３８と、フィーダ支持台３８上に搭載された部品供給具の一種である部品供給フィーダとしての複数のテープフィーダ（以後、フィーダと略称する）４０とを有する。複数のフィーダ４０はそれぞれ取付部（図示省略）を備え、幅方向および前後方向において位置決めされるとともに浮上がりを防止された状態で、フィーダ支持台３８に設けられた複数のフィーダ取付部（例えば、スロットを含む）に着脱可能に取り付けられる。フィーダ取付部には、フィーダ４０に設けられた取付部と共同してフィーダ４０をフィーダ支持台３８に固定する取付装置が設けられている。これらフィーダ取付部等は、例えば、特開平９−２９５５０号公報に記載のフィーダ取付部等と同様に構成されている。

フィーダ４０は、本実施例では、電子回路部品４６（図２参照。以後、部品４６と略称する）をキャリヤテープ（図示省略）に保持させてテーピング電子回路部品とした状態で供給するものとされている。テーピング電子回路部品は送り装置により送られ、部品４６が順次部品供給部に位置決めされる。本実施例においては、複数のフィーダ４０はフィーダ支持台３８に、各部品供給部がＸ軸方向に平行な一直線上に位置する状態で取り付けられている。

前記部品装着装置１６は、図１および図２に示すように、主に、装着ヘッド５０，装着ヘッド５０をプリント配線板３０の装着面に平行な一平面である水平面内の任意の位置へ移動させる装着ヘッド移動装置としてのＸＹロボット５２，装着ヘッド５０を昇降させるヘッド昇降装置５４および装着ヘッド５０を軸線まわりに回転させるヘッド回転装置５６等を備えている。

ＸＹロボット５２は、図１に示すように、移動部材としてのＸ軸スライド６０，Ｘ軸スライド移動装置６２，移動部材としてのＹ軸スライド６４，Ｙ軸スライド移動装置６６を備えている。Ｘ軸スライド移動装置６２は、Ｘ軸スライド駆動用モータ６８，ボールねじ７０およびナット７１（図２参照）を備え、Ｘ軸スライド６０をＸ軸方向に移動させ、Ｘ軸スライド６０と共にＸ軸移動装置７２を構成している。Ｙ軸スライド６４およびＹ軸スライド移動装置６６は、Ｘ軸スライド６０上に設けられている。Ｙ軸スライド移動装置６６は、Ｙ軸スライド駆動用モータ７６，ボールねじ７８およびナット８０を備え、Ｙ軸スライド６４をＹ軸方向に移動させ、Ｙ軸スライド６４と共にＹ軸移動装置８２を構成している。

前記装着ヘッド５０，ヘッド昇降装置５４およびヘッド回転装置５６は、図３に示すように、Ｙ軸スライド６４に設けられている。ヘッド昇降装置５４は、ナット９０，ナット９０に螺合されたボールねじ９２，駆動源としてのヘッド昇降用モータ９４を備えており、ナット９０がギヤ列９６を介してヘッド昇降用モータ９４によって回転させられることにより、ボールねじ９２が昇降させられる。ヘッド回転装置５６は、スプライン部材１００，ボールねじ９２の下部に一体に設けられてスプライン部材１００に嵌合されたスプライン軸１０２およびヘッド回転用モータ１０４（図７参照）を備えており、スプライン部材１００がギヤ列１０６を介してヘッド回転用モータ１０４によって回転させられることによりスプライン軸１０２が回転させられる。

図４に示すように、スプライン軸１０２の下端部にチャックアダプタ１１０およびチャック１１２により吸着ノズル１１４が着脱可能に保持されている。吸着ノズル１１４は、本体部としてのノズル本体１１６および吸着部を構成する吸着管１１８を備え、部品４６を負圧により吸着して保持する。吸着管１１８の横断面形状は、本実施例においては円形を成し、その先端面が吸着面１２０を構成している。

チャックアダプタ１１０は概して円筒状を成し、スプライン軸１０２の下端部に着脱可能に固定されている。チャック１１２も概して円筒状を成し、チャックアダプタ１１０の外側に着脱可能に固定されている。吸着ノズル１１４のノズル本体１１６は円筒状を成し、チャックアダプタ１１０内に軸方向に相対移動可能に嵌合されるとともに、チャック１１２によって相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能に保持されている。吸着ノズル１１４は、チャックアダプタ１１０との間に配設された付勢装置の一種である弾性部材としての圧縮コイルスプリング１２４により、チャックアダプタ１１０から抜け出す向きに付勢されており、ノズル本体１１６の１対の耳部１２６にそれぞれ設けられ、互に同一平面上に位置する１対の傾斜面１２８が、チャック１１２に設けられた１対のピン１３０に係合することにより、吸着ノズル１１４はチャック１１２によって軸方向に相対移動可能かつ相対回転不能に保持されている。

本実施例においては、チャックアダプタ１１０およびチャック１１２がノズルホルダ１３２を構成し、スプライン軸１０２の下端部と共に装着ヘッド５０を構成している。吸着ノズル１１４はノズルホルダ１３２に対して、スプリング１２４を圧縮して軸方向に相対移動することが可能であり、この相対移動は、ノズル本体１１６のチャックアダプタ１１０への嵌合により案内される。ノズル本体１１６の外周面が被案内面１３４を構成し、チャックアダプタ１１０の内周面が案内面１３６を構成している。装着ヘッド５０は、ヘッド昇降装置５４のボールねじ９２が昇降させられることにより昇降させられ、ヘッド回転装置５６のスプライン軸１０２が回転させられることにより回転させられる。それにより吸着ノズル１１４が昇降，回転させられる。

Ｙ軸スライド６４にはまた、図３に示すように、前記配線板撮像システム２２が設けられている。配線板撮像システム２２は、配線板撮像装置１４０（図８参照）および照明装置（図示省略）を含み、ＸＹロボット５２により移動させられ、例えば、プリント配線板３０の装着面上に設けられた基準マーク１４２（図１参照）を撮像する。この撮像結果に基づいて、プリント配線板３０の装着面上に設定された複数の部品装着点の各水平面内における位置誤差が取得される。

また、Ｘ軸スライド６０には、図２に示すように、部品撮像システム１５０が設けられている。部品撮像システム１５０は、部品撮像装置１５２，導光装置１５４および照明装置１５６を含み、吸着ノズル１１４に保持された部品４６を撮像し、部品４６の正面像と投影像とを選択的に取得するように構成されている。この撮像結果に基づいて、吸着ノズル１１４による部品４６の保持位置誤差（部品４６の被吸着箇所のＸ軸，Ｙ軸方向における位置誤差および回転位置誤差を含む）が取得される。

前記部品供給装置１８のフィーダ支持台３８には、図１に示すように、荷重検出装置１８０を着脱可能に取り付けることができる。荷重検出装置１８０は、装着ヘッド５０とは別に設けられるのである。荷重検出装置１８０の装置本体１８２は、本実施例においては前記フィーダ４０のフィーダ本体と同様に構成されており、概して細長い板状を成し、図５に示すように、下部にフィーダ支持台３８のフィーダ取付部に取り付けるための取付部１８４が設けられている。取付部１８４はフィーダ本体に設けられた取付部と同様に構成されている。荷重検出装置１８０は、フィーダ支持台３８上に設けられたフィーダ取付部のいずれにでも搭載可能であり、フィーダ４０と選択的にフィーダ支持台３８に着脱可能であり、フィーダ支持台３８に設けられた取付装置を用いてフィーダ支持台３８に取り付けられ、それによりベッド１０に着脱可能に取り付けられる。本実施例では、荷重検出装置１８０の取付位置は、フィーダ支持台３８のＸ軸方向における一方の端とされ、後述する吸着ノズル１１４が加える荷重の検出時にフィーダ支持台３８に取り付けられる。取付部１８４の構成は、例えば、特許第３３９７９００号公報に記載されているように既に良く知られており、説明を省略する。

装置本体１８２の前部には、ひずみゲージ式ロードセル（以後、ロードセルと略称する）１９０が設けられ、検出部を構成している。ロードセル１９０の入力部を構成する入力子１９２は、図６に示すように、その先端部の外周面が部分球面状をなし、上方に突状とされており、ロードセル１９０のケーシング１９４から上方へ突出させられ、荷重が加えられるようにされている。入力子１９２は、ケーシング１９４内に収容された受感部材としての受感部柱（図示省略）と一体的に設けられている。受感部柱は弾性体製とされ、複数のストレンゲージが貼り付けられており、入力子１９２に荷重が加えられれば受感部柱が圧縮され、ストレンゲージの歪がブリッジ回路により電気信号に変換されて出力される。

上記入力子１９２には、伝達体としての伝達板２００が接触させられている。伝達板２００は、本実施例においては概して円板状を成し、その中央部には外周面が部分球面状をなす突部２０２が設けられるとともに、図６に示すように、その突部２０２の突出端に開口して設けられた凹部２０４においてロードセル１９０の入力子１９２に嵌合されている。凹部２０４の底面は入力子１９２に接触させられているが、突部２０２はケーシング１９４から離間させられており、伝達板２００は入力子１９２に揺動可能に接触させられている。伝達板２００の板面に平行な方向の移動は、凹部２０４が入力子１９２に係合することにより規制される。

伝達板２００の直径は、ロードセル１９０によって荷重が検出される全部の種類の吸着ノズル１１４の吸着面１２０の外径より大きくされており、伝達板２００の上面がノズル接触面２０８を構成している。なお、符号２１０は規制部材であり、伝達板２００の上方に延び出す規制部２１２を備えており、複数設けられ、伝達板２００の揺動限度を規定する。

荷重検出装置１８０の装置本体１８２の後部には、図５に示すように、マイクロコンピュータ２２０が設けられている。マイクロコンピュータ２２０は、図７に示すように、ＣＰＵ２２２，ＲＯＭ２２４，ＲＡＭ２２６およびそれらを接続するバスを含む。バスに接続された入出力インタフェース２３０には前記ロードセル１９０が接続され、ロードセル１９０に加えられた荷重の大きさに対応する電気信号が入力される。マイクロコンピュータ２２０では、この電気信号を取り込んで荷重に換算する。本実施例では、マイクロコンピュータ２２０のこの換算を行う部分がロードセル１９０と共に荷重検出装置１８０を構成している。マイクロコンピュータ２２０は、荷重検出装置１８０を制御する制御装置も構成する。

入出力インタフェース２３０にはまた、外部装置としてのパーソナルコンピュータ（以後、ＰＣと略称する）２４０が通信ケーブル２４２（図５参照）によって接続される。通信ケーブル２４２は通信手段の一種である通信回線を構成しており、例えば、データ伝送用の標準インタフェースの一種であって、直列データ伝送用の標準インタフェースとしてのＲＳ−２３２Ｃケーブルにより構成されており、ＵＳＢ−ＲＳ２３２Ｃ変換機器２４３（図５参照）を介してＰＣ２４０に接続される。接続状態においては、マイクロコンピュータ２２０とＰＣ２４０との間においては通信によりデータ伝送が行われ、ＰＣ２４０は荷重検出結果を受取り可能である。ＰＣ２４０は前記制御装置２４とは別に設けられている。ＰＣ２４０は、図５に示すように、表示装置としてのモニタ２４４および入力装置としてのキーボード２４６を備えており、モニタ２４４を制御回路（図示省略）を介して制御する。ＰＣ２４０は、部品装着装置１６等、電子回路部品装着機の主要部の外部に設けられた外部コンピュータである。荷重検出装置１８０は外部コンピュータに接続されるのであり、ＰＣ２４０において荷重検出結果に基づくノズル良否判定および外部表示装置であるモニタ２４４への荷重検出結果の表示等が行われる。

本電子回路部品装着機を制御する前記制御装置２４は、図８に示すように、ＣＰＵ２５０，ＲＯＭ２５２，ＲＡＭ２５４およびそれらを接続するバスを有するコンピュータ２６０（以後、装着制御コンピュータ２６０と称する）を主体とするものである。バスには入出力インタフェース２６２が接続されており、配線板撮像システム２２の配線板撮像装置１４０および部品撮像システム１５０の部品撮像装置１５２の各撮像により得られた画像データを処理する画像処理コンピュータ２６８，２７０，配線板撮像装置１４０，部品撮像装置１５２，エンコーダ２７２等の各種センサ，入力装置２７４等が接続されている。荷重検出装置１８０がフィーダ支持台３８に取り付けられたときには、マイクロコンピュータ２２０が装着制御コンピュータ２６０に接続される。入力装置２７４は、例えば、キーボードにより構成される。マイクロコンピュータ２２０と装着制御コンピュータ２６０とは信号線によって接続される。

入出力インタフェース２６２にはまた、駆動回路２７６を介して配線板搬送装置１２等の駆動源を構成する各種アクチュエータ等が接続されている。これら装置１２等において駆動源を構成するモータはアクチュエータの一種であり、本実施例においては、電動モータの一種である電動回転モータであって、回転角度の精度の良い制御が可能なサーボモータにより構成されているものが多く、装着ヘッド５０等、被駆動部材をモータの駆動に基づいて任意の位置へ移動させる。サーボモータに代えてステップモータを用いてもよい。これらモータの回転角度は、回転角度検出装置たるエンコーダにより検出され、その検出結果に基づいてモータが制御される。図８には、それらエンコーダのうちの１つであり、ヘッド昇降用モータ９４の回転角度を検出するエンコーダ２７２が代表的に示されている。エンコーダは、モータ等、動力駆動源により駆動される部材の作動量ないし作動位置を検出する作動量検出装置ないし作動位置検出装置の一種である。また、ＲＯＭ２５４およびＲＡＭ２５６には、本電子回路部品装着機の基本動作プログラム，作業対象となるプリント配線板３０に応じた部品装着作業のプログラム等、種々のプログラムおよびデータ等が記憶されている。

次に作動を説明する。部品４６をプリント配線板３０に装着する装着作業は、前記特許第２８２４３７８号公報等に記載されているため、全体の説明は簡略にし、本請求可能発明に関連の深い部分を詳細に説明する。

装着作業時には、装着ヘッド５０はＸＹロボット５２により部品供給装置１８へ移動させられ、複数のフィーダ４０のうちの１つの部品供給部から部品４６を受け取る。この際、装着ヘッド５０はヘッド昇降装置５４により下降させられるが、吸着ノズル１１４の吸着管１１８が吸着面１２０において部品４６に接触した後も更に小距離下降させられ、吸着ノズル１１４が確実に部品４６を吸着するようにされる。この装着ヘッド５０の余分な下降はスプリング１２４の圧縮により許容され、ノズルホルダ１３２が吸着ノズル１１４に対して下降させられるとともに、吸着ノズル１１４が部品４６に衝突する際の衝撃が緩和され、かつ、吸着ノズル１１４の部品４６への押付力が適正な大きさとなるようにされる。

そのため、部品４６には、吸着ノズル１１４の重量，スプリング１２４の付勢力およびノズルホルダ１３２と吸着ノズル１１４との間の摺動抵抗に基づく力が加えられる。部品４６の自重は極く小さく、無視することとする。吸着ノズル１１４が部品４６に接触した後の装着ヘッド５０の下降距離は、吸着ノズル１１４が部品４６を吸着する際に部品４６を押す押付力の大きさに応じて設定される。また、下降速度および加，減速度は、装着ヘッド５０が滑らかに下降を開始し、停止する大きさに設定されている。そして、装着ヘッド５０の下降と共に吸着ノズル１１４に負圧が供給され、吸着ノズル１１４が部品４６に接触し、負圧により吸着して保持した後、装着ヘッド５０が上昇させられて部品４６がフィーダ４０から取り出される。

フィーダ４０から部品４６を受け取った装着ヘッド５０はＸＹロボット５２によりプリント配線板３０へ移動させられ、所定の部品装着点に装着する。この際、基準マーク１４２の撮像に基づいて得られた部品装着点の位置誤差，部品撮像装置１５２による部品４６の撮像に基づいて得られた吸着ノズル１１４による部品４６の保持位置誤差が修正されて部品４６がプリント配線板３０に装着される。

部品４６の装着時にも、装着ヘッド５０はヘッド昇降装置５４によって予め設定された距離、下降させられ、部品４６がプリント配線板３０の装着面に接触させられた後も小距離下降させられ、部品４６は吸着ノズル１１４によりプリント配線板３０に押し付けられる。この装着ヘッド５０の余分な下降はスプリング１２４の圧縮により許容され、部品４６には、吸着ノズル１１４の自重，スプリング１２４の付勢力および吸着ノズル１１４とノズルホルダ１３２との間の摺動抵抗に基づく力が加えられる。本実施例においては、説明を単純にするために、吸着ノズル１１４の種類が異なってもスプリング１２４は同じであり、部品４６に加えられるスプリング１２４の付勢力は、吸着時および装着時におい同じであり、部品４６の種類が異なっても同じであると仮定する。吸着ノズル１１４が部品４６に接触し、あるいは部品４６がプリント配線板３０に接触した後の装着ヘッド５０の下降距離であって、吸着ノズル１１４とノズルホルダ１３２との相対移動距離が一定にされているのである。また、下降速度および加，減速度も、装着時と吸着時とでは同じであると仮定する。

このように吸着ノズル１１４がフィーダ４０から部品４６を受け取る際にも、部品４６をプリント配線板３０に装着する際にも吸着ノズル１１４が部品４６を押すのであるが、この押付力に異常が生じることがある。例えば、ノズル本体１１６の被案内面１３４とチャックアダプタ１１０の案内面１３６との間に異物が侵入したり、少なくとも一方の面にかじりが生じたりすれば、吸着ノズル１１４とノズルホルダ１３２との間の摺動抵抗が増大し、押付力が過大になって吸着ノズル１１４や部品４６やプリント配線板３０に損傷等が生じる恐れがある。こじりが生じた場合にも摺動抵抗が増大する。押付力が異常に小さくなることもある。例えば、吸着ノズル１１４を付勢するスプリング１２４がへたってばね定数が低下した場合には付勢力が減少し、押付力が不足する。

そのため、本電子回路部品装着機においては、プリント配線板３０への部品４６の装着作業が行われていない非装着作業時に定期的に、吸着ノズル１１４が加える荷重の検出が行われ、異常があれば、警告が為される。本実施例においては、荷重の検出実行条件は、作業者により選択される。例えば、１ロットのプリント配線板３０への装着作業の開始時，設定時間以上装着機停止後の作動開始時，設定稼動時間毎，設定数の部品装着毎，設定枚数のプリント配線板３０への部品４６の装着毎の各検出実行条件のうちの一つを作業者が選択するのであり、検出中は装着作業は行われない。いずれの条件が選択される場合であっても、荷重検出時には荷重検出装置１８０がフィーダ支持台３８に取り付けられている。

以下、吸着ノズル１１４が加える荷重の検出を説明する。

荷重は荷重検出装置１８０により検出される。そのために、荷重検出装置１８０がフィーダ支持台３８に取り付けられるとともに、マイクロコンピュータ２２０が装着制御コンピュータ２６０およびＰＣ２４０に接続される。非装着作業時であって、選択された荷重検出時期になれば、装着ヘッド５０がＸＹロボット５２によりフィーダ支持台３８に取り付けられた荷重検出装置１８０のところへ移動させられる。そして、吸着ノズル１１４がロードセル１９０の真上に位置する状態で装着ヘッド５０がヘッド昇降装置５４により下降させられ、吸着ノズル１１４が伝達板２００のノズル接触面２０８に接触させられる。その後も装着ヘッド５０は下降させられ、ロードセル１９０の入力子１９２には、部品４６と同様に、吸着ノズル１１４の重量，スプリング１２４の付勢力および摺動抵抗に基づく荷重が加えられる。

本実施例においては、説明を単純にするために、吸着ノズル１１４の種類が異なっても、ノズルホルダ１３２に対する吸着面１２０の上下方向の位置は一定に揃えられていると仮定とする。したがって、装着ヘッド５０が上昇端位置に位置する状態における吸着面１２０とノズル接触面２０８との間の上下方向の距離（Ａとする）は、吸着ノズル１１４の種類が異なっても同じである。また、吸着面１２０がノズル接触面２０８に接触した後の装着ヘッド５０の下降距離（Ｂとする）も、吸着ノズル１１４の種類に関係なく、同じである。下降距離Ｂは、本実施例においては、部品４６の吸着時および装着時における吸着ノズル１１４とノズルホルダ１３２との相対移動距離と同じにされ、その相対移動によりスプリング１２４がロードセル１９０に加える付勢力の大きさが部品４６の吸着時および装着時と同じになるようにされている。さらに、装着ヘッド５０の下降速度および加，減速度は、吸着ノズル１１４が部品４６を吸着し、装着する場合と同じ大きさであって、吸着ノズル１１４の種類に関係なく、同じであると仮定する。そのため、吸着ノズル１１４がノズル接触面２０８に接触する際にロードセル１９０に与える衝撃は、部品４６の吸着時および装着時と同じになり、吸着時および装着時における吸着ノズル１１４の状態（吸着ノズル１１４が部品４６に加える荷重の大きさや変化）がわかる。なお、本電子回路部品装着機においては、部品４６の受取り時および装着時における装着ヘッド５０の下降速度，加，減速度，吸着ノズル１１４が部品４６を押す押付力等は、それら受取りおよび装着が正常に行われるように設定され、その設定に基づいて電子回路部品装着機の各種構成要素が製造，管理されている。

装着ヘッド５０が上昇端位置に位置する状態から上記下降距離Ａより短い距離（Ｃとする）、下降させられ、吸着面１２０が伝達板２００のノズル接触面２０８より予め設定された距離、上方の位置に到達したならば、それを表す信号が装着制御コンピュータ２６０からマイクロコンピュータ２２０に出力される。上記下降距離Ａ，Ｂ，Ｃはそれぞれ、ヘッド昇降用モータ９４の回転角度を検出するエンコーダ２７２のパルス数に換算され、パルス数のカウントにより装着ヘッド５０が各距離Ａ，Ｂ，Ｃ下降したか否かがわかる。このパルス数のカウントは、装着制御コンピュータ２６０において行われる。

装着ヘッド５０が上昇端位置から距離Ｃ下降した位置へ到達したならば、その旨を表す信号がマイクロコンピュータ２２０に出力され、マイクロコンピュータ２２０では、その信号の入力に基づいて、ロードセル１９０から入力される電気信号の荷重への換算、すなわち荷重の検出および検出された荷重のＲＡＭ２２６への記憶であって、記録を開始する。ロードセル１９０の出力信号はアナログ信号であるが、入力インタフェース２３０においてデジタル信号に変換されてマイクロコンピュータ２２０に取り込まれ、荷重に換算されてＲＡＭ２２６に記憶される。本実施例においては、吸着ノズル１１４がロードセル１９０に加える荷重であって、検出された荷重自体がＲＡＭ２２６に記録されるのであり、図９のグラフに示すように、装着ヘッド５０が距離Ｃ下降した時点が荷重の検出開始点であって、記録開始時期であり、吸着ノズル１１４のロードセル１９０への触開始時点より前の時期に設定される。ＲＡＭ２２６には、複数の検出結果を記録することができる。

装着ヘッド５０は、距離Ｃ下降した位置から更に下降させられ、吸着面１２０が伝達板２００のノズル接触面２０８に接触（衝突）させられる。装着ヘッド５０は、その状態から更に下降させられるのであるが、この下降は、ノズルホルダ１３２が吸着ノズル１１４に対してスプリング１２４を圧縮しつつ下降することにより許容される。吸着ノズル１１４が伝達板２００に衝突したとき荷重検出装置１８０により検出される荷重が急増する。この荷重検出装置１８０の検出値の急増により、吸着ノズル１１４が伝達板２００に接触したことがわかり、それを表す信号がマイクロコンピュータ２２０から装着制御コンピュータ２６０に出力される。装着制御コンピュータ２６０では、この信号の入力に基づいて、吸着ノズル１１４がノズル接触面２０８に接触した後の装着ヘッド５０の下降距離を制御し、距離Ｂ、下降させる。伝達板２００は入力子１９２に揺動可能に接触させられており、吸着面１２０の摩耗等があっても、吸着ノズル１１４は伝達板２００を介してロードセル１９０を良好に押すことができる。当初は吸着ノズル１１４が伝達板２００に加える力が振動的に変動するが、やがて吸着ノズル１１４が伝達板２００に安定して押し付けられた状態となり、伝達板２００には、吸着ノズル１１４の重量，スプリング１２４の付勢力および摺動抵抗に基づく力が加えられ、検出される。

装着制御コンピュータ２６０では、装着ヘッド５０が距離Ｃ、すなわち荷重の記録が開始される位置まで下降した状態から更に距離Ｄ下降したかを監視し、下降したならば、それを表す信号をマイクロコンピュータ２２０に出力する。その信号の入力に基づいて、マイクロコンピュータ２２０では荷重の検出および記録を終了する。以後、ロードセル１９０は信号を出力するが、その荷重への換算および検出荷重のＲＡＭ２２６への記録が行われなくなるのであり、装着ヘッド５０が距離Ｃ下降した位置から更に距離Ｄ下降した時点が検出終了点であって、記録終了時期であり、接触開始時点より後に設定される。距離Ｄの間、検出および記録が行われるのであり、この距離Ｄの位置は、本実施例においては、吸着ノズル１１４がノズル接触面２０８に接触してから装着ヘッド５０が距離Ｂ下降する位置より手前に設定されており、装着ヘッド５０の下降が終了する時点より前に記録が終了する。したがって、最大荷重（衝撃）は検出され、記録されるが、定常状態（装着ヘッド５０が距離Ｂ下降し、吸着ノズル１１４のノズルホルダ１３２との相対移動が終了して荷重が安定した状態）での荷重までは記録されない。摺動抵抗が増大した場合、吸着ノズル１１４の伝達板２００への接触時に接触荷重が異常に大きくなり、その後、定常状態での接触荷重は、正常時と同じであるか、あるいはそれ以下になると予想され、最大荷重が記録されるようにすれば、異常に大きい接触荷重を検出することができる。

吸着ノズル１１４がノズル接触面２０８に接触した後、装着ヘッド５０が更に下降させられるとき、吸着ノズル１１４がロードセル１９０に加える荷重は、図９のグラフに示すように、急増した後、減少し、振動的に変動するが、やがてほぼ一定の大きさとなる。吸着ノズル１１４のノズル接触面２０８への接触後、吸着ノズル１１４とノズルホルダ１３２との相対移動開始までの間、摺動抵抗に打ち勝つべく、荷重が急増するが、相対移動開始後は減少し、装着ヘッド５０が距離Ｂ、下降させられ、吸着ノズル１１４とノズルホルダ１３２との相対移動によりスプリング１２４が所定量、圧縮され、定常状態になれば、荷重は、吸着ノズル１１４の重量およびスプリング１２４の付勢力により決まる大きさになる。距離Ｄは、吸着ノズル１１４とノズルホルダ１３２とが相対移動を開始し、荷重が急増し、最大荷重が検出され、記録される大きさに設定されている。距離Ａ，Ｂは、本実施例においては、設計上、設定された固有の値であるが、距離Ｃ，Ｄは任意に設定され、例えば、入力装置２７４を用いて作業者により設定される。

このように、荷重の検出開始点および記録開始時期が、吸着ノズル１１４のロードセル１９０への接触開始時点より前の時期に設定され、吸着ノズル１１４がノズル接触面２０８に接触する前から、荷重が検出され、記録されるため、荷重の最大値を確実に検出し、記録することができる。製造誤差，組付誤差，吸着面１２０の摩耗等により、吸着ノズル１１４がノズル接触面２０８に接触する際の装着ヘッド５０の下降距離が設計上設定された距離Ａであるとは限らず、距離Ａより短い距離下降した時点で接触することもあり、長い距離下降した時点で接触することもある。しかし、距離Ｃは、これを考慮して設定され、装着ヘッド５０が距離Ａより短い距離Ｃ、下降した時点でマイクロコンピュータ２２０が荷重の検出および記録を開始すれば、吸着ノズル１１４のノズル接触面２０８への接触時における装着ヘッド５０の下降距離にずれがあっても、吸着ノズル１１４がノズル接触面２０８に接触する際には、荷重の検出および記録が行われており、最大荷重が検出され、記録されることとなるのである。

マイクロコンピュータ２２０のＲＡＭ２２６に記録された検出荷重は通信によりＰＣ２４０に出力され、ＰＣ２４０において荷重検出結果に基づいて吸着ノズル１１４の良否が判定される。この判定は、荷重検出装置１８０により検出され、マイクロコンピュータ２２０において記録された荷重のうちで最大の荷重と設定値（しきい値）とを比較することにより行われる。吸着ノズル１１４が正常であっても、吸着ノズル１１４が伝達板２００に衝突したとき、荷重検出装置１８０により検出される荷重が急増するが、異常時には、最大荷重が異常に大きくあるいは小さくなることに着目し、設定値と比較することによりノズル良否の判定が行われるのである。

図１０に示すように、上記設定値は、荷重が異常に大きくなる場合と異常に小さくなる場合との両方について設定される。前者の場合、設定値ＦＰＴは、例えば、荷重が異常に大きくなる場合に想定される最大荷重ＦＰＡから、複数個の正常な吸着ノズル１１４を用いて行われた複数回の荷重検出の各最大荷重の平均値ＦＰＮｍを引くことにより得られる差ΔＦＦ′（正の値）に、予め設定された比率を掛け、それにより得られる値をノズル正常時の平均最大荷重ＦＰＮｍに加えることにより設定される。この比率は０から１までの間の任意の値に設定される。後者の場合、設定値ＦＰＴ′は、例えば、荷重が異常に小さくなる場合に想定される最大荷重ＦＰＡ′から、上記平均値ＦＰＮｍを引くことにより得られる差ΔＦＦ（負の値）に、予め設定された比率を掛け、それにより得られる値を平均最大荷重ＦＰＮｍに加えることにより設定される。この比率は０から１までの間の任意の値に設定され、設定値ＦＰＴを設定する場合の比率と同じでもよく、異ならせてもよい。なお、吸着ノズル１１４がロードセル１９０に加える荷重は、吸着ノズル１１４の重量，スプリング１２４の付勢力および摺動抵抗に基づく力の和であるが、ここでは説明を単純にするために、吸着ノズル１１４の重量は、種類が異なっても同じであると仮定する。設定値ＦＰＴ，ＦＰＴ′は予め設定され、ＰＣ２４０のメモリに記憶されている。

検出され、記憶された荷重のうちの最大荷重である最大検出荷重ＦＰＡが設定値ＦＰＴ以下、設定値ＦＰＴ′以上であれば、吸着ノズル１１４は正常であり、その旨がモニタ２４４に表示される。最大検出荷重ＦＰＡが設定値ＦＰＴより大きく、あるいは設定値ＦＰＴ′より小さいのであれば、押付力が異常であり、吸着ノズル１１４が不良であると判定され、モニタ２４４に吸着ノズル１１４の異常が表示され、警告される。この異常警告に基づいて、作業者は吸着ノズル１１４を交換したり、メンテナンスを行うことができ、異常な吸着ノズル１１４が部品４６の装着に使用されて部品４６やプリント配線板３０の損傷等が生ずることが回避され、不良なプリント回路板の生産が防止される。また、ノズル異常により、装着機が停止させられることを回避することができる。吸着ノズル１１４が不良な場合、最大荷重や、最大荷重が異常に大きいか小さいか等の吸着ノズル情報ないし検出，判定結果も表示されてもよい。

本電子回路部品装着機においては、荷重検出終了点および検出荷重記録時期を決定する距離Ｄは任意に設定可能であり、距離Ｄを、装着ヘッド５０が下降端位置へ到達し、下降を終了するまでの距離に設定すれば、定常状態において吸着ノズル１１４がロードセル１９０に加える荷重も記録される。装着ヘッド５０が下降を終了すれば荷重が安定し、下降終了時の荷重を定常状態での荷重とみなしてよいからである。本実施例では、吸着ノズル１１４のロードセル１９０への接触がマイクロコンピュータ２２０から装着制御コンピュータ２６０に知らされるようにされており、距離Ｄを装着ヘッド５０が下降端位置へ到達したときの距離に設定すれば、上記接触から装着ヘッド５０が前記距離Ｂ、下降したとき、装着ヘッド５０の下降端位置への到達を表す信号が装着制御コンピュータ２６０からマイクロコンピュータ２２０に出力され、それに基づいて荷重の検出および記録が終了される。装着ヘッド５０は、吸着ノズル１１４のロードセル１９０への接触から正確に距離Ｂ、下降させられるため、例えば、吸着面１２０に摩耗等があっても、定常状態において、設定された荷重が正確に得られる。装着ヘッド５０の下降終了から更に設定時間の間、荷重を検出し、定常状態での荷重を確実に取得するようにしてもよい。

定常状態での荷重の検出，記録により、定常状態での押付状態も確認することができる。例えば、定常状態における荷重を設定値（定常状態における吸着ノズル１１４の良否を判定するための設定値）と比較し、定常状態においては正常な押付力が得られるか否かを判定することができ、その判定結果に基づいて、あるいは最大検出荷重の判定結果も併せて吸着ノズル１１４の良否を判定することができるとともに、吸着ノズル１１４が不良な場合、その原因を推定することが可能である。例えば、摺動抵抗が大きくなった場合、装着ヘッド５０の下降距離の不足により、定常状態における接触荷重が不足することがあり、最大荷重が異常に大きいことと併せて摺動抵抗の増大を確認することができる。あるいは、最大検出荷重は異常であるが、定常状態における検出荷重が正常であれば、例えば、摺動抵抗の増大による押付力の増加等の異常状態の発生を確認することができるとともに、定常状態において接触荷重が不足である場合とは異なる異常原因があることを推定することができる。あるいは最大検出荷重は正常であるが、定常状態における押付力が異常であれば、例えば、ヘッド昇降装置５４による装着ヘッド５０の下降制御に異常があり、下降距離が不足したり、過剰であると推定され、異常原因を除去して部品４６の受取り，装着が正常に行われるようにすることができる。

荷重検出の終了後、荷重検出装置１８０をフィーダ支持台３８に取り付けたままとしてもよく、フィーダ支持台３８から取り外し、例えば、別の電子回路部品装着機における吸着ノズル１１４の荷重の検出に使用することもできる。マイクロコンピュータ２２０のＲＡＭ２２６には、複数の吸着ノズル１１４についての検出荷重を記録することができ、吸着ノズル１１４を複数保持して部品４６の装着を行う電子回路部品装着機に取り付けて荷重を検出させることができる。荷重検出時以外には、荷重検出装置１８０をフィーダ支持台３８から取り外す場合、フィーダ支持台３８の荷重検出装置取付部にフィーダ４０を取り付け、部品４６を供給させてもよい。

以上の説明から明らかなように、本実施例においては、ＸＹロボット５２，ヘッド昇降装置５４が装着用相対運動付与装置を構成し、荷重検出用相対運動付与装置を兼ねている。また、制御装置２４のＸＹロボット５２等を制御し、検出実行条件の成立時に装着ヘッド５０を移動させ、吸着ノズル１１４をロードセル１９０に押し付けさせる部分が非装着作業時荷重検出用相対運動付与装置制御部を構成し、マイクロコンピュータ２２０の、自身にロードセル１９０からの入力信号の荷重への換算を行わせる部分が非装着作業時荷重検出装置制御部を構成し、これらが非装着作業時荷重検出制御部を構成している。さらに、マイクロコンピュータ２２０のＲＡＭ２２６が検出荷重記録部を構成し、マイクロコンピュータ２２０の、荷重検出装置１８０により検出された荷重であって、装着制御用コンピュータ２６０からの信号入力に基づいて制限される時期に検出される荷重をＲＡＭ２２６に記録する部分が検出荷重記録時期制限部を構成し、それらが荷重検出結果記録部を構成している。マイクロコンピュータ２２０は装置本体１８２に設けられており、荷重検出結果記録部は荷重検出装置１８０に設けられている。本実施例では、装着制御コンピュータ２６０からの信号入力に基づいて荷重の検出および記録が開始，終了され、それらが同じ時期に行われる。荷重検出装置制御部が検出荷重記録時期制限部を兼ねていると考えることもできる。装着制御コンピュータ２６０の装着ヘッド５０の下降距離をエンコーダ２７２のパルス数のカウントにより取得し、装着ヘッド５０の距離Ｃ，距離Ｄの下降を検出する部分が検出開始時期取得部，記録開始時期取得部，検出終了時期取得部，記録終了時期取得部を構成している。マイクロコンピュータ２２０の装着制御コンピュータ２６０からの装着ヘッド５０の設定された距離の下降を表す信号を受け取る部分が検出開始時期取得部等を構成していると考えることもできる。また、ＰＣ２４０のマイクロコンピュータ２２０から送信された検出荷重に基づいて吸着ノズル１１４の良否を判定する部分がノズル良否判定部および検出結果解析部を構成し、その結果に基づいて不良ノズルないし異常ノズルをモニタ２４４に表示する部分がノズル異常警告部および荷重検出結果表示部を構成している。ノズル良否判定部は、最大検出荷重依拠良否判定部，定常状態荷重依拠良否判定部，最大検出荷重・定常状態荷重依拠良否判定部を含む。さらに、荷重検出装置１８０は、フィーダ支持台３８に取り付けられて荷重を検出可能とされた状態では、電子回路部品装着機の自己診断機能の一部を構成すると考えることができる。

なお、１つの吸着ノズル１１４について荷重検出を複数回行い、複数の荷重検出結果に基づいて不良ノズルの判定等を行うようにしてもよい。例えば、複数の荷重検出における各最大検出荷重の平均値を求めて吸着ノズル１１４の最大接触荷重とし、設定値と比較して吸着ノズル１１４の良否を判定する。

上記実施例の電子回路部品装着機においては、電子回路部品の装着に吸着ノズルが１つ使用されていたが、複数、使用されるようにしてもよい。例えば、Ｙ軸スライド６４に複数の装着ヘッド５０をＹ軸方向に沿って設ける。複数の吸着ノズルは、少なくとも一つが電子回路部品をフィーダ４０から受け取ってプリント配線板３０に装着する。複数の吸着ノズルのそれぞれについて、ロードセル１９０に加える荷重が検出され、不良ノズルがあれば、警告が発せられ、交換等、適宜の処理が行われる。不良ノズルの使用を禁止するが交換はされず、装着ヘッド５０が不良ノズルを保持したままで装着作業が開始されるようにしてもよい。この場合、例えば、ＰＣ２４０と装着制御コンピュータ２６０とが通信可能とされ、ノズル良否判定結果やノズル使用禁止情報が装着制御コンピュータ２６０に供給されるようにされ、使用禁止ノズル１１４が装着に使用されないようにされる。吸着ノズル１１４は複数保持されており、可能であれば、使用禁止ノズルはスキップされて装着に使用されず、別の良品ノズルが使用禁止ノズルに代わって部品の装着を行うようにされる。この場合、ＰＣ２４０の不良ノズルの使用を禁止する部分がノズル使用禁止部を構成している。

また、本請求可能発明は、装着ヘッドがＸＹロボット型の装着ヘッド移動装置によって回路基板の装着面に平行な一平面内の任意の位置へ移動させられて電子回路部品の吸着，装着を行う電子回路部品装着機に限らず、その他の形態の電子回路部品装着機、例えば、複数の装着ヘッドが共通の旋回軸線のまわりに旋回させられ、複数の停止位置の１つである部品受取位置および部品装着位置に停止させられて部品の部品供給装置からの受取りおよび回路基板への装着を行う電子回路部品装着機に適用することができる。この種の電子回路部品装着機は、（ａ）装着機本体と、（ｂ）その装着機本体にほぼ鉛直な回転軸線のまわりに回転可能に保持された少なくとも１つの回転体と、（ｃ）その少なくとも１つの回転体に設けられた複数のヘッド保持部の各々に保持された装着ヘッドであって、それぞれヘッド本体と、少なくとも１つのノズル保持部を有するノズル保持体とを備えたものと、（ｄ）回転体を回転させることにより、複数の装着ヘッドを前記回転軸線のまわりに旋回させ、吸着ノズルにより部品供給装置から電子回路部品を受け取る部品受取位置と、その受け取った電子回路部品を回路基板に装着する部品装着位置とに移動させる回転体回転装置とを含むように構成される。回転体は、例えば、特開平６−３４２９９８号公報に記載されているように、１つの回転体が複数の装着ヘッドの全部を保持し、鉛直な回転軸線のまわりの回転により、それら装着ヘッドを一斉に旋回させるものでもよく、特開平９−２３７９９７号公報に記載されているように、複数の回転体がそれぞれ装着ヘッドを１つずつ保持し、鉛直な回転軸線のまわりにそれぞれ自由に回転することにより、保持した装着ヘッドを個々に旋回させるものでもよい。

この電子回路部品装着機においては、荷重検出装置は、例えば、部品供給装置を構成するフィーダ支持台に着脱可能に取り付けられる。フィーダ支持台はフィーダ支持台移動装置により移動させられ、フィーダ支持台に搭載された複数のフィーダの各部品供給部が順次、部品供給位置へ移動させられて部品を供給する。荷重検出時には、フィーダ支持台の移動により荷重検出装置の検出部が部品供給位置へ移動させられ、部品受取位置へ移動させられた装着ヘッドの吸着ノズルが検出部に接触させられ、押し付けられて荷重が検出され、記録されてノズル良否判定に用いられる。荷重検出は、例えば、非装着作業時に行われ、前記実施例と同様に、荷重検出時に装着ヘッドが設定された距離、下降させられるのであるが、装着ヘッド旋回型の電子回路部品装着機においては、装着ヘッド昇降装置は、例えば、回転体回転装置と駆動源を共用し、カムおよびカムフォロワを含む運動伝達装置を備え、装着ヘッドを昇降させるものとされる。その場合、装着ヘッドの下降距離は、運動伝達装置を構成するカムの回転角度に対応し、例えば、カムの回転角度を検出するエンコーダのパルス数に換算され、荷重の検出，記録の開始，終了等の制御に用いられる。荷重検出装置は、荷重検出時にフィーダ支持台に取り付け、検出が終了し、装着作業が開始される場合にはフィーダ支持台から取り外せばよい。それにより、部品供給時におけるフィーダ支持台の重量の増大が回避され、例えば、フィーダ支持台の移動開始，停止時における加，減速によってフィーダ等に作用する衝撃が大きくなり、供給精度が低下することが回避される。あるいは衝撃が増大することを回避するためにフィーダ支持台の移動開始，停止時の加，減速度を小さくしなくて済み、供給能率の低下を回避することができる。さらに、フィーダ支持台の移動開始，停止時における衝撃が荷重検出装置に作用し、故障等の原因になることが回避される。

複数のヘッドが吸着ノズルを複数保持しているのであれば、それら吸着ノズルは、順次、部品の受取りおよび装着を行う作動位置に位置決めされ、荷重検出装置の検出部に押し付けられて荷重が検出されるとともに記録され、例えば、良否が判定される。そして、不良ノズルがあれば、例えば、警告が発せられたり、あるいは不良ノズルの使用が禁止されたりする。この場合、電子回路部品装着機は複数の吸着ノズルにより電子回路部品を回路基板に装着するため、使用禁止ノズルが生ずれば、例えば、使用禁止ノズルは装着ヘッドに保持させたままであるが使用せず、スキップされるようにし、別の装着ヘッドに保持された吸着ノズルが代替可能であれば、その代替可能ノズルに電子回路部品を装着させることが容易である。あるいは装着ヘッドが複数の吸着ノズルを保持するものであるため、使用禁止ノズルを保持する装着ヘッドに、使用禁止ノズルに代わって電子回路部品の装着を行うことができる吸着ノズルがあれば、その吸着ノズルに電子回路部品の装着を行わせるようにしてもよい。ノズルスキップ，代替ノズルの使用，ノズル使用禁止が行われるようにすべく、装着制御コンピュータにノズル使用禁止情報が供給される。例えば、ＰＣと装着制御コンピュータとが接続され、ノズル使用禁止情報が供給されるようにしてもよく、あるいは作業者が情報を装着制御コンピュータに入力するようにしてもよい。

また、不良ノズルがあれば、表示装置に不良ノズルの交換を表示させ、作業者に交換ノズルの準備を行わせてもよい。装着作業の開始に先立って不良ノズルが交換されれば、ノズル異常による装着機の停止が回避される。不良ノズルが良品ノズルに交換されないまま装着作業が開始されれば、交換表示に従って、ノズル異常による装着機の停止に先立って事前に交換ノズルが準備されることとなる。ノズルホルダと吸着ノズルとの摺動面の異常等によって装着機を停止させる前に吸着ノズルの交換やメンテナンス等を促すことができるのであり、ノズル交換等を迅速に行うことができる。不良ノズルが交換されることなく、装着作業が開始されても、例えば、電子回路部品装着機が吸着ノズルを複数、保持するのであれば、ノズルスキップ等により、ノズル異常による装着作業の停止を確実に回避することができる。少なくとも１つの装着ヘッドがＸＹロボット型の装着ヘッド移動装置によって移動させられる電子回路部品装着機においても同様である。

荷重の検出，記録の開始，終了は、装着制御コンピュータからマイクロコンピュータへの信号入力に基づいて為されるのに限らず、荷重検出装置側において検出，記録の開始，終了時期が取得されるようにしてもよい。例えば、荷重検出装置と共に、装着ヘッドを検出するヘッド検出装置を設ける。ヘッド検出装置は、例えば、光電センサの一種である透過型の光電センサにより構成し、例えば、吸着ノズルの吸着面が伝達板のノズル接触面より予め設定された距離、上方の位置に到達したときに装着ヘッドを検出するように設ける。吸着ノズルをノズル検出装置によって検出するようにしてもよい。検出信号はマイクロコンピュータに入力され、それに基づいて荷重検出装置に荷重の検出を開始させ、検出された荷重を記録する。また、マイクロコンピュータにおいては、タイマにより、装着ヘッドの検出からの時間を計測し、設定時間が経過したならば、荷重の検出，記録を終了するようにする。設定時間は任意に設定可能であり、例えば、最大荷重が検出され、記録される長さに設定される。このようにすれば、荷重検出装置を制御するコンピュータと装着制御コンピュータとの間で通信を行わなくても、荷重の検出時期を設定し、記録時期を制限することができる。この場合、ヘッド検出装置およびマイクロコンピュータのヘッド検出装置の検出信号に基づいて装着ヘッドが荷重の検出および記録を開始する位置へ下降したか否かを判定する部分が検出開始時期取得部，記録開始時期取得部を構成し、タイマおよびマイクロコンピュータのタイマにより計測される時間に基づいて荷重の検出および記録を終了する時期であるか否かを判定する部分が検出終了時期取得部，記録終了時期取得部を構成している。マイクロコンピュータの取得された時期に基づいて荷重の検出，記録を開始，終了する部分が荷重検出装置制御部，検出荷重記録時期制限部を構成する。

また、吸着ノズルがロードセルの伝達板のノズル接触面に接触し、荷重が急増するとき、それを表す信号が荷重検出装置側のマイクロコンピュータから装着制御コンピュータに入力されるため、接触時における装着ヘッドの下降距離がエンコーダのパルス数により得られ、この下降距離を装着作業に用いてもよい。ロードセルのノズル接触面の高さと、部品供給装置に保持された部品の上面およびプリント配線板の装着面の高さとが同じであれば、部品受取り時および装着時には、装着ヘッドを、取得された下降距離に、吸着ノズルとノズルホルダとの相対移動距離を加えた距離、下降させ、異なるのであれば、取得された下降距離に基づいて、部品受取りおよび装着のために設定された下降距離を修正して装着ヘッドを下降させる。それにより、例えば、吸着面の摩耗等があっても吸着ノズルとノズルホルダとが予め設定された距離、相対移動させられ、部品に所定の押付力が加られる。

上記荷重の急増に基づくノズル接触を装着制御コンピュータに入力することは不可欠ではなく、省略してもよい。

さらに、電子回路部品装着機に搭載可能な吸着ノズルの数に関係なく、ＰＣと電子回路部品装着機との間で通信を行い、情報をやりとりし、例えば、ノズル異常を電子回路部品装着機に警告するようにしてもよい。

また、電子回路部品装着機の装着用相対運動付与装置を制御する制御装置が荷重検出結果に基づいて吸着ノズルの良否判定等を行うようにしてもよく、制御装置を構成するコンピュータのＲＡＭを検出荷重記録部としてもよい。あるいは、荷重検出装置を制御する制御装置において吸着ノズルの良否判定等が行われるようにしてもよい。

さらに、上記実施例においては、説明を単純にするために、吸着ノズルの種類が異なっても吸着面のノズルホルダに対する上下方向の位置は一定とし、吸着ノズルの質量は同じとし、吸着ノズルを付勢する付勢装置は同じものとし、付勢装置が電子回路部品を付勢する付勢力は一定としたが、それらは実際には異なっていることが多く、その違いに応じた制御が行われる。例えば、吸着ノズルが加える荷重の検出時において、装着ヘッドが上昇端位置から吸着面がロードセルのノズル接触面に接触する位置に至るまでの距離、接触後の装着ヘッドの下降距離、検出された荷重に基づいて吸着ノズルの良否を検出する際の設定値等が吸着ノズルの種類に応じて設定され、荷重検出，良否判定等が行われる。

また、吸着ノズルの荷重検出時期を決める検出実行条件は、電子回路部品装着機において予め設定されていてもよい。

さらに、ロードセルと共に設けられたマイクロコンピュータにおいて、ロードセルの出力信号に基づいて常時、荷重が検出されるとともに記録され、荷重の急増により吸着ノズルのロードセルへの接触を検出し、以後、記録終了条件が成立するまで、例えば、設定時間が経過するまで、あるいは荷重が一定になるまでの間の荷重が記録として残され、ノズル良否判定等に用いられるようにしてもよい。あるいは荷重が常時検出され、例えば、荷重の急増による記録開始時期の取得により記録を開始し、設定時間の経過による記録終了時期の取得により記録を終了するようにしてもよい。荷重の検出時期は記録時期とは異なっていてもよいのである。

また、吸着ノズルが加える荷重の検出時における装着ヘッドの下降の加，減速度および吸着ノズルとノズルホルダとの相対移動距離は、装着時，吸着時とで同じにすることは不可欠ではなく、異ならせてもよい。荷重検出時には、設定された加，減速度で装着ヘッドが下降させられ、吸着ノズルとノズルホルダとが設定された距離、相対移動させられて吸着ノズルがロードセルに加える荷重が検出されるとともに、正常な吸着ノズルを用いてノズル良否判定の設定値等が取得されればよいのである。

また、本請求可能発明は、モジュール化された電子回路部品装着ユニットが複数、直列に並べられた電子回路部品装着機にも適用することができる。モジュール化された電子回路部品装着ユニットは、未だ公開されていないが、本出願人による特願２００３−１１５２１６号の出願に記載されているように、それぞれ、部品供給装置，回路基板保持装置，装着ヘッド，装着用相対運動付与装置を備えており、それぞれにおいて回路基板への電子回路部品の装着が行われ、任意の数の電子回路部品装着ユニットを任意の順序で配列し、所望の構成の電子回路部品装着機を得ることができる。一つの電子回路部品装着ユニットが電子回路部品装着機を構成していると考えることもできる。荷重検出は、複数の電子回路部品装着ユニットの各々において行われる。

以上、本請求可能発明のいくつかの実施例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、本請求可能発明は、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を施した態様で実施することができる。

Claims

電子回路部品を供給する部品供給装置と、
回路基板を保持する回路基板保持装置と、
負圧により電子回路部品を吸着して保持する吸着ノズルを軸方向に相対移動可能に保持するノズルホルダを備え、前記部品供給装置から電子回路部品を受け取り、前記基板保持装置に保持された回路基板に装着する装着ヘッドと、
その装着ヘッドと前記基板保持装置と前記部品供給装置とに電子回路部品の装着に必要な相対運動を付与する装着用相対運動付与装置と、
検出部を備えて前記装着ヘッドとは別に設けられ、前記吸着ノズルが前記検出部に加える荷重を検出する荷重検出装置と、
前記装着ヘッドと前記荷重検出装置とに前記荷重の検出に必要な相対運動を付与し、前記吸着ノズルを前記検出部に押し付ける荷重検出用相対運動付与装置と、
前記荷重検出装置による荷重検出結果を利用する荷重検出結果利用装置と
を含む電子回路部品装着機。
前記荷重検出用相対運動付与装置を制御し、前記吸着ノズルを前記検出部に接触させて、その接触時に吸着ノズルが検出部に加える荷重を荷重検出装置に検出させる荷重検出制御部を含む請求の範囲第１項に記載の電子回路部品装着機。
前記荷重検出制御部が、当該電子回路部品装着機が前記電子回路部品の前記回路基板への装着作業を行っていない時期に、前記荷重検出用相対運動付与装置および前記荷重検出装置に前記荷重の検出を行わせる非装着作業時荷重検出制御部を含む請求の範囲第１項または第２項に記載の電子回路部品装着機。
前記検出部による荷重の検出結果を記録する荷重検出結果記録部を含む請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
前記荷重検出結果記録部が前記荷重検出装置に設けられている請求の範囲第４項に記載の電子回路部品装着機。
前記荷重検出結果記録部が、前記吸着ノズルの前記荷重検出装置への１回の接触における時間の経過に伴う荷重の変化を記録する検出荷重記録部と、その検出荷重記録部への検出荷重の記録開始時期と記録終了時期との少なくとも一方を制限する検出荷重記録時期制限部とを含む請求の範囲第４項または第５項に記載の電子回路部品装着機。
前記検出荷重記録時期制限部が、前記記録開始時期を、前記吸着ノズルの前記検出部への接触開始時点より前の時期に設定し、前記記録終了時期を、前記接触開始時点より後であって、前記装着ヘッドと前記検出部との荷重検出のための相対運動の終了時点より前の時期に設定する請求の範囲第６項に記載の電子回路部品装着機。
前記荷重検出結果利用装置が、前記荷重検出装置による荷重検出結果を解析する検出結果解析部であって、少なくとも、（ａ）検出荷重の最大値，最小値，前記装着ヘッドと前記荷重検出装置との相対運動終了時における荷重等、予め設定された荷重を求めることと、（ｂ）装着ヘッドと荷重検出装置との相対運動中における荷重の変化傾向を調べることと、（ｃ）それらが表す吸着ノズルの状態や特徴を取得することとの少なくとも１つを行う請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
前記荷重検出結果利用装置が、前記荷重検出結果に基づいて前記吸着ノズルの異常を警告するノズル異常警告部を含む請求の範囲第１項ないし第８項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
前記荷重検出結果利用装置が、前記荷重検出結果に基づいて前記吸着ノズルの良否を判定するノズル良否判定部を有する請求の範囲第１項ないし第９項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
前記荷重検出結果利用装置が、前記荷重検出結果に基づいて前記吸着ノズルの使用を禁止するノズル使用禁止部を含む請求の範囲第１項ないし第１０項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
表示装置を備え、前記荷重検出結果利用装置が、前記荷重検出装置による荷重検出結果を前記表示装置に表示させる荷重検出結果表示部を含む請求の範囲第１項ないし第１１項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
前記荷重検出結果利用装置が、前記装着用相対運動付与装置を制御する制御装置とは別に設けられ、荷重検出装置から荷重検出結果を受取り可能な外部装置に設けられている請求の範囲第１項ないし第１２項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
前記装着用相対運動付与装置が前記荷重検出用相対運動付与装置を兼ねている請求の範囲第１項ないし第１３項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
前記荷重検出装置の検出部がロードセルを含む請求の範囲第１項ないし第１４項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
前記検出部が、互いに反対向きの２つの面の一方が前記吸着ノズルの吸着面より大きいノズル接触面であり、反対側の面が前記ロードセルの入力部とスポット状に接触する接触部を備え、その接触部を中心に揺動可能である伝達体を含む請求の範囲第１５項に記載の電子回路部品装着機。
前記荷重検出装置が当該電子回路部品装着機に着脱可能に取り付けられている請求の範囲第１項ないし第１６項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
前記荷重検出装置が部品供給装置に着脱可能に取り付けられることにより着脱可能に取り付けられる請求の範囲第１７項に記載の電子回路部品装着機。
前記部品供給装置が複数の部品供給フィーダおよびフィーダ支持部材を含み、前記荷重検出装置が前記複数の部品供給フィーダの少なくとも１つと選択的にフィーダ支持部材に着脱可能である請求の範囲第１８項に記載の電子回路部品装着機。