JPWO2018167880A1 - 装着機 - Google Patents

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    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components

Abstract

作業者による測定子の清掃等のメンテナンス作業を軽減することである。本装着機においては、一対の測定子のうちの少なくとも一方の清掃が自動で行われる。作業者は、一対の測定子のうちの少なくとも一方の清掃等の作業を行う必要性が低くなる。その結果、作業者のメンテナンス作業を軽減することができる。

Description

本開示は、回路基板に部品を装着する装着機に関するものである。
特許文献1,2には、部品の電気的特性を測定する一対の測定子を備えた装着機が記載されている。そのうちの特許文献1に記載の装着機は、部品を保持する保持台と、固定子と可動子とを有し、部品を挟んで電気的特性を測定可能な一対の測定子と、可動子の端面にエアを供給するエア供給装置とを含む。本装着機においては、エア供給装置により可動子の端面の部品と接触する部分の上方にエアが供給される。エアは、端面に沿って下方へ流れ、可動子の端面に付着した部品を落下させることができる。特許文献2に記載の装着機は、保持台と、その保持台から突出して設けられ、部品に接触して電気的特性を測定する一対の測定子としての電極対とを含む。本装着機においては、部品の電気的特性の測定回数が設定測定回数に至った場合に、メンテナンス作業の指示が出される。それにより、作業者によって、電極対の清掃等のメンテナンス作業が行われる。
国際公開第2017/009987パンフレット 国際公開第2014/155657パンフレット
概要
解決しようとする課題
本開示の課題は、作業者による清掃等のメンテナンス作業を軽減することである。
課題を解決するための手段、作用および効果
本開示に係る装着機においては、一対の測定子のうちの少なくとも一方の清掃が自動で行われる。作業者は、一対の測定子のうちの少なくとも一方の清掃等の作業を行う必要性が低くなる。その結果、作業者のメンテナンス作業を軽減することができる。
本開示の実施例1に係る装着機の斜視図である。 上記装着機に含まれる装着ヘッドの吸着ノズルの周辺を示す図である。 上記装着機に含まれる測定装置の斜視図である。 上記測定装置の要部の断面図である。 上記測定装置のエアシリンダ周辺を示す図である。 上記装着機の制御装置の周辺を示す図である。 上記制御装置の記憶部に記憶されたLCR測定プログラムを表すフローチャートである。 上記LCR測定プログラムの一部(清掃ルーチン)を表すフローチャートである。 (図9A)上記測定装置の初期状態を示す図である。(図9B)上記測定装置のクランプ状態を示す図である。(図9C)上記測定装置の測定状態を示す図である。(図9D)上記測定装置の廃棄状態を示す図である。 上記測定装置において、測定子の対向面が汚れた状態で測定した抵抗値の一例である。 上記清掃ルーチンとは別の清掃ルーチンを表すフローチャートである。 上記制御装置の記憶部に記憶された別のLCR測定プログラムを表すフローチャートである。 本開示の実施例2に係る装着機の制御装置の記憶部に記憶された測定回数カウントプログラムを表すフローチャートである。 上記清掃ルーチンを表すフローチャートである。 上記記憶部に記憶された測定時間計測プログラムを表すフローチャートである。 本開示の実施例3に係る装着機の測定装置の要部を示す断面図である。 本開示の実施例4に係る装着機の測定装置の要部を示す断面図である。 上記測定装置の要部の正面図である。 本開示の実施例5に係る装着機の測定装置の斜視図である。 上記装着機の制御装置の記憶部に記憶されたLCR測定プログラムを表すフローチャートである。 上記LCR測定プログラムの一部(清掃ルーチン)を表すフローチャートである。
実施形態
以下、本開示の一実施形態である測定装置を含む装着機について図面に基づいて詳細に説明する。
図1に示す装着機は、部品を回路基板に装着するものであり、本体2,回路基板搬送保持装置4,部品供給装置6,ヘッド移動装置8,測定装置26等を含む。
回路基板搬送保持装置4は、回路基板P(以下、基板Pと略称する)を搬送して保持するものであり、図1において、基板Pの搬送方向をx方向、基板Pの幅方向をy方向、基板Pの厚み方向をz方向とする。y方向、z方向は、それぞれ、装着機の前後方向、上下方向である。これら、x方向、y方向、z方向は互いに直交する。部品供給装置6は、基板Pに装着される電子部品(以下、部品と略称する)sを供給するものであり、複数のテープフィーダ14等を含む。ヘッド移動装置8は、装着ヘッド16を保持するスライダをx,y,z方向へ移動させるものであり、装着ヘッド16は、部品sを吸着して保持する吸着ノズル18を保持する。吸着ノズル18は、負圧の供給(吸引)により部品sを吸着して保持し、正圧(エア)の供給により部品sを放して、基板Pに装着するものである。吸着ノズル18は、図2に示すように、先端部に開口するエア通路19を含み、エア通路19に、バキュームポンプ等を含む負圧源20と、エア源等を含む正圧源22とがそれぞれ電磁弁20v,22vを介して接続される。これら電磁弁20v、22vの制御により、負圧の供給の有無、正圧の供給の有無がそれぞれ切換え可能とされている。また、上記スライダには、撮像装置としてのカメラ23(図6参照)が取り付けられる。カメラ23は、基板Pに設けられた基準マーク等を撮像するマークカメラである。マークカメラ23は、例えば、上下方向に伸びたz軸に対して傾斜可能とすることができる。
また、符号24はカメラを示す。カメラ24は、本体2に固定的に設けられ、吸着ノズル18によって保持された部品sを撮像するものである。カメラ24によって撮像された画像に基づいて、部品sが基板Pに装着される予定のものであるか否かが判定される。符号25は、ノズルステーションを示す。ノズルステーションには、絶縁性材料で形成されたノズルを含む複数の吸着ノズルが収容される。符号26は測定装置を示す。測定装置26は、部品sの電気的特性を測定するものである。部品sの電気的特性としては、L(インダクタンス)、C(キャパシタンス)、R(レジスタンス)、Z′(インピーダンス)等が該当し、測定装置26によってこれらのうちの1つ以上が測定される。
測定装置26は、ごみ箱27を介して回路基板搬送保持装置4の本体に設けられる。ごみ箱27と測定装置26とは廃棄通路28によって接続される。電気的特性が測定された部品sが、廃棄通路28を経てごみ箱27に収容される。
測定装置26は、図3〜5に示すように、(i)本体30、(ii)部品sを保持可能な部品保持部を備えた保持台32、(iii)固定子34および可動子36から成る一対の測定子37、(iv)保持台32を移動させる保持台移動装置40、(v)可動子36を移動させて、固定子34に接近・離間させる可動子移動装置41、(vi)電気的特性検出部としてのLCR検出部42等を含む。本実施例において、部品sは、両端に電極部を有し、電極部において一対の測定子37によって把持可能なものである。部品sとしては、例えば、角チップが該当する。
本体30の底部には、図4に示すように、開口30aが設けられる。開口30aは、廃棄通路28と連通状態にある。
保持台32は、保持台本体46に、一体的に移動可能に保持される。保持台32は、それの上面に形成された、部品保持部としての溝部45を含む。溝部45に部品sが載せられて、保持される。
保持台32は、アルミニウム合金またはステンレス材料等の導電性を有する材料によって製造されたものであり、複数の導電材で形成された部材を介して本体30に電気的に接続される(内部導通と称する場合がある)。また、本体30は接地(アース)されているため、保持台32も接地される。すなわち、保持台32が保持台本体46に当接し、かつ、締結部47によって固定されるとともに、保持台本体46が本体30にストッパ80(図4参照)を介して当接する。そして、保持台本体46、ストッパ80、本体30、締結部47等は導電材で形成されたものである。したがって、保持台32は、保持台本体46、ストッパ80、締結部47、本体30等を経て接地されるのである。
保持台32の固定子34側にはカバー部50が取り付けられる。カバー部50は、後述するように、エアの拡散を防止するとともに、エアの噴出によって落下した部品sや異物の飛散を防止するものである。カバー部50は、互いにx方向に隔たって、溝部45の両側にそれぞれ設けられた一対のカバー用板部52,54を含む。カバー用板部52,54は、それぞれ、y方向およびz方向、すなわち、保持台32、可動子36の移動方向および上下方向に伸びたものである。
固定子34、可動子36は、互いに接近・離間可能に設けられる。固定子34は固定子保持体55を介して本体30に固定される。可動子36は一端部(後退側の端部)において可動子保持体56に保持され、可動子保持体56と一体的に移動可能とされる。また、可動子36の他端部(前進側の端部)は溝部45と係合可能な係合部36aが設けられる。
これら固定子34と可動子36とにより一対の測定子37が構成される。固定子34、可動子36は、それぞれ、互いに対向する対向面34f、36fを有し、これら一対の対向面34f、36fによって部品sが把持される。すなわち、部品sの両端の電極部と一対の測定子37とが接触した状態(通電可能な状態)で、部品s、一対の測定子37、LCR検出部42、図示を省略する電源装置等を含む電気回路58が形成される。これら固定子34と可動子36との間に電圧が印加された状態で、これらの間を流れる電流がLCR検出部42によって検出されるとともに、印加された電圧、流れた電流等に基づいて、部品sの電気的特性が取得される。LCR検出部42は、L,C,Rを検出する検出部に限らず、L,C,R,Z´等の電気的特性を表す物理量の1つ以上を検出するものとすることができる。なお、図3,4の符号58a、bは、一対の測定子37の電気回路58への接続部である。
本測定装置26は固定型エア供給装置(以下、エア供給装置と略称する)59を含む。エア供給装置59は、図4に示すように、エア通路60、イオナイザ62、エア源68、電磁弁装置69,72、電磁弁73等を含む。エア通路60は、固定子保持体55および本体30等に形成された内部通路60h、固定子34に形成された噴出通路60s等を含む。噴出通路60sは、概してy方向に、可動子36に近づくにつれて下方へいく向きに傾斜して伸び、開口60aは可動子36の対向面36fに対向する。また、噴出通路60sの開口60aから噴出したエアは、可動子36の対向面36fの部品sを把持する頻度が高い部分(把持部)Rを含み、かつ、部分Rより広い部分RKに供給される。本実施例において、噴出通路60s、開口60a等によりエア噴出部60bが構成される。なお、開口60aは、特許文献1に記載のエア供給装置の開口に比較して、下方に広がった形状を成し、可動子36の対向面36aの下部に広くエアを供給可能な形状とされている。
エア通路60には、イオナイザ62を介してエア源68等が接続される。イオナイザ62は、コロナ放電を生起させてエアをイオン化するものであり、エアをイオン化して供給する。なお、エア源68は、上述の正圧源22と共通のものとすることができる。
保持台移動装置40は、保持台32を移動させるものであり、駆動源としてのエアシリンダ64を含む。図5に示すように、エアシリンダ64において、ハウジングの内部がピストンによって2つのエア室64a、64bに仕切られ、ピストンのピストンロッド66に保持台本体46が連結される。2つのエア室64a、64bと、エア源68、エア通路60、フィルタ(大気)との間には電磁弁装置69が設けられる。電磁弁装置69は、複数の電磁弁を含むものであり、電磁弁装置69の制御により、保持台32が前進、後退させられる。なお、保持台32の前進時には、エア室64bにエア源68が連通させられ、エア室64aにエア通路60が連通させられる。そのため、保持台32の前進に伴ってエア通路60にエアが供給される。
可動子移動装置41は、可動子36を移動させるものであり、駆動源としてのエアシリンダ70を含む。エアシリンダ70においても同様に、ハウジングの内部には、ピストンによって仕切られた2つのエア室70a、70bが形成され、ピストンのピストンロッド71に可動子保持体56が連結される。2つのエア室70a、70bには、電磁弁装置72を介して、エア源68、エア通路60、フィルタ(大気)が接続される。電磁弁装置72の制御により、可動子36が前進、後退させられる。なお、可動子36の後退時には、エア室70aにエア源68が、エア室70bにエア通路60が、それぞれ、連通させられる。そのため、可動子36の後退に伴ってエア通路60にエアが供給される。
また、エア源68とエア通路60とは、電磁弁73を介して、シリンダ64,70をバイパスして接続される。電磁弁73の制御により、エア源68がエア通路60から遮断されて、シリンダ64,70に連通させられた状態と、エア通路60に連通させられてシリンダ64,70から遮断された状態とに切換え可能とされる。また、シリンダ64,70とエア通路60、エア源68とは、それぞれ、電磁弁69,72の制御により、連通状態と遮断状態とに切換え可能とされる。
図3に示すように、本体30または固定子保持体55と可動子保持体56との間には、y方向に伸びた一対のガイドロッド74,75が設けられ、保持台32と可動子保持体56との間には、y方向に伸びた一対のガイドロッド76,77が設けられる。これらガイドロッド74,75、76,77により固定子34と可動子36とがy方向に互いに相対移動可能とされるとともに、保持台32と可動子36とは互いにy方向に相対移動可能とされる。
また、図4に示すように、可動子保持体56の固定子側にはストッパ82が設けられ、本体30または固定子保持体55にはストッパ80が設けられる。ストッパ82は、可動子保持体56と保持台32(保持台本体46)との接近限度を規定するものであり、ストッパ80は、固定子34と保持台32(保持台本体46)との接近限度を規定するものである。
当該装着機は制御装置100を含む。制御装置100は、図6に示すように、コンピュータを主体とするコントローラ102と、複数の駆動回路104とを含む。コントローラ102は、実行部110、記憶部112、入出力部114等を含み、入出力部114には、基板搬送保持装置4、部品供給装置6、ヘッド移動装置8が、それぞれ、駆動回路104を介して接続されるとともに、保持台移動装置40、可動子移動装置41の電磁弁装置69,72、電磁弁20v,22v、73等が接続される。また、LCR検出部42、ディスプレイ116、可動子位置センサ118、保持台位置センサ120、ノズル18の高さを検出するノズル高さセンサ122、マークカメラ23,カメラ24等が接続される。記憶部112には、図7のフローチャートで表されるLCR測定プログラム等の複数のプログラム、テーブルが記憶されている。また、コントローラ102に設けられたタイマ124によって時間の計測が行われる。本実施例においては、保持台位置センサ120、可動子位置センサ118の出力、タイマ124による計測時間等を利用して、電磁弁装置69,72が制御され、保持台32、可動子36が前進、後退させられる。
以下、装着機の作動について説明する。
新たなテープフィーダ14のセット、テープフィーダ14の交換等が行われた場合等、部品sの電気的特性の測定指令が出された場合に、そのテープフィーダ14に保持された部品sの電気的特性が測定される。また、測定された電気的特性の値である測定値とその部品の規格値とが比較され、これらがほぼ一致するか否かが判定されるようにすることもできる。その場合には、測定値と規格値とを比較した結果がディスプレイ116に表示されるようにすることができる。
また、部品sの電気的特性の測定により、固定子34、可動子36の対向面34f、36fに部品sのメッキ等の異物が付着して汚れる。そして、対向面34f、36fにメッキ等の異物が付着すると、部品sの電気的特性を正確に測定することができない。例えば、図10に示すように、異物が付着した状態で部品sの電気的特性を測定した場合には、部品sが正常なものであっても、測定値が、規定値Aから大きく外れ、かつ、バラツキが大きくなる。そこで、本実施例においては、マークカメラ23によって対向面34f、36fが撮像され、対向面34f、36fの各々の撮像画像に基づいて、それぞれ、清掃の要否が判定される。そして、清掃が必要であると判定された対向面34f、36fに付着した異物が除去される。
部品sの電気的特性は、図7のフローチャートで表されるLCR測定プログラムの実行により測定される。
装着機の非作動状態において、測定装置26は、図9Aに示す初期状態にある。可動子36は後退端位置にあり、保持台32は前進端位置にある。保持台32は、ストッパ80に当接した状態にあるため、内部導通等によりアースされた状態にある。
ステップ1(以下、S1と略称する。他のステップについても同様とする)において、部品sの電気的特性の測定指令が出されたか否かが判定される。測定指令が出された場合には、S2において、例えば、テープフィーダ14に保持された部品sが吸着ノズル18によってピックアップされて、正圧の供給により放されて、溝部45に保持される。吸着ノズル18が下降させられ、電磁弁22vが開に切り換えられたことにより、部品sが溝部45に保持されたことがわかる。
S3において、吸着ノズル18が上昇端まで上昇させられた後、電磁弁装置72の制御により可動子36が図4の矢印Fの示す向きへ移動(以下、前進と称する)させられる。可動子36は、保持台32の溝部45に沿って前進させられ、部品sが、固定子34の対向面34fと可動子36の対向面36fとによってクランプされる。また、部品sの両端の電極部には、対向面34f、36fが接触した状態にある。この状態が図9Bに示すクランプ状態である。
S4において、保持台32が図4の矢印Bの示す向きへ移動(以下、後退と称する)させられる。保持台32は導電性を有する材料で製造されたものである。そのため、部品sの電気的特性を測定する場合に、保持台32が、係合部36aより後方へ後退させられ、部品s、係合部36aから離間させられる。
S5において、部品sが保持台32に載せられてからの経過時間が除電時間に達したか否かが判定される。部品sに帯電されている電荷が保持台32を介して除電される。部品sの除電に要する時間は、部品sの特性や大きさ等で決まり、予め決められている。除電時間が経過して、判定がYESとなると、S6において、電気的特性が測定される。この状態が図9Cに示す測定状態である。
部品sの電気的特性の測定が終了すると、S7において、電磁弁装置72、69の制御により、可動子36が後退端位置まで後退させられ、保持台32がストッパ82に当接するまで後退させられる。保持台32の前端面が、可動子36の対向面36fとほぼ同じまたは後方に位置し、一対の対向面34f、36fの間の下方に保持台32は存在しない。この状態が図9Dに示す廃棄状態である。部品sは下方へ落下し、開口30a、廃棄通路28を経てごみ箱27に収容される。また、可動子36の後退時には、噴出通路60sの開口60aからエアが噴出させられ、可動子36の部分RKに当たる。また、カバー部50により、一対の対向面34f、36fの間の空間がx方向から覆われる。その結果、対向面36fから部品sを良好に落下させることができ、かつ、部品sの飛散を防止することができる。
部品sが廃棄された後、S9において後述する清掃ルーチンが実行され、その後、S10において、電磁弁装置69の制御により、保持台32がストッパ80に当接する前進端位置まで前進させられ、図9Aに示す初期状態とされる。また、保持台32の前進時には、噴出通路60sの開口60aから可動子36の対向面36fにエアが供給される。そのため、可動子36の対向面36fの除電を行うことが可能となる。
S9の清掃ルーチンの一例を図8のフローチャートで表す。
S21において、マークカメラ23が、固定子34の対向面34fを撮像可能な位置、可動子36の対向面36fを撮像可能な位置へ、それぞれ、移動させられ、それぞれ、対向面34f、対向面36fが撮像される。なお、マークカメラ23による対向面34f、36fの撮像時には、それぞれ、マークカメラ23をz軸に対して傾斜させて、レンズを対向面34f、36fに向けることもできる。また、マークカメラ23の視野によっては、対向面34f、36fを一度に撮像することが可能な場合もある。その場合には、マークカメラ23が、対向面34f、36fの両方を撮像可能な位置へ移動させられる。
S22において、対向面34f、36fの各々の撮像画像が処理されることにより、対向面34f、36fの各々について清掃の要否判定が行われる。例えば、対向面34f、36fに異物が付着している場合、または、対向面34f、36fに、異物が、部品の電気的特性の測定精度が低下する程度に付着している場合等に、清掃が必要であると判定されるようにすることができる。
そして、対向面34f、36fの少なくとも一方について清掃要と判定された場合には、S22の判定がYESとなり、S23において清掃が行われる。例えば、対向面34f、36fの両方について清掃が必要であると判定された場合には、吸着ノズル18が、対向面34f、36f(固定子34、可動子36の端部)の上方へ、順番に移動させられ、それぞれ、下降させられる。電磁弁22vが開とされ、吸着ノズル18の先端から、エアが固定子34、可動子36の端部に向かって吹き付けられて、供給される。エアは、対向面34f、36fに沿って流れる。また、電磁弁73の制御により、エア通路60にエア源68が連通させられ、エアが対向面36fに向かって噴出させられ、供給される。電磁弁73が制御される場合には、電磁弁装置69、72によりエアシリンダ64,70とエア源68、エア通路60とが遮断されるようにすることもできる。このように、清掃においては、吸着ノズル18から対向面34f、36fへのエアの供給と、エア供給装置59から対向面36fへのエアの供給との両方が行われるが、これら両方を行うことは不可欠ではなく、少なくとも一方が行われればよい。また、これらは、並行して行っても、順番に行ってもよく、順番は、いずれが先でもよい。
清掃が行われることにより、対向面34f、36fに付着した異物を落下させることが可能となる。また、これら対向面34f、36fの少なくとも一方から剥がれた異物は、落下し、廃棄通路28を介してごみ箱27へ収納される。
なお、図9Dに示すように、廃棄状態において、固定子34と可動子36との間はカバー部50によって覆われるため、エアは、カバー部50の内部を渦状に循環させられる。そのため、エア噴出部60bから対向面36fに向かって噴出させられたエアによって、対向面34fに付着した異物も落ち易くなる。
その後、S21に戻され、マークカメラ23によって対向面34f、36fがそれぞれ撮像され、S22において、対向面34f、36fの各々について清掃の要否が判定される。対向面34f、36fのうちの少なくとも一方について清掃が必要であると判定された場合には、S23において清掃が行われる。以下、対向面34f、36fの少なくとも一方について清掃が必要であると判定される間、S21〜23が繰り返し実行されるが、対向面34f、36fの両方について清掃が不要になった場合には、S22の判定がNOとなり、S24において、電磁弁22vが閉とされ、電磁弁73が閉とされる等の終了処理が行われる。
なお、装着ヘッド16は、撮像、清掃のために測定装置26へ移動させられる場合、部品sの電気的特性の測定のために測定装置26へ移動させられ、撮像、清掃も行われる場合等もある。いずれにしても、清掃後に、装着ヘッド16は測定装置26から離間させられる。
以上のように、本実施例においては、対向面34f、36fの少なくとも一方の清掃が、エア供給装置59と吸着ノズル18との少なくとも一方によって自動で行われる。そのため、作業者のメンテナンス作業を軽減させることができる。また、清掃ルーチンにおいてマークカメラ23によって対向面34f、36fの撮像が行われ、清掃不要と判定されるまで、清掃が行われる。その結果、対向面34f、36fに付着した異物を良好に除去することが可能となり、部品の電気的特性の測定精度の低下を良好に抑制することができる。
本実施例においては、吸着ノズル18、エア通路19、正圧源22、電磁弁22v等により可動型エア供給装置が構成され、可動型エア供給装置と固定型エア供給装置59との少なくとも一方により清掃装置が構成される。また、制御装置100の図8のフローチャートで表される清掃ルーチンを記憶する部分、実行する部分等により清掃制御装置が構成され、そのうちの、S22を記憶する部分、実行する部分等により清掃要否判定部が構成される。
なお、S9の清掃ルーチンにおいて、対向面34f、36fについての清掃の要否判定が行われることなく、清掃が行われるようにすることができる。本実施例においては、S9において、図11のフローチャートで表される清掃ルーチンが実行される。部品sの電気的特性の測定毎に、S31において、清掃が行われるのである。吸着ノズル18によって設定時間ずつ対向面34f、36fにエアが供給され、エア供給装置59によって設定時間の間、対向面36fにエアが供給される。これら吸着ノズル18によるエアの供給とエア供給装置59によるエアの供給とは並行して行われるようにしても、順番に行われるようにしてもよい。
このように、本実施例においては、対向面34f、36fへのエアの供給が、部品sの電気的特性の測定毎に、毎回行われる。そのため、対向面34f、36fへの異物の付着を未然に防止することができ、部品sの電気的特性の測定精度の低下を良好に抑制することができる。本実施例においては、制御装置100のS9(図11のフローチャートで表される清掃ルーチン)を記憶する部分、実行する部分等により清掃制御装置が構成される。
また、本実施例においては、部品sの電気的特性の測定の前に撮像が行われ、測定の後に、清掃の要否判定、清掃が行われるようにすることもできる。その場合のLCR測定プログラムの一例を図12のフローチャートに示す。S2において、部品sが保持台32に載せられ、S3において、可動子36が前進させられる前、すなわち、S2aにおいて(初期状態において)、マークカメラ23によって対向面34f、36fが撮像される。そして、S8の実行後(廃棄状態)、S9´において、清掃ルーチンが実行される。S9´においては、図8のフローチャートのS22以降が実行される。初期状態において撮像された一対の対向面34f、36fの各々の画像に基づいて、廃棄状態において、対向面34f、36fの各々についての清掃の要否判定が行われ、対向面34f、36fの少なくとも一方について清掃が必要であると判定された場合に、清掃が行われるのである。本実施例は、マークカメラ23によって撮像された画像の処理に長時間を要する場合に有効である。また、清掃が不要であると判定された場合には、吸着ノズル18を測定装置26へ移動させる必要がないため、装着ヘッド16の無駄な移動を少なくすることができ、消費電力の低減を図ることができる。
本実施例においては、図12のフローチャートのS2a、S9´を記憶する部分、実行する部分等により清掃制御装置が構成され、そのうちの、S22を記憶する部分、実行する部分等により清掃要否判定部が構成される。
さらに、マークカメラ23をz軸に対して傾斜可能に取り付けることは不可欠ではなく、マークカメラ23を、光軸がz軸と平行に伸びた姿勢で取り付けることもできる。
本実施例においては、一対の測定子37による部品sの測定回数が設定測定回数に達した場合に、対向面34f、36fの両方の清掃が必要であると判定される。装着機のその他の部分については、実施例1の装着機の構成と同様であり、図7のフローチャートで表されるLCR測定プログラムが実行される。
図13のフローチャートで表される回数カウントプログラムが設定時間毎に実行される。S41において、部品sの電気的特性の測定指令が出されたか否かが判定される。判定がYESである場合には、S42において、回数カウンタが1増加させられる。S43において、回数カウンタによってカウントされたカウント値である測定回数Cが設定測定回数Cthに達したか否かが判定され、カウント値が設定測定回数Cthに達する前には、回数カウンタによる測定回数のカウントが継続して行われる。そして、測定回数Cが設定測定回数Cthに達した場合には、S44において、清掃要フラグがONとされ、S45において回数カウンタのカウント値が0にされる。
回数カウンタによる測定回数のカウント中に、装着機のメインスイッチがOFFにされた場合には、その時点のカウント値が記憶部112に記憶される。そして、次に、メインスイッチがONになった場合に、そのカウント値が読み込まれて、測定回数が累積してカウントされる。
清掃ルーチンの一例を図14のフローチャートに示す。
清掃ルーチンは上記実施例における場合と同様に、LCR測定プログラムのS9において(廃棄状態において)実行される。
S51において、清掃要フラグがONであるか否かが判定される。判定がYESである場合には、S52において、吸着ノズル18が、対向面34f、36fの上方へ、それぞれ、移動させられ、下降させられる。そして、その位置において、電磁弁22vの制御により、吸着ノズル18の先端部から設定時間ずつエアが噴出させられる。また、電磁弁73等の制御により、設定時間の間、エア通路60からエアが対向面36fに向かって噴出させられる。その後、S53において、清掃要フラグがOFFとされる等の終了処理が行われる。
このように、本実施例においては、清掃において、対向面34f、36fの各々に、設定時間ずつエアが供給される。そのため、対向面34f、36fに付着した異物が良好に除去されない場合もあるが、その場合には、作業者によって清掃が行われる。しかし、この場合においても、対向面34f、36fには、予めエアが供給されるため、作業者による対向面34f、36fの清掃作業を軽減することができる。
なお、測定回数は、実際に、固定子34と可動子36との間に電圧が印加される毎にカウントされるようにしたり、LCR検出部42によって電気的特性が求められる毎にカウントされるようにしたりすること等もできる。本実施例においては、制御装置100の図13のフローチャートで表される測定回数カウントプログラムを記憶する部分、実行する部分等により測定回数カウント部が構成され、測定回数カウント部、S9(図14のフローチャートで表される清掃ルーチン)を記憶する部分、実行する部分等により清掃制御装置が構成される。
本実施例においては、一対の測定子37によって部品sの電気的特性が測定される時間の累計である測定時間が設定測定時間に達した場合に、対向面34f、36fの両方について清掃が必要であると判定される。装着機のその他の部分については、実施例2に係る装着機の構成と同様である。
図15のフローチャートで表される測定時間計測プログラムは予め定められた設定時間毎に実行される。S61において、測定状態にあるか否かが判定される。すなわち、固定子34と可動子36とによって部品sが把持されて、電圧が印加された状態にあるか否かが判定されるのである。測定状態にある場合には、判定がYESとなり、S62において、タイマ124によって時間が計測される。S63において、測定時間tが設定測定時間Tsに達したか否かが判定される。判定がYESである場合には、S64において、清掃要フラグがONとされ、S65において、タイマがクリアされる。
本実施例においては、実施例2における場合と同様に、装着機のメインスイッチがOFFにされた場合には、計測された測定時間が記憶部112に記憶される。次にメインスイッチがONとされた場合には、その記憶された測定時間から計測が開始される。また、図14のフローチャートで表される清掃ルーチンが実行されるようにすることができる。
なお、固定子34、可動子36によって部品sが把持された時間の累計を広義の測定時間と称することもできる。この場合には、図9Bのクランプ状態,図9Cの測定状態にある時間が計測される。
本実施例においては、制御装置100の図15のフローチャートで表される測定時間計測プログラムを記憶する部分、実行する部分、S9(図14のフローチャートで表される清掃ルーチン)を記憶する部分、実行する部分等により清掃制御装置が構成される。
本実施例においては、図16に示すように、測定装置に固定型エア供給装置59の代わりに固定型エア供給装置(以下、エア供給装置と略称する)150が設けられる。装着機のその他の部分については実施例1の装着機の構成と同様とし、図7または図12のフローチャートで表されるLCR測定プログラムが実行される。また、S9においては、図8、図8(S21を除く)または図11のフローチャートで表される清掃ルーチンが実行される。その場合において、エア供給装置150が作動させられる。また、吸着ノズル18によるエアの供給を行う必要は必ずしもない。
エア供給装置150は、エア噴出部60bに加えて、図16に示すように、可動子152に設けられたエア噴出部154を含む。エア噴出部154は、噴出通路154s、開口154aを含む。噴出通路154sは、概してy方向に、固定子34に近づくにつれて下方に向かって傾斜して伸びたものであり、開口154aは、固定子34の対向面34fに対向する。噴出通路154sは、エア通路156により、エア通路60に接続される。また、開口154aから噴出したエアは、固定子34の対向面34fの部品sを把持する頻度が高い部分RMに供給される。
本実施例においては、清掃において、エア供給装置150によって、可動子36の対向面36fと固定子34の対向面34fとの両方に向かって、それぞれ、エアが噴出させられる。それにより、対向面34f、36fに付着した異物を除去することができる。
本実施例においては、測定装置が、図17,18に示すように、清掃装置としてのワイパ装置170を含むものである。装着機のその他の部分については実施例1の装着機の構成と同様とし、図7または図12のフローチャートで表されるLCR測定プログラムが実行される。また、S9においては、図8、図8(S21を除く)または図11のフローチャートで表される清掃ルーチンが実行されるが、この場合において、エア供給装置59、吸着ノズル18によるエアの供給に加えて、または、エア供給装置59、吸着ノズル18の少なくとも一方によるエアの供給に代えてワイパ装置170を作動させることができる。
ワイパ装置170は、本体172、本体172に回転可能に保持された回転軸174、回転軸174に一体的に回転可能に保持されたロッド176、回転軸174に連結された電動モータ180等を含む。ロッド176の先端部には不織布等のワイパ178が設けられる。また、回転軸174は、電動モータ180の回転に伴って回転させられ、ワイパ178が回転させられる。本実施例において、ワイパ装置170は可動子36に取り付けられるが、固定子34に取り付けることもできる。
清掃が行われない場合には、図18の実線が示すように、ロッド176は、x、y平面内に位置し、ワイパ178は可動子36の対向面36fから離間した非作用位置にある。清掃が行われる場合には、図18の2点鎖線が示すように、ロッド176が上下方向に伸び、ワイパ178が対向面36fに接触する作用位置とされる。この作用位置において、矢印が示すように、電動モータ180によりワイパ178が往復移動させられる。それにより、対向面36fに付着した異物を除去することができる。なお、ロッド176の先端には、ワイパ178の代わりにブラシまたははけを取り付けることもできる。
測定装置は、図19に示す構造を成すものとすることができる。本装着機の制御装置100には、図20のフローチャートで表されるLCR測定プログラムが記憶されて、実行される。本装着機のその他の部分については、実施例1の装着機の構成と同様とする。
本測定装置200は、複数の測定台202を含み、複数の測定台202の各々には、それぞれ、一対または2対の電極対204が突出して設けられる。また、測定装置200は、測定台保持体206を介してごみ箱27に取り付けられる。
そして、吸着ノズル18によって部品sが保持された状態で、部品sの電極部が一対の電極対204に接触させられ、電気的特性が測定される。また、電気的特性が測定された後に、部品sはごみ箱27へ廃棄される。
なお、本実施例においては、吸着ノズル18として絶縁性を有する材料で形成された絶縁ノズルが用いられる。
本実施例においては、図20のフローチャートで表されるLCR測定プログラムが実行される。S71において、部品sの電気的特性の測定指令が出されたか否かが判定される。測定指令が出された場合には、S72において、吸着ノズル18によって、部品供給装置6によって供給された部品sがピックアップされて、一対の電極対204に接触させられる。S73において、吸着ノズル18によって部品sが保持された状態で電気的特性が測定される。その後、部品sを保持する吸着ノズル18が電極対204から離間させられる。S74において、マークカメラ23が、電極対204を構成する電極をそれぞれ撮像可能な位置へ移動させられ、それぞれの位置において、電極が撮像される。また、S75において、部品sがごみ箱27へ廃棄される。S76において、清掃ルーチンが実行され、S77において、終了処理が行われる。なお、マークカメラ23が、一対の電極対204を同時に撮像可能である場合には、一対の電極対204を同時に撮像可能な位置へ移動させられ、撮像する。
S76の清掃ルーチンを図21のフローチャートに基づいて説明する。
S81において、マークカメラ23によって撮像された画像に基づいて清掃の要否判定が行われる。清掃が必要である場合には、S82において、吸着ノズル18が電極対204を構成する2つの電極の上方へそれぞれ移動させられ、下降させられる。そして、電磁弁22vの制御により、設定時間の間、正圧が吸着ノズル18の先端部から電極に向かってそれぞれ噴出させられ、清掃が行われる。
本実施例において、制御装置100の図20のフローチャートで表されるLCR測定プログラムのS74,76(図21のフローチャートで表される清掃ルーチン)を記憶する部分、実行する部分等により清掃制御装置が構成され、S81を記憶する部分、実行する部分等により清掃要否判定部が構成される。なお、S74の撮像は、清掃ルーチンにおいて実行されるようにすることもできる。また、S74,81のステップは不可欠ではない。
以上、上記各実施例においては、部品sの電気的特性の測定に関連して清掃が行われる場合について説明したが、電気的特性の測定とは関係なく、専用に、清掃が行われるようにすることができる。例えば、吸着ノズル18によって部品が保持されることなく、装着ヘッド16が測定装置26,200へ移動させられ、清掃が行われるようにすることができる。
また、上記複数の実施例の2つ以上を互いに組み合わせて実施することができる等、その他、本開示は、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
8:ヘッド移動装置 16:装着ヘッド 8:吸着ノズル 19:マークカメラ 22:正圧源 22v:電磁弁 26:測定装置 30:本体 30a:開口 34:固定子 36:可動子 34f,36f:対向面 59:エア供給装置 60:エア通路 60b:エア噴出部 60s:噴出通路 68:エア源 73:電磁弁 100:制御装置 150:エア供給装置 154:エア噴出部 154s:噴出通路 170:ワイパ装置 200:測定装置 204:電極対
特許請求可能な態様
以下の各項に、特許請求可能な態様を記載する。
(1)部品供給装置によって供給された部品をピックアップして回路基板に装着する装着機であって、
前記部品に接触することにより、前記部品の電気的特性を測定する一対の測定子と、
前記一対の測定子のうちの少なくとも一方の測定子の清掃を行う清掃装置と、
予め定められたタイミングで、前記清掃装置を作動させる清掃制御装置と
を含む装着機。
例えば、清掃装置によって、一対の測定子の一方の清掃が行われる場合には、作業者は、その一方の測定子の清掃を行う必要性が低くなり、その分、清掃等のメンテナンス作業を軽減することができる。
また、清掃は、部品の電気的特性の測定と関連して、または、部品の電気的特性の測定と関連しないで、行われるようにすることができる。
(2)前記清掃制御装置が、前記一対の測定子によって前記部品の電気的特性の測定が行われる毎に、前記清掃装置を作動させるものである(1)項に記載の装着機。
例えば、清掃は定期的に行われるようにすることができる。
(3)前記清掃制御装置が、前記一対の測定子による前記部品の電気的特性の測定回数をカウントする測定回数カウント部を含み、前記測定回数カウント部によってカウントされた前記測定回数が予め定められた設定測定回数に達した場合に、前記清掃装置を作動させるものである(1)項に記載の装着機。
(4)前記清掃制御装置が、前記一対の測定子が前記部品の電気的特性を測定するのに要する時間の合計である測定時間を計測するタイマを含み、前記タイマにより計測された測定時間が予め定められた設定測定時間に達した場合に、前記清掃装置を作動させるものである(1)項または(3)項に記載の装着機。
測定時間は、一対の測定子が部品に接触して電圧が印加されている時間の合計としたり、一対の測定子が部品に接触している時間の合計としたりすること等ができる。
(5)当該装着機が、前記一対の測定子を撮像可能な撮像装置を含み、
前記清掃制御装置が、前記撮像装置によって撮像された画像に基づいて、前記一対の測定子の各々について、清掃の要否を判定する清掃要否判定部を備え、その清掃要否判定部によって前記一対の測定子のうちの少なくとも一方について清掃が必要であると判定された場合に、前記清掃装置を作動させるものである(1)項、(3)項、(4)項のいずれか1つに記載の装着機。
撮像装置は、装着機に固定的に設けられたものであっても、移動可能に設けられたものであってもよい。また、撮像装置は、レンズの光軸が上下方向と平行となる姿勢で取り付けたり、上下方向に対して傾斜可能に取り付けたりすること等ができる。
(6)当該装着機が、前記部品を保持する部品保持装置と、その部品保持装置を移動させる移動装置とを含み、
前記撮像装置が、前記移動装置により移動可能とされ、
前記清掃制御装置が、前記移動装置に、前記撮像装置を、前記撮像装置が前記一対の測定子の各々を撮像可能な位置に移動させ、それぞれの位置において、前記撮像装置に、前記一対の測定子の各々を撮像させる(5)項に記載の装着機。
撮像装置のレンズの視野、一対の測定子の間隔等により、撮像装置によって、一対の測定子の2つの測定子を1回の撮像で撮像可能である場合、2つの測定子をそれぞれ別個に撮像する必要がある場合等がある。前者の場合には、撮像装置は、一対の測定子の両方を撮像可能な位置へ移動させられ、一対の測定子の両方を撮像する。後者の場合には、撮像装置は、一対の測定子の一方に対応する位置へ移動させられて一方の測定子を撮像し、次に、一対の測定子の他方に対応する位置へ移動させられて他方の測定子を撮像する。
(7)前記清掃装置が、前記一対の測定子の各々の前記部品に接触する部分に付着した異物をそれぞれ除去するものである(1)項ないし(6)項のいずれか1つに記載の装着機。
測定子の部品に接触する部分には、部品のメッキ等が付着し易い。そのことから、異物にはメッキ等が該当する。
(8)前記清掃装置が、前記少なくとも一方の測定子にエアを供給するエア供給装置を含む(1)項ないし(7)項のいずれか1つに記載の装着機。
測定子に付着した異物は、エアを供給することにより除去することが可能である。エア供給装置は、測定子の部品と接触する部分に向かってエアを噴出させて、供給するものとしたり、測定子の部品と接触する部分に沿ってエアが流れるように、測定子にエアを供給するものとしたりすること等ができる。
(9)前記エア供給装置が、エア源と、一端部においてエア源に接続され、他端部が開口とされたエア通路と、そのエア通路に設けられた電磁弁とを含む(8)項に記載の装着機。
(10)当該装着機が、前記部品を保持する部品保持装置と、その部品保持装置を移動させる移動装置とを含み、
前記部品保持装置が、負圧により前記部品を保持し、正圧により前記部品を放す吸着ノズルを含み、
前記清掃制御装置が、前記移動装置に、前記吸着ノズルを前記少なくとも一方の測定子に対応する位置へそれぞれ移動させて、各々の位置において、前記正圧を前記吸着ノズルから前記少なくとも一方の測定子に供給させるものであり、
前記吸着ノズルが、前記エア供給装置の構成要素とされた(8)項または(9)項に記載の装着機。
吸着ノズルは、内部に形成されたエア通路を含み、エア通路に正圧源と負圧源とが選択的に連通させられる。
(11)前記一対の測定子が、前記部品が前記吸着ノズルにより保持された状態で、前記部品の電気的特性を測定するものであり、
前記清掃制御装置が、前記部品の電気的特性の測定の終了後、前記吸着ノズルから前記部品が放された後に、前記移動装置に、前記吸着ノズルを前記少なくとも一方の測定子の各々に対応する位置へそれぞれ移動させて、それぞれの位置において、前記正圧を前記吸着ノズルから前記少なくとも一方の測定子の各々に供給させるものである(8)項ないし(10)項のいずれか1つに記載の装着機。
部品の電気的特性の測定前、測定中においては、吸着ノズルは部品を保持する状態にあるため、清掃を行うことができない。そのため、吸着ノズルが、電気的特性の測定後、部品を放した後、次の部品の電気的特性の測定が開始される前に清掃を行うことが望ましい。また、測定後の部品はごみ箱へ廃棄される場合、基板への装着に利用される場合等がある。
(12)前記一対の測定子が、互いに接近・離間可能に設けられ、互いに接近させられることにより前記部品を把持して、前記部品の電気的特性を測定し、互いに離間させられることにより前記部品を放すものであり、
前記エア供給装置が、前記少なくとも一方の測定子に設けられ、前記一対の測定子の一方から他方に向かってエアを噴出する少なくとも1つのエア噴出部を含む(8)項ないし(10)項のいずれか1つに記載の装着機。
エア噴出部は、一対の測定子の双方に設けても、いずれか一方に設けてもよい。
(13)前記清掃制御装置が、前記一対の測定子が互いに離間した状態で、前記少なくとも1つのエア噴出部に、前記他方の測定子に向かって前記エアを噴出させるものである(12)項に記載の装着機。
(14)前記一対の測定子が、
初期状態において、互いに離間した状態にあり、
測定状態において、互いに接近させられることにより前記部品を把持して、前記電気的特性を測定し、
廃棄状態において、互いに離間させられることにより前記部品を放し、廃棄させるものである(1)項ないし(10)項、(12)項または(13)項のいずれか1つに記載の装着機。
廃棄状態において、一対の測定子の間の下方は開口とされ、廃棄通路に連通させられる。
(15)前記清掃制御装置が、前記廃棄状態において、前記清掃装置に前記少なくとも一方の測定子の清掃を行わせるものである(14)項に記載の装着機。
(16)当該装着機が、前記一対の測定子を撮像可能な撮像装置を含み、
前記清掃制御装置が、前記初期状態において、前記撮像装置に、前記一対の測定子を撮像させ、前記廃棄状態において、前記撮像装置によって撮像された画像に基づいて前記一対の測定子の各々についての前記清掃の要否を判定し、前記清掃が必要であると判定された少なくとも一方の測定子の清掃を、前記清掃装置に行わせる(14)項または(15)項に記載の装着機。
清掃の要否判定は廃棄状態において行われるようにすることができる。
(17)当該装着機が、前記一対の測定子を撮像可能な撮像装置を含み、
前記清掃制御装置が、前記廃棄状態において、前記撮像装置に前記一対の測定子の撮像を行わせ、その撮像画像に基づいて前記一対の測定子の各々についての清掃の要否を判定し、前記清掃が必要であると判定された少なくとも一方の測定子の清掃を、前記清掃装置に行わせる(14)項または(15)項に記載の装着機。

Claims (12)

  1. 部品供給装置によって供給された部品をピックアップして回路基板に装着する装着機であって、
    前記部品に接触することにより、前記部品の電気的特性を測定する一対の測定子と、
    前記一対の測定子のうちの少なくとも一方の測定子の清掃を行う清掃装置と、
    予め定められたタイミングで、前記清掃装置を作動させる清掃制御装置と
    を含む装着機。
  2. 前記清掃制御装置が、前記一対の測定子により前記部品の電気的特性が測定される毎に、前記清掃装置を作動させるものである請求項1に記載の装着機。
  3. 前記清掃制御装置が、前記一対の測定子による前記部品の電気的特性の測定回数をカウントする測定回数カウント部を含み、前記測定回数カウント部によってカウントされた前記測定回数が予め定められた設定測定回数に達した場合に、前記清掃装置を作動させるものである請求項1に記載の装着機。
  4. 前記清掃制御装置が、前記一対の測定子によって前記部品の電気的特性の測定に要する時間の累計である測定時間を計測するタイマを含み、前記タイマにより計測された測定時間が設定測定時間に達した場合に、前記清掃装置を作動させるものである請求項1に記載の装着機。
  5. 当該装着機が、前記一対の測定子を撮像可能な撮像装置を含み、
    前記清掃制御装置が、前記撮像装置によって撮像された画像に基づいて、前記一対の測定子の各々についての清掃の要否を判定する清掃要否判定部を備え、その清掃要否判定部によって前記少なくとも一方の測定子について前記清掃が必要であると判定された場合に、前記清掃装置を作動させるものである請求項1に記載の装着機。
  6. 当該装着機が、前記部品を保持する部品保持装置と、その部品保持装置を移動させる移動装置とを含み、
    前記撮像装置が、前記移動装置により移動可能とされ、
    前記清掃制御装置が、前記移動装置に、前記撮像装置を、前記撮像装置が前記一対の測定子の各々を撮像可能な位置へそれぞれ移動させ、それぞれの位置において、前記撮像装置に前記一対の測定子の各々を撮像させるものである請求項5に記載の装着機。
  7. 前記清掃装置が、前記一対の測定子の各々の前記部品に接触する部分に付着した異物を除去するものである請求項1ないし6のいずれか1つに記載の装着機。
  8. 前記清掃装置が、前記少なくとも一方の測定子にエアを供給するエア供給装置を含む請求項1ないし7のいずれか1つに記載の装着機。
  9. 当該装着機が、前記部品を保持する部品保持装置と、その部品保持装置を移動させる移動装置とを含み、
    前記部品保持装置が、負圧により前記部品を保持し、正圧により前記部品を放す吸着ノズルを含み、
    前記清掃制御装置が、前記移動装置に、前記吸着ノズルを前記少なくとも一方の測定子の各々に対応する位置へそれぞれ移動させて、それぞれの位置において、前記正圧を前記吸着ノズルから前記少なくとも一方の測定子にそれぞれ供給させるものであり、
    前記吸着ノズルが、前記エア供給装置の構成要素とされた請求項8に記載の装着機。
  10. 前記一対の測定子が、前記部品が前記吸着ノズルにより保持された状態で、前記部品の電気的特性を測定するものであり、
    前記清掃制御装置が、前記部品の電気的特性の測定の終了後、前記吸着ノズルから前記部品が放された後に、前記移動装置に、前記吸着ノズルを前記少なくとも一方の測定子の各々に対応する位置へそれぞれ移動させて、それぞれの位置において、前記正圧を前記吸着ノズルから前記少なくとも一方の測定子の各々に供給させるものである請求項9に記載の装着機。
  11. 前記一対の測定子が、互いに接近・離間可能に設けられ、互いに接近させられることにより前記部品を把持して、前記部品の電気的特性を測定し、互いに離間させられることにより前記部品を放すものであり、
    前記エア供給装置が、前記一対の測定子の少なくとも一方に設けられ、前記一対の測定子の一方から他方に向かってエアを噴出する少なくとも1つのエア噴出部を含む請求項8または9に記載の装着機。
  12. 前記清掃制御装置が、前記一対の測定子が互いに離間した状態で、前記少なくとも1つのエア噴出部に、前記他方の測定子に向かってエアを噴出させるものである請求項11に記載の装着機。
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