WO2016125285A1

WO2016125285A1 - 吸着ノズル、実装装置及び部品離脱方法

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Publication number: WO2016125285A1
Application number: PCT/JP2015/053243
Authority: WO
Inventors: 祐介土谷; 達也高須; 古市　彰
Original assignee: 富士機械製造株式会社
Priority date: 2015-02-05
Filing date: 2015-02-05
Publication date: 2016-08-11
Also published as: CN107211569A; JP6652938B2; JPWO2016125285A1; CN107211569B; EP3255970A4; EP3255970A1; US10568249B2; EP3255970B1; US20180352690A1

Abstract

吸着ノズル（３０）は、エア配管（３１）の先端部（３３）がエア配管（３１）の流路（３２）よりも面積の大きい開口部（２９）を有しており、エア配管（３１）の先端部（３３）に形成された、部品（６０）に当接する周状の接触面（３４）の一部にスリット（３７）が設けられている。この吸着ノズル（３０）では、エア配管（３１）から供給されたエアがスリット（３７）を介して流出するため、このスリット（３７）の位置を基点にして、部品（６０）の吸着状態を解除する。

Description

吸着ノズル、実装装置及び部品離脱方法

　本発明は、吸着ノズル、実装装置及び部品離脱方法に関する。

　従来、吸着ノズルとしては、下端部の吸着筒部とこれに接続された本体筒部とを備え、吸着筒部の中央部には吸引通路が形成されると共に側面には下端部まで伸びた１対のスリットが形成されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この吸着ノズルは、プリント基板への装着時に部品が吸着ノズルから離れない持ち帰り現象を極力起こらないようにすることができるとしている。

特開２００７－２６６３３１号公報

　しかしながら、上述した吸着ノズルでは、１対のスリットにより持ち帰り現象の発生を抑制することができるとしているが、部品種によっては、持ち帰り現象が起きることがあり、更なる改良が求められていた。

　本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、部品の吸着解除をより確実に行うことができる吸着ノズル、実装装置及び部品離脱方法を提供することを主目的とする。

　本発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

　本発明の吸着ノズルは、
　部品を基板に実装する実装装置に用いられる吸着ノズルであって、
　エア配管と、
　前記エア配管の先端に形成され前記エア配管側に形成されているエアの流路よりも面積の大きい開口部を有し部品に当接する先端部と、
　前記先端部の周状の接触面の一部に設けられたスリットと、
　を備えたものである。

　この吸着ノズルは、エア配管の先端部がエア配管側の流路よりも面積の大きい開口部を有しており、エア配管の先端部に形成された、部品に当接する周状の接触面の一部にスリットが設けられている。この吸着ノズルでは、エア配管から供給されたエアがスリットを介して流出するため、このスリットの位置を基点にして、部品の吸着状態を解除して部品をより確実に引き離すことができる。また、先端部は、流路よりも開口部が大きく形成されており、より外周側にスリットが形成されている。このため、エアがより外周側からスリットを介して流出するから、部品への応力をかけやすく、部品を吸着解除しやすい。したがって、この吸着ノズルでは、部品の吸着解除をより確実に行うことができる。

　本発明の吸着ノズルにおいて、前記先端部は、ドーム形状を有する前記部品のドーム部が入り込み可能な形状に形成されているものとしてもよい。この吸着ノズルでは、ドーム形状の部品を実装する際に、部品の吸着解除をより確実に行うことができる。

　本発明の吸着ノズルにおいて、前記スリットは、前記流路の断面積Ｘに対する前記スリットの開口面積Ｙの割合が４０％以上に形成されているものとしてもよい。この吸着ノズルは、部品の吸着解除時に正圧を付与した場合、部品と先端部との隙間で生じる排気と吸気の気流の発生（エジェクタ効果とも称する）をより抑制することが可能であり、部品の吸着状態の解除をより確実に行うことができる。この吸着ノズルは、特に、ドーム形状を有する部品の吸着及び吸着解除に効果的である。このとき、前記スリットは、前記流路の断面積Ｘに対する前記スリットの開口面積Ｙの割合が６０％以上に形成されていることが好ましい。この吸着ノズルは、部品の吸着状態の解除を更に確実に行うことができる。

　本発明の吸着ノズルは、前記先端部には、平面状の当接面を有する部品の該当接面が接触可能である前記接触面が形成されているものとしてもよい。この吸着ノズルは、平面状の当接面を有する部品の吸着をより確実に行うことができる。このとき、前記スリットは、前記流路の断面積Ｘに対する前記スリットの開口面積Ｙの割合が２０％以上に形成されているものとしてもよい。この吸着ノズルは、部品の吸着解除時に、エジェクタ効果をより抑制することが可能であり、部品の吸着状態の解除をより確実に行うことができる。なお、吸着時の効率を考慮すると、流路の断面積Ｘに対する前記接触面における前記スリットの面積Ｙの割合は、１２０％以下であることが好ましく、１００％以下であることがより好ましく、８０％以下であることが更に好ましい。

　本発明の吸着ノズルにおいて、前記先端部には、その内部に前記スリットと前記流路とを繋ぐテーパ面を有するテーパ部が形成されているものとしてもよい。この吸着ノズルは、テーパ面を有するテーパ部によって、より容易に、流路よりも面積の大きい開口部を形成することができる。このとき、前記テーパ部は、前記ドーム部が入り込んだときに該ドーム部と前記テーパ面とが接触しないクリアランスを設けて形成されていることが好ましい。この吸着ノズルでは、部品の吸着解除時にエジェクタ効果をより抑制することが可能であり、部品の吸着状態の解除をより確実に行うことができる。

　本発明の吸着ノズルにおいて、前記スリットは、前記接触面に１つ形成されているものとしてもよい。一般的に、吸着ノズルは、端部にスリットが複数形成されている場合に、部品の吸着解除時に正圧を付与すると、一方のスリットから排気され、他方のスリットから吸気される気流の現象（エジェクタ効果）が起きやすい。この吸着ノズルは、スリットを１つだけ設けることにより、このエジェクタ効果の発生をより抑制することが可能であり、部品の吸着状態の解除をより確実に行うことができる。

　本発明の吸着ノズルは、前記先端部の接触する当接面が、柔軟性及び／又は粘着性を有する樹脂により形成されている部品を吸着するものとしてもよい。部品の当接面が柔軟性及び／又は粘着性を有する樹脂により形成されている部品は、部品と先端部との隙間でエジェクタ効果が生じやすい。このため、本発明の吸着ノズルは、特に、当接面が柔軟性及び／又は粘着性を有する樹脂により形成されている部品の吸着解除に効果的である。

　本発明の実装装置は、
　上述したいずれかに記載の吸着ノズルを装着した実装ヘッドと、
　前記部品を吸着した前記吸着ノズルにエアを供給させることにより該部品を廃棄処理する制御部と、
　を備えたものである。

　この実装装置では、上述した吸着ノズルのいずれかを備えるため、上述した吸着ノズルと同様に、部品の吸着解除をより確実に行うことができる。なお、この実装装置は、上述した吸着ノズルのいずれかを採用すれば、その吸着ノズルに応じた効果を得ることができる。

　本発明の実装装置において、前記制御部は、前記廃棄処理を行う際に、前記部品を吸着した前記吸着ノズルに１０ｋＰａ以上の排気圧を加えるものとしてもよい。この実装装置では、上述した吸着ノズルのいずれかを備えるため、１０ｋＰａ以上の排気圧においても、部品の吸着解除をより確実に行うことができる。この排気圧は、例えば、３０ｋＰａ以上であるものとしてもよく、５０ｋＰａ以上であるものとしてもよい。また、この排気圧は、２５０ｋＰａ以下であるものとしてもよい。

　本発明の部品離脱方法は、
　前記部品を吸着した、上述したいずれかに記載の吸着ノズルにエアを供給し、前記スリットから流出するエアにより前記スリットの位置を基点に該部品を該吸着ノズルから引き離すものである。

　この部品離脱方法では、上述した吸着ノズルのいずれかを用いるため、上述した吸着ノズルと同様に、部品の吸着解除をより確実に行うことができる。なお、この部品離脱方法では、上述した吸着ノズルのいずれかを採用すれば、その吸着ノズルに応じた効果を得ることができる。

実装システム１０の一例を表す概略説明図。実装装置１１の構成を表すブロック図。ドーム部６１を有する部品６０を吸着する吸着ノズル３０の説明図。部品６０Ｂを吸着する吸着ノズル３０Ｂの説明図。吸着ノズル３０から部品６０を吸着解除する際の説明図。吸着ノズル３０Ｂから部品６０Ｂを吸着解除する際の説明図。吸着ノズル１３０から部品６０を吸着解除する際の説明図。

　本発明の好適な実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、実装システム１０の一例を表す概略説明図である。図２は、実装装置１１の構成を表すブロック図である。実装システム１０は、部品を基板Ｓに実装する処理に関する実装処理を実行するシステムである。この実装システム１０は、実装装置１１と、管理コンピュータ５０とを備えている。実装システム１０は、部品を基板Ｓに実装する実装処理を実施する複数の実装装置１１が上流から下流に配置されている。図１では、説明の便宜のため実装装置１１を１台のみ示している。なお、実装処理とは、部品を基板上に配置、装着、挿入、接合、接着する処理などを含む。また、本実施形態において、左右方向（Ｘ軸）、前後方向（Ｙ軸）及び上下方向（Ｚ軸）は、図１に示した通りとする。また、本実施形態において、吸着ノズル３０及び部品６０を用いて主として説明するが、符号を省略してその構成物を総称するものとする。例えば、部品６０，６０Ｂは、「部品」と総称し、吸着ノズル３０，３０Ｂは吸着ノズルと総称する。

　実装装置１１は、図１、２に示すように、基板搬送ユニット１２と、実装ユニット１３と、部品供給ユニット１４と、圧力付与ユニット１５と、パーツカメラ１６と、制御装置４０とを備えている。基板搬送ユニット１２は、基板Ｓの搬入、搬送、実装位置での固定、搬出を行うユニットである。基板搬送ユニット１２は、図１の前後に間隔を開けて設けられ左右方向に架け渡された１対のコンベアベルトを有している。基板Ｓはこのコンベアベルトにより搬送される。

　実装ユニット１３は、部品を部品供給ユニット１４から採取し、基板搬送ユニット１２に固定された基板Ｓへ配置するものである。実装ユニット１３は、ヘッド移動部２０と、実装ヘッド２２と、吸着ノズル３０とを備えている。ヘッド移動部２０は、ガイドレールに導かれてＸＹ方向へ移動するスライダと、スライダを駆動するモータとを備えている。実装ヘッド２２は、スライダに取り外し可能に装着されており、ヘッド移動部２０によりＸＹ方向へ移動する。実装ヘッド２２の下面には、１以上の吸着ノズル３０が取り外し可能に装着されている。実装ヘッド２２は、Ｚ軸モータを内蔵しており、このＺ軸モータによってＺ軸に沿って吸着ノズル３０の高さを調整する。また、実装ヘッド２２は、図示しない駆動モータによって吸着ノズル３０を回転（自転）させる回転装置を備え、吸着ノズル３０に吸着された部品の角度を調整可能となっている。

　部品供給ユニット１４は、複数のリールを備え、実装装置１１の前側に着脱可能に取り付けられている。各リールには、テープが巻き付けられ、テープの表面には、複数の部品６０がテープの長手方向に沿って保持されている。このテープは、リールから後方に向かって巻きほどかれ、部品が露出した状態で、吸着ノズル３０で吸着される採取位置にフィーダ部により送り出される。

　圧力付与ユニット１５は、実装ヘッド２２に負圧や正圧を与えるユニットである。圧力付与ユニット１５は、負圧供給部２４と、正圧供給部２５と、電磁弁２６とを備えている。負圧供給部２４は、真空ポンプなどを備えており、実装ヘッド２２に負圧を供給する。正圧供給部２５は、常圧の配管や加圧ポンプなどを備えており、実装ヘッド２２に正圧を供給する。電磁弁２６は、実装ヘッド２２へ負圧や正圧を供給する経路の切り替えを行う。実装ヘッド２２は、負圧供給部２４から電磁弁２６を介して供給された負圧により部品６０を吸着ノズル３０へ吸着する。また、実装ヘッド２２は、正圧供給部２５から電磁弁２６を介して供給された正圧により部品６０を吸着ノズル３０から吸着解除する。この圧力付与ユニット１５は、吸着ノズル３０に１０ｋＰａ以上の排気圧を加えるよう構成するものとしてもよい。排気圧が１０ｋＰａ以上あれば、より確実に部品６０を吸着解除することができる。圧力付与ユニット１５は、利用する部品種などに応じて設計されるが、例えば、この排気圧が３０ｋＰａ以上であるものとしてもよく、５０ｋＰａ以上であるものとしてもよい。また、この排気圧は、２５０ｋＰａ以下であるものとしてもよい。

　吸着ノズル３０は、圧力を利用して部品６０を採取するものであり、実装ヘッド２２に取り外し可能に装着されるものである。図３は、ドーム部６１を有する部品６０を吸着する吸着ノズル３０の説明図であり、図３（ａ）が斜視図、図３（ｂ）が断面図である。この吸着ノズル３０は、図３に示すように、ドーム形状を有する部品６０を吸着保持するよう構成されている。部品６０は、底面と略平行に形成された上面である当接面６２と、当接面６２から上方に形成されたドーム形状のドーム部６１とを有する。この部品６０は、ドーム部６１及び当接面６２が、柔軟性及び／又は粘着性を有する樹脂により形成されている。即ち、部品６０は、柔軟性を有する樹脂により形成されていてもよいし粘着性を有する樹脂により形成されていてもよいし、柔軟性及び粘着性を有する樹脂により形成されていてもよい。このような部品６０は、詳しくは後述するが、吸着ノズル３０からの吸着解除が困難な場合も生じる。部品６０は、例えば、光透過性を有する透明な樹脂によりドーム部６１が形成されたＬＥＤ部品であるものとしてもよい。

　この吸着ノズル３０は、エア配管３１と、先端部３３と、フランジ３９とを備えている。エア配管３１は、エアが流通する円筒型の空間である流路３２がその内側に形成されている。このエア配管３１は、実装ヘッド２２の配管に接続されており、圧力付与ユニット１５から負圧及び正圧が供給される。先端部３３は、エア配管３１の先端に形成され、部品６０に当接する部分である。先端部３３の先端には、周状の接触面３４が形成されており、この接触面３４が部品６０に当接する。周状の接触面３４には、その一部にスリット３７が設けられている。スリット３７は、先端部３３の外周側と内周側とを連通させる溝又は凹部である。この先端部３３は、流路３２よりも面積の大きい開口部２９を有している。また、先端部３３には、その内部にスリット３７と流路３２とを繋ぐテーパ面３６を有するテーパ部３５が形成されている。この吸着ノズル３０では、先端部３３は、ドーム形状を有する部品６０のドーム部６１が入り込み可能な形状に開口部２９及びテーパ部３５が形成されている。先端部３３は、開口部２９から流路３２側へ円筒型の空間を形成する円筒面３５ａが形成され、その円筒面３５ａから流路３２へテーパ面３６が形成されている。このテーパ部３５は、ドーム部６１が入り込んだときにこのドーム部６１とテーパ面３６とができるだけ接触せず、且つドーム部６１と円筒面３５ａとができるだけ接触しないようなクリアランスを設けて形成されている。吸着ノズルは、特にスリットが形成されていない場合などに、ドーム部６１と、テーパ面３６及び／又は円筒面３５ａとが接触してしまうと、部品の吸着解除ができない場合が生じうる。

　スリット３７は、流路３２の断面積Ｘに対するスリット３７の開口面積Ｙの割合（Ｙ／Ｘ×１００（％），スリット面積割合とも称する）が４０％以上に形成されているものとしてもよい。スリット面積割合が４０％以上では、部品６０の吸着解除をより確実に行うことができる。スリット３７は、スリット面積割合が６０％以上になるように形成されていることがより好ましい。なお、吸着ノズル３０は、スリット３７の開口面積Ｙが大きくなると、部品６０の吸着時の負圧が得られにくくなる。したがって、吸着時の効率を考慮すると、スリット面積割合は、１２０％以下であることが好ましく、１００％以下であることがより好ましく、８０％以下であることが更に好ましい。なお、流路３２の断面積Ｘは、エアの流通方向に直交する断面積である。また、スリット３７の開口面積Ｙは、部品６０の吸着時におけるエアが流通する有効面積（エアが流通する最小面積）である。また、スリット３７は、接触面３４に１つ形成されていることが好ましい。スリット３７は、複数形成されると、部品６０の吸着解除時に正圧を付与した場合、部品６０と先端部３３との隙間で生じる排気と吸気の気流の発生（エジェクタ効果とも称する）が起きやすくなる（後述図７参照）。スリット３７は、例えば、このエジェクタ効果が発生しにくい位置、大きさとすれば複数形成されてもよいが、１つであることがより好ましい。

　先端部３３は、エア配管３１に沿ってＺ軸方向（上下方向）に摺動可能にエア配管３１に配設されている。エア配管３１の外周には、円板状のフランジ３９が配設されている。このフランジ３９と先端部３３との間にバネ３８が配設されている。バネ３８は、先端部３３を下方に押圧している。吸着ノズル３０では、このエア配管３１、先端部３３、バネ３８により、ばね力を用いた応力緩衝機構が構成されており、吸着及び配置時の部品６０への衝撃を緩和することができる。

　また、実装ヘッド２２は、吸着ノズル３０Ｂを装着するものとしてもよい。図４は、平面状の（平坦な）当接面６２Ｂを有する部品６０Ｂを吸着する吸着ノズル３０Ｂの説明図であり、図４（ａ）が斜視図、図４（ｂ）が断面図である。この吸着ノズル３０Ｂにおいて、吸着ノズル３０と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。この吸着ノズル３０Ｂは、図４に示すように、平坦な上面を有する部品６０Ｂを吸着保持するよう構成されている。部品６０Ｂは、当接面６２Ｂが柔軟性及び／又は粘着性を有する樹脂により形成されている。部品６０Ｂは、例えば、光透過性を有する透明な樹脂により当接面６２Ｂが形成されたＬＥＤ部品であるものとしてもよい。この吸着ノズル３０Ｂは、先端部３３Ｂを備えている。先端部３３Ｂは、エア配管３１の先端に形成され、部品６０Ｂに当接する部分である。先端部３３Ｂの先端には、部品６０Ｂの平面状の当接面６２Ｂが接触可能である周状の接触面３４Ｂが形成されており、この接触面３４Ｂが部品６０Ｂに当接する。周状の接触面３４Ｂには、その一部にスリット３７Ｂが設けられている。スリット３７Ｂは、先端部３３Ｂの外周側と内周側とを連通させる溝又は凹部である。この先端部３３Ｂは、流路３２よりも面積の大きい開口部２９Ｂを有している。また、先端部３３Ｂには、その内部にスリット３７Ｂと流路３２とを繋ぐテーパ面３６を有するテーパ部３５Ｂが形成されている。この吸着ノズル３０Ｂでは、開口部２９Ｂの開口縁から流路３２へテーパ面３６が形成されたテーパ部３５Ｂを有している。スリット３７Ｂは、スリット面積割合が２０％以上に形成されているものとしてもよい。吸着ノズル３０Ｂにおいては、スリット面積割合が２０％以上では、部品６０Ｂの吸着解除をより確実に行うことができる。このスリット３７Ｂは、スリット面積割合が４０％以上になるように形成されていることが好ましく、６０％以上になるように形成されていることがより好ましい。なお、吸着ノズル３０Ｂは、スリット３７Ｂの開口面積Ｙが大きくなると、部品６０Ｂの吸着時の負圧が得られにくくなる。したがって、吸着時の効率を考慮すると、スリット面積割合は、１２０％以下であることが好ましく、１００％以下であることがより好ましく、８０％以下であることが更に好ましい。スリット３７Ｂは、例えばエジェクタ効果が発生しにくい位置、大きさとすれば複数形成されてもよいが、１つであることがより好ましい。この吸着ノズル３０Ｂは、エア配管３１、先端部３３Ｂ、バネ３８により構成される、ばね力を用いた応力緩衝機構を備える。

　パーツカメラ１６は、実装ヘッド２２に吸着された部品を撮像するものであり、基板搬送ユニット１２の前方に配置されている。パーツカメラ１６は、撮像した画像を制御装置４０へ送信する。撮像された画像は、部品の形状の異常や吸着位置の異常などの判定に用いられる。

　制御装置４０は、図２に示すように、ＣＰＵ４１を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶するＲＯＭ４２、各種データを記憶するＨＤＤ４３、作業領域として用いられるＲＡＭ４４、外部装置と電気信号のやり取りを行うための入出力インタフェース４５などを備えており、これらはバス４６を介して接続されている。この制御装置４０は、基板搬送ユニット１２、実装ユニット１３、部品供給ユニット１４、圧力付与ユニット１５及びパーツカメラ１６へ制御信号を出力し、実装ユニット１３や部品供給ユニット１４、パーツカメラ１６からの信号を入力する。この制御装置４０は、部品を吸着した吸着ノズルにエアを供給させることにより、この部品を廃棄処理する。また、制御装置４０は、この廃棄処理を行う際に、部品を吸着した吸着ノズルに１０ｋＰａ以上の排気圧を加えるものとしてもよい。

　管理コンピュータ５０は、実装システム１０の各装置の情報を管理するコンピュータである。管理コンピュータ５０は、作業者が各種指令を入力するキーボード及びマウス等の入力装置５２と、各種情報を表示するディスプレイ５４とを備えている。

　次に、こうして構成された本実施形態の実装システム１０の動作、まず、実装装置１１の実装処理について説明する。実装処理を開始すると、制御装置４０のＣＰＵ４１は、例えば、採取する部品６０に応じた吸着ノズル３０を実装ヘッド２２に装着させ、部品供給ユニット１４から部品６０を採取するよう実装ユニット１３を制御する。次に、ＣＰＵ４１は、実装ヘッド２２に吸着保持された部品６０をパーツカメラ１６に撮像させる。続いて、ＣＰＵ４１は、パーツカメラ１６の撮像結果に基づいて、部品６０の形状異常の有無や吸着位置異常の有無を判定し、これらの異常がなければ基板Ｓへ部品６０を配置させ、いずれかの異常があれば、この部品６０を所定の廃棄場所へ廃棄させる。ＣＰＵ４１は、このような処理を、基板Ｓへの部品６０の配置がすべて終了するまで繰り返し行う。

　次に、部品を廃棄する処理について説明する。図５は、吸着ノズル３０から部品６０を吸着解除する際の説明図であり、図５（ａ）が吸着保持時、図５（ｂ）が正圧付与時、図５（ｃ）が吸着解除時の図である。図６は、吸着ノズル３０Ｂから部品６０Ｂを吸着解除する際の説明図であり、図６（ａ）が吸着保持時、図６（ｂ）が正圧付与時、図６（ｃ）が吸着解除時の図である。図７は、スリットのない吸着ノズル１３０から部品６０を吸着解除する際の説明図である。制御装置４０は、吸着保持時には、圧力付与ユニット１５から吸着ノズル３０へ負圧を与えることにより、スリット３７から流路３２へエアが流通し、吸着ノズル３０が部品６０を吸着する（図５（ａ））。吸着を解除する際に、制御装置４０は、圧力付与ユニット１５から吸着ノズル３０へ正圧を与える。すると、吸着ノズル３０では、スリット３７から外部へエアが流通し、スリット３７側から部品６０が押圧され（図５（ｂ））、吸着解除される（図５（ｃ））。なお、吸着ノズル３０Ｂにおいても同様である（図６）。ここで、図７に示すように、スリットが形成されていない吸着ノズル１３０では、先端部１３３へ正圧を付与すると、先端部１３３と部品６０との間をエアが流通するが、一方で隙間からエアを吸い込む吸気状態も発生し、部品６０が自転しながら吸着ノズル１３０から外れない状態になることがある。なお、上面が平坦な部品６０Ｂでも同様である。吸着ノズル３０，３０Ｂでは、スリット３７，３７Ｂにより、このような部品と先端部との隙間で生じる排気と吸気の気流の発生（エジェクタ効果）をより抑制し、部品をより確実に吸着解除することができるのである。

　ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態のエア配管３１が本発明のエア配管に相当し、先端部３３，３３Ｂが先端部に相当し、スリット３７，３７Ｂがスリットに相当し、テーパ部３５，３５Ｂがテーパ部に相当する。また、実装ヘッド２２が実装ヘッドに相当し、制御装置４０が制御部に相当し、ドーム部６１がドーム部に相当する。なお、本実施形態では、実装装置１１の動作を説明することにより本発明の部品離脱方法の一例も明らかにしている。

　以上説明した実施形態の吸着ノズル３０によれば、エア配管３１の先端部３３がエア配管３１の流路３２よりも面積の大きい開口部２９を有しており、エア配管３１の先端部３３に形成された、部品６０に当接する周状の接触面３４の一部にスリット３７が設けられている。この吸着ノズル３０では、エア配管３１から供給されたエアがスリット３７を介して流出するため、このスリット３７の位置を基点にして、部品６０の吸着状態を解除して部品６０をより確実に引き離すことができる。また、先端部３３は、流路３２よりも開口部２９が大きく形成されており、より外周側にスリット３７が形成されている。このため、エアがより外周側からスリット３７を介して流出するから、部品６０への応力をかけやすく、部品６０を吸着解除しやすい。したがって、この吸着ノズル３０では、部品６０の吸着解除をより確実に行うことができる。なお、吸着ノズル３０Ｂも同様である。

　また、吸着ノズル３０は、先端部３３が、ドーム形状を有する部品６０のドーム部６１が入り込み可能な形状に形成されているため、ドーム形状の部品６０を実装する際に、部品６０の吸着解除をより確実に行うことができる。更に、吸着ノズル３０は、流路３２の断面積Ｘに対するスリット３７の開口面積Ｙの割合が４０％以上、より好ましくは６０％以上で形成されているため、部品の吸着解除時に正圧を付与した場合に生じうる、部品と先端部との隙間で生じる排気と吸気の気流の発生（エジェクタ効果）をより抑制することが可能である。このため、吸着ノズル３０では、部品６０の吸着状態の解除をより確実に行うことができる。吸着ノズル３０は、先端部３３の内部にスリット３７と流路３２とを繋ぐテーパ面３６を有するテーパ部３５が形成されているため、テーパ部３５によって、より容易に、流路３２よりも面積の大きい開口部２９を形成することができる。更に、テーパ部３５は、ドーム部６１が入り込んだときにドーム部６１とテーパ面３６とが接触しないクリアランスを設けて形成されているため、部品６０の吸着解除時にエジェクタ効果をより抑制することが可能であり、部品６０の吸着状態の解除をより確実に行うことができる。

　また、吸着ノズル３０Ｂは、先端部３３Ｂには、平面状の（平坦な）当接面６２Ｂを有する部品６０Ｂの当接面６２Ｂが接触可能である接触面３４Ｂが形成されているため、平坦な当接面を有する部品の吸着をより確実に行うことができる。更に、吸着ノズル３０Ｂは、スリット３７Ｂのスリット面積割合が２０％以上に形成されているため、部品６０Ｂの吸着解除時に、エジェクタ効果をより抑制することが可能であり、部品６０Ｂの吸着状態の解除をより確実に行うことができる。更にまた、吸着ノズル３０Ｂは、先端部３３Ｂの内部にスリット３７Ｂと流路３２とを繋ぐテーパ面３６を有するテーパ部３５Ｂが形成されているため、テーパ部３５Ｂによって、より容易に、流路３２よりも面積の大きい開口部２９Ｂを形成することができる。

　また、吸着ノズル３０，３０Ｂは、スリット３７，３７Ｂが接触面３４，３４Ｂに１つ形成されているため、エジェクタ効果の発生をより抑制することが可能であり、部品６０，６０Ｂの吸着状態の解除をより確実に行うことができる。更に、吸着ノズル３０，３０Ｂは、当接面３４，３４Ｂが柔軟性及び／又は粘着性を有する樹脂により形成されている吸着解除しにくい部品６０，６０Ｂを吸着、吸着解除するため、本発明を適用する意義が高い。

　また、実装装置１１は、吸着ノズル３０，３０Ｂのいずれかを備えるため、部品６０，６０Ｂの吸着解除をより確実に行うことができる。更に、実装装置１１は、吸着ノズル３０，３０Ｂを備えるため、１０ｋＰａ程度という比較的低圧範囲においても、部品の吸着解除をより確実に行うことができる。

　なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

　例えば、上述した実施形態では、先端部にはテーパ面を有するテーパ部を備えるものとして説明したが、流路よりも面積の大きい開口部を有するものとすれば特にこれに限定されず、例えば、階段状に形成し、テーパ面を有さないものとしてもよい。この吸着ノズルにおいても、より外周側に形成されたスリットから流出するエアによりスリットの位置を基点に部品を吸着ノズルから引き離すことができるため、部品の吸着解除をより確実に行うことができる。

　上述した実施形態では、スリットは接触面に１つ形成されているものとしたが、スリットのないものに比してエジェクタ効果の発生を抑制する構成であれば、２以上形成されていてもよい。

　上述した実施形態では、吸着ノズルに吸着される部品は、当接面が柔軟性及び／又は粘着性を有する樹脂により形成されているものとしたが、特にこれに限定されず、当接面が柔軟性及び／又は粘着性を有さないものとしてもよい。

　上述した実施形態では、吸着ノズルを用いて部品を廃棄する処理について説明したが、吸着ノズルに吸着された部品を吸着解除するものとすれば、廃棄する処理に限定されず、例えば、部品を基板に配置する際などとしてもよい。

　上述した実施形態では、本発明を実装装置１１として説明したが、吸着ノズルとしてもよいし、吸着ノズルにエアを供給しスリットから流出するエアによりスリットの位置を基点に部品を吸着ノズルから引き離す部品離脱方法としてもよい。

　以下には、本発明の吸着ノズルを具体的に検討した例を実施例として説明する。なお、本発明は以下の実施例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

　本実施例では、様々なスリットの開口面積を有する吸着ノズルを作成し、実装装置で部品を吸着したのち、この部品を吸着解除（廃棄）することができるかについて検討した。実装処理時の部品の吸着解除では、吸着解除する部品の近傍に存在する配置済みの部品に影響を与えないようにするため、排気圧を低くするが、ここでは、部品の廃棄を前提とし、部品の吸着解除ができればよいとして、比較的高い排気圧についても検討した。ドーム部を有するドーム型の部品を吸着する第１吸着ノズル（図３）と、平坦な当接面を有する直方体型の部品を吸着する第２吸着ノズル（図４）とを作製した。第１吸着ノズルでは、スリットを１つ形成し、流路の断面積Ｘに対するスリットの開口面積Ｙの割合（スリット面積割合）及び実装装置の排気圧は、表１に示す通りとした。第２吸着ノズルでは、スリットを１つ形成し、スリット面積割合及び実装装置の排気圧は、表２に示す通りとした。ドーム型の部品及び直方体型の部品は、ＬＥＤ部品であり、柔軟性及び粘着性を有する透明な樹脂が当接面に形成されている。このような部品は、吸着ノズルから吸着解除しにくい特性を有する。

　第１ノズルでは、表１に示すように、スリットを形成するものとすれば、部品の吸着解除ができない状態をより改善できることがわかった。しかしながら、スリット面積割合が低いと、例えば、部品の片寄りなどでスリットが塞がれ、エジェクタ効果（図７参照）が生じて吸着解除ができない場合があった。これに対して。第１ノズルでは、排気圧が１０～１０５ｋＰａの範囲において、スリット面積割合が４０％以上では吸着解除が改善され、スリット面積割合が６０％以上では完全に吸着解除できることがわかった。なお、装置構成を考慮すると、部品の吸着解除は、より低い排気圧で行われることが望ましい。同様に、第２ノズルでは、表２に示すように、スリットを形成するものとすれば、部品の吸着解除ができない状態をより改善できることがわかった。しかしながら、スリット面積割合が低いと、エジェクタ効果が生じて吸着解除ができない場合があった。これに対して。第２ノズルでは、排気圧が１０～５３ｋＰａの範囲において、スリット面積割合が２０％以上では完全に吸着解除できることがわかった。

　本発明は、部品を基板上に配置する実装装置に利用可能である。

１０　実装システム、１１　実装装置、１２　基板搬送ユニット、１３　実装ユニット、１４　部品供給ユニット、１５　圧力付与ユニット、１６　パーツカメラ、２０　ヘッド移動部、２２　実装ヘッド、２４　負圧供給部、２５　正圧供給部、２６　電磁弁、２９，２９Ｂ　開口部、３０，３０Ｂ，１３０　吸着ノズル、３１　エア配管、３２　流路、３３，３３Ｂ，１３３　先端部、３４，３４Ｂ　接触面、３５，３５Ｂ　テーパ部、３５ａ　円筒面、３６　テーパ面、３７，３７Ｂ　スリット、３８　バネ、３９　フランジ、４０　制御装置、４１　ＣＰＵ、４２　ＲＯＭ、４３　ＨＤＤ、４４　ＲＡＭ、４５　入出力インタフェース、４６　バス、５０　管理コンピュータ、５２　入力装置、５４　ディスプレイ、６０，６０Ｂ　部品、６１　ドーム部、６２，６２Ｂ　当接面、Ｓ　基板。

Claims

　部品を基板に実装する実装装置に用いられる吸着ノズルであって、
　エア配管と、
　前記エア配管の先端に形成され前記エア配管側に形成されているエアの流路よりも面積の大きい開口部を有し部品に当接する先端部と、
　前記先端部の周状の接触面の一部に設けられたスリットと、
　を備えた吸着ノズル。
　前記先端部は、ドーム形状を有する前記部品のドーム部が入り込み可能な形状に形成されている、請求項１に記載の吸着ノズル。
　前記スリットは、前記流路の断面積Ｘに対する前記スリットの開口面積Ｙの割合が４０％以上に形成されている、請求項１又は２に記載の吸着ノズル。
　前記スリットは、前記流路の断面積Ｘに対する前記スリットの開口面積Ｙの割合が６０％以上に形成されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の吸着ノズル。
　前記先端部には、平面状の当接面を有する部品の該当接面が接触可能である前記接触面が形成されている、請求項１に記載の吸着ノズル。
　前記スリットは、前記流路の断面積Ｘに対する前記スリットの開口面積Ｙの割合が２０％以上に形成されている、請求項５に記載の吸着ノズル。
　前記先端部には、その内部に前記スリットと前記流路とを繋ぐテーパ面を有するテーパ部が形成されている、請求項１～６のいずれか１項に記載の吸着ノズル。
　前記スリットは、前記接触面に１つ形成されている、請求項１～７のいずれか１項に記載の吸着ノズル。
　前記吸着ノズルは、前記先端部の接触する当接面が、柔軟性及び／又は粘着性を有する樹脂により形成されている部品を吸着する、請求項１～８のいずれか１項に記載の吸着ノズル。
　請求項１～９のいずれか１項に記載の吸着ノズルを装着した実装ヘッドと、
　前記部品を吸着した前記吸着ノズルにエアを供給させることにより該部品を廃棄処理する制御部と、
　を備えた実装装置。
　前記制御部は、前記廃棄処理を行う際に、前記部品を吸着した前記吸着ノズルに１０ｋＰａ以上の排気圧を加える、請求項１０に記載の実装装置。
　前記部品を吸着した請求項１～９のいずれか１項に記載の吸着ノズルにエアを供給し前記スリットから流出するエアにより前記スリットの位置を基点に該部品を該吸着ノズルから引き離す、部品離脱方法。