WO2025220132A1

WO2025220132A1 - 実装装置および取付状態判定方法

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Publication number: WO2025220132A1
Application number: PCT/JP2024/015174
Authority: WO
Inventors: 勉小川; 力茂手嶋
Original assignee: Fuji Corp
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2024-04-16
Filing date: 2024-04-16
Publication date: 2025-10-23
Anticipated expiration: 2026-10-16

Abstract

ツールを着脱可能なヘッドを備える実装装置は、ツールが取り付けられる取付部材をヘッドに対して上下方向に移動させる移動部と、取付部材に取り付けられたツールが上下方向の所定位置にある状態で、発光部からの光を受光部で受光可能に配置された光センサと、移動部によりツールが所定位置に移動した状態で、光センサの受光状態に基づいてツールの取付状態の判定処理を行う判定部と、を備える。

Description

実装装置および取付状態判定方法

　本明細書は、実装装置および取付状態判定方法について開示する。

　従来、部品を吸着するノズルを有するツールと、ツールを着脱可能なヘッドとを備える実装装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この実装装置では、ツールを取り付ける際に作動するピストン部材がヘッドに設けられており、ツールの取り付け前に開放されていたエア排出路の開口端が、ピストン部材の作動により閉塞される。このため、エア排出路のエア流量の変化に基づいて、ツールの取付状態を判定可能となっている。

特許第６４４１９５３号公報

　上述した実装装置では、ツールが傾いた状態でヘッドに取り付けられたなどにより、ピストン部材が開口端を完全に閉塞できなかったり、エア排出路に異物などが混入して通常とは異なるエア流量となったりする場合がある。それらの場合、エア流量に基づく判定だけでは、ツールが取り付けられていても判定が適切に行われず、ツールが取り付けられていないと誤判定することがある。そうなると、ヘッドの作動中にツールが他の構成品と衝突するおそれがあり、好ましくない。

　本開示は、ヘッドに着脱可能なツールの取付状態をより適切に判定することを主目的とする。

　本開示は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

　本開示の実装装置は、
　ツールを着脱可能なヘッドを備える実装装置であって、
　前記ツールが取り付けられる取付部材を前記ヘッドに対して上下方向に移動させる移動部と、
前記取付部材に取り付けられた前記ツールが上下方向の所定位置にある状態で、発光部からの光を受光部で受光可能に配置された光センサと、
　前記移動部により前記ツールが前記所定位置に移動した状態で、前記光センサの受光状態に基づいて前記ツールの取付状態の判定処理を行う判定部と、
　を備えることを要旨とする。

　本開示の実装装置では、光センサの受光状態に基づいて、ツールの取付状態をより適切に判定することができる。

実装装置１０の概略構成図。実装装置１０の制御に関する構成を示すブロック図。ヘッド３０の概略構成図。取付部材３２のクランプ部３４の概略構成図。ヘッド３０にツール６０が正常に取り付けられた様子の説明図。ヘッド３０とツール６０の斜視図。ヘッド３０とツール６０の斜視図。各光センサ５５，５７，５９の配置の一例を示す説明図。ツール取付処理の一例を示すフローチャート。ツール６０が正常に取り付けられていない様子の説明図。Ｒ軸退避状態の一例を示す説明図。ツール６０の第１位置Ｐ１の一例を示す説明図。異常停止後判定処理の一例を示すフローチャート。ツール６０の第２位置Ｐ２の一例を示す説明図。

　本開示の実施形態について図面を用いて説明する。図１は、実装装置１０の概略構成図である。図２は、実装装置１０の制御に関する構成を示すブロック図である。図３は、ヘッド３０の概略構成図である。なお、図１の左右方向がＸ軸方向であり、前後方向がＹ軸方向であり、上下方向がＺ軸方向である。

　実装装置１０は、図１に示すように、部品供給装置１２と、基板搬送装置１４と、ヘッド３０と、移動装置２０と、制御装置７０（図２参照）とを備える。部品供給装置１２は、例えばテープに所定間隔で部品を収容したリールを備えたテープフィーダであり、図示しないモータの駆動によりリールからテープを引き出して部品を供給位置に供給する。基板搬送装置１４は、例えば前後方向（Ｙ軸方向）に間隔を空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備え、図示しないモータの駆動によりコンベアベルトを駆動することにより基板Ｓを図１の左から右へと搬送する。移動装置２０は、Ｙ軸方向に沿って設けられたガイドレール２３と、ガイドレール２３に沿って移動するＹ軸スライダ２４と、Ｙ軸スライダ２４にＸ軸方向に沿って設けられたガイドレール２１と、ガイドレール２１に沿って移動するＸ軸スライダ２２とを備える。Ｘ軸スライダ２２には、ヘッド３０が取り付けられている。移動装置２０は、図示しない各モータの駆動によりＸ軸スライダ２２とＹ軸スライダ２４とを移動させることにより、ヘッド３０をＸＹ方向に移動させる。

　また、実装装置１０は、部品を吸着（採取）するノズル６５を１以上有するツール６０（オートツール）をヘッド３０に着脱可能となっている。ツールとしては、例えば、軸心線上に１本のノズル６５を有するシングルノズルツールや、円周方向に複数（例えば１２本や１６本など）のノズル６５を所定角度間隔で有するマルチノズルツール（ロータリツール）などがある。なお、ツールは、部品を吸着するノズル６５を有するものに限られず、基板Ｓに塗布される接着剤を吐出するノズル（グルーノズル）を有するグルーツールなどでもよい。実装装置１０は、これらの複数のツールをストックするためのツールステーション２６を備える。本実施形態では、ツール６０としてマルチノズルツールを例示して説明する。なお、図１では、マルチノズルツールがヘッド３０に装着され、ツールステーション２６が有する２つの収納部２６ａ，２６ｂのうち収納部２６ａが空き状態で、収納部２６ｂにシングルノズルツールが収納されている状態を示す。

　ツール６０は、ツール本体６１と、ノズルホルダ６２と、係合片６３と、ノズル６５と、切替レバー（切替片）６６と、取付凹部６７（図５参照）などを備える。ツール本体６１は、略円筒状に形成され、同一円周上に複数のノズルホルダ６２が所定間隔で設けられている。各ノズルホルダ６２は、ツール本体６１に対して上下方向に移動可能で、先端（下端）にノズル６５が交換可能に取り付けられる。係合片６３は、各ノズルホルダ６２の上端近傍に、ツール本体６１よりも水平方向において外方に突出するように設けられている。ノズルホルダ６２は、係合片６３がスプリング６４によって上方へ付勢されることで所定位置（上方位置）に位置決めされる。この係合片６３は、ツール６０がヘッド３０に取り付けられた状態で、後述するＺ２軸駆動部４３のカムフォロア４５や挟持部４６に係合し、Ｚ２軸駆動部４３の駆動によって変位することで、ノズルホルダ６２（ノズル６５）を下方に移動可能となっている。

　ノズル６５は、ツール６０がヘッド３０に取り付けられた状態で、図示しない圧力供給装置により負圧または正圧が、ノズルホルダ６２を介して供給される。ノズル６５は、供給される負圧を利用して部品を先端（下端）に吸着して保持し、供給される正圧を利用して部品の吸着を解除して基板Ｓに装着する。切替レバー６６は、各ノズルホルダ６２（ノズル６５）への供給状態（負圧を供給する状態や正圧を供給する状態など）を切り替えるためのものであり、ノズルホルダ６２の各々に対応する位置にツール本体６１よりも水平方向において外方に突出するように設けられている。この切替レバー６６は、ツール６０がヘッド３０に取り付けられた状態で、後述する切替駆動部４４の駆動によって変位することで、供給状態を切り替え可能となっている。

　取付凹部６７は、図５に示すように、ツール６０の中央上面に設けられており、ヘッド３０の後述する取付部材３２に取り付けて固定されるものである。取付凹部６７は、開口縁部に径方向内側に向けて突出する環状の爪部６７ａが形成されると共に、上面の外周縁部に、ヘッド３０の取付部材３２に設けられたピン３２ａが嵌合するピン孔６７ｂが形成されている。爪部６７ａの突出端面（内周面）の下部側は、下方から上方に向かうにつれて内径が小さくなるようにテーパ状に形成されており、ヘッド３０の後述するクランプボール３８に係合する。また、本実施形態のツール６０は、ヘッド３０に取り付けられた状態で水平方向に光路を形成するための貫通部６８が設けられている（図１２，図１４参照）。貫通部６８は、例えばツール６０の構成部材に形成された貫通孔とツール６０の構成部材同士の隙間とにより、水平方向に光が通過可能な光路を形成する。なお、貫通部６８が貫通孔を有さず、ツール６０の構成部材同士の隙間に光を通過させるものでもよい。

　ヘッド３０は、筐体３１と、取付部材３２と、各駆動部と、各センサなどを備える。筐体３１は、ヘッド３０の各構成を収容し、移動装置２０のＸ軸スライダ２２に着脱可能に取り付けられる。取付部材３２は、ヘッド３０（筐体３１）に対して上下方向に移動可能な軸部材として構成されている。取付部材３２は、下端に凹部３３が形成されており、凹部３３にクランプ部３４が設けられている。

　クランプ部３４は、取付部材３２に取り付けられるツール６０をクランプするものである。クランプ部３４は、図４に示すように、ピストン３５と、スプリング３６と、押出部材３７と、クランプボール３８と、保持部３９とを備える。ピストン３５は、有底の円筒状部３５ａと、円筒状部３５ａの上部から径方向外側に延出し凹部３３の内壁面に摺接可能なフランジ部３５ｂとを有する。このピストン３５は、円筒状部３５ａ内にスプリング３６が配設されており、凹部３３内を上下方向に移動可能である。スプリング３６は、取付部材３２の凹部３３の上底面をスプリング受けとして、ピストン３５を下方に付勢する。押出部材３７は、ピストン３５の円筒状部３５ａの下面に形成された凸部に同軸上に取り付けられた略円盤状の部材であり、ピストン３５と一体に上下方向に移動する。この押出部材３７は、上方から下方に向かうにつれて外径が小さくなるように、即ち下側が先細りとなるように側壁面がテーパ状に形成されている。保持部３９は、ピストン３５の円筒状部３５ａとクランプボール３８とを保持するように形成され、取付部材３２の下端に凹部３３を塞ぐように取り付けられている。また、保持部３９は、下部中央に有底円筒状に下方に突出し、ツール６０の取付凹部６７に嵌まるサイズに形成された取付凸部３９ａを有する。クランプボール３８は、保持部３９の取付凸部３９ａ内に保持され、取付凸部３９ａの側壁に形成された開口から外側に突出する位置と、開口内に収まる位置との間を移動可能である。このクランプボール３８は、取付凸部３９ａの周方向に複数個配設されており、各々の内側の面が押出部材３７のテーパ状の側壁面に当接可能となっている。

　このクランプ部３４では、ピストン３５の上面と凹部３３の上底面との間の空間３３ａに正圧が供給されると、上面に作用する正圧とスプリング３６の付勢力とによってピストン３５が下方位置に移動する。ピストン３５と共に移動する押出部材３７は、テーパ状の側壁面でクランプボール３８を外側に押し出すことで、クランプボール３８が取付凸部３９ａの側壁から突出する（図４，図５参照）。突出したクランプボール３８は、ツール６０の取付凹部６７における爪部６７ａのテーパ状の突出端面に係合する。これにより、ツール６０が取付部材３２にクランプされる。このため、ピストン３５の下方位置を、クランプ位置ともいう。一方、クランプ部３４では、空間３３ａへの正圧の供給が停止されて、ピストン３５のフランジ部３５ｂの下面と保持部３９の上面との間の空間３３ｂに正圧が供給されると、ピストン３５が上方位置に移動する。これにより、押出部材３７がクランプボール３８を外側に押し出す力が作用しなくなり、クランプが解除される。

　また、保持部３９には、取付部材３２のエア流路３２ｂに連通するエア流路３９ｃが形成されている。エア流路３９ｃは、ピストン３５の円筒状部３５ａを収容する保持部３９の内周面に開口端３９ｂが形成され、ピストン３５が下方位置（クランプ位置）にある状態で開口端３９ｂが閉塞される（図４参照）。また、図示は省略するが、エア流路３９ｃは、ピストン３５が上方位置にある状態で開口端３９ｂが開放される。

　ヘッド３０は、各駆動部として、図２，図３に示すように、Ｚ１軸駆動部４０と、Ｒ軸駆動部４１と、Ｑ軸駆動部４２と、Ｚ２軸駆動部４３と、切替駆動部４４などを備える。なお、各駆動部は、いずれも、モータと、モータの駆動力を伝達するギヤなどの伝達機構とにより、対象物を作動させるが、伝達機構などの詳細な説明は省略する。Ｚ１軸駆動部４０は、Ｚ１軸モータ４０ａの駆動により、取付部材３２を筐体３１に対して上下方向に移動させる。Ｒ軸駆動部４１は、Ｒ軸モータ４１ａの駆動により、取付部材３２に取り付けられたツール６０（マルチノズルツール）をその軸心線（Ｒ軸）周りに回転させることで、各ノズルホルダ６２に取り付けられているノズル６５を周方向に回転（公転）させる。Ｑ軸駆動部４２は、Ｑ軸モータ４２ａの駆動により、ツール６０の各ノズル６５を軸心線回りに回転（自転）させる。Ｚ２軸駆動部４３は、Ｚ２軸モータ４３ａの駆動により、スライダ４７を上下方向に移動させる。スライダ４７には、ノズルホルダ６２の係合片６３に上方から当接可能なカムフォロア４５と、カムフォロア４５との間で係合片６３を上下から挟むように配置された挟持部４６とが取り付けられている（図６参照）。このため、Ｚ２軸駆動部４３は、スライダ４７を移動させることで、ノズルホルダ６２およびノズル６５をツール本体６１に対して上下方向に移動させることができる。切替駆動部４４は、上下一対のカムフォロア４８が取り付けられた支持部４９（図６参照）を、切替モータ４４ａの駆動により上下方向に作動させるものである。各カムフォロア４８は、ツール６０の切替レバー６６に上方または下方から当接可能に構成されている。このため、切替駆動部４４は、支持部４９を上方または下方に作動させて、上下のいずれかのカムフォロア４８により切替レバー６６を変位させて供給状態を切り替えることができる。

　また、ヘッド３０は、図２，図３，図８に示すように、各センサとして、流量センサ５２と、クランプ用第１光センサ（以下、第１光センサ）５５と、クランプ用第２光センサ（以下、第２光センサ）５７と、ノズル用光センサ５９などを備える。流量センサ５２は、エア流路３２ｂ，３９ｃを流通するエアの流量を検出する。

　第１光センサ５５は、発光部５５ａと受光部５５ｂとを有する透過型センサとして構成されている。第１光センサ５５は、ツール６０が所定の高さ位置にある場合に、発光部５５ａから発光された赤外光やレーザ光などの光Ｌが、ツール６０の貫通部６８により形成される光路を通過して、受光部５５ｂで受光可能に配置されている。この位置は、ツール６０の係合片６３がカムフォロア４８の下方且つ近傍となる高さ位置であり、第１位置Ｐ１という。また、第２光センサ５７とノズル用光センサ５９も、同様に透過型センサとして構成されている。第２光センサ５７は、第１光センサ５５よりも上方に配置されている。第２光センサ５７は、ツール６０が第１位置Ｐ１よりも高い第２位置Ｐ２にある場合に、発光部５７ａから発光された光Ｌが、ツール６０の貫通部６８により形成される光路を通過して、受光部５７ｂで受光可能に配置されている。第２位置Ｐ２は、ツール６０の係合片６３がカムフォロア４５（挟持部４６）の下方且つ近傍となる高さ位置である。

　ノズル用光センサ５９は、第１光センサ５５よりも下方に配置されている。ノズル用光センサ５９は、ツール６０が第２位置Ｐ２よりも高い取付完了位置（通常の作業位置，図７参照）にある場合に、発光部５９ａから発光された光Ｌが、ノズルホルダ６２の下端より若干下方を通過して、受光部５９ｂで受光可能に配置されている。このため、ノズルホルダ６２にノズル６５が取り付けられている場合、ノズル用光センサ５９の発光部５９ａから発光された光Ｌは、受光部５９ｂで受光不能となる。このため、制御装置７０は、ノズル用光センサ５９の受光状態に基づいて、ノズル６５の有無を判定することができる。

　制御装置７０は、図２に示すように、ＣＰＵ７１を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７１の他に、ＲＯＭ７２とＨＤＤ７３とＲＡＭ７４と入出力インターフェース７５とを備える。これらは、バス７６を介して電気的に接続されている。制御装置７０には、各センサからの検出信号などが入出力インターフェース７５を介して入力されている。また、制御装置７０からは、部品供給装置１２や基板搬送装置１４、移動装置２０への駆動信号や、各駆動部４０，４１，４２，４３，４４への駆動信号などが入出力インターフェース７５を介して出力されている。ＨＤＤ７３は、基板Ｓの生産情報を記憶している。基板Ｓの生産情報とは、基板Ｓのどの位置にどの部品をどの順番で実装するか、そのためにどのツールを用いて部品を実装するか、部品を実装した基板Ｓを何枚作製するかなどを定めた情報をいう。

　次に、こうして構成された実装装置１０の動作、特にツール６０を取り付ける際の動作について説明する。図９は、ツール取付処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、ヘッド３０にツールが取り付けられていない状態で、制御装置７０のＣＰＵ７１により実行される。ＣＰＵ７１は、まず、移動装置２０を制御してヘッド３０をツールステーション２６において取付対象のツール６０が収納されている収納部の上方へ移動させ、Ｚ１軸駆動部４０の駆動により取付部材３２を下降させる（Ｓ１００）。

　次に、ＣＰＵ７１は、クランプ部３４のクランプによりツール６０を取付部材３２に取り付ける（Ｓ１１０）。ＣＰＵ７１は、Ｓ１１０では、取付部材３２の下降により、クランプ部３４の保持部３９の取付凸部３９ａがツール６０の取付凹部６７内に収まる状態としてから、押出部材３７を下方に移動させる。これにより、クランプボール３８が取付凸部３９ａの側壁から突出して、取付凹部６７の爪部６７ａのテーパ状の突出端面に係合する（図５参照）。これにより、ツール６０が取付部材３２に取り付けられる。なお、ツールステーション２６の収納部におけるツール６０の位置ずれや傾き、取付部材３２の位置ずれや傾きなどにより、ツール６０が確実にクランプされずに取付部材３２に取り付けられる場合もある。例えば、図１０に示すように、クランプボール３８の下部側に爪部６７ａが引っ掛かるようにクランプされ、ピン３２ａもピン孔６７ｂに挿入されていない状態で、ツール６０が取付部材３２に取り付けられることもある。

　続いて、ＣＰＵ７１は、流量センサ５２の検出状態、即ちエア流路３２ｂ，３９ｃを流通するエア流量に基づいて、ツール６０の取付状態を判定する（Ｓ１２０）。上述したように、エア流路３９ｃは、ピストン３５が下方位置に移動することで開口端３９ｂが閉塞される。このため、ツール６０が確実にクランプされて取り付けが行われれば、流量センサ５２の検出流量が変化する。ＣＰＵ７１は、こうした検出流量の変化に基づいてＳ１２０で判定したツール６０の取付状態が、正常か否かを判定する（Ｓ１３０）。

　ＣＰＵ７１は、Ｓ１３０で正常な取付状態でないと判定すると、エラー処理を実行して（Ｓ１４０）、ツール取付処理を終了する。エラー処理では、例えば実装装置１０の図示しない表示部に取付エラーが発生した旨をエラーコードやエラーメッセージなどで表示したり、警告音を報知したり、警告ランプを点灯させたりすることにより行われる。取付エラーに気付いた作業者は、エラー箇所を確認し、ツール６０やヘッド３０を適正な状態とした上で、ツール取付処理を再実行させるなどの対処を行う。

　ここで、グリスや摩耗粉などがエア流路３９ｃ（エア流路３２ｂ）に混入した場合、エアの流量の変化を適切に検出できない場合がある。このため、Ｓ１２０のように、流量センサ５２の検出状態に基づいて取付状態を判定するだけでは誤判定のおそれがある。また、図１０の状態は、確実なクランプはできていないもののピストン３５が下方位置まで下降して開口端３９ｂを塞ぐため、正常な取付状態と誤判定するおそれがある。そこで、本実施形態では、以下のように、光センサを用いて取付状態の判定を行う。

　ＣＰＵ７１は、Ｓ１３０でエア流量に基づいて取付状態が正常であると判定すると、Ｚ１軸駆動部４０の駆動によりツール６０を第１位置Ｐ１まで上昇させ（Ｓ１５０，図１２）、第１光センサ５５の受光状態に基づいて取付状態を判定する（Ｓ１６０）。第１位置Ｐ１は、上述したように、第１光センサ５５の発光部５５ａから発光された光Ｌが、ツール６０の貫通部６８により形成される光路を通過して、受光部５５ｂで受光可能な位置である。このため、ツール６０が確実にクランプされず取付部材３２に取り付けられた場合、ツール６０が傾いて貫通部６８の位置がずれるため、光路が遮られることになる。そうなると、第１光センサ５５は、受光レベルが低下した受光状態となる。ＣＰＵ７１は、こうした受光状態に基づいてＳ１６０で判定したツール６０の取付状態が正常か否か、即ち正常な取付状態であるか否かを判定する（Ｓ１７０）。

　ＣＰＵ７１は、第１光センサ５５の受光状態に基づいて、正常な取付状態でないと判定すると、エラー処理を実行して（Ｓ１４０）、ツール取付処理を終了する。一方、ＣＰＵ７１は、第１光センサ５５の受光状態に基づいて、正常な取付状態であると判定すると、第１位置Ｐ１を超えてツール６０を上方の取付完了位置まで上昇させて（Ｓ１８０）、ツール取付処理を終了する。

　なお、ＣＰＵ７１は、ツール６０を取付完了位置まで上昇させる際には、図１１に示すように、Ｒ軸の回転位置を退避位置とするＲ軸退避状態で、ツール６０を上昇させる。ここで、図１１に示すように、複数（図１１では１６個）の係合片６３のうち、隣合う２つの係合片６３ａ，６３ｂは、その間隔が他の係合片６３同士の間隔よりも広くなるように、周方向の幅が小さく形成されている。Ｒ軸退避状態は、係合片６３ａ，６３ｂの間に、挟持部４６（カムフォロア４５）が位置するように、Ｒ軸駆動部４１を制御することにより形成される。なお、切替レバー６６は、係合片６３よりも径方向外側への突出量が大きくなっている。その分、カムフォロア４８のツール６０側への突出量は、カムフォロア４５のツール６０側への突出量よりも小さくなる。このため、正常な取付状態では、ツール６０の上昇時に係合片６３が切替レバー６６用のカムフォロア４８に当接することはない。しかし、正常な取付状態でない場合には、ツール６０の傾きなどにより、係合片６３がカムフォロア４８に衝突して損傷するおそれがある。このため、本実施形態では、ツール取付処理で説明したように、第１位置Ｐ１で正常な取付状態と判定した上で、第１位置Ｐ１を超える位置にツール６０を移動させるのである。

　次に、ツール６０の取り替え中に異常停止した後の、取付状態の判定処理について説明する。図１３は、異常停止後判定処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、第１位置Ｐ１を超える位置にツール６０を移動させてから、何らかの異常が発生して上昇中のツール６０（取付部材３２）が異常停止した後に、自動復帰する際に行われる。自動復帰では、図１１に示すＲ軸退避状態とした上でツール６０を取付完了位置に移動させる必要があるが、それに先立ってツール６０の取付状態が正常であるか否かを判定するための処理である。なお、何らかの外乱により異常停止すると、ツール６０のクランプが外れて傾いている場合がある。その場合、第１位置Ｐ１までツール６０を下降させると、係合片６３が切替レバー６６用のカムフォロア４８に衝突する可能性がある。本実施形態では、そのような衝突を回避するため、以下のように、第１位置Ｐ１までツール６０を下降させずに取付状態の判定処理を行う。

　異常停止後判定処理では、ＣＰＵ７１は、Ｚ１軸駆動部４０の駆動によりツール６０を第２位置Ｐ２まで移動させ（Ｓ２００，図１４）、第２光センサ５７の受光状態に基づいてツール６０の取付状態を判定する（Ｓ２１０）。第２位置Ｐ２は、上述したように、第２光センサ５７の発光部５７ａから発光された光Ｌが、ツール６０の貫通部６８により形成される光路を通過して、受光部５７ｂで受光可能な位置である。何らかの外乱によりクランプが外れてツール６０が傾いていると、貫通部６８の位置がずれて光Ｌが遮られる。そうなると、第２光センサ５７は、受光レベルが低下した受光状態となる。ＣＰＵ７１は、こうした受光状態に基づいてＳ２１０で判定したツール６０の取付状態が正常か否かを判定する（Ｓ２２０）。

　ＣＰＵ７１は、第２光センサ５７の受光状態に基づいて、正常な取付状態でないと判定すると、エラー処理を実行して（Ｓ２３０）、ツール取付処理を終了する。Ｓ２３０は、Ｓ１４０と同様に実行される。一方、ＣＰＵ７１は、第２光センサ５７の受光状態に基づいて、正常な取付状態であると判定すると、Ｒ軸駆動部４１を制御してＲ軸退避状態とするようにツール６０を回転動作させて（Ｓ２４０）、異常停止後判定処理を終了する。こうしてツール６０の取付状態が正常であることを判定した後は、ツール６０の係合片６３が挟持部４６に衝突するのを回避しつつ、ツール６０を取付完了位置まで安全に上昇させることができるから、速やかに自動復帰させることができる。

　ここで、本実施形態の構成要素と本開示の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態のＺ１軸駆動部４０が本開示の移動部に相当し、第１光センサ５５や第２光センサ５７が光センサに相当し、ツール取付処理のＳ１５０～Ｓ１７０（第１判定処理）や異常停止後判定処理のＳ２００～Ｓ２２０（第２判定処理）を実行する制御装置７０が判定部に相当する。ノズルホルダ６２が保持体に相当し、切替レバー６６が第１突出部に相当し、係合片６３が第２突出部に相当し、カムフォロア４８が第１当接部に相当し、切替駆動部４４が第１作動部に相当し、カムフォロア４５が第２当接部に相当し、Ｚ２軸駆動部４３が第２作動部に相当する。第１光センサ５５が第１光センサに相当する。第２光センサ５７が第２光センサに相当する。エア流路３２ｂ，３９ｃがエア流路に相当し、流量センサ５２が流量センサに相当する。本実施形態では、実装装置１０の動作を説明することにより、本開示の取付状態判定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実装装置１０では、ツール６０が所定位置（第１位置Ｐ１や第２位置Ｐ２）に移動した状態で、光センサ（第１光センサ５５や第２光センサ５７）の受光状態に基づいてツール６０の取付状態の判定処理を行うから、ツール６０の取付状態をより適切に判定することができる。

　また、実装装置１０では、ヘッド３０にツール６０が取り付けられてから、係合片６３（第２レバー）がカムフォロア４８（第１当接部）の下方且つ近傍となる第１位置Ｐ１にツール６０がある状態で、第１光センサ５５の受光状態に基づく判定処理（第１判定処理）を行う。ここで、クランプ不良によりツール６０がヘッド３０に傾いて取り付けられている場合などにおいて、第１位置Ｐ１までツールを上方に移動させても、係合片６３がカムフォロア４８と衝突することはない。このため、第１位置Ｐ１で判定処理を行うことにより、係合片６３とカムフォロア４８との衝突を回避しつつツール６０の取付状態を適切に判定することができる。

　また、実装装置１０では、第１位置Ｐ１での判定処理でツール６０が正常に取り付けられている判定されたことを条件に、ツール６０を第１位置Ｐ１よりも上方に移動させるから、ツール６０を第１位置Ｐ１よりも上方に安全に移動させることができる。

　また、実装装置１０では、ツール６０が第１位置Ｐ１より上方の第２位置Ｐ２にある状態で、第２光センサ５７の受光状態に基づく判定処理（第２判定処理）を行う。このため、ツール６０を第１位置Ｐ１よりも上方に移動させた後は、ツール６０を第１位置Ｐ１まで下降させなくても、取付状態を適切に判定することができる。

　また、実装装置１０では、ツール６０が第１位置Ｐ１よりも上方に移動してから、異常停止して復帰処理が行われる際に、第２位置Ｐ２でツール６０の取付状態の判定処理を行う。ここで、異常停止後に復帰処理が行われる際には、外乱などによりツール６０が正常にクランプされていない可能性があり、ツール６０を第１位置Ｐ１まで移動させると、係合片６３や切替レバー６６とカムフォロア４８とが衝突するおそれがある。このため、第２位置Ｐ２で第２判定処理を行うことにより、そのような衝突を回避しつつツール６０の取付状態を適切に判定することができる。

　また、実装装置１０では、光センサ（第１光センサ５５や第２光センサ５７）の受光状態に基づく判定処理に先立って、流量センサ５２の検出状態に基づく判定処理が行われる。このため、流量センサ５２により取付状態が正常でないと判定できる場合に、ツール６０を第１位置Ｐ１まで上昇させるロスを回避することができる。

　なお、本開示は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本開示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。

　上述した実施形態では、流量センサ５２の検出状態に基づく判定処理を行ったが、これに限られず、ツール取付処理のＳ１２０，Ｓ１３０を省略して、流量センサ５２の検出流量に基づく判定処理を行わなくてもよい。

　実施形態では、第２光センサ５７の受光状態に基づく判定処理を、異常停止後タイミングとしたが、これに限られず、異常停止後以外のタイミングで行ってもよい。

　実施形態では、光センサとして第１光センサ５５と第２光センサ５７とを備え、ツール６０が第１位置Ｐ１よりも上方に移動した後は、第２光センサ５７の受光状態に基づく判定処理を行ったが、これに限られない。例えば、光センサとして第１光センサ５５のみを備え、第２光センサ５７の受光状態に基づく判定処理を行わなくてもよい。その場合、ツール６０が第１位置Ｐ１よりも上方に移動した後も、判定処理を行う際にはツール６０を第１位置Ｐ１に下降させて判定処理を行えばよい。ただし、衝突のおそれを回避するため、実施形態のようにするものが好ましい。

　実施形態では、係合片６３（第２突出部）がカムフォロア４８（第１当接部）の下方且つ近傍となる第１位置Ｐ１にツール６０がある状態で、第１光センサ５５の受光状態に基づく判定処理（第１判定処理）を行ったが、これに限られない。即ち、第１位置Ｐ１以外の位置にツール６０がある状態で、第１光センサ５５の受光状態に基づく判定処理を行ってもよい。また、その判定処理で取付状態を確認してから、第１位置Ｐ１より上方にツール６０を移動させたが、これに限られない。即ち、第１位置Ｐ１より上方位置など、上下方向の所定位置にツール６０が移動した状態で、発光部５５ａからの光Ｌを受光部５５ｂで検出可能に第１光センサ５５を配置して、取付状態の判定処理を行うものでもよい。ただし、衝突のおそれを回避するため、実施形態のようにするものが好ましい。

　実施形態では、光センサ（第１光センサ５５や第２光センサ５７）として透過型センサを用いたが、これに限られず、反射型センサを用いてもよい。また、クランプ部３４はクランプボール３８を用いてクランプしたが、これに限られず、Ｌ字状に屈曲したフックなどを用いてクランプするものでもよい。また、ノズル６５へのエアの供給状態の切り替えを切替レバー６６などのレバー部材で行うものに限られず、スイッチなどの他の部材で行うものでもよい。

　ここで、本開示の取付状態判定方法は、
　ツールを着脱可能なヘッドを備える実装装置において、取付部材への前記ツールの取付状態を光センサを用いて判定する取付状態判定方法であって、
　前記光センサは、前記取付部材に取り付けられた前記ツールが上下方向の所定位置にある状態で、発光部からの光を受光部で受光可能に配置されており、
　前記取付部材を前記ヘッドに対して上下方向に移動させる移動部により前記ツールが前記所定位置に移動した状態で、前記光センサの受光状態に基づいて前記ツールの取付状態の判定処理を行う、ことを要旨とする。

　本開示の取付状態判定方法は、上述した本開示の実装装置と同様に、光センサの受光状態に基づいて、ツールの取付状態をより適切に判定することができる。この実装方法において、本開示の実装装置の種々の態様を採用してもよいし、実装装置の各機能を実現するような構成やステップを追加してもよい。

　本明細書では、出願当初の請求項６の「請求項１または２に記載の実装装置」を「請求項１ないし５のいずれか１項に記載の実装装置」に変更した技術思想も開示されている。

本開示は、部品の実装処理の技術分野などに利用可能である。

　１０　実装装置、１２　部品供給装置、１４　基板搬送装置、２０　移動装置、２１，２３　ガイドレール、２２　Ｘ軸スライダ、２４　Ｙ軸スライダ、２６　ツールステーション、２６ａ，２６ｂ　収納部、３０　ヘッド、３１　筐体、３２　取付部材、３２ａ　ピン、３２ｂ　エア流路、３３　凹部、３３ａ，３３ｂ　空間、３４　クランプ部、３５　ピストン、３５ａ　円筒状部、３５ｂ　フランジ部、３６　スプリング、３７　押出部材、３８　クランプボール、３９　保持部、３９ａ　取付凸部、３９ｂ　開口端、３９ｃ　エア流路、４０　Ｚ１軸駆動部、４０ａ　Ｚ１軸モータ、４１　Ｒ軸駆動部、４１ａ　Ｒ軸モータ、４２　Ｑ軸駆動部、４２ａ　Ｑ軸モータ、４３　Ｚ２軸駆動部、４３ａ　Ｚ２軸モータ、４４　切替駆動部、４４ａ　切替モータ、４５，４８　カムフォロア、４６　挟持部、４７　スライダ、４９　支持部、５２　流量センサ、５５　クランプ用第１光センサ、５５ａ，５７ａ，５９ａ　発光部、５５ｂ，５７ｂ，５９ｂ　受光部、５７　クランプ用第２光センサ、５９　ノズル用光センサ、６０　ツール、６１　ツール本体、６２　ノズルホルダ、６３　係合片、６４　スプリング、６５　ノズル、６６　切替レバー、６７　取付凹部、６７ａ　爪部、６７ｂ　ピン孔、６８　貫通部、７０　制御装置、Ｐ１　第１位置、Ｐ２　第２位置、Ｓ　基板。

Claims

　ツールを着脱可能なヘッドを備える実装装置であって、
　前記ツールが取り付けられる取付部材を前記ヘッドに対して上下方向に移動させる移動部と、
前記取付部材に取り付けられた前記ツールが上下方向の所定位置にある状態で、発光部からの光を受光部で受光可能に配置された光センサと、
　前記移動部により前記ツールが前記所定位置に移動した状態で、前記光センサの受光状態に基づいて前記ツールの取付状態の判定処理を行う判定部と、
　を備える実装装置。
　前記ツールは、ノズルを保持する保持体と、前記ツールの外側に突出し変位により前記ノズルへの負圧の供給を切り替える第１突出部と、前記第１突出部よりも上方で前記ツールの外側に突出し前記保持体と一体的に移動する第２突出部と、を有し、
　前記ヘッドは、前記第１突出部に当接可能に配置された第１当接部を前記第１突出部を変位させるように作動させる第１作動部と、前記第２突出部に当接可能に配置された第２当接部を前記第２突出部を変位させるように作動させる第２作動部とを有し、
　前記光センサとして、前記第２突出部が前記第１当接部の下方且つ近傍となる第１位置に前記ツールがある状態で、前記発光部からの光を前記受光部で受光可能に配置された第１光センサを備え、
　前記判定部は、前記ヘッドに前記ツールが取り付けられてから、前記ツールが前記所定位置としての前記第１位置まで上方に移動した状態で、前記第１光センサの受光状態に基づいて前記判定処理としての第１判定処理を行う、
　請求項１に記載の実装装置。
　前記移動部は、前記第１判定処理で前記ツールが取り付けられていると判定されたことを条件に、前記ツールを前記第１位置よりも上方に移動させる、
　請求項２に記載の実装装置。
　前記光センサとして、前記第２突出部が前記第２当接部の下方且つ近傍となる第２位置に前記ツールがある状態で、前記発光部からの光を前記受光部で受光可能に配置された第２光センサを備え、
　前記判定部は、前記ツールが前記所定位置としての前記第２位置に移動した状態で、前記第２光センサの受光状態に基づいて前記判定処理としての第２判定処理を行う、
　請求項２または３に記載の実装装置。
　前記判定部は、前記第１判定処理後に前記ツールが前記第１位置よりも上方に移動してから、異常停止して復帰処理が行われる際に、前記第２判定処理を行う、
　請求項４に記載の実装装置。
　前記ヘッドは、前記ツールが取り付けられていない状態で開口端が開放され、前記ツールが取り付けられた状態で開口端が閉塞されるエア流路と、前記エア流路を流通するエアの流量を検出する流量センサとを有し、
　前記判定部は、前記判定処理に先立って、前記流量センサの検出流量に基づいて前記ツールの取付状態を判定する、
　請求項１または２に記載の実装装置。
　ツールを着脱可能なヘッドを備える実装装置において、取付部材への前記ツールの取付状態を光センサを用いて判定する取付状態判定方法であって、
　前記光センサは、前記取付部材に取り付けられた前記ツールが上下方向の所定位置にある状態で、発光部からの光を受光部で受光可能に配置されており、
　前記取付部材を前記ヘッドに対して上下方向に移動させる移動部により前記ツールが前記所定位置に移動した状態で、前記光センサの受光状態に基づいて前記ツールの取付状態の判定処理を行う、
　取付状態判定方法。