清掃方法および表面実装機
【課題】 ノズル交換を行いながら実装作業を進める一方で、ノズルに異物が付着することに因る部品の吸着ミスや実装ミスを未然に防止する。
【解決手段】 実装用ヘッド20に部品吸着用のノズルが交換可能に装着され、かつこのノズルに対してヘッド20の内部通路を通じて負圧又はエアブロー(正圧)が択一的に供給可能とされた表面実装機の清掃方法であって、前記ヘッド20に装着されているノズルを取り外して交換する直前、又は新たなノズルをヘッド20に装着した直後に、エアブローを前記内部通路に供給しつつノズルから吐出させ、該内部通路およびノズルを清掃するようにした。
【解決手段】 実装用ヘッド20に部品吸着用のノズルが交換可能に装着され、かつこのノズルに対してヘッド20の内部通路を通じて負圧又はエアブロー(正圧)が択一的に供給可能とされた表面実装機の清掃方法であって、前記ヘッド20に装着されているノズルを取り外して交換する直前、又は新たなノズルをヘッド20に装着した直後に、エアブローを前記内部通路に供給しつつノズルから吐出させ、該内部通路およびノズルを清掃するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、表面実装機において、特に、実装用のヘッドに対して部品吸着用のノズルが交換可能に設けられ、必要に応じてノズル交換ユニット等に収納された他のノズルと交換されるように構成された表面実装機に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、部品供給部と所定の作業位置に位置決めされたプリント基板とにわたって移動可能な実装用ヘッドを備え、このヘッドの先端に取付けられる部品吸着用のノズルにより部品供給部から部品を吸着してプリント基板上に実装する表面実装機が知られている。
【0003】
また、この種の表面実装機において、実装用ヘッドに対して前記ノズルを着脱可能に設けるとともに、交換用のノズルを収納したノズルステーション(ノズル交換ユニット)を実装用ヘッドの可動領域内に配設し、実装部品の種類に応じて実装作業中にノズルを交換するようにしたものも知られている(例えば特許文献1)。
【特許文献1】特開2002−246800号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
表面実装機では、ノズル先端に対して負圧供給と正圧供給とが切替え可能に構成されており、部品吸着時にノズル先端に負圧が供給される一方で、部品実装時には負圧破壊を促進すべくノズル先端に正圧が供給されている。
【0005】
ところで、上記のようにノズル先端に負圧を供給すると、その作用によりノズルが異物やホコリ等を吸引し、これがノズルやこれに通じる通路内に付着することが経験的に知られている。このような異物等の付着は、時として負圧や正圧の適正な供給を妨げ、部品の吸着ミスや実装ミスを誘発するため未然に防止する必要がある。特に、実装部品の種類に応じて実装作業中にノズルを交換するようにしたものでは、ノズルに異物が付いたまま長期間未使用の状態が続くと、当該異物がノズルに固着してしまい次回使用時に上記のようなトラブルを誘発する可能性が高くなる。
【0006】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであって、ヘッドに対してノズル交換を行いながら実装作業を進める一方で、ノズルに異物が付着することによる部品の吸着ミスや実装ミスを未然に防止できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明は、移動可能なヘッドに部品吸着用のノズルが交換可能に装着され、かつ前記ノズルに対して前記ヘッドの内部通路を通じて負圧又は正圧が択一的に供給可能とされた表面実装機のノズルの清掃方法であって、前記ノズルの交換の際に、ノズル先端部外周にエアブローするか、あるいは前記正圧としてエアブローを前記内部通路に供給しつつノズルから吐出させるかのうち少なくとも一方を実施することでノズルを清掃するようにしたものである(請求項1)。具体的には、前記ヘッドに装着されている使用済みのノズルを次のノズルに付け替える直前に(請求項2)、若しくはノズルの付け替え後、当該ノズルにより被実装部品を吸着する前に(請求項3)前記清掃を行うようにしたものである。
【0008】
この方法によると、ノズル先端部外周へのエアブローあるいはノズル内へのヘッドの内部通路を介したエアブローの少なくとも一方により、ノズル先端部外周に付着した汚れや異物、あるいはノズル内に付着した汚れや異物の一方あるいは両方が除去され、ノズルが清掃される。さらに、ヘッドの内部通路を介したエアブローの場合には、ヘッドの内部通路に付着した汚れや異物も清掃される。
【0009】
そして、このような清掃動作が、ノズル交換を契機として実施されるため、異物が付着したノズルがそのままノズルステーション等に収納されて長期間未使用の状態が続いたり、あるいは異物が付着した当該ノズル(ノズルステーション等に待機中のノズル)がそのままヘッドに装着されて次回使用されるといった事態を効果的に防止することが可能となる。
【0010】
なお、交換可能な前記ノズルを含む複数のノズルが前記ヘッドに搭載され、かつ一のノズルを使用ノズルとして前記内部通路に連通接続させ得るようにノズルの切換えが可能とされたものについては、複数の前記ノズルのうちノズル開口径が大きいものから順に前記使用ノズルとして切換えながら、各ノズルをそれぞれ使用ノズルに切換えた状態で順次前記の清掃を行うようにする(請求項4)。
【0011】
この方法によると清掃動作に伴うノズルの詰りが起き難くなる。すなわち、内部通路内の異物はノズルを通じて排出されるため、清掃開始直後、異物量が多い段階で使用ノズルとして開口径の小さいものがセットされているとノズル詰りを引き起こし易くなる。これに対して上記の方法によると、清掃開始直後の異物量が多い段階では、ノズル開口径の大きいノズルが使用ノズルとされているため、異物は難なく排出されることとなり、清掃動作に伴うノズルの詰りが有効に防止される。
【0012】
また、本発明は、移動可能なヘッドに部品吸着用のノズルが交換可能に装着される一方、交換ノズルをヘッドから切り離した状態で保持可能とする収納孔を有したノズル交換ユニットを備える表面実装機のノズルの清掃方法であって、前記収納孔に、ノズル先端部外周にエアブローするエア通路が開口し、前記収納孔に保持された交換ノズルがヘッドと切り離された状態で、そのノズルの先端部外周にエアブローすることでノズルを清掃するようにしたものである(請求項5)。
【0013】
このようにすると、ノズル交換ユニットにヘッドと切り離された状態で保持されるノズルの先端部外周へのエアブローを、ヘッド交換作業とは独立に行うことが可能となるので、交換作業のための時間が長くなることなく、ノズルの先端部外周の清掃が可能となる。
【0014】
一方、本発明に係る表面実装機は、移動可能なヘッドに部品吸着用のノズルが交換可能に搭載され、かつ前記ノズルに対して前記ヘッドの内部通路を通じて負圧又は正圧が択一的に供給可能とされた表面実装機において、前記内部通路に対して負圧、又は前記正圧としてのエアブローを択一的に供給する供給手段と、この供給手段を制御する制御手段とを備え、この制御手段が、エアブローを前記内部通路に供給しつつノズルから吐出させることにより前記内部通路およびノズルを清掃する所定の清掃動作を実行するとともに、この清掃動作を前記ヘッドにおけるノズル交換の際に実行すべく前記供給手段を制御するものである(請求項6)。
【0015】
また、別の態様による表面実装機は、移動可能なヘッドに部品吸着用のノズルが交換可能に搭載され、かつ前記ノズルに対して前記ヘッドの内部通路を通じて負圧又は正圧が択一的に供給可能とされた表面実装機において、前記内部通路に対して負圧、又は前記正圧としてのエアブローを択一的に供給する供給手段と、前記ヘッドに装着されたノズルをセットするセット部とこのセット部にセットされたノズルから吐出される前記エアブローを排気する排気通路とを備えた清掃部と、この清掃部に設けられて、セット部にセットされたノズルの先端部外周にエアを吐出するエア通路と、このエア通路に正圧としてのエアブローを供給する第2の供給手段と、前記供給手段及び第2の供給手段を制御する制御手段とを備え、この前記制御手段はさらに前記ヘッドを駆動制御し、前記清掃動作において前記清掃部にヘッドを移動させ、前記ノズルを前記セット部にセットした状態で、エアブローを内部通路かエア通路かの少なくとも一方に供給するようになっているものである(請求項7)。
【0016】
この表面実装機において、ヘッドに装着されたノズルに吸着される部品を撮像する撮像装置を有し、この撮像手段による撮像データに基づき、部品の吸着異常あるいは部品が所望の部品と異なる場合に、部品を吸着したノズルをセット部にセットした状態で、エアブローを前記内部通路か前記エア通路かの少なくとも一方に供給するようにしたことが好ましい(請求項8)。
【0017】
このようにすると、清掃部を部品廃棄部として兼用するので、コストダウンが可能となる。
【0018】
より具体的に、前記制御手段は、前記ヘッドに装着されている使用済みのノズルを次のノズルに付け替える直前に前記清掃動作を実行すべく前記供給手段を制御し(請求項9)、あるいは、前記ヘッドにおけるノズルの付け替え後、当該ノズルにより被実装部品を吸着する前に前記清掃動作を実行すべく前記供給手段を制御するものである(請求項10)。
【0019】
上記のような表面実装機によると、請求項1〜3に係る清掃方法による清掃動作が、制御手段による供給手段の制御に基づき表面実装機において自動的に実施されることとなる。
【0020】
これらの表面実装機においては、前記ヘッドに装着されたノズルをセットするセット部と、このセット部にセットされたノズルから吐出される前記エアブローを排気する排気通路とを備えた清掃部を有し、前記制御手段はさらに前記ヘッドを駆動制御し、前記清掃動作において前記清掃部にヘッドを移動させ、前記ノズルを前記セット部にセットした状態でエアブローを前記内部通路に供給するものであるのが好ましい(請求項11)。
【0021】
この構成によると、ヘッドが清掃部に配置され、セット部にノズルがセットされた状態で内部通路にエアブローが供給される。そして、ノズルから吐出されるエアブローが排気通路を通じて所定場所に排気されることとなる。
【0022】
なお、上記のような表面実装機において、交換可能な前記ノズルを含む複数のノズルを備えた回転体が前記ヘッドに設けられ、前記複数のノズルのうち一のノズルが前記回転体の回転駆動に伴い所定の使用位置に択一的に配置されるとともに、当該使用位置に配置されたノズルが前記内部通路に対して連通接続されるように構成されるものでは、前記制御手段は、さらに、前記回転体のノズルのうちノズル開口径が大きいものから順に前記使用位置にノズルを配置しながら、各ノズルがそれぞれ前記使用位置に配置された状態で前記内部通路に対してエアブローを供給すべく前記回転体および供給手段を制御するものであるのが好ましい(請求項12)。
【0023】
この構成によると、請求項4に係る清掃方法による清掃動作が、制御手段による回転体および供給手段等の制御に基づき表面実装機において自動的に実施されることとなる。
【0024】
また、本発明は、移動可能なヘッドに部品吸着用のノズルが交換可能に装着される表面実装機において、交換ノズルをヘッドと切り離した状態で保持可能な収納孔を有するノズル交換ユニットを備え、前記収納孔に、ノズル先端部外周にエアブローするエア通路が開口し、前記収納孔に保持された交換ノズルがヘッドと切り離された状態で、そのノズルの先端部外周にエアブローすることでノズルを清掃するものである(請求項13)。
【0025】
この構成によると、請求項5に係る清掃方法を好適に実施することが可能となる。
【発明の効果】
【0026】
本発明の清掃方法および表面実装機によると、エアブローによるヘッドの内部通路やノズル内の清掃が、ノズル交換を契機として実施されるため、異物が付着したノズルがそのままノズルステーションノズル等に収納されて長期間未使用の状態が続いたり、あるいは異物が付着した当該ノズル(ノズルステーションノズル等に待機中のノズル)がそのままヘッドに装着されて次回使用されるといった事態を効果的に防止することができる。従って、ノズルステーション等に対してノズルの付け替え動作を行いながら実装作業を進める一方で、ノズルに異物が付着することによる部品の吸着ミスや実装ミスを効果的に防止することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0027】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【0028】
図1および図2は、本発明に係る表面実装機(本発明に係る清掃方法が使用される)を概略的に示している。これらの図において、表面実装機(以下、実装機と略す)の基台1上には基板搬送用のコンベア2が配置されており、このコンベア2上をプリント基板3(以下、単に基板3という)が搬送されて所定の実装作業位置で停止され、図外のプッシュアップピン、基板クランプ装置等の基板保持手段により保持されるようになっている。なお、以下の説明では、コンベア2による基板3の搬送方向をX軸方向、水平面上でX軸と直交する方向をY軸方向、X軸およびY軸に直交する方向をZ軸方向として説明を進めることにする。
【0029】
コンベア2の両側には、基板3に実装する電子部品を供給するための部品供給部4が設けられている。これらの部品供給部4には、X軸方向に多数列のテープフィーダー4aが配置されている。各テープフィーダー4aには、IC、トランジスタ、コンデンサ等の小片状のチップ部品を所定間隔毎に収納保持したテープが巻回されたリールが着脱可能に装着されており、このリールからフィーダー先端の部品取出部に前記テープを間欠的に繰り出しながら、後述するヘッドユニット5により、テープに収納された部品をピックアップさせるように構成されている。
【0030】
前記基台1の上方には、さらに部品実装用のヘッドユニット5が設けられている。このヘッドユニット5は、部品供給部4から部品を吸着して基板3上に実装し得るように、一定の領域内でX軸方向およびY軸方向にそれぞれ移動可能とされている。すなわち、前記基台1には、ヘッドユニット5の支持部材11がY軸方向の固定レール7に沿って移動可能に配置され、この支持部材11上にヘッドユニット5がX軸方向のガイド部材14に沿って移動可能に支持されている。そして、Y軸サーボモータ9により駆動されるボールねじ8に支持部材11が螺合装着されることにより、支持部材11のY軸方向の移動が行われる一方、X軸サーボモータ15により駆動されるボールねじ13にヘッドユニット5が装着されることにより、ヘッドユニット5のX軸方向の移動が行われるように構成されている。
【0031】
前記ヘッドユニット5には、部品を吸着して基板3に実装するための複数の実装用ヘッド20が搭載されており、当実施形態では、2つの実装用ヘッド20がX軸方向に並んだ状態で搭載されている。
【0032】
各ヘッド20は、内部に負圧およびエアブロー(正圧)を供給するための通路を有した中空状のノズルシャフトを有しており、このノズルシャフトを介してヘッドユニット5のフレームに支持されている。そして、前記ノズルシャフトがZ軸サーボモータ(図示省略)を駆動源とする昇降機構に連結されるとともにR軸サーボモータ(図示省略)を駆動源とする回転機構にそれぞれ連結されることにより、各実装用ヘッド20がヘッドユニット5に対して上下方向(Z軸方向)へ移動するとともに、ノズルシャフト回りに回転(R軸方向の移動)するように構成されている。
【0033】
各実装用ヘッド20の先端部(下端部)には、ホルダ21を介してノズル組付ブロック22(本発明に係る回転体に相当)が組付けられている。
【0034】
ノズル組付ブロック22は、図6(a)に示すように、複数のノズル23a〜23eとノズルホルダ24とを放射状に備えた部材で、横軸(水平軸)21aを介して前記ホルダ21に回転可能に支持され、図外のブロック駆動機構により回転駆動されるようになっている。すなわち、ノズル組付ブロック22の回転によりノズル23a〜23e及びノズルホルダ24(以下、特に区別する必要がない場合にはノズル23a〜23e等という)のうち一のノズル等が選択的に所定の使用位置、具体的にはノズル等が下向きとなる位置(図6(a)ではノズルホルダ24の位置)にセットされるようになっている。
【0035】
図2に示すように、各実装用ヘッド20の前記ノズルシャフトはエジェクタ26、電磁バルブ等からなるバルブ27等を介してコンプレッサ29に連通接続されており、負圧又はエアブロー(正圧)がノズルシャフトの内部通路および前記ホルダ21の内部通路を通じて前記使用位置にセットされるノズル23a〜23e等に供給されるようになっている。
【0036】
具体的に説明すると、ノズル組付ブロック22には、ノズル23a〜23e及びノズルホルダ24にそれぞれ連通する独立の通路が形成されており、ノズル23a〜23e等のうち前記使用位置にセットされるノズル23a〜23e等の通路に対して連通するように前記ホルダ21側の内部通路が設けられている。そして、負圧供給時には、エジェクタ26に付設される排気バルブ28が開放され、この状態でコンプレッサ29からエジェクタ26にエアが供給されつつ外部排気されることにより、エジェクタ26の作用によりノズルシャフト内が吸引され、その結果、ノズルシャフトの内部通路等を通じて使用位置にあるノズル23a〜23e等に負圧が供給されることとなる。また、エアブロー(正圧)の供給時には、前記排気バルブ28が閉止され、この状態でコンプレッサ29からエジェクタ26に対してエアが供給されることによりノズルシャフト内にそのままエアが導入され、その結果、ノズルシャフトの内部通路等を通じて使用位置にあるノズル23a〜23e等にエアブローが供給されるようになっている。
【0037】
そして、テープフィーダー4aからの部品取出し時には、使用位置にあるノズル23a〜23e等の先端に負圧が供給され、この負圧により部品の吸着が行われる一方、部品実装時および不良部品の廃棄時には、使用位置にあるノズル23a〜23e等の先端にエアブロー(正圧)が供給されることにより負圧解除が促進されるとともに、このエアブローが背圧となって使用位置にあるノズル23a〜23e等からの部品の離脱が促進されるようになっている。また、後述する清掃動作時にも、ノズル23a〜23e等のうち清掃対象となるものを使用位置に位置させて、同様にエアブローが供給されることにより、実装用ヘッド20の内部通路(すなわちノズルシャフトの内部通路、ホルダ21の内部通路およびノズル組付ブロック22内の各通路等)および使用位置にあるノズル23a〜23e等の清掃が行われるようになっている。なお、図2では一方の実装用ヘッド20についてのみ負圧およびエアブロー(正圧)の供給系統を図示しているが、他の実装用ヘッド20にも同様にエジェクタ26やコンプレッサ29等が接続されており負圧の供給とエアブロー(正圧)の供給との切換えが個別に行われるよになっている。
【0038】
なお、前記バルブ27,28,47等の切換え、およびコンプレッサ29,48の駆動は後述するコントローラにより統括的に制御されるようになっており、当実施形態では、これらバルブ27,28およびコンプレッサ29等により本発明の供給手段、すなわち負圧、又は正圧としてのエアブローを択一的に供給する手段が構成され、バルブ47およびコンプレッサ48により本発明の第2の供給手段、すなわちエアー通路に正圧としてのエアブローを供給する手段が構成されている。
【0039】
ノズル組付ブロック22に搭載される前記ノズルホルダ24は、図6(a)に示すようにノズルを嵌合装着するための軸部24aと、ノズル保持用の一対の板バネ24bとを備えており、図6(b)に示すように、上記軸部24aにノズル25(以下、ノズルホルダ24に装着されるノズル(交換可能なノズル)は全て符号25を付して示す)が嵌合装着されると、該ノズル25の上端縁部25aが板バネ24bにより弾性的に挾持され、これによってノズル25を保持する一方、板バネ24bによる挾持力よりも大きな外力がノズル引き抜き方向に作用すると、ホルダ本体24からノズル25が分離されるように構成されている。
【0040】
基台1上には、さらに各実装用ヘッド20による部品の吸着状態を画像認識するための部品認識カメラ17が設けられている。部品認識カメラ17は、コンベア2と部品供給部4との間に設けられており、テープフィーダー4aからの部品取り出し後等、必要に応じてヘッドユニット5がこの部品認識カメラ17上方の所定の撮像位置に移動することにより、各実装用ヘッド20による吸着部品やノズル23a〜23e等の先端をその下側から撮像しその画像データを後記コントローラに出力するようになっている。さらに、図2に示すように、エジェクタ26からノズル23a〜23e等の先端開口に至る実装用ヘッド20の内部通路の圧力を検出する圧力センサ100が配置される。この圧力センサ100は、圧力検出データを後記コントローラに出力するようになっている。
【0041】
さらに基台1上には、コンベア2と部品供給部4の中間領域に、実装用ヘッド20(ノズルホルダ24)に対する交換用のノズル25を収納したノズル交換ユニット18が設置されるとともに、このノズル交換ユニット18の直ぐ側方に、不良部品の廃棄ボックス19が設けられている。
【0042】
図3〜図5は、ノズル交換ユニット18を概略的に示している。これらの図に示すように、ノズル交換ユニット18は、大きさや形状の異なる各種のノズル25を収納、保持するための複数の収納孔31を備えた平面視矩形のノズル保持部30と、このノズル保持部30の上面にスライド可能に積層され、かつ各収納孔31に対応する複数の挿通孔33を備えたクランプ板32とを有している。
【0043】
クランプ板32は、図3(a)に示すように、各挿通孔33がそれぞれ収納孔31に合致するクランプ解除位置と、各挿通孔33が各収納孔31に対して一定量ずれたクランプ位置(図3(b)に示す位置)とに亘って移動可能となるようにガイド35に沿ってスライド可能に設けられており、前記クランプ位置にクランプ板32が配置されると、挿通孔33の周縁部が収納されているノズル25の鍔部25bの上側に被さるようになっている(図6(a)参照)。
【0044】
クランプ板32には、その移動方向(Y軸方向)における両端部下面(図4では左右両端部下面)に連結板36が取付けられている。この連結板36は、上記ノズル保持部30に形成された切欠部30aを介してノズル保持部30の下方に突出し、ノズル保持部30の下面に固定された復動型のエアシリンダ37のロッド37a,37bにそれぞれ連結されている。つまり、エアシリンダ37の往復移動によりクランプ板32がクランプ位置とクランプ解除位置とに変位するようになっている。
【0045】
ここで、ノズル交換ユニット18におけるノズル交換、つまり実装用ヘッド20の前記ノズルホルダ24に対するノズル25の脱着動作について説明すると次の通りである。
【0046】
ノズルホルダ24へのノズル25の装着時には、まず、ノズル組付ブロック22の回転によりノズルホルダ24が上記使用位置にセットされ、この状態で、図6(a)に示すように、実装用ヘッド20がノズル交換ユニット18の上方に配置される。そして、上記エアシリンダ37の作動によりクランプ板32がクランプ解除位置にセットされた後、実装用ヘッド20が下降し、挿通孔33を通じてノズルホルダ24がノズル保持部30の所定の収納孔31に挿入される。これにより収納孔31内に収納されているノズル25にノズルホルダ24の軸部24aが挿入され、図6(b)に示すように、ノズルホルダ24にノズル25が結合される。この際、実装用ヘッド20の下降に伴い、板ばね24bがノズル25によって押し拡げられ、軸部24aが完全にノズル25内に挿入されると、ノズル25の上端縁部25aが板バネ24bにより弾性的に挾持され、これによりノズルホルダ24に対してノズル25が保持される。そして、ノズル25の結合後、実装用ヘッド20が上昇することにより、ノズルホルダ24にノズル25が装着された状態でノズル交換ユニット18からノズル25が取出されることとなる。
【0047】
一方、ノズルホルダ24に装着されたノズル25の取外し時には、まず、実装用ヘッド20がノズル交換ユニット18の上方に配置されるとともに、クランプ板32がクランプ解除位置にセットされ、この状態で、実装用ヘッド20の下降に伴いノズル25がノズル保持部30の空の収納孔31、つまり当該ノズル25を収納すべき空の収納孔31に挿入される。そして、クランプ板32がクランプ位置に切換えられた後、実装用ヘッド20が上昇する。このようにするとノズル25の鍔部25bがクランプ板32に係合してノズル25の抜出が阻止され、ノズル25がノズルホルダ24から分離されて収納孔31内に残され、その結果、ノズル25がノズルホルダ24から取外されることとなる。
【0048】
ノズル交換ユニット18には、さらに実装用ヘッド20の内部通路(ノズルシャフトの内部通路、ホルダ21の内部通路およびノズル組付ブロック22内の各通路等)およびノズル23a〜23e等の清掃を行うための本発明に係る清掃部40が設けられている。
【0049】
すなわち、上記ノズル保持部30の四隅部分には、図3〜図5に示すように、クランプ板32よりも上方に隆起し、かつ端面が略平坦に形成された突出部30bが設けられ、これら突出部30bに、それぞれ上向きに開口するノズル挿入孔42が設けられている。
【0050】
これらのノズル挿入孔42は、図7に示すように、小型部品用の先細ノズル(図6に示すノズル23b,23c等;以下、必要な場合には先細ノズル23b等という)を挿入することができる一方で、広口ノズル(図6に示す23a,23d,23e等;以下、必要な場合には広口ノズル23a等という)については、図8に示すように、当該ノズルを突出部30bの端面に当接させることによりノズル開口がノズル挿入孔42と通じるようにその孔径が設定されている。なお、当実施形態では、先細ノズル23b等についてはこのノズル挿入孔42が本発明のセット部となり、広口ノズル23a等については突出部30bの上端面が同セット部に相当する。
【0051】
各ノズル挿入孔42は、ノズル保持部30を上下方向に貫通して設けられており、ノズル保持部30の下面に連結される排気ホース43(排気通路)を介してフィルタ44および消音器45に連通接続されている。つまり、図7に示すように先細ノズル23b等(図7ではノズル25)をノズル挿入孔42に挿入した状態、あるいは図8に示すように、広口ノズル23a等(図8ではノズル23e)を突出部30b端面に当接させた状態で、エアブローを実装用ヘッド20の内部通路に供給することにより、ノズルシャフトの内部通路、ホルダ21の内部通路およびノズル組付ブロック22内の各通路、あるいは各ノズル23a〜23e等の内部に付着した汚れや異物をエアブローの作用によりノズル先端から吐出させつつ前記フィルタ44によって捕捉、回収するようになっている。
【0052】
また、上記ノズル保持部30には、図7に示すように、各ノズル挿入孔42の途中部分に開口するエア通路46が設けられており、これらエア通路46が、バルブ47およびフィルタ(図示せず)等を介してコンプレッサ48に接続されている。これにより先細ノズル23b等の清掃時には、エア通路46を通じてノズル23b等の外側からエアブローが与えられるようにようになっている。
【0053】
上記のように構成された実装機は、図示を省略するが、論理演算を実行する周知のCPU、そのCPUを制御する種々のプログラムなどを予め記憶するROMおよび装置動作中に種々のデータを一時的に記憶するRAM等から構成されるコントローラ(本発明の制御手段に相当)を有しており、一連の実装動作におけるヘッドユニット5の駆動(ノズル組付ブロック22の駆動、およびノズル23a〜23e等への負圧、エアブロー(正圧)の供給切換えを含む)、ノズル交換ユニット18の駆動(ノズル挿入孔42へのエアブローの供給停止を含む)、あるいは部品認識カメラ17による部品認識処理等は全てこのコントローラにより統括的に制御されるようになっている。
【0054】
以下に、このコントローラの制御に基づく実装動作の一例について図9のフローチャートを用いて説明する。なお、以下の説明では、各実装用ヘッド20のノズルホルダ24には、予めノズル25が装着しているものとする。
【0055】
実装動作が開始されると、コンベア2の駆動により基板3が搬入され、基板保持手段により所定の実装作業位置に位置決めされる(ステップS1)。
【0056】
そして、各実装用ヘッド20のノズルホルダ24に装着されているノズル25の交換が必要か否かが判断される(ステップS2)。ここで、YESと判断された場合には、さらに清掃タイミングか否かが判断される(ステップS15)。清掃タイミングか否かの判断は、例えば図外のカウンタによる実装回数(実装点数)のカウントに基づき行われ、当該カウント値が設定値を超えている場合には清掃タイミングと判断される。
【0057】
ステップS15でYESと判断された場合には、ステップS16に移行されてノズル清掃プログラムが実行される(ステップS16)。
【0058】
図10は、ステップS16におけるノズル清掃プログラム実行のサブルーチンを示すフローチャートである。
【0059】
この処理が開始されると、まず、ヘッドユニット5の移動に伴いノズル交換ユニット18の最寄りの清掃部40の上方に実装用ヘッド20が配置されるとともに、この移動中、必要に応じてノズル組付ブロック22が回転駆動されることにより、ノズル23a〜23e,25のうちノズル開口径が最も大きいものが使用位置にセットされる(ステップS21)。そして、使用位置にセットされているノズル23a〜23e,25が実装用ヘッド20の下降に伴いノズル挿入孔42に挿入、若しくは突出部30bに当接される(ステップS22)。その後、バルブ27,28の切替えに応じてコンプレッサ29で生成されるエアブローが実装用ヘッド20の内部通路に供給されるとともに、このエアブローの供給と遮断とが一定の間隔で所定回数だけ断続的に繰替えされる(ステップS23〜S25)。これによりノズルシャフトの内部通路、ホルダ21の内部通路、ノズル組付ブロック22内の通路および使用位置のノズル23a〜23e,25の内部に付着した汚れや異物がエアブローの通気により除去され、ノズル23a〜23e,25からノズル挿入孔42内に吐出されつつ前記フィルタ44によって回収されることとなる。この際、エア通路46を通じてノズル挿入孔42内にエアブローが供給されることにより、ノズル23bに対してその外側からもエアブローが与えられる。これにより、ノズル23a〜23e,25の先端部外周(ノズル下端面やノズル先端部の側面)に付着した汚れや異物などが除去され、同様に前記フィルタ44によって回収される。
【0060】
ノズル等の清掃が終了すると、実装用ヘッド20の上昇に伴いノズル23a〜23e,25がノズル挿入孔42から引出され、若しくは突出部30bから引き離され、その後、未清掃ノズルの有無が判断される(ステップS26,S27)。
【0061】
そして、ここでYESと判断されると、ノズル組付ブロック22が回転駆動されて次のノズル23a〜23e,25、具体的には次にノズル開口径が大きいノズル23a〜23e,25が使用位置にセットされ、その後、ステップS22に移行される(ステップS28)。
【0062】
こうしてステップS22〜ステップS28が繰り返されることにより、実装用ヘッド20毎に、ノズルシャフトの内部通路及びホルダ21の内部通路の清掃が行われるとともに、ノズル開口径が大きいノズル23a〜23e,25から順に当該ノズル23a等の清掃及びノズル組付ブロック22内の通路の清掃が順次行われ、最終的にステップS27でNOと判断されると、当該サブルーチンの処理を終了する。
【0063】
図9に戻って、ノズル清掃等(ノズル清掃プログラム)が終了すると、ノズル交換ユニット18との間でノズルホルダ24に装着されるノズル25の交換が行われる(ステップS17)。具体的なノズル25の交換動作は上述した通りであり、ここでは説明を省略する。
【0064】
こうして片方の実装用ヘッド20についてノズル交換が完了すると、他方の実装用ヘッド20についてもノズル交換が必要か否かを判断し(ステップS18)、必要な場合には同様にしてノズル交換を実施した後、ステップS4に移行する。
【0065】
ステップS2においてNOと判断された場合(ノズル交換が不要と判断された場合)には、ステップS3に移行され、ここでノズル詰りチェックの要否判断が行われる。ノズル詰りの要否の判断は、例えば図外のカウンタによりカウントされる実装回数(実装部品点数)に基づき行われ、当該カウント値が設定値を超えている場合にノズル詰りチェックが必要と判断される。
【0066】
ステップS3でYESと判断された場合には、実装用ヘッド20が上記部品認識カメラ17の上方に配置され、ノズル組付ブロック22の回転に伴い各ノズル23a〜23e,25のノズル先端の撮像が順次行われ、当該画像データに基づきノズル先端部外周への汚れや異物の付着が調べられ、かつ圧力センサ100による圧力データに基づくノズル詰まりが調べられる(ステップS4)。なお、ステップS15〜S18の処理を経由した直後のステップS4の処理では、ノズルホルダ24に新たに装着されたノズル25についてのみノズル先端の撮像が行われてノズルの汚れやノズル詰まりが調べられる。これは、他のノズル23a〜23eについては、ステップS16の処理で既にノズル清掃が実施されているため、ノズル詰り等が発生している可能性が低いためである。
【0067】
そして、ノズル詰り等の有無判別が行われ、ここで何れかのノズル23a〜23e,25にノズル詰り等が発生していると判断された場合には(ステップS5でYES)、ノズル清掃プログラムが実行されてステップS7に移行される(ステップS6)。ステップS6での処理は、ノズル詰り等が生じているノズル23a〜23e,25に対してのみエアブローによる清掃を行う以外、具体的な動作はステップS16のサブルーチン(図10のフローチャート)と同様にして行われる。なお、実装用ヘッド20の内部通路やノズル内等の各部内部通路の詰まりは、ノズル23a〜23e,25の先端部に部品が吸着されていない状態で負圧あるいは正圧を負荷した場合における圧力センサ100による圧力検出データにより判断することができる。負圧を付加した場合における負圧検出値が、ある幅の所定値より小さい(絶対圧では大きい)場合には、圧力センサ100が取付けられる位置よりエジェクタ26側の内部通路に詰まりがあり、負圧検出値がある幅の所定値より大きい場合には、圧力センサ100によりノズル23a〜23e,25等側の内部通路に詰まりがある、として検知することができる。また、正圧を付加した場合における正圧検出値が、ある幅の所定値より小さい場合には、圧力センサ100が取付けられる位置よりエジェクタ26側の内部通路に詰まりがあり、正圧検出値がある幅の所定値より大きい場合には、圧力センサ100によりノズル23a〜23e,25等側の内部通路に詰まりがある、として検知することができる。
【0068】
これに対してステップS3,S5でNOと判断された場合には、ヘッドユニット5が部品供給部4に移動し、各実装用ヘッド20の昇降動作に伴いテープフィーダー4aから部品が取出される(ステップS7)。この際、ノズル組付ブロック22が回転駆動されることにより対象部品に対応したノズル23a〜23e,25が使用位置にセットされ、その後、前記バルブ27,28の切替えに応じて実装用ヘッド20の内部通路を通じてノズル23a〜23e,25の先端に部品吸着用の負圧が供給される。これによりノズル23a〜23e,25による部品の吸着が行われる。
【0069】
部品の吸着が完了すると、次いでヘッドユニット5が部品認識カメラ17上に移動することにより吸着部品が撮像され、その画像データに基づき部品の認識が行われる(ステップS8)。
【0070】
そして、この部品認識に基づき、ノズル23a〜23e,25に対する部品の吸着ずれが調べられるとともに、当該吸着部品が欠損等を伴う不良部品か、あるいは所望の部品でないか否かの判断が行われる(ステップS9)。ここで、NOと判断された場合には、ステップS12に移行され、後述するように吸着部品の基板3上への実装が行われる。
【0071】
これに対してステップS9でYESと判断された場合、すなわち吸着部品が不良部品か不適正な部品の不良部品等と判断された場合には、ステップS10に移行されて部品廃棄プログラムが実行される(ステップS10)。
【0072】
図11は、ステップS10における部品廃棄プログラム実行のサブルーチンを示すフローチャートである。
【0073】
この処理では、まず不良部品等を吸着しているノズルが広口ノズル23a等であるか否かが判断され、ここでYESと判断されると、ヘッドユニット5の移動に伴い実装用ヘッド20が前記廃棄ボックス19の上方に配置される(ステップS39)。そして、前記バルブ27,28の切換えに応じて広口ノズル23a等への負圧の供給が停止され、これにより当該広口ノズル23a等に吸着されている不良部品等が廃棄ボックス19内に廃棄され(ステップS40)、その後、ステップS38に移行される。
【0074】
これに対してステップS31でNOと判断されると、すなわち不良部品等を吸着しているノズルが、小型部品を吸着する先細ノズル23b等であると判断された場合には、ヘッドユニット5の移動により、実装用ヘッド20がノズル交換ユニット18の最寄りの清掃部40上方に配置され、当該実装用ヘッド20の下降に伴い先細ノズル23b等が吸着部品と共にノズル挿入孔42に挿入される(ステップS32,33)。
【0075】
その後、バルブ27,28の切替えに応じて先細ノズル23b等への負圧の供給が遮断されるとともに、これと同時に実装用ヘッド20の内部通路を通じて当該先細ノズル23b等にエアブロー供給され、さらにこのエアブローの供給と遮断とが一定の間隔で所定回数だけ断続的に繰替えされる(ステップS34〜S36)。これにより負圧解除が促進されるとともに、このエアブロー(正圧)が、先細ノズル23b等から部品が離脱する際の背圧として作用し、部品の吸着状態が速やかに解除されて当該不良部品等がノズル挿入孔42を通じて前記フィルタ44内に廃棄されることとなる。この際、エア通路46を通じてノズル挿入孔42内にエアブローが供給され、先細ノズル23b等の外側からエアブローが与えられることにより当該先細ノズル23b等からの部品の離脱が促進される。
【0076】
部品廃棄が終了すると、実装用ヘッド20の上昇に伴い先細ノズル23b等がノズル挿入孔42から引出され、未清掃ノズルの有無が判断される(ステップS37,S38)。
【0077】
ここでYESと判断されると、他方の実装用ヘッド20に吸着された不良部品等を廃棄すべくステップS31に移行され、ステップS32〜S37の処理、又はステップS39,S40の処理が繰り返し実施される。そして、最終的にステップS38でNOと判断されると、当該サブルーチンの処理を終了する。
【0078】
図9に戻って、不良部品等の廃棄(部品廃棄プログラム)が終了すると、各実装用ヘッド20に実装用の部品が残っているか否かが判断され、ここでYESと判断されると、当該部品が基板3に実装される(ステップS11,S12)。
【0079】
具体的には、ヘッドユニット5が基板3上の実装位置に移動した後、実装用ヘッド20が昇降駆動され、この際、当該ヘッド20が下降端位置に達する所定のタイミングでバルブ27,28が切換えられることよりノズル23a〜23e,25への負圧の供給が停止されるとともに、エアブロー(正圧)の供給が微小時間だけ行われる。これによりノズル23a〜23e,25による部品の吸着状態が速やかに解除されて基板3上に部品が実装されることとなる。
【0080】
部品の実装が完了すると、他に当該基板3に実装する部品が残されているか否かが判断され、ここでYESと判断されるとステップS2に移行される。これに対して、ステップS13でNOと判断された場合には、コンベア2の駆動により当該基板3が次工程に搬出され(ステップS14)、これにより当該基板3に対する一連の部品実装動作が終了することとなる。
【0081】
以上のような実装機によると、上述のように、実装用ヘッド20の可動領域内に設けられる清掃部40に所定のタイミング(そのノズル23a〜23e,25の実装回数が所定回数に到達したタイミング、実装用ヘッド20の内部通路等の各部内部通路の詰まりが検知されたタイミング、ノズル23a〜23e,25の先端部に汚れや異物が検知されたタイミングあるいはノズル25の交換タイミング等)で実装用ヘッド20を移動させ、ここで実装用ヘッド20の内部通路(すなわちノズルシャフトの内部通路、ホルダ21の内部通路およびノズル組付ブロック22内の各通路等)を通じてノズル23a〜23e,25にエアブロー(正圧)を供給することにより、当該内部通路およびノズル23a〜23e,25の清掃、つまり内部通路等に付着した汚れや異物等の除去を行うように構成されているので、当該異物等により負圧等の供給が妨げられることによる部品の吸着ミスや実装ミスの発生を効果的に防止することができる。また、ノズル23a〜23e,25の先端部に付着した汚れや異物等の除去を行うようにも構成されているので、先端部への正しい部品吸着ができ、吸着ミスや実装ミスの発生を防止することができる。
【0082】
特に、この実装機では、ノズル交換ユニット18内のノズル25については、使用後、当該ノズル25をノズル交換ユニット18に戻す前に必ず清掃を行うようになっているので(図9のステップS2,S15〜S18)、異物等が付着したノズル25がそのままノズル交換ユニット18に収納されるといった事態を有効に防止することができる。その上、当該ノズル25(ノズル交換ユニット18に収納されているノズル25)については、実装用ヘッド20への装着直後、常にノズル先端を画像認識し、ノズル先端に汚れや異物が付着している場合にはエアブローによる清掃を行うようになっているので、仮に異物等が付着したままのノズル25がノズル交換ユニット18に戻された場合であっても、次回使用前に当該異物等を除去することが可能となる。つまり、ノズル交換ユニット18内のノズル25については、ノズル交換を契機として、ノズル25の使用後、および使用前(必要な場合のみ)の双方で清掃が行われるため、次回ノズル25を使用する時(部品吸着時)には異物等の付着を伴わない適正な状態で実装作業を始めることが可能となる。そのため、ノズル交換ユニット18内の交換用のノズル25については、それらの使用頻度に拘わらず、異物等の付着による部品の吸着ミスや実装ミスの発生を有効に防止することができる。
【0083】
しかも、ノズル清掃時(ステップS16の処理時)には、ノズル開口径が大きいノズル23a〜23e,25から順に清掃を進めるように構成されているため、清掃によりノズル詰りを誘発するといった弊害を回避きるという利点もある。すなわち、ノズル開口径が小さいものから順に清掃を行うようにしてもよいが、この場合、実装用ヘッド20の内部通路の異物はノズルを通じて排出されるため、清掃開始直後、異物量が多い段階でノズル開口径が小さいものが使用位置にセットされていると当該異物がノズルに詰ることが考えられる。これに対して上記実施形態のようにノズル開口径が大きいものから順に清掃を行う場合には、清掃開始直後の異物量が多い段階ではノズル開口径の大きいものが使用位置にセットされているため、異物は難なくノズルを通じて排出されることとなる。従って、ノズル詰りといった弊害を有効に回避しつつノズル等の清掃を適切に行うことができる。
【0084】
さらに、この実装機では、ノズル交換ユニット18のノズル保持部30に清掃部40を設けているので、清掃部40を独立に配置するものと比べ、スペースを小さくできるとともに、コストを低減することができる。また、ノズル交換のタイミングを利用してノズル等の清掃を行うに際し、ノズル清掃等を行いながらも実装用ヘッド20の移動量としては、ほぼノズル交換のための移動量だけで済み、実装用ヘッド20のトータル的な移動距離を抑えることができる。従って、ノズル清掃等に伴うタクトタイムのロスを最小限に抑えることができ、その結果、実装動作を効率的に進めることができるようになる。
【0085】
また、この実装機では、実装用ヘッド20に搭載されるノズル23a〜23e,25のうち、先細ノズル23b等の清掃をノズル挿入孔42に挿入した状態で行う場合には、ノズル挿入孔42に連通する横穴(エア通路46)を介してエアブローを先細ノズル23bの外側からも与えるようにしているので、ノズル内部のみならず、例えばノズル先端やその周面に付着する異物等についても好適に除去することができる。
【0086】
さらに、この実装機では、吸着部品の画像認識により不良部品が見つかった場合であって、かつ当該部品が先細ノズル23b等による吸着部品(小型部品)の場合には、先細ノズル23b等を吸着部品と共に清掃部40のノズル挿入孔42に挿入し、ノズル清掃時と同様にエアブローを先細ノズル23b等に与えて不良部品を廃棄させるようにしているので、小型部品の廃棄を適切に行う一方で、清掃部40を、不良部品の廃棄スペースとして兼用した合理的な構成が達成されるという利点もある。すなわち、例えば0.4mm×0.2mmといった極小部品を廃棄する場合、単に負圧供給を停止するだけでは先細ノズル23b等による吸着状態が解除されず、いわゆる部品の持ち帰り現象が発生するおそれがあるが、上記のように清掃部40を利用し、先細ノズル23b等をノズル挿入孔42に挿入した状態でノズル内外から吸着部品にエアブローを与えることで、そのエア圧により確実に、かつ速やかに吸着部品をノズル先端から離脱させて廃棄することができる。
【0087】
ところで、以上説明した実装機は、本発明に係る表面実装機(本発明に係る清掃方法が使用される表面実装機)の一実施形態であって、その具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、以下のような構成(変形例)を採用することもできる。
【0088】
(1) 実施形態では、複数のノズル23a〜23e等を組付けたノズル組付ブロック22を実装用ヘッド20に回転可能に設けたタイプの表面実装機に本発明を適用しているが、例えば、複数の軸状の実装用ヘッドが一列に配列された状態でヘッドユニット5に搭載され、各実装用ヘッドの先端(下端)にそれぞれノズルが着脱可能に装着されるとともに、各ノズルがノズル交換ユニットに対してそれぞれ交換可能に設けられるタイプの表面実装機についても本発明は適用可能である。
【0089】
(2) 実施形態では、ノズル交換ユニット18に対して清掃部40が一体に設けられているが、ノズル交換ユニット18とは別体に清掃部40を設けてもよい。この場合には、図9のフローチャート中、ステップS16の処理に代えて図12に示すステップS161〜S163の処理を実行するようにすればよい。すなわち、S5において清掃タイミングと判断した場合には、ノズル交換ユニット18とは別体の清掃部40にまず実装用ヘッド20を移動させ(ステップS161)、ここで清掃プログラムを実行し(ステップS162)、その後、実装用ヘッド20をノズル交換ユニット18に移動させてノズル交換を行うようにする(ステップS163)。
【0090】
(3) 実施形態では、ノズル交換ユニット18に専用のノズル挿入孔42を設けることにより清掃部40が構成されているが、ノズル交換ユニット18の収納孔31をノズル挿入孔42として兼用した清掃部40を構成してもよい。具体的には、各収納孔31の底部にノズル保持部30を貫通する排気孔を設け、各収納孔31に対してフィルタ44および消音器45を備えた前記排気ホース43をそれぞれ設けるようにする。
【0091】
この構成によると、ノズル交換ユニット18bにおいてノズル25を脱着する際に収納孔31の内部でノズル清掃等を実施することが可能なる。そのため、一連の実装動作中により効率的にノズル清掃等を実施することが可能となる。特に、上記変形例(1)のように全てのノズルがノズル交換ユニットに対して交換可能に設けられるタイプの装置では、収納孔31をノズル挿入孔42として兼用する構成によれば、清掃部40そのもののスペースが不要となる分、省スペース化を好適に図ることができるというメリットがある。
【0092】
なお、この構成の場合、各収納孔31(ノズル挿入孔42)に対して共通の大型フィルタをノズル保持部30の下面に設け、この大型フィルタによって異物や廃棄部品を一括して捕捉、回収するように構成してもよい。
【0093】
(4) 実施形態では、ノズル交換時であって、かつ図外のカウンタによる実装回数(実装部品点数)のカウント値が所定の設定値を超えている場合にノズル清掃プログラムを実行するようにしているが(図9のステップS15,S16)、勿論、これ以外のタイミングでノズル清掃プログラムを実行することも可能である。例えば、一定の作業時間が経過している場合や、ノズル23a〜23e,25のいずれかの先端部に汚れや異物が検知されたり、実装用ヘッド20の内部通路等の各部内部通路の詰まりが検知された場合にも、ノズル清掃プログラムを実行するようにしてもよい。
【0094】
また、実施形態では、ノズル交換時以外のときには、一旦、各ノズル23a〜23e,25のノズル先端を画像認識し、ノズル詰りが生じているノズルのみノズル清掃プログラムを実行するようにしているが(ステップS4〜S6)、勿論、画像認識を行うことなく、全てのノズル23a〜23e,25について無条件にノズル清掃プログラムを実行するようにしてもよい。
【0095】
さらに、実施形態では、ノズル交換後、新たに装着されたノズル25については、ノズル先端を画像認識や圧力センサによる圧力検出を行い、ノズル詰りやノズル先端への汚れあるいは異物等の付着がある場合にノズル清掃プログラムを実行するようにしているが(図9のステップS4〜S6)、この場合も、上記と同様に、画像認識や圧力センサによる圧力検出を行うことなく、無条件にノズル清掃プログラムを実行するようにしてもよい。
【0096】
上記実施の形態では、ノズル交換の際に、ノズル先端部外周にエアブローすることと、正圧としてエアブローをヘッドの内部通路に供給しつつノズルから吐出させることの両方を実施しているが、いずれか一方だけでもよい。他方の処理による清掃は、ノズルの汚れや異物等が付着しているのが検知されるか、ヘッドの内部通路やノズルにつまりが検知された場合に実施するようにする。
【0097】
上記実施の形態とは別に、ノズル交換ユニットのノズル収納孔に、ヘッドと切り離された状態で保持された交換用ノズルの先端部外周に、適宜のエア通路からエアブローするようにしてもよい。これによりノズル交換時間を長くしてしまうことなく、ノズル先端部外周の清掃が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0098】
【図1】本発明に係る表面実装機(本発明に係る清掃方法が使用される表面実装機)を示す平面略図である。
【図2】同表面実装機の正面略図である。
【図3】ノズル交換ユニットを示す平面略図図である((a)はクランプ板がクランプ解除位置にある状態、(b)はクランプ板がクランプ位置にある状態をそれぞれ示す)。
【図4】ノズル交換ユニットを示す図3のA−A線断面図である。
【図5】ノズル交換ユニット(清掃部を含む)を示す図3のB−B線断面図である。
【図6】ノズル交換ユニットにおけるノズル装着(交換)動作を示す図である。
【図7】ノズル清掃時の状態を示すノズル交換ユニットの断面図(先細ノズルの場合;図3のC−C線断面図)である。
【図8】ノズル清掃時の状態を示すノズル交換ユニットの断面図(広口ノズルの場合)である。
【図9】表面実装機における実装動作を示すフローチャートである。
【図10】ノズル清掃プログラム実行のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図11】部品廃棄プログラム実行のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図12】実装動作の変形例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【0099】
4 部品供給部
5 ヘッドユニット
18 ノズル交換ユニット
20 実装用ヘッド
23a〜23e,25 ノズル
40 清掃部
42 ノズル挿入孔
43 排気ホース
44 フィルタ
45 消音器
【技術分野】
【0001】
本発明は、表面実装機において、特に、実装用のヘッドに対して部品吸着用のノズルが交換可能に設けられ、必要に応じてノズル交換ユニット等に収納された他のノズルと交換されるように構成された表面実装機に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、部品供給部と所定の作業位置に位置決めされたプリント基板とにわたって移動可能な実装用ヘッドを備え、このヘッドの先端に取付けられる部品吸着用のノズルにより部品供給部から部品を吸着してプリント基板上に実装する表面実装機が知られている。
【0003】
また、この種の表面実装機において、実装用ヘッドに対して前記ノズルを着脱可能に設けるとともに、交換用のノズルを収納したノズルステーション(ノズル交換ユニット)を実装用ヘッドの可動領域内に配設し、実装部品の種類に応じて実装作業中にノズルを交換するようにしたものも知られている(例えば特許文献1)。
【特許文献1】特開2002−246800号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
表面実装機では、ノズル先端に対して負圧供給と正圧供給とが切替え可能に構成されており、部品吸着時にノズル先端に負圧が供給される一方で、部品実装時には負圧破壊を促進すべくノズル先端に正圧が供給されている。
【0005】
ところで、上記のようにノズル先端に負圧を供給すると、その作用によりノズルが異物やホコリ等を吸引し、これがノズルやこれに通じる通路内に付着することが経験的に知られている。このような異物等の付着は、時として負圧や正圧の適正な供給を妨げ、部品の吸着ミスや実装ミスを誘発するため未然に防止する必要がある。特に、実装部品の種類に応じて実装作業中にノズルを交換するようにしたものでは、ノズルに異物が付いたまま長期間未使用の状態が続くと、当該異物がノズルに固着してしまい次回使用時に上記のようなトラブルを誘発する可能性が高くなる。
【0006】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであって、ヘッドに対してノズル交換を行いながら実装作業を進める一方で、ノズルに異物が付着することによる部品の吸着ミスや実装ミスを未然に防止できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明は、移動可能なヘッドに部品吸着用のノズルが交換可能に装着され、かつ前記ノズルに対して前記ヘッドの内部通路を通じて負圧又は正圧が択一的に供給可能とされた表面実装機のノズルの清掃方法であって、前記ノズルの交換の際に、ノズル先端部外周にエアブローするか、あるいは前記正圧としてエアブローを前記内部通路に供給しつつノズルから吐出させるかのうち少なくとも一方を実施することでノズルを清掃するようにしたものである(請求項1)。具体的には、前記ヘッドに装着されている使用済みのノズルを次のノズルに付け替える直前に(請求項2)、若しくはノズルの付け替え後、当該ノズルにより被実装部品を吸着する前に(請求項3)前記清掃を行うようにしたものである。
【0008】
この方法によると、ノズル先端部外周へのエアブローあるいはノズル内へのヘッドの内部通路を介したエアブローの少なくとも一方により、ノズル先端部外周に付着した汚れや異物、あるいはノズル内に付着した汚れや異物の一方あるいは両方が除去され、ノズルが清掃される。さらに、ヘッドの内部通路を介したエアブローの場合には、ヘッドの内部通路に付着した汚れや異物も清掃される。
【0009】
そして、このような清掃動作が、ノズル交換を契機として実施されるため、異物が付着したノズルがそのままノズルステーション等に収納されて長期間未使用の状態が続いたり、あるいは異物が付着した当該ノズル(ノズルステーション等に待機中のノズル)がそのままヘッドに装着されて次回使用されるといった事態を効果的に防止することが可能となる。
【0010】
なお、交換可能な前記ノズルを含む複数のノズルが前記ヘッドに搭載され、かつ一のノズルを使用ノズルとして前記内部通路に連通接続させ得るようにノズルの切換えが可能とされたものについては、複数の前記ノズルのうちノズル開口径が大きいものから順に前記使用ノズルとして切換えながら、各ノズルをそれぞれ使用ノズルに切換えた状態で順次前記の清掃を行うようにする(請求項4)。
【0011】
この方法によると清掃動作に伴うノズルの詰りが起き難くなる。すなわち、内部通路内の異物はノズルを通じて排出されるため、清掃開始直後、異物量が多い段階で使用ノズルとして開口径の小さいものがセットされているとノズル詰りを引き起こし易くなる。これに対して上記の方法によると、清掃開始直後の異物量が多い段階では、ノズル開口径の大きいノズルが使用ノズルとされているため、異物は難なく排出されることとなり、清掃動作に伴うノズルの詰りが有効に防止される。
【0012】
また、本発明は、移動可能なヘッドに部品吸着用のノズルが交換可能に装着される一方、交換ノズルをヘッドから切り離した状態で保持可能とする収納孔を有したノズル交換ユニットを備える表面実装機のノズルの清掃方法であって、前記収納孔に、ノズル先端部外周にエアブローするエア通路が開口し、前記収納孔に保持された交換ノズルがヘッドと切り離された状態で、そのノズルの先端部外周にエアブローすることでノズルを清掃するようにしたものである(請求項5)。
【0013】
このようにすると、ノズル交換ユニットにヘッドと切り離された状態で保持されるノズルの先端部外周へのエアブローを、ヘッド交換作業とは独立に行うことが可能となるので、交換作業のための時間が長くなることなく、ノズルの先端部外周の清掃が可能となる。
【0014】
一方、本発明に係る表面実装機は、移動可能なヘッドに部品吸着用のノズルが交換可能に搭載され、かつ前記ノズルに対して前記ヘッドの内部通路を通じて負圧又は正圧が択一的に供給可能とされた表面実装機において、前記内部通路に対して負圧、又は前記正圧としてのエアブローを択一的に供給する供給手段と、この供給手段を制御する制御手段とを備え、この制御手段が、エアブローを前記内部通路に供給しつつノズルから吐出させることにより前記内部通路およびノズルを清掃する所定の清掃動作を実行するとともに、この清掃動作を前記ヘッドにおけるノズル交換の際に実行すべく前記供給手段を制御するものである(請求項6)。
【0015】
また、別の態様による表面実装機は、移動可能なヘッドに部品吸着用のノズルが交換可能に搭載され、かつ前記ノズルに対して前記ヘッドの内部通路を通じて負圧又は正圧が択一的に供給可能とされた表面実装機において、前記内部通路に対して負圧、又は前記正圧としてのエアブローを択一的に供給する供給手段と、前記ヘッドに装着されたノズルをセットするセット部とこのセット部にセットされたノズルから吐出される前記エアブローを排気する排気通路とを備えた清掃部と、この清掃部に設けられて、セット部にセットされたノズルの先端部外周にエアを吐出するエア通路と、このエア通路に正圧としてのエアブローを供給する第2の供給手段と、前記供給手段及び第2の供給手段を制御する制御手段とを備え、この前記制御手段はさらに前記ヘッドを駆動制御し、前記清掃動作において前記清掃部にヘッドを移動させ、前記ノズルを前記セット部にセットした状態で、エアブローを内部通路かエア通路かの少なくとも一方に供給するようになっているものである(請求項7)。
【0016】
この表面実装機において、ヘッドに装着されたノズルに吸着される部品を撮像する撮像装置を有し、この撮像手段による撮像データに基づき、部品の吸着異常あるいは部品が所望の部品と異なる場合に、部品を吸着したノズルをセット部にセットした状態で、エアブローを前記内部通路か前記エア通路かの少なくとも一方に供給するようにしたことが好ましい(請求項8)。
【0017】
このようにすると、清掃部を部品廃棄部として兼用するので、コストダウンが可能となる。
【0018】
より具体的に、前記制御手段は、前記ヘッドに装着されている使用済みのノズルを次のノズルに付け替える直前に前記清掃動作を実行すべく前記供給手段を制御し(請求項9)、あるいは、前記ヘッドにおけるノズルの付け替え後、当該ノズルにより被実装部品を吸着する前に前記清掃動作を実行すべく前記供給手段を制御するものである(請求項10)。
【0019】
上記のような表面実装機によると、請求項1〜3に係る清掃方法による清掃動作が、制御手段による供給手段の制御に基づき表面実装機において自動的に実施されることとなる。
【0020】
これらの表面実装機においては、前記ヘッドに装着されたノズルをセットするセット部と、このセット部にセットされたノズルから吐出される前記エアブローを排気する排気通路とを備えた清掃部を有し、前記制御手段はさらに前記ヘッドを駆動制御し、前記清掃動作において前記清掃部にヘッドを移動させ、前記ノズルを前記セット部にセットした状態でエアブローを前記内部通路に供給するものであるのが好ましい(請求項11)。
【0021】
この構成によると、ヘッドが清掃部に配置され、セット部にノズルがセットされた状態で内部通路にエアブローが供給される。そして、ノズルから吐出されるエアブローが排気通路を通じて所定場所に排気されることとなる。
【0022】
なお、上記のような表面実装機において、交換可能な前記ノズルを含む複数のノズルを備えた回転体が前記ヘッドに設けられ、前記複数のノズルのうち一のノズルが前記回転体の回転駆動に伴い所定の使用位置に択一的に配置されるとともに、当該使用位置に配置されたノズルが前記内部通路に対して連通接続されるように構成されるものでは、前記制御手段は、さらに、前記回転体のノズルのうちノズル開口径が大きいものから順に前記使用位置にノズルを配置しながら、各ノズルがそれぞれ前記使用位置に配置された状態で前記内部通路に対してエアブローを供給すべく前記回転体および供給手段を制御するものであるのが好ましい(請求項12)。
【0023】
この構成によると、請求項4に係る清掃方法による清掃動作が、制御手段による回転体および供給手段等の制御に基づき表面実装機において自動的に実施されることとなる。
【0024】
また、本発明は、移動可能なヘッドに部品吸着用のノズルが交換可能に装着される表面実装機において、交換ノズルをヘッドと切り離した状態で保持可能な収納孔を有するノズル交換ユニットを備え、前記収納孔に、ノズル先端部外周にエアブローするエア通路が開口し、前記収納孔に保持された交換ノズルがヘッドと切り離された状態で、そのノズルの先端部外周にエアブローすることでノズルを清掃するものである(請求項13)。
【0025】
この構成によると、請求項5に係る清掃方法を好適に実施することが可能となる。
【発明の効果】
【0026】
本発明の清掃方法および表面実装機によると、エアブローによるヘッドの内部通路やノズル内の清掃が、ノズル交換を契機として実施されるため、異物が付着したノズルがそのままノズルステーションノズル等に収納されて長期間未使用の状態が続いたり、あるいは異物が付着した当該ノズル(ノズルステーションノズル等に待機中のノズル)がそのままヘッドに装着されて次回使用されるといった事態を効果的に防止することができる。従って、ノズルステーション等に対してノズルの付け替え動作を行いながら実装作業を進める一方で、ノズルに異物が付着することによる部品の吸着ミスや実装ミスを効果的に防止することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0027】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【0028】
図1および図2は、本発明に係る表面実装機(本発明に係る清掃方法が使用される)を概略的に示している。これらの図において、表面実装機(以下、実装機と略す)の基台1上には基板搬送用のコンベア2が配置されており、このコンベア2上をプリント基板3(以下、単に基板3という)が搬送されて所定の実装作業位置で停止され、図外のプッシュアップピン、基板クランプ装置等の基板保持手段により保持されるようになっている。なお、以下の説明では、コンベア2による基板3の搬送方向をX軸方向、水平面上でX軸と直交する方向をY軸方向、X軸およびY軸に直交する方向をZ軸方向として説明を進めることにする。
【0029】
コンベア2の両側には、基板3に実装する電子部品を供給するための部品供給部4が設けられている。これらの部品供給部4には、X軸方向に多数列のテープフィーダー4aが配置されている。各テープフィーダー4aには、IC、トランジスタ、コンデンサ等の小片状のチップ部品を所定間隔毎に収納保持したテープが巻回されたリールが着脱可能に装着されており、このリールからフィーダー先端の部品取出部に前記テープを間欠的に繰り出しながら、後述するヘッドユニット5により、テープに収納された部品をピックアップさせるように構成されている。
【0030】
前記基台1の上方には、さらに部品実装用のヘッドユニット5が設けられている。このヘッドユニット5は、部品供給部4から部品を吸着して基板3上に実装し得るように、一定の領域内でX軸方向およびY軸方向にそれぞれ移動可能とされている。すなわち、前記基台1には、ヘッドユニット5の支持部材11がY軸方向の固定レール7に沿って移動可能に配置され、この支持部材11上にヘッドユニット5がX軸方向のガイド部材14に沿って移動可能に支持されている。そして、Y軸サーボモータ9により駆動されるボールねじ8に支持部材11が螺合装着されることにより、支持部材11のY軸方向の移動が行われる一方、X軸サーボモータ15により駆動されるボールねじ13にヘッドユニット5が装着されることにより、ヘッドユニット5のX軸方向の移動が行われるように構成されている。
【0031】
前記ヘッドユニット5には、部品を吸着して基板3に実装するための複数の実装用ヘッド20が搭載されており、当実施形態では、2つの実装用ヘッド20がX軸方向に並んだ状態で搭載されている。
【0032】
各ヘッド20は、内部に負圧およびエアブロー(正圧)を供給するための通路を有した中空状のノズルシャフトを有しており、このノズルシャフトを介してヘッドユニット5のフレームに支持されている。そして、前記ノズルシャフトがZ軸サーボモータ(図示省略)を駆動源とする昇降機構に連結されるとともにR軸サーボモータ(図示省略)を駆動源とする回転機構にそれぞれ連結されることにより、各実装用ヘッド20がヘッドユニット5に対して上下方向(Z軸方向)へ移動するとともに、ノズルシャフト回りに回転(R軸方向の移動)するように構成されている。
【0033】
各実装用ヘッド20の先端部(下端部)には、ホルダ21を介してノズル組付ブロック22(本発明に係る回転体に相当)が組付けられている。
【0034】
ノズル組付ブロック22は、図6(a)に示すように、複数のノズル23a〜23eとノズルホルダ24とを放射状に備えた部材で、横軸(水平軸)21aを介して前記ホルダ21に回転可能に支持され、図外のブロック駆動機構により回転駆動されるようになっている。すなわち、ノズル組付ブロック22の回転によりノズル23a〜23e及びノズルホルダ24(以下、特に区別する必要がない場合にはノズル23a〜23e等という)のうち一のノズル等が選択的に所定の使用位置、具体的にはノズル等が下向きとなる位置(図6(a)ではノズルホルダ24の位置)にセットされるようになっている。
【0035】
図2に示すように、各実装用ヘッド20の前記ノズルシャフトはエジェクタ26、電磁バルブ等からなるバルブ27等を介してコンプレッサ29に連通接続されており、負圧又はエアブロー(正圧)がノズルシャフトの内部通路および前記ホルダ21の内部通路を通じて前記使用位置にセットされるノズル23a〜23e等に供給されるようになっている。
【0036】
具体的に説明すると、ノズル組付ブロック22には、ノズル23a〜23e及びノズルホルダ24にそれぞれ連通する独立の通路が形成されており、ノズル23a〜23e等のうち前記使用位置にセットされるノズル23a〜23e等の通路に対して連通するように前記ホルダ21側の内部通路が設けられている。そして、負圧供給時には、エジェクタ26に付設される排気バルブ28が開放され、この状態でコンプレッサ29からエジェクタ26にエアが供給されつつ外部排気されることにより、エジェクタ26の作用によりノズルシャフト内が吸引され、その結果、ノズルシャフトの内部通路等を通じて使用位置にあるノズル23a〜23e等に負圧が供給されることとなる。また、エアブロー(正圧)の供給時には、前記排気バルブ28が閉止され、この状態でコンプレッサ29からエジェクタ26に対してエアが供給されることによりノズルシャフト内にそのままエアが導入され、その結果、ノズルシャフトの内部通路等を通じて使用位置にあるノズル23a〜23e等にエアブローが供給されるようになっている。
【0037】
そして、テープフィーダー4aからの部品取出し時には、使用位置にあるノズル23a〜23e等の先端に負圧が供給され、この負圧により部品の吸着が行われる一方、部品実装時および不良部品の廃棄時には、使用位置にあるノズル23a〜23e等の先端にエアブロー(正圧)が供給されることにより負圧解除が促進されるとともに、このエアブローが背圧となって使用位置にあるノズル23a〜23e等からの部品の離脱が促進されるようになっている。また、後述する清掃動作時にも、ノズル23a〜23e等のうち清掃対象となるものを使用位置に位置させて、同様にエアブローが供給されることにより、実装用ヘッド20の内部通路(すなわちノズルシャフトの内部通路、ホルダ21の内部通路およびノズル組付ブロック22内の各通路等)および使用位置にあるノズル23a〜23e等の清掃が行われるようになっている。なお、図2では一方の実装用ヘッド20についてのみ負圧およびエアブロー(正圧)の供給系統を図示しているが、他の実装用ヘッド20にも同様にエジェクタ26やコンプレッサ29等が接続されており負圧の供給とエアブロー(正圧)の供給との切換えが個別に行われるよになっている。
【0038】
なお、前記バルブ27,28,47等の切換え、およびコンプレッサ29,48の駆動は後述するコントローラにより統括的に制御されるようになっており、当実施形態では、これらバルブ27,28およびコンプレッサ29等により本発明の供給手段、すなわち負圧、又は正圧としてのエアブローを択一的に供給する手段が構成され、バルブ47およびコンプレッサ48により本発明の第2の供給手段、すなわちエアー通路に正圧としてのエアブローを供給する手段が構成されている。
【0039】
ノズル組付ブロック22に搭載される前記ノズルホルダ24は、図6(a)に示すようにノズルを嵌合装着するための軸部24aと、ノズル保持用の一対の板バネ24bとを備えており、図6(b)に示すように、上記軸部24aにノズル25(以下、ノズルホルダ24に装着されるノズル(交換可能なノズル)は全て符号25を付して示す)が嵌合装着されると、該ノズル25の上端縁部25aが板バネ24bにより弾性的に挾持され、これによってノズル25を保持する一方、板バネ24bによる挾持力よりも大きな外力がノズル引き抜き方向に作用すると、ホルダ本体24からノズル25が分離されるように構成されている。
【0040】
基台1上には、さらに各実装用ヘッド20による部品の吸着状態を画像認識するための部品認識カメラ17が設けられている。部品認識カメラ17は、コンベア2と部品供給部4との間に設けられており、テープフィーダー4aからの部品取り出し後等、必要に応じてヘッドユニット5がこの部品認識カメラ17上方の所定の撮像位置に移動することにより、各実装用ヘッド20による吸着部品やノズル23a〜23e等の先端をその下側から撮像しその画像データを後記コントローラに出力するようになっている。さらに、図2に示すように、エジェクタ26からノズル23a〜23e等の先端開口に至る実装用ヘッド20の内部通路の圧力を検出する圧力センサ100が配置される。この圧力センサ100は、圧力検出データを後記コントローラに出力するようになっている。
【0041】
さらに基台1上には、コンベア2と部品供給部4の中間領域に、実装用ヘッド20(ノズルホルダ24)に対する交換用のノズル25を収納したノズル交換ユニット18が設置されるとともに、このノズル交換ユニット18の直ぐ側方に、不良部品の廃棄ボックス19が設けられている。
【0042】
図3〜図5は、ノズル交換ユニット18を概略的に示している。これらの図に示すように、ノズル交換ユニット18は、大きさや形状の異なる各種のノズル25を収納、保持するための複数の収納孔31を備えた平面視矩形のノズル保持部30と、このノズル保持部30の上面にスライド可能に積層され、かつ各収納孔31に対応する複数の挿通孔33を備えたクランプ板32とを有している。
【0043】
クランプ板32は、図3(a)に示すように、各挿通孔33がそれぞれ収納孔31に合致するクランプ解除位置と、各挿通孔33が各収納孔31に対して一定量ずれたクランプ位置(図3(b)に示す位置)とに亘って移動可能となるようにガイド35に沿ってスライド可能に設けられており、前記クランプ位置にクランプ板32が配置されると、挿通孔33の周縁部が収納されているノズル25の鍔部25bの上側に被さるようになっている(図6(a)参照)。
【0044】
クランプ板32には、その移動方向(Y軸方向)における両端部下面(図4では左右両端部下面)に連結板36が取付けられている。この連結板36は、上記ノズル保持部30に形成された切欠部30aを介してノズル保持部30の下方に突出し、ノズル保持部30の下面に固定された復動型のエアシリンダ37のロッド37a,37bにそれぞれ連結されている。つまり、エアシリンダ37の往復移動によりクランプ板32がクランプ位置とクランプ解除位置とに変位するようになっている。
【0045】
ここで、ノズル交換ユニット18におけるノズル交換、つまり実装用ヘッド20の前記ノズルホルダ24に対するノズル25の脱着動作について説明すると次の通りである。
【0046】
ノズルホルダ24へのノズル25の装着時には、まず、ノズル組付ブロック22の回転によりノズルホルダ24が上記使用位置にセットされ、この状態で、図6(a)に示すように、実装用ヘッド20がノズル交換ユニット18の上方に配置される。そして、上記エアシリンダ37の作動によりクランプ板32がクランプ解除位置にセットされた後、実装用ヘッド20が下降し、挿通孔33を通じてノズルホルダ24がノズル保持部30の所定の収納孔31に挿入される。これにより収納孔31内に収納されているノズル25にノズルホルダ24の軸部24aが挿入され、図6(b)に示すように、ノズルホルダ24にノズル25が結合される。この際、実装用ヘッド20の下降に伴い、板ばね24bがノズル25によって押し拡げられ、軸部24aが完全にノズル25内に挿入されると、ノズル25の上端縁部25aが板バネ24bにより弾性的に挾持され、これによりノズルホルダ24に対してノズル25が保持される。そして、ノズル25の結合後、実装用ヘッド20が上昇することにより、ノズルホルダ24にノズル25が装着された状態でノズル交換ユニット18からノズル25が取出されることとなる。
【0047】
一方、ノズルホルダ24に装着されたノズル25の取外し時には、まず、実装用ヘッド20がノズル交換ユニット18の上方に配置されるとともに、クランプ板32がクランプ解除位置にセットされ、この状態で、実装用ヘッド20の下降に伴いノズル25がノズル保持部30の空の収納孔31、つまり当該ノズル25を収納すべき空の収納孔31に挿入される。そして、クランプ板32がクランプ位置に切換えられた後、実装用ヘッド20が上昇する。このようにするとノズル25の鍔部25bがクランプ板32に係合してノズル25の抜出が阻止され、ノズル25がノズルホルダ24から分離されて収納孔31内に残され、その結果、ノズル25がノズルホルダ24から取外されることとなる。
【0048】
ノズル交換ユニット18には、さらに実装用ヘッド20の内部通路(ノズルシャフトの内部通路、ホルダ21の内部通路およびノズル組付ブロック22内の各通路等)およびノズル23a〜23e等の清掃を行うための本発明に係る清掃部40が設けられている。
【0049】
すなわち、上記ノズル保持部30の四隅部分には、図3〜図5に示すように、クランプ板32よりも上方に隆起し、かつ端面が略平坦に形成された突出部30bが設けられ、これら突出部30bに、それぞれ上向きに開口するノズル挿入孔42が設けられている。
【0050】
これらのノズル挿入孔42は、図7に示すように、小型部品用の先細ノズル(図6に示すノズル23b,23c等;以下、必要な場合には先細ノズル23b等という)を挿入することができる一方で、広口ノズル(図6に示す23a,23d,23e等;以下、必要な場合には広口ノズル23a等という)については、図8に示すように、当該ノズルを突出部30bの端面に当接させることによりノズル開口がノズル挿入孔42と通じるようにその孔径が設定されている。なお、当実施形態では、先細ノズル23b等についてはこのノズル挿入孔42が本発明のセット部となり、広口ノズル23a等については突出部30bの上端面が同セット部に相当する。
【0051】
各ノズル挿入孔42は、ノズル保持部30を上下方向に貫通して設けられており、ノズル保持部30の下面に連結される排気ホース43(排気通路)を介してフィルタ44および消音器45に連通接続されている。つまり、図7に示すように先細ノズル23b等(図7ではノズル25)をノズル挿入孔42に挿入した状態、あるいは図8に示すように、広口ノズル23a等(図8ではノズル23e)を突出部30b端面に当接させた状態で、エアブローを実装用ヘッド20の内部通路に供給することにより、ノズルシャフトの内部通路、ホルダ21の内部通路およびノズル組付ブロック22内の各通路、あるいは各ノズル23a〜23e等の内部に付着した汚れや異物をエアブローの作用によりノズル先端から吐出させつつ前記フィルタ44によって捕捉、回収するようになっている。
【0052】
また、上記ノズル保持部30には、図7に示すように、各ノズル挿入孔42の途中部分に開口するエア通路46が設けられており、これらエア通路46が、バルブ47およびフィルタ(図示せず)等を介してコンプレッサ48に接続されている。これにより先細ノズル23b等の清掃時には、エア通路46を通じてノズル23b等の外側からエアブローが与えられるようにようになっている。
【0053】
上記のように構成された実装機は、図示を省略するが、論理演算を実行する周知のCPU、そのCPUを制御する種々のプログラムなどを予め記憶するROMおよび装置動作中に種々のデータを一時的に記憶するRAM等から構成されるコントローラ(本発明の制御手段に相当)を有しており、一連の実装動作におけるヘッドユニット5の駆動(ノズル組付ブロック22の駆動、およびノズル23a〜23e等への負圧、エアブロー(正圧)の供給切換えを含む)、ノズル交換ユニット18の駆動(ノズル挿入孔42へのエアブローの供給停止を含む)、あるいは部品認識カメラ17による部品認識処理等は全てこのコントローラにより統括的に制御されるようになっている。
【0054】
以下に、このコントローラの制御に基づく実装動作の一例について図9のフローチャートを用いて説明する。なお、以下の説明では、各実装用ヘッド20のノズルホルダ24には、予めノズル25が装着しているものとする。
【0055】
実装動作が開始されると、コンベア2の駆動により基板3が搬入され、基板保持手段により所定の実装作業位置に位置決めされる(ステップS1)。
【0056】
そして、各実装用ヘッド20のノズルホルダ24に装着されているノズル25の交換が必要か否かが判断される(ステップS2)。ここで、YESと判断された場合には、さらに清掃タイミングか否かが判断される(ステップS15)。清掃タイミングか否かの判断は、例えば図外のカウンタによる実装回数(実装点数)のカウントに基づき行われ、当該カウント値が設定値を超えている場合には清掃タイミングと判断される。
【0057】
ステップS15でYESと判断された場合には、ステップS16に移行されてノズル清掃プログラムが実行される(ステップS16)。
【0058】
図10は、ステップS16におけるノズル清掃プログラム実行のサブルーチンを示すフローチャートである。
【0059】
この処理が開始されると、まず、ヘッドユニット5の移動に伴いノズル交換ユニット18の最寄りの清掃部40の上方に実装用ヘッド20が配置されるとともに、この移動中、必要に応じてノズル組付ブロック22が回転駆動されることにより、ノズル23a〜23e,25のうちノズル開口径が最も大きいものが使用位置にセットされる(ステップS21)。そして、使用位置にセットされているノズル23a〜23e,25が実装用ヘッド20の下降に伴いノズル挿入孔42に挿入、若しくは突出部30bに当接される(ステップS22)。その後、バルブ27,28の切替えに応じてコンプレッサ29で生成されるエアブローが実装用ヘッド20の内部通路に供給されるとともに、このエアブローの供給と遮断とが一定の間隔で所定回数だけ断続的に繰替えされる(ステップS23〜S25)。これによりノズルシャフトの内部通路、ホルダ21の内部通路、ノズル組付ブロック22内の通路および使用位置のノズル23a〜23e,25の内部に付着した汚れや異物がエアブローの通気により除去され、ノズル23a〜23e,25からノズル挿入孔42内に吐出されつつ前記フィルタ44によって回収されることとなる。この際、エア通路46を通じてノズル挿入孔42内にエアブローが供給されることにより、ノズル23bに対してその外側からもエアブローが与えられる。これにより、ノズル23a〜23e,25の先端部外周(ノズル下端面やノズル先端部の側面)に付着した汚れや異物などが除去され、同様に前記フィルタ44によって回収される。
【0060】
ノズル等の清掃が終了すると、実装用ヘッド20の上昇に伴いノズル23a〜23e,25がノズル挿入孔42から引出され、若しくは突出部30bから引き離され、その後、未清掃ノズルの有無が判断される(ステップS26,S27)。
【0061】
そして、ここでYESと判断されると、ノズル組付ブロック22が回転駆動されて次のノズル23a〜23e,25、具体的には次にノズル開口径が大きいノズル23a〜23e,25が使用位置にセットされ、その後、ステップS22に移行される(ステップS28)。
【0062】
こうしてステップS22〜ステップS28が繰り返されることにより、実装用ヘッド20毎に、ノズルシャフトの内部通路及びホルダ21の内部通路の清掃が行われるとともに、ノズル開口径が大きいノズル23a〜23e,25から順に当該ノズル23a等の清掃及びノズル組付ブロック22内の通路の清掃が順次行われ、最終的にステップS27でNOと判断されると、当該サブルーチンの処理を終了する。
【0063】
図9に戻って、ノズル清掃等(ノズル清掃プログラム)が終了すると、ノズル交換ユニット18との間でノズルホルダ24に装着されるノズル25の交換が行われる(ステップS17)。具体的なノズル25の交換動作は上述した通りであり、ここでは説明を省略する。
【0064】
こうして片方の実装用ヘッド20についてノズル交換が完了すると、他方の実装用ヘッド20についてもノズル交換が必要か否かを判断し(ステップS18)、必要な場合には同様にしてノズル交換を実施した後、ステップS4に移行する。
【0065】
ステップS2においてNOと判断された場合(ノズル交換が不要と判断された場合)には、ステップS3に移行され、ここでノズル詰りチェックの要否判断が行われる。ノズル詰りの要否の判断は、例えば図外のカウンタによりカウントされる実装回数(実装部品点数)に基づき行われ、当該カウント値が設定値を超えている場合にノズル詰りチェックが必要と判断される。
【0066】
ステップS3でYESと判断された場合には、実装用ヘッド20が上記部品認識カメラ17の上方に配置され、ノズル組付ブロック22の回転に伴い各ノズル23a〜23e,25のノズル先端の撮像が順次行われ、当該画像データに基づきノズル先端部外周への汚れや異物の付着が調べられ、かつ圧力センサ100による圧力データに基づくノズル詰まりが調べられる(ステップS4)。なお、ステップS15〜S18の処理を経由した直後のステップS4の処理では、ノズルホルダ24に新たに装着されたノズル25についてのみノズル先端の撮像が行われてノズルの汚れやノズル詰まりが調べられる。これは、他のノズル23a〜23eについては、ステップS16の処理で既にノズル清掃が実施されているため、ノズル詰り等が発生している可能性が低いためである。
【0067】
そして、ノズル詰り等の有無判別が行われ、ここで何れかのノズル23a〜23e,25にノズル詰り等が発生していると判断された場合には(ステップS5でYES)、ノズル清掃プログラムが実行されてステップS7に移行される(ステップS6)。ステップS6での処理は、ノズル詰り等が生じているノズル23a〜23e,25に対してのみエアブローによる清掃を行う以外、具体的な動作はステップS16のサブルーチン(図10のフローチャート)と同様にして行われる。なお、実装用ヘッド20の内部通路やノズル内等の各部内部通路の詰まりは、ノズル23a〜23e,25の先端部に部品が吸着されていない状態で負圧あるいは正圧を負荷した場合における圧力センサ100による圧力検出データにより判断することができる。負圧を付加した場合における負圧検出値が、ある幅の所定値より小さい(絶対圧では大きい)場合には、圧力センサ100が取付けられる位置よりエジェクタ26側の内部通路に詰まりがあり、負圧検出値がある幅の所定値より大きい場合には、圧力センサ100によりノズル23a〜23e,25等側の内部通路に詰まりがある、として検知することができる。また、正圧を付加した場合における正圧検出値が、ある幅の所定値より小さい場合には、圧力センサ100が取付けられる位置よりエジェクタ26側の内部通路に詰まりがあり、正圧検出値がある幅の所定値より大きい場合には、圧力センサ100によりノズル23a〜23e,25等側の内部通路に詰まりがある、として検知することができる。
【0068】
これに対してステップS3,S5でNOと判断された場合には、ヘッドユニット5が部品供給部4に移動し、各実装用ヘッド20の昇降動作に伴いテープフィーダー4aから部品が取出される(ステップS7)。この際、ノズル組付ブロック22が回転駆動されることにより対象部品に対応したノズル23a〜23e,25が使用位置にセットされ、その後、前記バルブ27,28の切替えに応じて実装用ヘッド20の内部通路を通じてノズル23a〜23e,25の先端に部品吸着用の負圧が供給される。これによりノズル23a〜23e,25による部品の吸着が行われる。
【0069】
部品の吸着が完了すると、次いでヘッドユニット5が部品認識カメラ17上に移動することにより吸着部品が撮像され、その画像データに基づき部品の認識が行われる(ステップS8)。
【0070】
そして、この部品認識に基づき、ノズル23a〜23e,25に対する部品の吸着ずれが調べられるとともに、当該吸着部品が欠損等を伴う不良部品か、あるいは所望の部品でないか否かの判断が行われる(ステップS9)。ここで、NOと判断された場合には、ステップS12に移行され、後述するように吸着部品の基板3上への実装が行われる。
【0071】
これに対してステップS9でYESと判断された場合、すなわち吸着部品が不良部品か不適正な部品の不良部品等と判断された場合には、ステップS10に移行されて部品廃棄プログラムが実行される(ステップS10)。
【0072】
図11は、ステップS10における部品廃棄プログラム実行のサブルーチンを示すフローチャートである。
【0073】
この処理では、まず不良部品等を吸着しているノズルが広口ノズル23a等であるか否かが判断され、ここでYESと判断されると、ヘッドユニット5の移動に伴い実装用ヘッド20が前記廃棄ボックス19の上方に配置される(ステップS39)。そして、前記バルブ27,28の切換えに応じて広口ノズル23a等への負圧の供給が停止され、これにより当該広口ノズル23a等に吸着されている不良部品等が廃棄ボックス19内に廃棄され(ステップS40)、その後、ステップS38に移行される。
【0074】
これに対してステップS31でNOと判断されると、すなわち不良部品等を吸着しているノズルが、小型部品を吸着する先細ノズル23b等であると判断された場合には、ヘッドユニット5の移動により、実装用ヘッド20がノズル交換ユニット18の最寄りの清掃部40上方に配置され、当該実装用ヘッド20の下降に伴い先細ノズル23b等が吸着部品と共にノズル挿入孔42に挿入される(ステップS32,33)。
【0075】
その後、バルブ27,28の切替えに応じて先細ノズル23b等への負圧の供給が遮断されるとともに、これと同時に実装用ヘッド20の内部通路を通じて当該先細ノズル23b等にエアブロー供給され、さらにこのエアブローの供給と遮断とが一定の間隔で所定回数だけ断続的に繰替えされる(ステップS34〜S36)。これにより負圧解除が促進されるとともに、このエアブロー(正圧)が、先細ノズル23b等から部品が離脱する際の背圧として作用し、部品の吸着状態が速やかに解除されて当該不良部品等がノズル挿入孔42を通じて前記フィルタ44内に廃棄されることとなる。この際、エア通路46を通じてノズル挿入孔42内にエアブローが供給され、先細ノズル23b等の外側からエアブローが与えられることにより当該先細ノズル23b等からの部品の離脱が促進される。
【0076】
部品廃棄が終了すると、実装用ヘッド20の上昇に伴い先細ノズル23b等がノズル挿入孔42から引出され、未清掃ノズルの有無が判断される(ステップS37,S38)。
【0077】
ここでYESと判断されると、他方の実装用ヘッド20に吸着された不良部品等を廃棄すべくステップS31に移行され、ステップS32〜S37の処理、又はステップS39,S40の処理が繰り返し実施される。そして、最終的にステップS38でNOと判断されると、当該サブルーチンの処理を終了する。
【0078】
図9に戻って、不良部品等の廃棄(部品廃棄プログラム)が終了すると、各実装用ヘッド20に実装用の部品が残っているか否かが判断され、ここでYESと判断されると、当該部品が基板3に実装される(ステップS11,S12)。
【0079】
具体的には、ヘッドユニット5が基板3上の実装位置に移動した後、実装用ヘッド20が昇降駆動され、この際、当該ヘッド20が下降端位置に達する所定のタイミングでバルブ27,28が切換えられることよりノズル23a〜23e,25への負圧の供給が停止されるとともに、エアブロー(正圧)の供給が微小時間だけ行われる。これによりノズル23a〜23e,25による部品の吸着状態が速やかに解除されて基板3上に部品が実装されることとなる。
【0080】
部品の実装が完了すると、他に当該基板3に実装する部品が残されているか否かが判断され、ここでYESと判断されるとステップS2に移行される。これに対して、ステップS13でNOと判断された場合には、コンベア2の駆動により当該基板3が次工程に搬出され(ステップS14)、これにより当該基板3に対する一連の部品実装動作が終了することとなる。
【0081】
以上のような実装機によると、上述のように、実装用ヘッド20の可動領域内に設けられる清掃部40に所定のタイミング(そのノズル23a〜23e,25の実装回数が所定回数に到達したタイミング、実装用ヘッド20の内部通路等の各部内部通路の詰まりが検知されたタイミング、ノズル23a〜23e,25の先端部に汚れや異物が検知されたタイミングあるいはノズル25の交換タイミング等)で実装用ヘッド20を移動させ、ここで実装用ヘッド20の内部通路(すなわちノズルシャフトの内部通路、ホルダ21の内部通路およびノズル組付ブロック22内の各通路等)を通じてノズル23a〜23e,25にエアブロー(正圧)を供給することにより、当該内部通路およびノズル23a〜23e,25の清掃、つまり内部通路等に付着した汚れや異物等の除去を行うように構成されているので、当該異物等により負圧等の供給が妨げられることによる部品の吸着ミスや実装ミスの発生を効果的に防止することができる。また、ノズル23a〜23e,25の先端部に付着した汚れや異物等の除去を行うようにも構成されているので、先端部への正しい部品吸着ができ、吸着ミスや実装ミスの発生を防止することができる。
【0082】
特に、この実装機では、ノズル交換ユニット18内のノズル25については、使用後、当該ノズル25をノズル交換ユニット18に戻す前に必ず清掃を行うようになっているので(図9のステップS2,S15〜S18)、異物等が付着したノズル25がそのままノズル交換ユニット18に収納されるといった事態を有効に防止することができる。その上、当該ノズル25(ノズル交換ユニット18に収納されているノズル25)については、実装用ヘッド20への装着直後、常にノズル先端を画像認識し、ノズル先端に汚れや異物が付着している場合にはエアブローによる清掃を行うようになっているので、仮に異物等が付着したままのノズル25がノズル交換ユニット18に戻された場合であっても、次回使用前に当該異物等を除去することが可能となる。つまり、ノズル交換ユニット18内のノズル25については、ノズル交換を契機として、ノズル25の使用後、および使用前(必要な場合のみ)の双方で清掃が行われるため、次回ノズル25を使用する時(部品吸着時)には異物等の付着を伴わない適正な状態で実装作業を始めることが可能となる。そのため、ノズル交換ユニット18内の交換用のノズル25については、それらの使用頻度に拘わらず、異物等の付着による部品の吸着ミスや実装ミスの発生を有効に防止することができる。
【0083】
しかも、ノズル清掃時(ステップS16の処理時)には、ノズル開口径が大きいノズル23a〜23e,25から順に清掃を進めるように構成されているため、清掃によりノズル詰りを誘発するといった弊害を回避きるという利点もある。すなわち、ノズル開口径が小さいものから順に清掃を行うようにしてもよいが、この場合、実装用ヘッド20の内部通路の異物はノズルを通じて排出されるため、清掃開始直後、異物量が多い段階でノズル開口径が小さいものが使用位置にセットされていると当該異物がノズルに詰ることが考えられる。これに対して上記実施形態のようにノズル開口径が大きいものから順に清掃を行う場合には、清掃開始直後の異物量が多い段階ではノズル開口径の大きいものが使用位置にセットされているため、異物は難なくノズルを通じて排出されることとなる。従って、ノズル詰りといった弊害を有効に回避しつつノズル等の清掃を適切に行うことができる。
【0084】
さらに、この実装機では、ノズル交換ユニット18のノズル保持部30に清掃部40を設けているので、清掃部40を独立に配置するものと比べ、スペースを小さくできるとともに、コストを低減することができる。また、ノズル交換のタイミングを利用してノズル等の清掃を行うに際し、ノズル清掃等を行いながらも実装用ヘッド20の移動量としては、ほぼノズル交換のための移動量だけで済み、実装用ヘッド20のトータル的な移動距離を抑えることができる。従って、ノズル清掃等に伴うタクトタイムのロスを最小限に抑えることができ、その結果、実装動作を効率的に進めることができるようになる。
【0085】
また、この実装機では、実装用ヘッド20に搭載されるノズル23a〜23e,25のうち、先細ノズル23b等の清掃をノズル挿入孔42に挿入した状態で行う場合には、ノズル挿入孔42に連通する横穴(エア通路46)を介してエアブローを先細ノズル23bの外側からも与えるようにしているので、ノズル内部のみならず、例えばノズル先端やその周面に付着する異物等についても好適に除去することができる。
【0086】
さらに、この実装機では、吸着部品の画像認識により不良部品が見つかった場合であって、かつ当該部品が先細ノズル23b等による吸着部品(小型部品)の場合には、先細ノズル23b等を吸着部品と共に清掃部40のノズル挿入孔42に挿入し、ノズル清掃時と同様にエアブローを先細ノズル23b等に与えて不良部品を廃棄させるようにしているので、小型部品の廃棄を適切に行う一方で、清掃部40を、不良部品の廃棄スペースとして兼用した合理的な構成が達成されるという利点もある。すなわち、例えば0.4mm×0.2mmといった極小部品を廃棄する場合、単に負圧供給を停止するだけでは先細ノズル23b等による吸着状態が解除されず、いわゆる部品の持ち帰り現象が発生するおそれがあるが、上記のように清掃部40を利用し、先細ノズル23b等をノズル挿入孔42に挿入した状態でノズル内外から吸着部品にエアブローを与えることで、そのエア圧により確実に、かつ速やかに吸着部品をノズル先端から離脱させて廃棄することができる。
【0087】
ところで、以上説明した実装機は、本発明に係る表面実装機(本発明に係る清掃方法が使用される表面実装機)の一実施形態であって、その具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、以下のような構成(変形例)を採用することもできる。
【0088】
(1) 実施形態では、複数のノズル23a〜23e等を組付けたノズル組付ブロック22を実装用ヘッド20に回転可能に設けたタイプの表面実装機に本発明を適用しているが、例えば、複数の軸状の実装用ヘッドが一列に配列された状態でヘッドユニット5に搭載され、各実装用ヘッドの先端(下端)にそれぞれノズルが着脱可能に装着されるとともに、各ノズルがノズル交換ユニットに対してそれぞれ交換可能に設けられるタイプの表面実装機についても本発明は適用可能である。
【0089】
(2) 実施形態では、ノズル交換ユニット18に対して清掃部40が一体に設けられているが、ノズル交換ユニット18とは別体に清掃部40を設けてもよい。この場合には、図9のフローチャート中、ステップS16の処理に代えて図12に示すステップS161〜S163の処理を実行するようにすればよい。すなわち、S5において清掃タイミングと判断した場合には、ノズル交換ユニット18とは別体の清掃部40にまず実装用ヘッド20を移動させ(ステップS161)、ここで清掃プログラムを実行し(ステップS162)、その後、実装用ヘッド20をノズル交換ユニット18に移動させてノズル交換を行うようにする(ステップS163)。
【0090】
(3) 実施形態では、ノズル交換ユニット18に専用のノズル挿入孔42を設けることにより清掃部40が構成されているが、ノズル交換ユニット18の収納孔31をノズル挿入孔42として兼用した清掃部40を構成してもよい。具体的には、各収納孔31の底部にノズル保持部30を貫通する排気孔を設け、各収納孔31に対してフィルタ44および消音器45を備えた前記排気ホース43をそれぞれ設けるようにする。
【0091】
この構成によると、ノズル交換ユニット18bにおいてノズル25を脱着する際に収納孔31の内部でノズル清掃等を実施することが可能なる。そのため、一連の実装動作中により効率的にノズル清掃等を実施することが可能となる。特に、上記変形例(1)のように全てのノズルがノズル交換ユニットに対して交換可能に設けられるタイプの装置では、収納孔31をノズル挿入孔42として兼用する構成によれば、清掃部40そのもののスペースが不要となる分、省スペース化を好適に図ることができるというメリットがある。
【0092】
なお、この構成の場合、各収納孔31(ノズル挿入孔42)に対して共通の大型フィルタをノズル保持部30の下面に設け、この大型フィルタによって異物や廃棄部品を一括して捕捉、回収するように構成してもよい。
【0093】
(4) 実施形態では、ノズル交換時であって、かつ図外のカウンタによる実装回数(実装部品点数)のカウント値が所定の設定値を超えている場合にノズル清掃プログラムを実行するようにしているが(図9のステップS15,S16)、勿論、これ以外のタイミングでノズル清掃プログラムを実行することも可能である。例えば、一定の作業時間が経過している場合や、ノズル23a〜23e,25のいずれかの先端部に汚れや異物が検知されたり、実装用ヘッド20の内部通路等の各部内部通路の詰まりが検知された場合にも、ノズル清掃プログラムを実行するようにしてもよい。
【0094】
また、実施形態では、ノズル交換時以外のときには、一旦、各ノズル23a〜23e,25のノズル先端を画像認識し、ノズル詰りが生じているノズルのみノズル清掃プログラムを実行するようにしているが(ステップS4〜S6)、勿論、画像認識を行うことなく、全てのノズル23a〜23e,25について無条件にノズル清掃プログラムを実行するようにしてもよい。
【0095】
さらに、実施形態では、ノズル交換後、新たに装着されたノズル25については、ノズル先端を画像認識や圧力センサによる圧力検出を行い、ノズル詰りやノズル先端への汚れあるいは異物等の付着がある場合にノズル清掃プログラムを実行するようにしているが(図9のステップS4〜S6)、この場合も、上記と同様に、画像認識や圧力センサによる圧力検出を行うことなく、無条件にノズル清掃プログラムを実行するようにしてもよい。
【0096】
上記実施の形態では、ノズル交換の際に、ノズル先端部外周にエアブローすることと、正圧としてエアブローをヘッドの内部通路に供給しつつノズルから吐出させることの両方を実施しているが、いずれか一方だけでもよい。他方の処理による清掃は、ノズルの汚れや異物等が付着しているのが検知されるか、ヘッドの内部通路やノズルにつまりが検知された場合に実施するようにする。
【0097】
上記実施の形態とは別に、ノズル交換ユニットのノズル収納孔に、ヘッドと切り離された状態で保持された交換用ノズルの先端部外周に、適宜のエア通路からエアブローするようにしてもよい。これによりノズル交換時間を長くしてしまうことなく、ノズル先端部外周の清掃が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0098】
【図1】本発明に係る表面実装機(本発明に係る清掃方法が使用される表面実装機)を示す平面略図である。
【図2】同表面実装機の正面略図である。
【図3】ノズル交換ユニットを示す平面略図図である((a)はクランプ板がクランプ解除位置にある状態、(b)はクランプ板がクランプ位置にある状態をそれぞれ示す)。
【図4】ノズル交換ユニットを示す図3のA−A線断面図である。
【図5】ノズル交換ユニット(清掃部を含む)を示す図3のB−B線断面図である。
【図6】ノズル交換ユニットにおけるノズル装着(交換)動作を示す図である。
【図7】ノズル清掃時の状態を示すノズル交換ユニットの断面図(先細ノズルの場合;図3のC−C線断面図)である。
【図8】ノズル清掃時の状態を示すノズル交換ユニットの断面図(広口ノズルの場合)である。
【図9】表面実装機における実装動作を示すフローチャートである。
【図10】ノズル清掃プログラム実行のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図11】部品廃棄プログラム実行のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図12】実装動作の変形例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【0099】
4 部品供給部
5 ヘッドユニット
18 ノズル交換ユニット
20 実装用ヘッド
23a〜23e,25 ノズル
40 清掃部
42 ノズル挿入孔
43 排気ホース
44 フィルタ
45 消音器
【特許請求の範囲】
【請求項1】
移動可能なヘッドに部品吸着用のノズルが交換可能に装着され、かつ前記ノズルに対して前記ヘッドの内部通路を通じて負圧又は正圧が択一的に供給可能とされた表面実装機のノズルの清掃方法であって、
前記ノズルの交換の際に、ノズル先端部外周にエアブローするか、あるいは前記正圧としてエアブローを前記内部通路に供給しつつノズルから吐出させるかのうち少なくとも一方を実施することでノズルを清掃することを特徴とする清掃方法。
【請求項2】
請求項1に記載の清掃方法において、
前記ヘッドに装着されている使用済みのノズルを次のノズルに付け替える直前に前記清掃を行うことを特徴とする清掃方法。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の清掃方法において、
ノズルの付け替え後、当該ノズルにより被実装部品を吸着する前に前記清掃を行うことを特徴とする清掃方法。
【請求項4】
請求項1乃至3の何れかに記載の清掃方法において、
交換可能な前記ノズルを含む複数のノズルが前記ヘッドに搭載され、かつ一のノズルを使用ノズルとして前記内部通路に連通接続させ得るようにノズルの切換えが可能とされた表面実装機の前記清掃方法であって、複数の前記ノズルのうちノズル開口径が大きいものから順に前記使用ノズルとして切換えながら、各ノズルをそれぞれ使用ノズルに切換えた状態で順次前記清掃を行うことを特徴とする清掃方法。
【請求項5】
移動可能なヘッドに部品吸着用のノズルが交換可能に装着される一方、交換ノズルをヘッドから切り離した状態で保持可能とする収納孔を有したノズル交換ユニットを備える表面実装機のノズルの清掃方法であって、
前記収納孔に、ノズル先端部外周にエアブローするエア通路が開口し、前記収納孔に保持された交換ノズルがヘッドと切り離された状態で、そのノズルの先端部外周にエアブローすることでノズルを清掃することを特徴とする清掃方法。
【請求項6】
移動可能なヘッドに部品吸着用のノズルが交換可能に搭載され、かつ前記ノズルに対して前記ヘッドの内部通路を通じて負圧又は正圧が択一的に供給可能とされた表面実装機において、
前記内部通路に対して負圧、又は前記正圧としてのエアブローを択一的に供給する供給手段と、この供給手段を制御する制御手段とを備え、この制御手段は、エアブローを前記内部通路に供給しつつノズルから吐出させることにより前記内部通路およびノズルを清掃する所定の清掃動作を実行するとともに、この清掃動作を前記ヘッドにおけるノズル交換の際に実行すべく前記供給手段を制御することを特徴とする表面実装機。
【請求項7】
移動可能なヘッドに部品吸着用のノズルが交換可能に搭載され、かつ前記ノズルに対して前記ヘッドの内部通路を通じて負圧又は正圧が択一的に供給可能とされた表面実装機において、
前記内部通路に対して負圧、又は前記正圧としてのエアブローを択一的に供給する供給手段と、
前記ヘッドに装着されたノズルをセットするセット部とこのセット部にセットされたノズルから吐出される前記エアブローを排気する排気通路とを備えた清掃部と、
この清掃部に設けられて、セット部にセットされたノズルの先端部外周にエアを吐出するエア通路と、
このエア通路に正圧としてのエアブローを供給する第2の供給手段と、
前記供給手段及び第2の供給手段を制御する制御手段とを備え、
この前記制御手段はさらに前記ヘッドを駆動制御し、前記清掃動作において前記清掃部にヘッドを移動させ、前記ノズルを前記セット部にセットした状態で、エアブローを内部通路かエア通路かの少なくとも一方に供給するようになっていることを特徴とする表面実装機。
【請求項8】
請求項7に記載の表面実装機において、
ヘッドに装着されたノズルに吸着される部品を撮像する撮像装置を有し、
この撮像手段による撮像データに基づき、部品の吸着異常あるいは部品が所望の部品と異なる場合に、部品を吸着したノズルをセット部にセットした状態で、エアブローを前記内部通路か前記エア通路かの少なくとも一方に供給するようにしたことを特徴とする表面実装機。
【請求項9】
請求項6乃至8の何れかに記載の表面実装機において、
前記制御手段は、前記ヘッドに装着されている使用済みのノズルを次のノズルに付け替える直前に前記清掃動作を実行すべく前記供給手段を制御することを特徴とする表面実装機。
【請求項10】
請求項6乃至9の何れかに記載の表面実装機において、
前記制御手段は、前記ヘッドにおけるノズルの付け替え後、当該ノズルにより被実装部品を吸着する前に前記清掃動作を実行すべく前記供給手段を制御することを特徴とする表面実装機。
【請求項11】
請求項6乃至10の何れかに記載の表面実装機において、
前記ヘッドに装着されたノズルをセットするセット部と、このセット部にセットされたノズルから吐出される前記エアブローを排気する排気通路とを備えた清掃部を有し、前記制御手段はさらに前記ヘッドを駆動制御し、前記清掃動作において前記清掃部にヘッドを移動させ、前記ノズルを前記セット部にセットした状態でエアブローを前記内部通路に供給することを特徴とする表面実装機。
【請求項12】
請求項6乃至11の何れかに記載の表面実装機において、
交換可能な前記ノズルを含む複数のノズルを備えた回転体が前記ヘッドに設けられ、前記複数のノズルのうち一のノズルが前記回転体の回転駆動に伴い所定の使用位置に択一的に配置されるとともに、当該使用位置に配置されたノズルが前記内部通路に対して連通接続されるように構成され、前記制御手段は、さらに、前記回転体のノズルのうちノズル開口径が大きいものから順に前記使用位置にノズルを配置しながら、各ノズルがそれぞれ前記使用位置に配置された状態で前記内部通路に対してエアブローを供給すべく前記回転体および供給手段を制御することを特徴とする表面実装機。
【請求項13】
移動可能なヘッドに部品吸着用のノズルが交換可能に装着される表面実装機において、
交換ノズルをヘッドと切り離した状態で保持可能な収納孔を有するノズル交換ユニットを備え、前記収納孔に、ノズル先端部外周にエアブローするエア通路が開口し、前記収納孔に保持された交換ノズルがヘッドと切り離された状態で、そのノズルの先端部外周にエアブローすることでノズルを清掃することを特徴とする表面実装機。
【請求項1】
移動可能なヘッドに部品吸着用のノズルが交換可能に装着され、かつ前記ノズルに対して前記ヘッドの内部通路を通じて負圧又は正圧が択一的に供給可能とされた表面実装機のノズルの清掃方法であって、
前記ノズルの交換の際に、ノズル先端部外周にエアブローするか、あるいは前記正圧としてエアブローを前記内部通路に供給しつつノズルから吐出させるかのうち少なくとも一方を実施することでノズルを清掃することを特徴とする清掃方法。
【請求項2】
請求項1に記載の清掃方法において、
前記ヘッドに装着されている使用済みのノズルを次のノズルに付け替える直前に前記清掃を行うことを特徴とする清掃方法。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の清掃方法において、
ノズルの付け替え後、当該ノズルにより被実装部品を吸着する前に前記清掃を行うことを特徴とする清掃方法。
【請求項4】
請求項1乃至3の何れかに記載の清掃方法において、
交換可能な前記ノズルを含む複数のノズルが前記ヘッドに搭載され、かつ一のノズルを使用ノズルとして前記内部通路に連通接続させ得るようにノズルの切換えが可能とされた表面実装機の前記清掃方法であって、複数の前記ノズルのうちノズル開口径が大きいものから順に前記使用ノズルとして切換えながら、各ノズルをそれぞれ使用ノズルに切換えた状態で順次前記清掃を行うことを特徴とする清掃方法。
【請求項5】
移動可能なヘッドに部品吸着用のノズルが交換可能に装着される一方、交換ノズルをヘッドから切り離した状態で保持可能とする収納孔を有したノズル交換ユニットを備える表面実装機のノズルの清掃方法であって、
前記収納孔に、ノズル先端部外周にエアブローするエア通路が開口し、前記収納孔に保持された交換ノズルがヘッドと切り離された状態で、そのノズルの先端部外周にエアブローすることでノズルを清掃することを特徴とする清掃方法。
【請求項6】
移動可能なヘッドに部品吸着用のノズルが交換可能に搭載され、かつ前記ノズルに対して前記ヘッドの内部通路を通じて負圧又は正圧が択一的に供給可能とされた表面実装機において、
前記内部通路に対して負圧、又は前記正圧としてのエアブローを択一的に供給する供給手段と、この供給手段を制御する制御手段とを備え、この制御手段は、エアブローを前記内部通路に供給しつつノズルから吐出させることにより前記内部通路およびノズルを清掃する所定の清掃動作を実行するとともに、この清掃動作を前記ヘッドにおけるノズル交換の際に実行すべく前記供給手段を制御することを特徴とする表面実装機。
【請求項7】
移動可能なヘッドに部品吸着用のノズルが交換可能に搭載され、かつ前記ノズルに対して前記ヘッドの内部通路を通じて負圧又は正圧が択一的に供給可能とされた表面実装機において、
前記内部通路に対して負圧、又は前記正圧としてのエアブローを択一的に供給する供給手段と、
前記ヘッドに装着されたノズルをセットするセット部とこのセット部にセットされたノズルから吐出される前記エアブローを排気する排気通路とを備えた清掃部と、
この清掃部に設けられて、セット部にセットされたノズルの先端部外周にエアを吐出するエア通路と、
このエア通路に正圧としてのエアブローを供給する第2の供給手段と、
前記供給手段及び第2の供給手段を制御する制御手段とを備え、
この前記制御手段はさらに前記ヘッドを駆動制御し、前記清掃動作において前記清掃部にヘッドを移動させ、前記ノズルを前記セット部にセットした状態で、エアブローを内部通路かエア通路かの少なくとも一方に供給するようになっていることを特徴とする表面実装機。
【請求項8】
請求項7に記載の表面実装機において、
ヘッドに装着されたノズルに吸着される部品を撮像する撮像装置を有し、
この撮像手段による撮像データに基づき、部品の吸着異常あるいは部品が所望の部品と異なる場合に、部品を吸着したノズルをセット部にセットした状態で、エアブローを前記内部通路か前記エア通路かの少なくとも一方に供給するようにしたことを特徴とする表面実装機。
【請求項9】
請求項6乃至8の何れかに記載の表面実装機において、
前記制御手段は、前記ヘッドに装着されている使用済みのノズルを次のノズルに付け替える直前に前記清掃動作を実行すべく前記供給手段を制御することを特徴とする表面実装機。
【請求項10】
請求項6乃至9の何れかに記載の表面実装機において、
前記制御手段は、前記ヘッドにおけるノズルの付け替え後、当該ノズルにより被実装部品を吸着する前に前記清掃動作を実行すべく前記供給手段を制御することを特徴とする表面実装機。
【請求項11】
請求項6乃至10の何れかに記載の表面実装機において、
前記ヘッドに装着されたノズルをセットするセット部と、このセット部にセットされたノズルから吐出される前記エアブローを排気する排気通路とを備えた清掃部を有し、前記制御手段はさらに前記ヘッドを駆動制御し、前記清掃動作において前記清掃部にヘッドを移動させ、前記ノズルを前記セット部にセットした状態でエアブローを前記内部通路に供給することを特徴とする表面実装機。
【請求項12】
請求項6乃至11の何れかに記載の表面実装機において、
交換可能な前記ノズルを含む複数のノズルを備えた回転体が前記ヘッドに設けられ、前記複数のノズルのうち一のノズルが前記回転体の回転駆動に伴い所定の使用位置に択一的に配置されるとともに、当該使用位置に配置されたノズルが前記内部通路に対して連通接続されるように構成され、前記制御手段は、さらに、前記回転体のノズルのうちノズル開口径が大きいものから順に前記使用位置にノズルを配置しながら、各ノズルがそれぞれ前記使用位置に配置された状態で前記内部通路に対してエアブローを供給すべく前記回転体および供給手段を制御することを特徴とする表面実装機。
【請求項13】
移動可能なヘッドに部品吸着用のノズルが交換可能に装着される表面実装機において、
交換ノズルをヘッドと切り離した状態で保持可能な収納孔を有するノズル交換ユニットを備え、前記収納孔に、ノズル先端部外周にエアブローするエア通路が開口し、前記収納孔に保持された交換ノズルがヘッドと切り離された状態で、そのノズルの先端部外周にエアブローすることでノズルを清掃することを特徴とする表面実装機。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【公開番号】特開2007−35872(P2007−35872A)
【公開日】平成19年2月8日(2007.2.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−216302(P2005−216302)
【出願日】平成17年7月26日(2005.7.26)
【出願人】(000010076)ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成19年2月8日(2007.2.8)
【国際特許分類】
【出願日】平成17年7月26日(2005.7.26)
【出願人】(000010076)ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【Fターム(参考)】
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