電子部品移載装置
【課題】真空ポンプが故障した場合でも長時間装置を停止させることなく電子部品の吸着動作を再開できるようにする。
【解決手段】複数の吸着ノズルを有する第１〜第４のヘッドユニット１９ａ〜１９ｄを備える。第１〜第４の吸引用空気通路３４〜３７から第１、第２の真空ポンプ３８，３９によって空気を吸引する空気吸引装置２を備える。第１、第２の真空ポンプ３８，３９と第１〜第４の吸引用空気通路３４〜３７との間に第１〜第４の切換弁４０〜４３を設ける。第１〜第４の切換弁４０〜４３を、第１、第２の真空ポンプ３８，３９のうちいずれか一つを選択して第１〜第４の吸引用空気通路３４〜３７に接続するものとし、第１〜第４の吸引用空気通路３４〜３７毎に設けた。各切換弁を遠隔操作するアクチュエータと、重量が相対的に重い電子部品を実装するヘッドユニットに少なくとも１台の真空ポンプが接続され、他のヘッドユニットには他の真空ポンプが接続されるようにアクチュエータを制御する制御装置４５を備えた。
【解決手段】複数の吸着ノズルを有する第１〜第４のヘッドユニット１９ａ〜１９ｄを備える。第１〜第４の吸引用空気通路３４〜３７から第１、第２の真空ポンプ３８，３９によって空気を吸引する空気吸引装置２を備える。第１、第２の真空ポンプ３８，３９と第１〜第４の吸引用空気通路３４〜３７との間に第１〜第４の切換弁４０〜４３を設ける。第１〜第４の切換弁４０〜４３を、第１、第２の真空ポンプ３８，３９のうちいずれか一つを選択して第１〜第４の吸引用空気通路３４〜３７に接続するものとし、第１〜第４の吸引用空気通路３４〜３７毎に設けた。各切換弁を遠隔操作するアクチュエータと、重量が相対的に重い電子部品を実装するヘッドユニットに少なくとも１台の真空ポンプが接続され、他のヘッドユニットには他の真空ポンプが接続されるようにアクチュエータを制御する制御装置４５を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着ノズルの負圧源として真空ポンプを備えた電子部品移載装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品をプリント配線板に実装する表面実装機や、電子部品を検査用ソケットに装填するＩＣハンドラーなどの電子部品移載装置は、電子部品を吸着ノズルによって吸着して移動させる構成が採られている。
前記吸着ノズルには、たとえば特許文献１に記載されているような空気吸引装置が接続されている。
【０００３】
この特許文献１に開示されている空気吸引装置は、表面実装機に用いられるもので、負圧源として真空ポンプを備えている。この特許文献１に示されている表面実装機は、実装効率を向上させるために、２台のヘッドユニットによって１枚のプリント配線板に電子部品を実装する構成が採られている。
【０００４】
一般的に、複数のヘッドユニットを備えた表面実装機においては、各ヘッドユニットに複数の吸着ヘッドが設けられている。これらの吸着ヘッドの下端部には吸着ノズルが設けられている。これら複数の吸着ノズルは、それぞれ真空ポンプに接続されており、真空ポンプが回転することによって空気を吸引する。一般に、複数のヘッドユニットを有する表面実装機においては、複数のヘッドユニットで１台の真空ポンプから真空吸引を行っている。従来のこの種の表面実装機の真空ポンプは、ベーン式のものが多く用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８４６２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
複数のヘッドユニットで１つの真空ポンプを共有する表面実装機は、真空ポンプが故障すると、真空吸引回路が連通している全ての吸着ノズルにおいて電子部品を吸着することができなくなる。このため、この表面実装機は、真空ポンプが故障すると、真空ポンプの修理が終わるまでの間は電子部品の実装を行うことはできなかった。特に、ベーン式の真空ポンプを使用している場合、ベーンの摩耗は必然的に起きるため、摩耗したベーンを交換するときにも真空ポンプを停止させなければならないから、実装効率がさらに低下することになる。
【０００７】
また、真空吸引回路が連通している複数のヘッドユニットの全ての吸着ノズルから一つの真空ポンプによって空気を吸引する表面実装機では、空気を吸引するために、個々の吸着ノズルにおいて真空圧を高くするにも限界があった。このため、重量が嵩む電子部品は、吸着できないか、吸着できたとしても一ヘッドユニット当たりの吸着可能な数に制約があった。
なお、真空ポンプを負圧源とする空気吸引装置を備えたＩＣハンドラーにおいても、上述した表面実装機と同様の問題があった。
【０００８】
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、真空ポンプが故障した場合でも長時間装置を停止させることなく電子部品の吸着動作を再開できる電子部品移載装置を提供することを第１の目的とする。また、本発明は、重量が嵩む電子部品を大量にかつ確実に吸着できる電子部品移載装置を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するために、本発明に係る電子部品移載装置は、複数の電子部品用吸着ノズルを有する複数のヘッドユニットと、これらのヘッドユニットをそれぞれ電子部品供給部と電子部品載置部との間で移動させる移動装置と、各ヘッドユニットの全ての吸着ノズルが接続されたヘッドユニット毎の吸引用空気通路から真空ポンプによって空気を吸引する空気吸引装置とを備えた電子部品移載装置において、前記空気吸引装置は、複数の真空ポンプと、これらの真空ポンプと前記吸引用空気通路との間に設けられた切換弁とを備え、前記切換弁は、前記複数の真空ポンプのうちいずれか一つを選択して前記吸引用空気通路に接続するものであり、吸引用空気通路毎に設けられ、前記各切換弁を遠隔操作により動作させるアクチュエータと、重量が相対的に重い電子部品を実装するヘッドユニットの吸引用空気通路に少なくとも１台の真空ポンプが接続され、かつ他のヘッドユニットの吸引用空気通路には他の真空ポンプが接続されるように前記アクチュエータを動作させる制御装置とを備えていることを特徴とするものである。なお、この発明は、３ポートの切換弁で例示されているが、４ポート以上の切換弁でも実現可能である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては、ヘッドユニット毎の吸引用空気通路には、切換弁を介して複数の真空ポンプが接続されている。このため、吸引用空気通路には、切換弁を切換えることにより、故障した真空ポンプや、メンテナンスを必要とする真空ポンプの代わりに他の正常な真空ポンプを接続することができる。
したがって、本発明によれば、真空ポンプが故障したり真空ポンプのメンテナンスを行う場合であっても、長時間にわたって装置を停止させることなく電子部品の吸着動作を再開することが可能な電子部品移載装置を提供することができる。
【００１１】
真空ポンプが故障した場合や、真空ポンプのメンテナンス時には、他の真空ポンプを使用して電子部品を吸着することができるから、故障した真空ポンプの修理、真空ポンプのメンテナンスを電子部品の移載動作と並行して行うことができる。
また、本発明においては、切換弁を切換えることにより１台の真空ポンプに接続される吸引用空気通路の数を減らしているため、この真空ポンプに接続された吸着ノズルに作用する真空圧を上昇させることができる。
【００１２】
このため、例えば１台の真空ポンプに一つの吸引用空気通路を接続することによって、この吸引用空気通路に接続された全ての吸着ノズルにおいて相対的に重量が嵩む電子部品を吸着できるようになる。
したがって、本発明によれば、重量が嵩む電子部品を大量にかつ確実に吸着できる電子部品移載装置を提供することができる。
【００１３】
また、重量が嵩む電子部品を実装するヘッドユニットの吸引用空気通路に少なくとも１台の真空ポンプが接続されるようにアクチュエータの動作を制御する制御装置を備えているから、重量が嵩む電子部品を吸着する吸着ノズルに作用する真空圧を自動的に上昇させることができる。
したがって、この発明によれば、重量が嵩む電子部品を吸着するときに自動的に真空圧が上昇するから、重量が嵩む電子部品を確実に吸着することが可能な電子部品移載装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る表面実装機の構成を示す平面図である。
【図２】本発明に係る表面実装機の構成を示す断面図である。
【図３】ヘッドユニット毎の吸引用空気通路の構成を示す空気圧回路図である。
【図４】ヘッドユニット毎の吸引用空気通路の構成を示す空気圧回路図である。
【図５】ヘッドユニット毎の吸引用空気通路の構成を示す空気圧回路図である。
【図６】ヘッドユニット毎の吸引用空気通路の構成を示す空気圧回路図である。
【図７】制御装置の構成を示すブロック図である。
【図８】真空ポンプが故障したときの動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】空気吸引装置の構成を示す空気圧回路図である。
【図１０】空気吸引装置の構成を示す空気圧回路図である。
【図１１】空気吸引装置の構成を示す空気圧回路図である。
【図１２】空気吸引装置の構成を示す空気圧回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１の実施例）
以下、本発明に係る電子部品移載装置の一実施例を図１〜図８によって詳細に説明する。ここでは、本発明に係る電子部品移載装置を表面実装機に適用する場合の例について説明する。
【００１６】
図１は本発明に係る表面実装機の構成を示す平面図、図２は同じく断面図で、同図は図１におけるII−II線断面図である。図３はヘッドユニット毎の吸引用空気通路の構成を示す空気圧回路図、図４〜図６は空気吸引装置の構成を示す空気圧回路図で、図４は通常時の状態を示し、図５は第１の真空ポンプが故障したときの状態を示し、図６は重量が嵩む電子部品を吸着するときの状態を示す。図７は制御装置の構成を示すブロック図、図８は真空ポンプが故障したときの動作を説明するためのフローチャートである。
【００１７】
図１において、符号１で示すものは、この実施例による表面実装機である。この表面実装機１は、後述する空気吸引装置２（図３〜図６参照）およびこの装置に関連する装置を除いて本願出願人が出願した特願2006-180210号に記載されている表面実装機と同等の構成が採られている。
【００１８】
この表面実装機１は、図１に示すように、前工程を実施する装置（図示せず）に隣接する上流側端部Ａから下流側端部Ｂに向けてプリント配線板３を送り、後述する第１〜第４の実装ユニット４〜７によってプリント配線板３に電子部品（図示せず）をそれぞれ実装するものである。以下においては、プリント配線板３の搬送方向と平行な方向（図１において左右方向）を単にＸ方向といい、搬送方向とは直交する方向（図１においては上下方向）を単にＹ方向という。また、この実施例においては、図１において下側を装置前側といい、図１において上側を装置後側という。
【００１９】
この実施例による表面実装機１は、図１に示すように、基台１１と、４台の実装ユニット４〜７と、上流側端部Ａに隣接する前工程を実施する装置（図示せず）からプリント配線板３を受け取って最上流に位置する第１の実装ユニット４に送るための搬入装置１２と、最下流に位置する第４の実装ユニット７からプリント配線板３を受け取って図示していない次工程を実施する装置に搬出するための搬出装置１３と、これらの装置間でプリント配線板３をＸ方向に移動させるための基板搬送装置１４とを備えている。前記基板搬送装置１４は、Ｙ方向に延びるように形成されており、図２に示すように、基台１１のＹ方向の中央部の上方に設けられている。
【００２０】
前記第１〜第４の実装ユニット４〜７は、基台１１上において搭載される位置や部材の配置方向などが異なる他は互いに同じ構造となるように形成されている。
第１の実装ユニット４と第３の実装ユニット６とは、図１に示すように、装置前側で互いに隣接するように位置付けられ、第２の実装ユニット５と第４の実装ユニット７とは、装置後側で互いに隣接するように位置付けられている。
第２、第４の実装ユニット５，７は、第１、第３の実装ユニット４，６に対してプリント配線板３の搬送方向の下流側にずれた位置に配設されている。
【００２１】
第１〜第４の実装ユニット４〜７は、図１および図２に示すように、プリント配線板３を支持するための支持装置１５と、この支持装置１５の一側方に隣接するように位置付けられた多数のテープフィーダー１６，１６‥‥からなる電子部品供給装置１７と、複数の電子部品用吸着ノズル１８（図２参照）を有するヘッドユニット１９と、このヘッドユニット１９を電子部品供給装置１７とプリント配線板３との間で移動させる電子部品移動装置２０とから構成されている。
【００２２】
この実施例においては、第１〜第４の実装ユニット４〜７にそれぞれ設けられている電子部品供給装置１７によって、本発明でいう電子部品供給部が構成されている。
また、この実施例においては、第１〜第４の実装ユニット４〜７にそれぞれ設けられているヘッドユニット１９によって、本発明でいう複数のヘッドユニットが構成されている。すなわち、この実施例による表面実装機には、４台のヘッドユニット１９が装備されている。以下においては、第１の実装ユニット４に設けられているヘッドユニットを第１のヘッドユニット１９ａといい、以下同様に、第２の実装ユニット５のヘッドユニットを第２のヘッドユニット１９ｂといい、第３の実装ユニット６のヘッドユニットを第３のヘッドユニット１９ｃといい、第４の実装ユニット７のヘッドユニットを第４のヘッドユニット１９ｄという。
【００２３】
さらに、この実施例においては、第１〜第４の実装ユニット４〜７にそれぞれ設けられている電子部品移動装置２０によって、本発明でいう移動装置が構成されている。また、本発明でいう載置部は、この実施例ではプリント配線板３によって構成されている。
前記電子部品供給装置１７は、基台１１上または基台１１に着脱可能に接続された台車（図示せず）に設けられている。
【００２４】
前記支持装置１５は、図２に示すように、前記基台１１にＹ方向に移動自在に支持されたテーブル２１と、このテーブル２１をＹ方向に移動させるためのボールねじ式のＹ方向駆動装置２２と、前記テーブル２１の上に設けられたコンベア２３と、電子部品の実装中にプリント配線板３をテーブル２１に対して固定するためのクランプ機構２４とから構成されている。
【００２５】
前記テーブル２１は、Ｙ方向駆動装置２２による駆動によって、基台１１のＹ方向の中央に位置する搬送位置と、電子部品供給装置１７に近接する実装位置との間で移動する。前記コンベア２３は、無端ベルトが自由に回転できる構造のものが用いられている。
【００２６】
前記電子部品移動装置２０は、図１および図２に示すように、基台１１に立設されたＹフレーム２５の上に搭載されている。この電子部品移動装置２０は、前記Ｙフレーム２５にＹ方向に移動自在に支持されるとともに後述する第１〜第４のヘッドユニット１９ａ〜１９ｄをＸ方向に移動自在に支持する支持部材２６と、この支持部材２６を駆動するボールねじ式のＹ方向駆動装置２７と、第１〜第４のヘッドユニット１９ａ〜１９ｄをＸ方向に移動させるボールねじ式のＸ方向駆動装置２８などによって構成されている。
【００２７】
前記Ｙフレーム２５には、図２に示すように、上述した基板搬送装置１４が設けられている。この基板搬送装置１４は、下方に突出させた爪部材１４ａをプリント配線板３の搬送方向の上流側端部に当接させ、この爪部材１４ａをＸ方向に移動させることによってプリント配線板３を搬送する構成が採られている。
【００２８】
前記第１〜第４のヘッドユニット１９ａ〜１９ｄは、吸着ノズル１８が下端部に設けられた８本の吸着ヘッド３１と、吸着ノズル１８を上下方向の軸線回りに回転させる回転装置３２（図７参照）と、吸着ノズル１８を昇降させる昇降装置３３（図７参照）などを備えている。なお、図１においては、８本の吸着ヘッド３１のうち３本の吸着ヘッド３１のみが描いてある。
前記吸着ノズル１８は、各吸着ヘッド３１の図示していないヘッドシャフトに着脱可能に取付けられており、図３に示すように、本発明に係る空気吸引装置２に接続されている。
【００２９】
空気吸引装置２は、図４〜図６に示すように、ヘッドユニット毎の吸引用空気通路（第１〜第４の吸引用空気通路３４〜３７）から第１の真空ポンプ３８と第２の真空ポンプ３９とのうちいずれか一方の真空ポンプによって空気を吸引する構成が採られている。詳述すると、この実施例による空気吸引装置２は、図３〜図６に示すように、前記第１、第２の真空ポンプ３８，３９と、これらの真空ポンプと第１〜第４の吸引用空気通路３４〜３７との間に設けられたヘッドユニット毎の切換弁（第１〜第４の切換弁４０〜４３）と、ヘッドユニット毎の真空切換バルブユニット４４（図３参照）とを備えている。
【００３０】
図４〜図６においては、第１のヘッドユニット１９ａをヘッドユニット１として描いてあり、同様に、第２のヘッドユニット１９ｂをヘッドユニット２、第３のヘッドユニット１９ｃをヘッドユニット３、第４のヘッドユニット１９ｄをヘッドユニット４として描いてある。また、図４〜図６においては、第１の真空ポンプ３８を真空ポンプ１として描いてあり、第２の真空ポンプ３９を真空ポンプ２として描いてある。
【００３１】
第１、第２の真空ポンプ３８，３９は、ベーン式のものが用いられており、図４〜図６に示すように、後述する４個の切換弁４０〜４３にそれぞれ接続されている。なお、真空ポンプの形式はベーン式に限定されることはなく、他のどのような形式でもよい。
この実施例による第１、第２の真空ポンプ３８，３９は、基台１１の内部であってＸ方向の一端部（図１においては左側の端部）に取付けられている。
【００３２】
これらの真空ポンプ３８，３９を取付ける位置は、上述した位置に限定されることはなく、適宜変更することができる。これらの真空ポンプ３８，３９を基台１１におけるＸ方向の一側と他側とに配設することにより、空気配管の長さをＸ方向の一側と他側とで略等しく形成することができるから、表面実装機１の重量バランスを向上させることができる。これらの真空ポンプ３８，３９を駆動するモータ３８ａ，３９ａは、図７に示すように、制御装置４５に接続されている。第１、第２の真空ポンプ３８，３９の動作は、制御装置４５の真空ポンプ制御部４６によって制御される。
【００３３】
制御装置４５は、表面実装機１の動作を制御するためのもので、前記真空ポンプ制御部４６の他に、電子部品供給装置１７の動作を制御するための部品供給制御部４７と、基板搬送装置１４や支持装置１５の動作を制御するための基板搬送制御部４８と、電子部品移動装置２０の動作を制御するための移動装置制御部４９と、第１〜第４のヘッドユニット１９ａ〜１９ｄに設けられている回転装置３２や昇降装置３３の動作を制御するための吸着ヘッド制御部５０などを備えている。
【００３４】
この実施例による空気吸引装置２は、第１、第２の真空ポンプ３８，３９が正常に機能しているか否かを判別するために第１、第２の真空圧計５１，５２（図７参照）を備えている。第１の真空圧計５１は、第１の真空ポンプ３８に接続されている空気通路５３における第１の真空ポンプ３８の上流側近傍に接続されている。第２の真空圧計５２は、第２の真空ポンプ３９に接続されている空気通路５４における第２の真空ポンプ３９の上流側近傍に接続されている。これらの第１、第２の真空圧計５１，５２は、前記空気通路５３，５４内の圧力を検出し、圧力データとして制御装置４５に送る。
【００３５】
制御装置４５は、第１、第２の真空ポンプ３８，３９が運転状態であるにもかかわらず真空圧が所定の判定圧力に達していない場合、表面実装機１の動作を停止させるとともに、真空ポンプの修理（点検）を促すために、ディスプレイ装置５５（図７参照）に真空ポンプが異常であることを示す文字、図柄等を表示させる。なお、真空ポンプの異常の有無は、真空圧に基づいて判別する他に、第１、第２の真空ポンプ３８，３９のモータ３８ａ，３９ａを流れる電流の値に基づいても判別することができる。
【００３６】
前記第１〜第４の切換弁４０〜４３は、図４〜図６に示すように、ヘッドユニット毎（第１〜第４の吸引用空気通路３４〜３７毎）に設けられており、第１、第２の真空ポンプ３８，３９のうちいずれか一つを選択して前記第１〜第４の吸引用空気通路３４〜３７に接続することができるように構成されている。図４〜図６においては、第１の切換弁４０をバルブ１として描いてあり、同様に、第２の切換弁４１をバルブ２、第３の切換弁４２をバルブ３、第４の切換弁４３をバルブ４として描いてある。
【００３７】
この実施例による第１〜第４の切換弁４０〜４３は、弁体（図示せず）の位置が二つある３ポート切換弁が使用されている。すなわち、第１〜第４の吸引用空気通路３４〜３７は、第１〜第４の切換弁４０〜４３の弁体の位置が一方に位置しているときに第１の真空ポンプ３８に接続され、前記弁体の位置が他方に位置しているときに第２の真空ポンプ３９に接続される。
【００３８】
これらの第１〜第４の切換弁４０〜４３は、図４〜図６に示すように手動式のものを用いる他に、これらの第１〜第４の切換弁４０〜４３を遠隔操作により動作させるアクチュエータ（図示せず）を備えたものを用いることができる。アクチュエータを備えた切換弁としては、例えば、３ポート電磁切換弁や、空気駆動式の切換弁（図示せず）などが挙げられる。アクチュエータを有する切換弁を用いる場合は、図７中に二点鎖線で示すように、制御装置４５に切換弁制御部５７を設けることにより、この切換弁制御部５７によって第１〜第４の切換弁４０〜４３の動作を制御することができる。
【００３９】
前記真空切換バルブユニット４４は、内部に図示していない各種の弁類を備えており、各ヘッドシャフト毎に正圧／負圧の切換を選択的に行うことができるように構成されている。正圧は、正圧源５８から供給され、負圧は第１〜第４の吸引用空気通路３４〜３７から導かれる。すなわち、吸着ノズル１８に正圧と負圧とを自在に供給することができる。電子部品を吸着するときは、該当ヘッドシャフトに負圧を供給する。電子部品を実装する（搭載する）ときは、負圧が導かれている状態で正圧を僅かの時間だけ供給することにより真空破壊を行い、電子部品をプリント配線板３上に搭載する。
【００４０】
真空切換バルブユニット４４と吸着ノズル１８との間には、図３に示すように、流量センサ５９が設けられている。
この流量センサ５９は、各吸着ノズル１８の下流側近傍において空気の流量を検出し、制御装置４５に流量データとして送る。制御装置４５は、吸着ノズル１８内を空気が流れることがない状態であるときに流量センサ６４によって空気の流通を検出した場合、真空切換バルブユニット４４に異常が生じるていると判定する。
【００４１】
制御装置４５は、このような異常時には、表面実装機１を停止させるとともに、ディスプレイ装置５５に真空切換バルブユニット４４が異常であることを示す文字、図柄等を表示させる。なお、真空切換バルブユニット４４の異常を検出するに当たっては、上述したように流量センサ５９を用いる他に、真空圧計を用いることができる。
【００４２】
このように構成された表面実装機１は、通常は、図４に示すように、第１、第２の真空ポンプ３８，３９のうち一方の真空ポンプに、第１〜第４の吸引用空気通路３４〜３７のうち二つの吸引用空気通路を接続して運転する。図４に示す例では、第１の真空ポンプ３８に第１、第２の吸引用通路３４，３５が接続され、第２の真空ポンプ３９に第３、第４の吸引用通路３６，３７が接続されている。なお、図４〜図６においては、空気が流れる通路を太線で描いてある。
【００４３】
第１、第２の真空ポンプ３８，３９は、使用している間に何らかの原因により故障することがある。また、第１、第２の真空ポンプは、ベーン（図示せず）が摩耗することによって真空圧が低くなるために、摩耗したベーンを交換する必要がある。例えば、第１の真空ポンプ３８が故障したり、第１の真空ポンプ３８をメンテナンス（ベーン交換）のために停止させるような場合は、図５に示すように、第１、第２の吸引用空気通路３４，３５に接続されている第１、第２の切換弁４０，４１をこれらの吸引用空気通路３４，３５が第２の真空ポンプ３９に接続されるように切換える。すなわち、このときは、第２の真空ポンプ３９に第１〜第４の吸引用空気通路３４〜３７が接続される。
【００４４】
ここで、真空ポンプが故障した場合の表面実装機１の動作を図８に示すフローチャートによって説明する。
真空ポンプが故障しているか否か、または真空ポンプのベーンを交換する時期であるか否かの判定は、第１、第２の真空圧計５１，５２によって検出された真空圧に基づいて制御装置４５が行う。真空ポンプに故障が発生した場合（ステップＳ１）は、制御装置４５がディスプレイ装置に真空ポンプの異常を示す情報を表示させる。この表示は、異常が発生している真空ポンプを特定できる内容になっている。なお、ベーンの摩耗により真空圧が低下した場合にも同様の表示が行われる。
【００４５】
このディスプレイ装置５５を見た操作者は、正常な真空ポンプに第１〜第４の吸引用空気通路３４〜３７が接続されるように第１〜第４の切換弁４０〜４３を切換える（ステップＳ２）。第１〜第４の切換弁４０〜４３として遠隔操作が可能なアクチュエータを備えたものを使用している場合は、このステップＳ２において、制御装置４５が上述したように第１〜第４の切換弁４０〜４３を切換える。
【００４６】
第１〜第４の切換弁４０〜４３を切換えた後、ステップＳ３において、故障した真空ポンプを修理、メンテナンスなどを行う。
このように１台の真空ポンプ（第１の真空ポンプ３８）のみが全ての吸着ノズル１８に接続されるようになると、各吸着ノズル１８に作用する真空圧が低下する。このため、重量が相対的に重い電子部品は、他の表面実装機によって実装する。これを実施するためには、先ず、ステップＳ４に示すように、重量が嵩む電子部品を吸着するために装着されていた吸着ノズル１８を軽量部品用の吸着ノズル１８に交換する。
【００４７】
次に、ステップＳ５に示すように、重量が嵩む電子部品を供給するためのテープフィーダー１６を他の表面実装機に移動させる。このようにテープフィーダー１６を他の表面実装機に移動させる場合、移動元となる表面実装機１と、移動先となる表面実装機との両方において、部品搭載データを変更し、電子部品の実装順序（搭載順序）を最適化する（ステップＳ６）。
【００４８】
実装準備が整った後、ステップＳ７に示すように、表面実装機１において重量が相対的に軽い電子部品のみを実装する暫定的な生産を開始する。この暫定的な生産は、故障した真空ポンプの修理または真空ポンプのメンテナンスが終了するまで行う（ステップＳ８）。その後、ステップＳ９において、２台の真空ポンプを使用することができるように第１〜第４の切換弁４０〜４３を切換える。
【００４９】
第１〜第４の切換弁４０〜４３として遠隔操作が可能なアクチュエータを備えたものを使用している場合は、このときにも制御装置４５が上述したように第１〜第４の切換弁４０〜４３を切換える。このように第１〜第４の切換弁４０〜４３を切換えた後、上述したステップＳ４において装着した軽量部品用の吸着ノズル１８を、重量が嵩む電子部品を吸着できる吸着ノズル１８と交換する（ステップＳ１０）。
【００５０】
そして、上述したステップＳ５において他の表面実装機に移動させたテープフィーダー１６を元の表面実装機１に戻し、これら２台の表面実装機において、電子部品の実装順序等の部品搭載データを元に戻す（Ｓ１１）。このように吸着ノズル１８と各種のデータとを元の状態に復元させた後、生産（電子部品の実装）を開始する（ステップＳ１２）。
【００５１】
したがって、この実施例による表面実装機１においては、第１の真空ポンプ３８または第２の真空ポンプ３９が故障したり、これらの真空ポンプ３８，３９のメンテナンスを行う場合であっても、長時間にわたって装置を停止させることなく電子部品の実装動作を再開することができる。しかも、故障した真空ポンプを修理している間や、一方の真空ポンプのメンテナンスを行っている間は、他の真空ポンプを使用して電子部品を実装することができるから、故障した真空ポンプの修理、真空ポンプのメンテナンスを電子部品の実装動作と並行して行うことができる。
【００５２】
また、第１〜第４の切換弁４０〜４３として遠隔操作が可能なアクチュエータを備えたものを使用し、このアクチュエータ（切換弁）の動作を制御装置４５によって制御する構成を採る場合は、第１、第２の真空ポンプ３８，３９に異常が発生したときに第１〜第４の切換弁４０〜４３が自動的に切換えられ、正常な真空ポンプが第１〜第４の吸引用空気通路３４〜３７に接続される。
したがって、この構成を採ることにより、第１、第２の真空ポンプ３８，３９に異常が発生したとしても吸着動作を停止させることなく、電子部品の実装動作を継続することができる。
【００５３】
この実施例による表面実装機１は、従来では専用の表面実装機でしか実装することができなかったような、重量が著しく重い電子部品（以下、単に大重量の電子部品という）を大量にかつ確実に実装することができる。大重量の電子部品を実装する場合は、図６に示すように、１台の真空ポンプに接続される吸引用空気通路（吸着ノズル１８）の数を減少させる。例えば、第１の実装ユニット４によって大重量の電子部品を実装する場合、第１の吸引用空気通路３４がたとえば第１の真空ポンプ３８に接続されるように第１の切換弁４０を切換える。
【００５４】
これとともに、第２〜第４の吸引用空気通路３５〜３７が第２の真空ポンプ３９に接続されるように第２〜第４の切換弁４１〜４３を切換える。通常状態で第１〜第４の切換弁４０〜４３が図４に示すように切換えられていた場合は、第２の吸引用空気通路３５が第２の真空ポンプ３９に接続されるように第２の切換弁４１を切換える。なお、第１〜第４の切換弁４０〜４３として遠隔操作が可能なアクチュエータを備えたものを使用している場合は、このときに制御装置４５が第２の切換弁４１を切換える。
【００５５】
このように１台の真空ポンプ（第１の真空ポンプ３８）のみが一つの第１の吸引用空気通路３４に接続されるようになると、第１のヘッドユニット１９ａに設けられている複数の吸着ノズル１８に作用する真空圧が相対的に高くなり、これらの吸着ノズル１８の吸引力が増大する。このため、これらの吸着ノズル１８によって、大重量の電子部品を大量にかつ吸着ミスを起こすことなく確実に吸着することができる。
【００５６】
また、第１〜第４の切換弁４０〜４３として遠隔操作が可能なアクチュエータを備えたものを使用し、このアクチュエータ（切換弁）の動作を制御装置４５によって制御する構成を採る場合は、大重量の電子部品を吸着する吸着ノズル１８に作用する真空圧を自動的に上昇させることができる。
したがって、この構成を採ることにより、重量が嵩む電子部品を吸着するときに自動的に真空圧が上昇するから、大重量の電子部品を確実に吸着することが可能な表面実装機を提供することができる。
【００５７】
（第２の実施例）
空気吸引装置は図９〜図１２に示すように構成することができる。
図９〜図１２は空気吸引装置の構成を示す空気圧回路図で、図９は通常時の状態を示し、図１０は第１の真空ポンプが故障したときの状態を示し、図１１は重量が嵩む電子部品を吸着するときの状態を示し、図１２は真空切換バルブユニットにおいて吸引用空気通路での漏洩が生じたときの状態を示す。これらの図において、前記図１〜図８によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
【００５８】
この第２の実施例において用いる第１〜第４の切換弁４０〜４３は、全てのポートが閉じる閉位置４０ａ〜４３ａを有する３位置切換弁である。この第１〜第４の切換弁４０〜４３は、図９〜図１２に示すように手動式のものを用いる他に、第１〜第４の切換弁４０〜４３を遠隔操作により動作させるアクチュエータ（図示せず）を備えたものを用いることができる。アクチュエータを備えた切換弁としては、例えば、３位置電磁切換弁や、空気駆動式の切換弁などが挙げられる。アクチュエータを有する切換弁を用いる場合は、第１の実施例で説明したように、制御装置４５によって第１〜第４の切換弁４０〜４３の動作を制御することができる。
【００５９】
このような第１〜第４の切換弁４０〜４３を備えた表面実装機１においては、通常時は、図９に示すように、１台の真空ポンプが二つの吸引用空気通路に接続されるように、第１〜第４の切換弁４０〜４３を切換える。
第１、第２の真空ポンプ３８，３９のうち一方の真空ポンプが故障したり、一方の真空ポンプをメンテナンスのために停止させる場合は、図１０に示すように、運転を継続できる真空ポンプ（図１０においては第２の真空ポンプ３９）に第１〜第４の吸引用空気通路３４〜３７が接続されるように第１〜第４の切換弁４０〜４３を切換える。
【００６０】
大重量の電子部品を実装する場合は、図１１に示すように、１つの吸引用空気通路（図１１においては第１の吸引用空気通路３４）に一方の真空ポンプ（同図においては第１の真空ポンプ３８）を接続し、他の全ての吸引用空気通路（同図においては第２〜第４の吸引用空気通路３５〜３７）に他方の真空ポンプ（同図においては第２の真空ポンプ３９）を接続する。
【００６１】
各ヘッドユニット１９ａ〜１９ｄに設けられている真空切換バルブユニット４４において吸引用空気通路で漏洩が発生したときは、図１２に示すように、漏洩部分が遮断されるように第１〜第４の切換弁４０〜４３を切換える。この漏洩は、真空切換バルブユニット４４に設けられている各種の弁に何らかの不具合が生じてこれらの弁が完全に閉じることができないような場合に発生する。この実施例においては、この漏洩は、流量センサ５９の検出値に基づいて制御装置４５が検出する。
【００６２】
このような吸引用空気通路での漏洩が発生すると、全ての吸引用空気通路３４〜３７において真空圧が低下し、吸着ノズル１８の吸引力が低下するおそれがある。このため、この場合は、漏洩が発生しているヘッドユニットの吸引用空気通路を他の吸引用空気通路から遮断する。例えば、第１の実装ユニット４に設けられている第１のヘッドユニット１９ａにおいて漏洩が発生した場合、図１１に示すように、第１の切換弁４０の弁の位置を閉位置４０ａに切換える。
このため、第１のヘッドユニット１９ａの真空切換バルブユニット４４で漏洩が発生したとしても、第２〜第４のヘッドユニット１９ｂ〜１９ｄによって電子部品の実装動作を継続することができる。
【００６３】
第２の実施例においても、第１〜第４の切換弁４０〜４３として遠隔操作が可能なアクチュエータを備えたものを使用し、この切換弁の動作を制御装置４５によって制御する構成を採る場合は、上述した切換弁の切換操作を自動的に行うことができる。このため、この構成を採ることにより、第１、第２の真空ポンプが故障や他の理由で停止する場合や、大重量の電子部品を実装するような場合、真空切換バルブユニット４４において漏洩が発生した場合に、表面実装機１を停止させることなく実装動作を継続することができる。
【００６４】
上述した第１、第２の実施例においては、ヘッドユニット１９を４台備えた表面実装機１に本発明を適用する例を示したが、本発明はこのような限定にとらわれることはなく、ヘッドユニットの数が２以上である表面実装機やＩＣハンドラーに適用することができる。また、上述した第１、第２の実施例においては、２台の真空ポンプ３８，３９を使用する例を示したが、真空ポンプの数量は２以上であれば適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１…表面実装機、２…空気吸引装置、３…プリント配線板、１７…電子部品供給装置、２０…電子部品移動装置、１８…吸着ノズル、１９ａ〜１９ｄ…第１〜第４のヘッドユニット、３４〜３７…第１〜第４の吸引用空気通路、３８…第１の真空ポンプ、３９…第２の真空ポンプ、４０〜４３…第１〜第４の切換弁、４４…真空切換バルブユニット。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着ノズルの負圧源として真空ポンプを備えた電子部品移載装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品をプリント配線板に実装する表面実装機や、電子部品を検査用ソケットに装填するＩＣハンドラーなどの電子部品移載装置は、電子部品を吸着ノズルによって吸着して移動させる構成が採られている。
前記吸着ノズルには、たとえば特許文献１に記載されているような空気吸引装置が接続されている。
【０００３】
この特許文献１に開示されている空気吸引装置は、表面実装機に用いられるもので、負圧源として真空ポンプを備えている。この特許文献１に示されている表面実装機は、実装効率を向上させるために、２台のヘッドユニットによって１枚のプリント配線板に電子部品を実装する構成が採られている。
【０００４】
一般的に、複数のヘッドユニットを備えた表面実装機においては、各ヘッドユニットに複数の吸着ヘッドが設けられている。これらの吸着ヘッドの下端部には吸着ノズルが設けられている。これら複数の吸着ノズルは、それぞれ真空ポンプに接続されており、真空ポンプが回転することによって空気を吸引する。一般に、複数のヘッドユニットを有する表面実装機においては、複数のヘッドユニットで１台の真空ポンプから真空吸引を行っている。従来のこの種の表面実装機の真空ポンプは、ベーン式のものが多く用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８４６２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
複数のヘッドユニットで１つの真空ポンプを共有する表面実装機は、真空ポンプが故障すると、真空吸引回路が連通している全ての吸着ノズルにおいて電子部品を吸着することができなくなる。このため、この表面実装機は、真空ポンプが故障すると、真空ポンプの修理が終わるまでの間は電子部品の実装を行うことはできなかった。特に、ベーン式の真空ポンプを使用している場合、ベーンの摩耗は必然的に起きるため、摩耗したベーンを交換するときにも真空ポンプを停止させなければならないから、実装効率がさらに低下することになる。
【０００７】
また、真空吸引回路が連通している複数のヘッドユニットの全ての吸着ノズルから一つの真空ポンプによって空気を吸引する表面実装機では、空気を吸引するために、個々の吸着ノズルにおいて真空圧を高くするにも限界があった。このため、重量が嵩む電子部品は、吸着できないか、吸着できたとしても一ヘッドユニット当たりの吸着可能な数に制約があった。
なお、真空ポンプを負圧源とする空気吸引装置を備えたＩＣハンドラーにおいても、上述した表面実装機と同様の問題があった。
【０００８】
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、真空ポンプが故障した場合でも長時間装置を停止させることなく電子部品の吸着動作を再開できる電子部品移載装置を提供することを第１の目的とする。また、本発明は、重量が嵩む電子部品を大量にかつ確実に吸着できる電子部品移載装置を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するために、本発明に係る電子部品移載装置は、複数の電子部品用吸着ノズルを有する複数のヘッドユニットと、これらのヘッドユニットをそれぞれ電子部品供給部と電子部品載置部との間で移動させる移動装置と、各ヘッドユニットの全ての吸着ノズルが接続されたヘッドユニット毎の吸引用空気通路から真空ポンプによって空気を吸引する空気吸引装置とを備えた電子部品移載装置において、前記空気吸引装置は、複数の真空ポンプと、これらの真空ポンプと前記吸引用空気通路との間に設けられた切換弁とを備え、前記切換弁は、前記複数の真空ポンプのうちいずれか一つを選択して前記吸引用空気通路に接続するものであり、吸引用空気通路毎に設けられ、前記各切換弁を遠隔操作により動作させるアクチュエータと、重量が相対的に重い電子部品を実装するヘッドユニットの吸引用空気通路に少なくとも１台の真空ポンプが接続され、かつ他のヘッドユニットの吸引用空気通路には他の真空ポンプが接続されるように前記アクチュエータを動作させる制御装置とを備えていることを特徴とするものである。なお、この発明は、３ポートの切換弁で例示されているが、４ポート以上の切換弁でも実現可能である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては、ヘッドユニット毎の吸引用空気通路には、切換弁を介して複数の真空ポンプが接続されている。このため、吸引用空気通路には、切換弁を切換えることにより、故障した真空ポンプや、メンテナンスを必要とする真空ポンプの代わりに他の正常な真空ポンプを接続することができる。
したがって、本発明によれば、真空ポンプが故障したり真空ポンプのメンテナンスを行う場合であっても、長時間にわたって装置を停止させることなく電子部品の吸着動作を再開することが可能な電子部品移載装置を提供することができる。
【００１１】
真空ポンプが故障した場合や、真空ポンプのメンテナンス時には、他の真空ポンプを使用して電子部品を吸着することができるから、故障した真空ポンプの修理、真空ポンプのメンテナンスを電子部品の移載動作と並行して行うことができる。
また、本発明においては、切換弁を切換えることにより１台の真空ポンプに接続される吸引用空気通路の数を減らしているため、この真空ポンプに接続された吸着ノズルに作用する真空圧を上昇させることができる。
【００１２】
このため、例えば１台の真空ポンプに一つの吸引用空気通路を接続することによって、この吸引用空気通路に接続された全ての吸着ノズルにおいて相対的に重量が嵩む電子部品を吸着できるようになる。
したがって、本発明によれば、重量が嵩む電子部品を大量にかつ確実に吸着できる電子部品移載装置を提供することができる。
【００１３】
また、重量が嵩む電子部品を実装するヘッドユニットの吸引用空気通路に少なくとも１台の真空ポンプが接続されるようにアクチュエータの動作を制御する制御装置を備えているから、重量が嵩む電子部品を吸着する吸着ノズルに作用する真空圧を自動的に上昇させることができる。
したがって、この発明によれば、重量が嵩む電子部品を吸着するときに自動的に真空圧が上昇するから、重量が嵩む電子部品を確実に吸着することが可能な電子部品移載装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る表面実装機の構成を示す平面図である。
【図２】本発明に係る表面実装機の構成を示す断面図である。
【図３】ヘッドユニット毎の吸引用空気通路の構成を示す空気圧回路図である。
【図４】ヘッドユニット毎の吸引用空気通路の構成を示す空気圧回路図である。
【図５】ヘッドユニット毎の吸引用空気通路の構成を示す空気圧回路図である。
【図６】ヘッドユニット毎の吸引用空気通路の構成を示す空気圧回路図である。
【図７】制御装置の構成を示すブロック図である。
【図８】真空ポンプが故障したときの動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】空気吸引装置の構成を示す空気圧回路図である。
【図１０】空気吸引装置の構成を示す空気圧回路図である。
【図１１】空気吸引装置の構成を示す空気圧回路図である。
【図１２】空気吸引装置の構成を示す空気圧回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１の実施例）
以下、本発明に係る電子部品移載装置の一実施例を図１〜図８によって詳細に説明する。ここでは、本発明に係る電子部品移載装置を表面実装機に適用する場合の例について説明する。
【００１６】
図１は本発明に係る表面実装機の構成を示す平面図、図２は同じく断面図で、同図は図１におけるII−II線断面図である。図３はヘッドユニット毎の吸引用空気通路の構成を示す空気圧回路図、図４〜図６は空気吸引装置の構成を示す空気圧回路図で、図４は通常時の状態を示し、図５は第１の真空ポンプが故障したときの状態を示し、図６は重量が嵩む電子部品を吸着するときの状態を示す。図７は制御装置の構成を示すブロック図、図８は真空ポンプが故障したときの動作を説明するためのフローチャートである。
【００１７】
図１において、符号１で示すものは、この実施例による表面実装機である。この表面実装機１は、後述する空気吸引装置２（図３〜図６参照）およびこの装置に関連する装置を除いて本願出願人が出願した特願2006-180210号に記載されている表面実装機と同等の構成が採られている。
【００１８】
この表面実装機１は、図１に示すように、前工程を実施する装置（図示せず）に隣接する上流側端部Ａから下流側端部Ｂに向けてプリント配線板３を送り、後述する第１〜第４の実装ユニット４〜７によってプリント配線板３に電子部品（図示せず）をそれぞれ実装するものである。以下においては、プリント配線板３の搬送方向と平行な方向（図１において左右方向）を単にＸ方向といい、搬送方向とは直交する方向（図１においては上下方向）を単にＹ方向という。また、この実施例においては、図１において下側を装置前側といい、図１において上側を装置後側という。
【００１９】
この実施例による表面実装機１は、図１に示すように、基台１１と、４台の実装ユニット４〜７と、上流側端部Ａに隣接する前工程を実施する装置（図示せず）からプリント配線板３を受け取って最上流に位置する第１の実装ユニット４に送るための搬入装置１２と、最下流に位置する第４の実装ユニット７からプリント配線板３を受け取って図示していない次工程を実施する装置に搬出するための搬出装置１３と、これらの装置間でプリント配線板３をＸ方向に移動させるための基板搬送装置１４とを備えている。前記基板搬送装置１４は、Ｙ方向に延びるように形成されており、図２に示すように、基台１１のＹ方向の中央部の上方に設けられている。
【００２０】
前記第１〜第４の実装ユニット４〜７は、基台１１上において搭載される位置や部材の配置方向などが異なる他は互いに同じ構造となるように形成されている。
第１の実装ユニット４と第３の実装ユニット６とは、図１に示すように、装置前側で互いに隣接するように位置付けられ、第２の実装ユニット５と第４の実装ユニット７とは、装置後側で互いに隣接するように位置付けられている。
第２、第４の実装ユニット５，７は、第１、第３の実装ユニット４，６に対してプリント配線板３の搬送方向の下流側にずれた位置に配設されている。
【００２１】
第１〜第４の実装ユニット４〜７は、図１および図２に示すように、プリント配線板３を支持するための支持装置１５と、この支持装置１５の一側方に隣接するように位置付けられた多数のテープフィーダー１６，１６‥‥からなる電子部品供給装置１７と、複数の電子部品用吸着ノズル１８（図２参照）を有するヘッドユニット１９と、このヘッドユニット１９を電子部品供給装置１７とプリント配線板３との間で移動させる電子部品移動装置２０とから構成されている。
【００２２】
この実施例においては、第１〜第４の実装ユニット４〜７にそれぞれ設けられている電子部品供給装置１７によって、本発明でいう電子部品供給部が構成されている。
また、この実施例においては、第１〜第４の実装ユニット４〜７にそれぞれ設けられているヘッドユニット１９によって、本発明でいう複数のヘッドユニットが構成されている。すなわち、この実施例による表面実装機には、４台のヘッドユニット１９が装備されている。以下においては、第１の実装ユニット４に設けられているヘッドユニットを第１のヘッドユニット１９ａといい、以下同様に、第２の実装ユニット５のヘッドユニットを第２のヘッドユニット１９ｂといい、第３の実装ユニット６のヘッドユニットを第３のヘッドユニット１９ｃといい、第４の実装ユニット７のヘッドユニットを第４のヘッドユニット１９ｄという。
【００２３】
さらに、この実施例においては、第１〜第４の実装ユニット４〜７にそれぞれ設けられている電子部品移動装置２０によって、本発明でいう移動装置が構成されている。また、本発明でいう載置部は、この実施例ではプリント配線板３によって構成されている。
前記電子部品供給装置１７は、基台１１上または基台１１に着脱可能に接続された台車（図示せず）に設けられている。
【００２４】
前記支持装置１５は、図２に示すように、前記基台１１にＹ方向に移動自在に支持されたテーブル２１と、このテーブル２１をＹ方向に移動させるためのボールねじ式のＹ方向駆動装置２２と、前記テーブル２１の上に設けられたコンベア２３と、電子部品の実装中にプリント配線板３をテーブル２１に対して固定するためのクランプ機構２４とから構成されている。
【００２５】
前記テーブル２１は、Ｙ方向駆動装置２２による駆動によって、基台１１のＹ方向の中央に位置する搬送位置と、電子部品供給装置１７に近接する実装位置との間で移動する。前記コンベア２３は、無端ベルトが自由に回転できる構造のものが用いられている。
【００２６】
前記電子部品移動装置２０は、図１および図２に示すように、基台１１に立設されたＹフレーム２５の上に搭載されている。この電子部品移動装置２０は、前記Ｙフレーム２５にＹ方向に移動自在に支持されるとともに後述する第１〜第４のヘッドユニット１９ａ〜１９ｄをＸ方向に移動自在に支持する支持部材２６と、この支持部材２６を駆動するボールねじ式のＹ方向駆動装置２７と、第１〜第４のヘッドユニット１９ａ〜１９ｄをＸ方向に移動させるボールねじ式のＸ方向駆動装置２８などによって構成されている。
【００２７】
前記Ｙフレーム２５には、図２に示すように、上述した基板搬送装置１４が設けられている。この基板搬送装置１４は、下方に突出させた爪部材１４ａをプリント配線板３の搬送方向の上流側端部に当接させ、この爪部材１４ａをＸ方向に移動させることによってプリント配線板３を搬送する構成が採られている。
【００２８】
前記第１〜第４のヘッドユニット１９ａ〜１９ｄは、吸着ノズル１８が下端部に設けられた８本の吸着ヘッド３１と、吸着ノズル１８を上下方向の軸線回りに回転させる回転装置３２（図７参照）と、吸着ノズル１８を昇降させる昇降装置３３（図７参照）などを備えている。なお、図１においては、８本の吸着ヘッド３１のうち３本の吸着ヘッド３１のみが描いてある。
前記吸着ノズル１８は、各吸着ヘッド３１の図示していないヘッドシャフトに着脱可能に取付けられており、図３に示すように、本発明に係る空気吸引装置２に接続されている。
【００２９】
空気吸引装置２は、図４〜図６に示すように、ヘッドユニット毎の吸引用空気通路（第１〜第４の吸引用空気通路３４〜３７）から第１の真空ポンプ３８と第２の真空ポンプ３９とのうちいずれか一方の真空ポンプによって空気を吸引する構成が採られている。詳述すると、この実施例による空気吸引装置２は、図３〜図６に示すように、前記第１、第２の真空ポンプ３８，３９と、これらの真空ポンプと第１〜第４の吸引用空気通路３４〜３７との間に設けられたヘッドユニット毎の切換弁（第１〜第４の切換弁４０〜４３）と、ヘッドユニット毎の真空切換バルブユニット４４（図３参照）とを備えている。
【００３０】
図４〜図６においては、第１のヘッドユニット１９ａをヘッドユニット１として描いてあり、同様に、第２のヘッドユニット１９ｂをヘッドユニット２、第３のヘッドユニット１９ｃをヘッドユニット３、第４のヘッドユニット１９ｄをヘッドユニット４として描いてある。また、図４〜図６においては、第１の真空ポンプ３８を真空ポンプ１として描いてあり、第２の真空ポンプ３９を真空ポンプ２として描いてある。
【００３１】
第１、第２の真空ポンプ３８，３９は、ベーン式のものが用いられており、図４〜図６に示すように、後述する４個の切換弁４０〜４３にそれぞれ接続されている。なお、真空ポンプの形式はベーン式に限定されることはなく、他のどのような形式でもよい。
この実施例による第１、第２の真空ポンプ３８，３９は、基台１１の内部であってＸ方向の一端部（図１においては左側の端部）に取付けられている。
【００３２】
これらの真空ポンプ３８，３９を取付ける位置は、上述した位置に限定されることはなく、適宜変更することができる。これらの真空ポンプ３８，３９を基台１１におけるＸ方向の一側と他側とに配設することにより、空気配管の長さをＸ方向の一側と他側とで略等しく形成することができるから、表面実装機１の重量バランスを向上させることができる。これらの真空ポンプ３８，３９を駆動するモータ３８ａ，３９ａは、図７に示すように、制御装置４５に接続されている。第１、第２の真空ポンプ３８，３９の動作は、制御装置４５の真空ポンプ制御部４６によって制御される。
【００３３】
制御装置４５は、表面実装機１の動作を制御するためのもので、前記真空ポンプ制御部４６の他に、電子部品供給装置１７の動作を制御するための部品供給制御部４７と、基板搬送装置１４や支持装置１５の動作を制御するための基板搬送制御部４８と、電子部品移動装置２０の動作を制御するための移動装置制御部４９と、第１〜第４のヘッドユニット１９ａ〜１９ｄに設けられている回転装置３２や昇降装置３３の動作を制御するための吸着ヘッド制御部５０などを備えている。
【００３４】
この実施例による空気吸引装置２は、第１、第２の真空ポンプ３８，３９が正常に機能しているか否かを判別するために第１、第２の真空圧計５１，５２（図７参照）を備えている。第１の真空圧計５１は、第１の真空ポンプ３８に接続されている空気通路５３における第１の真空ポンプ３８の上流側近傍に接続されている。第２の真空圧計５２は、第２の真空ポンプ３９に接続されている空気通路５４における第２の真空ポンプ３９の上流側近傍に接続されている。これらの第１、第２の真空圧計５１，５２は、前記空気通路５３，５４内の圧力を検出し、圧力データとして制御装置４５に送る。
【００３５】
制御装置４５は、第１、第２の真空ポンプ３８，３９が運転状態であるにもかかわらず真空圧が所定の判定圧力に達していない場合、表面実装機１の動作を停止させるとともに、真空ポンプの修理（点検）を促すために、ディスプレイ装置５５（図７参照）に真空ポンプが異常であることを示す文字、図柄等を表示させる。なお、真空ポンプの異常の有無は、真空圧に基づいて判別する他に、第１、第２の真空ポンプ３８，３９のモータ３８ａ，３９ａを流れる電流の値に基づいても判別することができる。
【００３６】
前記第１〜第４の切換弁４０〜４３は、図４〜図６に示すように、ヘッドユニット毎（第１〜第４の吸引用空気通路３４〜３７毎）に設けられており、第１、第２の真空ポンプ３８，３９のうちいずれか一つを選択して前記第１〜第４の吸引用空気通路３４〜３７に接続することができるように構成されている。図４〜図６においては、第１の切換弁４０をバルブ１として描いてあり、同様に、第２の切換弁４１をバルブ２、第３の切換弁４２をバルブ３、第４の切換弁４３をバルブ４として描いてある。
【００３７】
この実施例による第１〜第４の切換弁４０〜４３は、弁体（図示せず）の位置が二つある３ポート切換弁が使用されている。すなわち、第１〜第４の吸引用空気通路３４〜３７は、第１〜第４の切換弁４０〜４３の弁体の位置が一方に位置しているときに第１の真空ポンプ３８に接続され、前記弁体の位置が他方に位置しているときに第２の真空ポンプ３９に接続される。
【００３８】
これらの第１〜第４の切換弁４０〜４３は、図４〜図６に示すように手動式のものを用いる他に、これらの第１〜第４の切換弁４０〜４３を遠隔操作により動作させるアクチュエータ（図示せず）を備えたものを用いることができる。アクチュエータを備えた切換弁としては、例えば、３ポート電磁切換弁や、空気駆動式の切換弁（図示せず）などが挙げられる。アクチュエータを有する切換弁を用いる場合は、図７中に二点鎖線で示すように、制御装置４５に切換弁制御部５７を設けることにより、この切換弁制御部５７によって第１〜第４の切換弁４０〜４３の動作を制御することができる。
【００３９】
前記真空切換バルブユニット４４は、内部に図示していない各種の弁類を備えており、各ヘッドシャフト毎に正圧／負圧の切換を選択的に行うことができるように構成されている。正圧は、正圧源５８から供給され、負圧は第１〜第４の吸引用空気通路３４〜３７から導かれる。すなわち、吸着ノズル１８に正圧と負圧とを自在に供給することができる。電子部品を吸着するときは、該当ヘッドシャフトに負圧を供給する。電子部品を実装する（搭載する）ときは、負圧が導かれている状態で正圧を僅かの時間だけ供給することにより真空破壊を行い、電子部品をプリント配線板３上に搭載する。
【００４０】
真空切換バルブユニット４４と吸着ノズル１８との間には、図３に示すように、流量センサ５９が設けられている。
この流量センサ５９は、各吸着ノズル１８の下流側近傍において空気の流量を検出し、制御装置４５に流量データとして送る。制御装置４５は、吸着ノズル１８内を空気が流れることがない状態であるときに流量センサ６４によって空気の流通を検出した場合、真空切換バルブユニット４４に異常が生じるていると判定する。
【００４１】
制御装置４５は、このような異常時には、表面実装機１を停止させるとともに、ディスプレイ装置５５に真空切換バルブユニット４４が異常であることを示す文字、図柄等を表示させる。なお、真空切換バルブユニット４４の異常を検出するに当たっては、上述したように流量センサ５９を用いる他に、真空圧計を用いることができる。
【００４２】
このように構成された表面実装機１は、通常は、図４に示すように、第１、第２の真空ポンプ３８，３９のうち一方の真空ポンプに、第１〜第４の吸引用空気通路３４〜３７のうち二つの吸引用空気通路を接続して運転する。図４に示す例では、第１の真空ポンプ３８に第１、第２の吸引用通路３４，３５が接続され、第２の真空ポンプ３９に第３、第４の吸引用通路３６，３７が接続されている。なお、図４〜図６においては、空気が流れる通路を太線で描いてある。
【００４３】
第１、第２の真空ポンプ３８，３９は、使用している間に何らかの原因により故障することがある。また、第１、第２の真空ポンプは、ベーン（図示せず）が摩耗することによって真空圧が低くなるために、摩耗したベーンを交換する必要がある。例えば、第１の真空ポンプ３８が故障したり、第１の真空ポンプ３８をメンテナンス（ベーン交換）のために停止させるような場合は、図５に示すように、第１、第２の吸引用空気通路３４，３５に接続されている第１、第２の切換弁４０，４１をこれらの吸引用空気通路３４，３５が第２の真空ポンプ３９に接続されるように切換える。すなわち、このときは、第２の真空ポンプ３９に第１〜第４の吸引用空気通路３４〜３７が接続される。
【００４４】
ここで、真空ポンプが故障した場合の表面実装機１の動作を図８に示すフローチャートによって説明する。
真空ポンプが故障しているか否か、または真空ポンプのベーンを交換する時期であるか否かの判定は、第１、第２の真空圧計５１，５２によって検出された真空圧に基づいて制御装置４５が行う。真空ポンプに故障が発生した場合（ステップＳ１）は、制御装置４５がディスプレイ装置に真空ポンプの異常を示す情報を表示させる。この表示は、異常が発生している真空ポンプを特定できる内容になっている。なお、ベーンの摩耗により真空圧が低下した場合にも同様の表示が行われる。
【００４５】
このディスプレイ装置５５を見た操作者は、正常な真空ポンプに第１〜第４の吸引用空気通路３４〜３７が接続されるように第１〜第４の切換弁４０〜４３を切換える（ステップＳ２）。第１〜第４の切換弁４０〜４３として遠隔操作が可能なアクチュエータを備えたものを使用している場合は、このステップＳ２において、制御装置４５が上述したように第１〜第４の切換弁４０〜４３を切換える。
【００４６】
第１〜第４の切換弁４０〜４３を切換えた後、ステップＳ３において、故障した真空ポンプを修理、メンテナンスなどを行う。
このように１台の真空ポンプ（第１の真空ポンプ３８）のみが全ての吸着ノズル１８に接続されるようになると、各吸着ノズル１８に作用する真空圧が低下する。このため、重量が相対的に重い電子部品は、他の表面実装機によって実装する。これを実施するためには、先ず、ステップＳ４に示すように、重量が嵩む電子部品を吸着するために装着されていた吸着ノズル１８を軽量部品用の吸着ノズル１８に交換する。
【００４７】
次に、ステップＳ５に示すように、重量が嵩む電子部品を供給するためのテープフィーダー１６を他の表面実装機に移動させる。このようにテープフィーダー１６を他の表面実装機に移動させる場合、移動元となる表面実装機１と、移動先となる表面実装機との両方において、部品搭載データを変更し、電子部品の実装順序（搭載順序）を最適化する（ステップＳ６）。
【００４８】
実装準備が整った後、ステップＳ７に示すように、表面実装機１において重量が相対的に軽い電子部品のみを実装する暫定的な生産を開始する。この暫定的な生産は、故障した真空ポンプの修理または真空ポンプのメンテナンスが終了するまで行う（ステップＳ８）。その後、ステップＳ９において、２台の真空ポンプを使用することができるように第１〜第４の切換弁４０〜４３を切換える。
【００４９】
第１〜第４の切換弁４０〜４３として遠隔操作が可能なアクチュエータを備えたものを使用している場合は、このときにも制御装置４５が上述したように第１〜第４の切換弁４０〜４３を切換える。このように第１〜第４の切換弁４０〜４３を切換えた後、上述したステップＳ４において装着した軽量部品用の吸着ノズル１８を、重量が嵩む電子部品を吸着できる吸着ノズル１８と交換する（ステップＳ１０）。
【００５０】
そして、上述したステップＳ５において他の表面実装機に移動させたテープフィーダー１６を元の表面実装機１に戻し、これら２台の表面実装機において、電子部品の実装順序等の部品搭載データを元に戻す（Ｓ１１）。このように吸着ノズル１８と各種のデータとを元の状態に復元させた後、生産（電子部品の実装）を開始する（ステップＳ１２）。
【００５１】
したがって、この実施例による表面実装機１においては、第１の真空ポンプ３８または第２の真空ポンプ３９が故障したり、これらの真空ポンプ３８，３９のメンテナンスを行う場合であっても、長時間にわたって装置を停止させることなく電子部品の実装動作を再開することができる。しかも、故障した真空ポンプを修理している間や、一方の真空ポンプのメンテナンスを行っている間は、他の真空ポンプを使用して電子部品を実装することができるから、故障した真空ポンプの修理、真空ポンプのメンテナンスを電子部品の実装動作と並行して行うことができる。
【００５２】
また、第１〜第４の切換弁４０〜４３として遠隔操作が可能なアクチュエータを備えたものを使用し、このアクチュエータ（切換弁）の動作を制御装置４５によって制御する構成を採る場合は、第１、第２の真空ポンプ３８，３９に異常が発生したときに第１〜第４の切換弁４０〜４３が自動的に切換えられ、正常な真空ポンプが第１〜第４の吸引用空気通路３４〜３７に接続される。
したがって、この構成を採ることにより、第１、第２の真空ポンプ３８，３９に異常が発生したとしても吸着動作を停止させることなく、電子部品の実装動作を継続することができる。
【００５３】
この実施例による表面実装機１は、従来では専用の表面実装機でしか実装することができなかったような、重量が著しく重い電子部品（以下、単に大重量の電子部品という）を大量にかつ確実に実装することができる。大重量の電子部品を実装する場合は、図６に示すように、１台の真空ポンプに接続される吸引用空気通路（吸着ノズル１８）の数を減少させる。例えば、第１の実装ユニット４によって大重量の電子部品を実装する場合、第１の吸引用空気通路３４がたとえば第１の真空ポンプ３８に接続されるように第１の切換弁４０を切換える。
【００５４】
これとともに、第２〜第４の吸引用空気通路３５〜３７が第２の真空ポンプ３９に接続されるように第２〜第４の切換弁４１〜４３を切換える。通常状態で第１〜第４の切換弁４０〜４３が図４に示すように切換えられていた場合は、第２の吸引用空気通路３５が第２の真空ポンプ３９に接続されるように第２の切換弁４１を切換える。なお、第１〜第４の切換弁４０〜４３として遠隔操作が可能なアクチュエータを備えたものを使用している場合は、このときに制御装置４５が第２の切換弁４１を切換える。
【００５５】
このように１台の真空ポンプ（第１の真空ポンプ３８）のみが一つの第１の吸引用空気通路３４に接続されるようになると、第１のヘッドユニット１９ａに設けられている複数の吸着ノズル１８に作用する真空圧が相対的に高くなり、これらの吸着ノズル１８の吸引力が増大する。このため、これらの吸着ノズル１８によって、大重量の電子部品を大量にかつ吸着ミスを起こすことなく確実に吸着することができる。
【００５６】
また、第１〜第４の切換弁４０〜４３として遠隔操作が可能なアクチュエータを備えたものを使用し、このアクチュエータ（切換弁）の動作を制御装置４５によって制御する構成を採る場合は、大重量の電子部品を吸着する吸着ノズル１８に作用する真空圧を自動的に上昇させることができる。
したがって、この構成を採ることにより、重量が嵩む電子部品を吸着するときに自動的に真空圧が上昇するから、大重量の電子部品を確実に吸着することが可能な表面実装機を提供することができる。
【００５７】
（第２の実施例）
空気吸引装置は図９〜図１２に示すように構成することができる。
図９〜図１２は空気吸引装置の構成を示す空気圧回路図で、図９は通常時の状態を示し、図１０は第１の真空ポンプが故障したときの状態を示し、図１１は重量が嵩む電子部品を吸着するときの状態を示し、図１２は真空切換バルブユニットにおいて吸引用空気通路での漏洩が生じたときの状態を示す。これらの図において、前記図１〜図８によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
【００５８】
この第２の実施例において用いる第１〜第４の切換弁４０〜４３は、全てのポートが閉じる閉位置４０ａ〜４３ａを有する３位置切換弁である。この第１〜第４の切換弁４０〜４３は、図９〜図１２に示すように手動式のものを用いる他に、第１〜第４の切換弁４０〜４３を遠隔操作により動作させるアクチュエータ（図示せず）を備えたものを用いることができる。アクチュエータを備えた切換弁としては、例えば、３位置電磁切換弁や、空気駆動式の切換弁などが挙げられる。アクチュエータを有する切換弁を用いる場合は、第１の実施例で説明したように、制御装置４５によって第１〜第４の切換弁４０〜４３の動作を制御することができる。
【００５９】
このような第１〜第４の切換弁４０〜４３を備えた表面実装機１においては、通常時は、図９に示すように、１台の真空ポンプが二つの吸引用空気通路に接続されるように、第１〜第４の切換弁４０〜４３を切換える。
第１、第２の真空ポンプ３８，３９のうち一方の真空ポンプが故障したり、一方の真空ポンプをメンテナンスのために停止させる場合は、図１０に示すように、運転を継続できる真空ポンプ（図１０においては第２の真空ポンプ３９）に第１〜第４の吸引用空気通路３４〜３７が接続されるように第１〜第４の切換弁４０〜４３を切換える。
【００６０】
大重量の電子部品を実装する場合は、図１１に示すように、１つの吸引用空気通路（図１１においては第１の吸引用空気通路３４）に一方の真空ポンプ（同図においては第１の真空ポンプ３８）を接続し、他の全ての吸引用空気通路（同図においては第２〜第４の吸引用空気通路３５〜３７）に他方の真空ポンプ（同図においては第２の真空ポンプ３９）を接続する。
【００６１】
各ヘッドユニット１９ａ〜１９ｄに設けられている真空切換バルブユニット４４において吸引用空気通路で漏洩が発生したときは、図１２に示すように、漏洩部分が遮断されるように第１〜第４の切換弁４０〜４３を切換える。この漏洩は、真空切換バルブユニット４４に設けられている各種の弁に何らかの不具合が生じてこれらの弁が完全に閉じることができないような場合に発生する。この実施例においては、この漏洩は、流量センサ５９の検出値に基づいて制御装置４５が検出する。
【００６２】
このような吸引用空気通路での漏洩が発生すると、全ての吸引用空気通路３４〜３７において真空圧が低下し、吸着ノズル１８の吸引力が低下するおそれがある。このため、この場合は、漏洩が発生しているヘッドユニットの吸引用空気通路を他の吸引用空気通路から遮断する。例えば、第１の実装ユニット４に設けられている第１のヘッドユニット１９ａにおいて漏洩が発生した場合、図１１に示すように、第１の切換弁４０の弁の位置を閉位置４０ａに切換える。
このため、第１のヘッドユニット１９ａの真空切換バルブユニット４４で漏洩が発生したとしても、第２〜第４のヘッドユニット１９ｂ〜１９ｄによって電子部品の実装動作を継続することができる。
【００６３】
第２の実施例においても、第１〜第４の切換弁４０〜４３として遠隔操作が可能なアクチュエータを備えたものを使用し、この切換弁の動作を制御装置４５によって制御する構成を採る場合は、上述した切換弁の切換操作を自動的に行うことができる。このため、この構成を採ることにより、第１、第２の真空ポンプが故障や他の理由で停止する場合や、大重量の電子部品を実装するような場合、真空切換バルブユニット４４において漏洩が発生した場合に、表面実装機１を停止させることなく実装動作を継続することができる。
【００６４】
上述した第１、第２の実施例においては、ヘッドユニット１９を４台備えた表面実装機１に本発明を適用する例を示したが、本発明はこのような限定にとらわれることはなく、ヘッドユニットの数が２以上である表面実装機やＩＣハンドラーに適用することができる。また、上述した第１、第２の実施例においては、２台の真空ポンプ３８，３９を使用する例を示したが、真空ポンプの数量は２以上であれば適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１…表面実装機、２…空気吸引装置、３…プリント配線板、１７…電子部品供給装置、２０…電子部品移動装置、１８…吸着ノズル、１９ａ〜１９ｄ…第１〜第４のヘッドユニット、３４〜３７…第１〜第４の吸引用空気通路、３８…第１の真空ポンプ、３９…第２の真空ポンプ、４０〜４３…第１〜第４の切換弁、４４…真空切換バルブユニット。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電子部品用吸着ノズルを有する複数のヘッドユニットと、
これらのヘッドユニットをそれぞれ電子部品供給部と電子部品載置部との間で移動させる移動装置と、
各ヘッドユニットの全ての吸着ノズルが接続されたヘッドユニット毎の吸引用空気通路から真空ポンプによって空気を吸引する空気吸引装置とを備えた電子部品移載装置において、
前記空気吸引装置は、複数の真空ポンプと、これらの真空ポンプと前記吸引用空気通路との間に設けられた切換弁とを備え、
前記切換弁は、前記複数の真空ポンプのうちいずれか一つを選択して前記吸引用空気通路に接続するものであり、吸引用空気通路毎に設けられ、
前記各切換弁を遠隔操作により動作させるアクチュエータと、
重量が相対的に重い電子部品を実装するヘッドユニットの吸引用空気通路に少なくとも１台の真空ポンプが接続され、かつ他のヘッドユニットの吸引用空気通路には他の真空ポンプが接続されるように前記アクチュエータを動作させる制御装置とを備えていることを特徴とする電子部品移載装置。
【請求項１】
複数の電子部品用吸着ノズルを有する複数のヘッドユニットと、
これらのヘッドユニットをそれぞれ電子部品供給部と電子部品載置部との間で移動させる移動装置と、
各ヘッドユニットの全ての吸着ノズルが接続されたヘッドユニット毎の吸引用空気通路から真空ポンプによって空気を吸引する空気吸引装置とを備えた電子部品移載装置において、
前記空気吸引装置は、複数の真空ポンプと、これらの真空ポンプと前記吸引用空気通路との間に設けられた切換弁とを備え、
前記切換弁は、前記複数の真空ポンプのうちいずれか一つを選択して前記吸引用空気通路に接続するものであり、吸引用空気通路毎に設けられ、
前記各切換弁を遠隔操作により動作させるアクチュエータと、
重量が相対的に重い電子部品を実装するヘッドユニットの吸引用空気通路に少なくとも１台の真空ポンプが接続され、かつ他のヘッドユニットの吸引用空気通路には他の真空ポンプが接続されるように前記アクチュエータを動作させる制御装置とを備えていることを特徴とする電子部品移載装置。
【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２０１２−１５６５７０（Ｐ２０１２−１５６５７０Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１１９２７８（Ｐ２０１２−１１９２７８）
【出願日】平成２４年５月２５日（２０１２．５．２５）
【分割の表示】特願２００８−２４１９９（Ｐ２００８−２４１９９）の分割
【原出願日】平成２０年２月４日（２００８．２．４）
【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２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年５月２５日（２０１２．５．２５）
【分割の表示】特願２００８−２４１９９（Ｐ２００８−２４１９９）の分割
【原出願日】平成２０年２月４日（２００８．２．４）
【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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