JP2019184286A

JP2019184286A - ノズル検査装置および製造作業機

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Publication number: JP2019184286A
Application number: JP2018071863A
Authority: JP
Inventors: 岳史櫻山; Takeshi Sakurayama
Original assignee: Fuji Corp
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2018-04-03
Filing date: 2018-04-03
Publication date: 2019-10-24
Anticipated expiration: 2038-04-03
Also published as: JP7073173B2

Abstract

【課題】簡易な構成によるノズル検査装置及びそのノズル検査装置を搭載した製造作業機を提供すること。【解決手段】ノズル用バネ部材によって付勢される可動部を有する吸着ノズルが押し付けられる押し付け部、前記吸着ノズルから受ける力によって生じる前記押し付け部の変位を伝達する変位伝達部および、前記変位伝達部を介して前記押し付け部の変位に応じて変位する測定部を備えた変位伝達機構と、前記ノズル用バネ部材より大きい所定の付勢力により前記押し付け部を前記吸着ノズルの押し付けに対向して支持する支持用バネ部材とを有するノズル検査装置。【選択図】図５

Description

本発明は、電子部品の装着に使用される吸着ノズルについて、その状態を検査するノズル検査装置および、そのノズル検査装置を搭載した製造作業機に関する。

回路基板を製造する製造作業機は、基板に対して電子部品を装着するための装着ヘッドが設けられている。その装着ヘッドでは、電子部品を真空引きによって吸引保持する吸着ノズルが組み込まれ、吸着ノズルが上下に移動することにより、電子部品の取り出しや基板に対する電子部品の装着が行われる。その際、吸着ノズルから電子部品に対して作用する荷重が大きくなってしまうと、その電子部品が割れてしまうことがある。この点、第１従来例の下記特許文献１には、半導体チップを保持する吸着コレットを備え、ピボット軸受により揺動可能なボンディングアームが開示されている。

そのボンディングアームは、バランサにより略水平な状態が保たれ、駆動機構によって下降することにより半導体チップが装着面に当てられる。その際、傾いたアームの状態を変位センサが検知することにより、装着時の荷重のバラツキを少なく安定したものとしている。また、第２従来例の下記特許文献２には、製造作業機の部品供給装置に取り付け可能なノズル検査装置が開示されている。このノズル検査装置は、吸着ノズルの電子回路部品への押付力を正確に検出するものである。具体的には、フィーダと同様にフィーダ支持台に着脱可能な細長い板状の装置本体を有し、ひずみゲージ式のロードセルが検出部として構成されている。ロードセルには、吸着ノズルの先端が接触する円板状の伝達板が設けられ、吸着ノズルの重量やスプリングの付勢力および摺動抵抗に基づく荷重が検出される。

特開平５−５５２７４号公報国際公開ＷＯ２００５／０２７６１４号公報

第１従来例によれば、装着時の荷重のバラツキが少なくなるため安定するが、電子部品を保持する部分に揺動可能なアームを使用した構造は、高速移動させることができず、基板に電子部品を装着する製造作業機には適さない。一方、第２従来例は、ノズル検査装置によって装着時に作用する荷重の変化を検出し、吸着ノズルの不具合を早期に発見しようとするものである。特に、装着ヘッドに検査装置を直接組み込むような構造に比べ、部品供給装置への取り付けが可能であるため、製造作業機に対する後付けが非常に容易である。しかしながら、第２従来例の検査装置は、ロードセルなどの測定機器やマイクロコンピュータを備え、電源のほかデータ送信のためのインターフェースが必要になるなど、構造が複雑且つコスト高になってしまう。

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、簡易な構成によるノズル検査装置及びそのノズル検査装置を搭載した製造作業機を提供することを目的とする。

本発明の一態様におけるノズル検査装置は、ノズル用バネ部材によって付勢される可動部を有する吸着ノズルが押し付けられる押し付け部、前記吸着ノズルから受ける力によって生じる前記押し付け部の変位を伝達する変位伝達部および、前記変位伝達部を介して前記押し付け部の変位に応じて変位する測定部を備えた変位伝達機構と、前記ノズル用バネ部材より大きい所定の付勢力により前記押し付け部を前記吸着ノズルの押し付けに対向して支持する支持用バネ部材とを有する。

本発明の他の態様における製造作業機は、機内の所定位置に基板を搬送する基板搬送装置と、前記基板に装着する部品を供給するための部品供給装置と、上下方向に移動可能な吸着ノズルと所定の状態を測定する測定手段とを備えた装着ヘッドを機内において移動させ、前記吸着ノズルによって前記基板に対する前記部品の装着を行う部品装着装置と、押し付け部に対する前記吸着ノズルの押し付けに力に応じて、支持用バネ部材に支持された測定部が所定量変位する変位伝達機構を備えたノズル検査装置と、前記吸着ノズルを前記ノズル検査装置の押し付け部に対して押し付け、そのとき前記測定手段によって得られた前記測定部の変位に関する測定データから前記吸着ノズルの状態変化を検査する制御装置とを有する。

前記構成によれば、基板搬送装置により機内の所定位置に基板が搬送され、部品供給装置から供給される部品が装着ヘッドの吸着ノズルによって取り出され、さらに基板へと送られて装着される。そうした製造作業機に設けられたノズル検査装置は、変位伝達機構の押し付け部に対して吸着ノズルが押し付けられると、その押し付け力に応じて支持用バネ部材に支持された測定部が所定量変位する。そして、吸着ノズルとともに測定ヘッドに設けられた測定手段により測定部の変位に関する測定データが得られ、制御装置ではその測定データに基づいて吸着ノズルの状態変化に関する検査が可能になる。

一部を透視して示した製造作業機の一実施形態の外観斜視図である。装着ヘッドの一例を示した内部構造図である。制御装置を中心に製造作業機の構成を概念的に示したブロック図である。ノズル検査装置の外観を簡略化して示した図である。ノズル検査装置の内部構造を模式的に示した通常状態の側面図である。ノズル検査装置の内部構造を模式的に示した検査状態の側面図である。検査用マークを撮像したマークカメラの撮像画面を示した図である。ノズル部材がスリーブ内に押し込まれる量と、ノズル部材に作用する押し付け反力の関係を示したグラフである。変位センサを利用するノズル検査装置の内部構造を模式的に示した側面図である。

次に、本発明に係るノズル検査装置および製造作業機の一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図１は、一部を透視して示した製造作業機の外観斜視図である。本実施形態の製造作業機１は、搬送される基板に対して電子部品を装着するいわゆるマウンタである。製造作業機１には幅方向側面に大きな開口部が形成され、隣り合う製造作業機との間で基板の搬送が可能であり、スクリーン印刷機や他の製造作業機などと並べることで基板製造ラインが構成される。図１には、ベース９上に２台の製造作業機１が並んで搭載された状態が示されている。なお、基板を搬送する方向である機体幅方向をＸ軸方向、それに直交する機体前後方向をＹ軸方向、そして高さ方向をＺ軸方向として説明する。

製造作業機１は、基板を搬送するめの基板搬送装置２、電子部品を供給する部品供給装置３、その部品供給装置３から取り出した電子部品を基板へと装着する部品装着装置４などによって構成されている。基板搬送装置２は、基板のサイズに合わせた同じ構成のベルトコンベアである搬送部２０１，２０２が並設され、基板の搬送や基板に対する電子部品の装着作業が２箇所で行われるようになっている。搬送部２０１，２０２は、各々にクランプ機構が設けられ、機内の作業位置で搬送された基板の位置決めが可能となっている。

部品供給装置３は、電子部品を保持したテープフィーダ２０が搭載される。製造作業機１には本体カバー４８の前方部分に開口部が形成され、そこにデバイステーブル８が設置され、複数のテープフィーダ２０がそれぞれ着脱可能な状態で取り付けられている。デバイステーブル８は、複数のスロットが機体幅方向に形成され、そのスロット毎にテープフィーダ２０が抜き差しできるようになっている。そのため、部品供給装置３は、対象とする電子部品を保持したテープフィーダ２０が選択され、デバイステーブル８へと取り付けられる。

部品装着装置４は、テープフィーダ２０から電子部品を取り出して基板へと装着する作業装置であり、吸着ノズル２１を備えた装着ヘッド７がＸＹ平面上を移動可能な構成となっている。本体カバー４８の天井側には機体の前後方向に２本のＹ軸レール１１が平行に固定され、そのＹ軸レール１１に対してＹ軸スライド１２が摺動自在に取り付けられている。Ｙ軸スライド１２にはナット１３が固定され、Ｙ軸サーボモータ１４に連結されたネジ軸１５がナット１３を貫通して螺合している。

また、Ｙ軸スライド１２には、図２に示すようにＸ軸レール１６が固定され、そのＸ軸レール１６に対してＸ軸スライド１７が摺動自在に組み付けられている。ここで、図２は、装着ヘッド７の一例を示した内部構造図である。Ｘ軸スライド１７は、Ｙ軸スライド１２に搭載された不図示のＸ軸サーボモータにネジ軸１８が連結され、そのネジ軸１８がＸ軸スライド１７に固定されたナット１９に螺合している。部品装着装置４では、こうしたＸ軸スライド１７やＹ軸スライド３の移動機構により、装着ヘッド７がＸＹ平面上の移動が可能となっている。

次に、装着ヘッド７は、電子部品を吸着保持する複数の吸着ノズル２１が設けられており、所定の吸着ノズル２１が選択され、それが鉛直方向に昇降する構成がとられている。具体的には、まず装着ヘッド７の上方のフレーム３３に旋回用モータ２３と昇降用モータ２４が出力軸を鉛直下向きにして固定されている。旋回用モータ２３には下方に延びた回転軸２５が連結され、その回転軸２５にノズルホルダ２６が固定されている。ノズルホルダ２６には、回転軸２５の軸心を中心とする円周上に複数の吸着ノズル２１が取り付けられている。

ノズルホルダ２６は、上下方向に摺動可能なシリンジ２７が複数設けれ、各々のシリンジ２７に対して吸着ノズル２１が着脱可能な状態で一体になっている。シリンジ２７は、ノズルギヤ３１とノズルホルダ２６との間の圧縮コイルバネ２８によって上方へ付勢され、通常時の吸着ノズル２１は図示する退避高さに配置されている。そして、ノズルギヤ３１にはギヤ３２などを介してサーボモータ３５の回転が伝達され、全ての吸着ノズル２１が一斉に自転するよう構成されている。

昇降用モータ２４には下方に延びたネジ軸３６が連結されている。ネジ軸３６は、上下のフレーム３３，３４に対して軸受を介して回動自在に支持され、そのネジ軸３６と平行な鉛直のガイドロッド３７にノズルレバー３８が摺動自在に取り付けられている。ノズルレバー３８は、ネジ軸３６と螺合したナット３９と一体に形成され、昇降用モータ２４の駆動によって上下方向に移動するようになっている。吸着ノズル２１は、このノズルレバー３８の操作によって上下動する構成となっている。よって、吸着ノズル２１は、装着ヘッド７によるＸＹ平面上の移動と、装着ヘッド７内におけるＺ軸方向の移動が可能になっている。

次に、製造作業機１は、各装置の駆動を制御するための制御装置が設けられている。図３は、制御装置１０を中心に製造作業機１の構成を概念的に示したブロック図である。制御装置１０は、ＣＰＵ１０１のほかにＲＯＭ１０２やＲＡＭ１０３、不揮発性メモリ１０４といった記憶装置などを備えたコンピュータを主体とするものであり、基板搬送装置２、部品供給装置３および部品装着装置４などの駆動部に接続されている。また、製造作業機１は、タッチパネル式のモニタやボタン式の入力部を備えた操作表示装置５設けられ、制御装置１０に接続されている。そして、制御装置１０には搬送基板に所定の電子部品を装着するための製造プログラム４０１のほか、吸着ノズル２１の状態を検査するためのノズル検査プログラム４０２などが格納されている。

そこで、製造作業機１では、プログラムに従った駆動制御により、装着ヘッド７が移動し、吸着ノズル２１によって部品供給装置３から供給された電子部品を吸着保持した後、搬送された基板に対して電子部品の装着が行われる。装着ヘッド７では、旋回用モータ２３の駆動によりノズルホルダ２６が回転し、複数の吸着ノズル２１から電子部品の吸着保持に使用するものが選択される。そして、昇降用モータ２４の駆動によりネジ軸３６が所定方向に回転し、ナット３９と一体に形成されたノズルレバー３８が昇降する。吸着ノズル２１は、下降するノズルレバー３８によって所定量押し下げられ、真空引きによるテープフィーダ２０からの電子部品の取り出しや、正圧付与による基板に対する電子部品の搭載が実行される。

ところで、吸着ノズル２１は、フランジ部を備えた円筒形状のスリーブ２１１内に、下端に吸着口が形成されたノズル部材２１２が摺動可能に挿入され、そのノズル部材２１２がノズルスプリング２１５（図５参照）によって下方に付勢されている。この吸着ノズル２１は、前述したように真空引きによって電子部品を吸着保持するため、機内に浮遊する塵や埃を吸い込んでしまうことになる。そうした塵埃は、吸着ノズル２１内の部材間に入り込んでしまい、可動部であるノズル部材２１２の摺動抵抗を大きくしたり、或いは可動を制限してしまうことがある。そして、吸着ノズル２１がそのような状態で電子部品の装着が行われると、基板との間の衝撃が吸収されずに電子部品が割れてしまうことがある。

そこで、本実施形態の製造作業機１は、図１に示すように、吸着ノズル２１の状態を検査するノズル検査装置４０がデバイステーブル８に取り付けられている。図４は、そのノズル検査装置４０の外観を簡略化して示した図である。ノズル検査装置４０は、テープフィーダ２０と同様に、デバイステーブル８のスロットに対する抜き差し、つまり着脱が可能な構成となっている。そのため、装置本体４１は、幅寸法Ｂがスロットに合わせた幅薄の箱型直方体であり、詳しく図示しないが下側にはスロットへの挿入部が形成されている。一方、装置本体４１の上面には、長方形の開口部４２が形成され、同じ形状で形成された棒状の測定子４３が開口部４２に取り付けられている。

図５及び図６は、ノズル検査装置４０の内部構造を模式的に示した側面図であり、図５は通常状態が、図６は検査状態がそれぞれ示されている。測定子４３は、支持ピン４４によって装置本体４１に軸支され、長手方向の両端部が上下方向に揺動するシーソー式の構造となっている。測定子４３の長さは、装着ヘッド７に搭載された吸着ノズル２１とマークカメラ２２（図１参照）の距離に対応している。マークカメラ２２は、搭載された装着ヘッド７の移動によりＸＹ平面上の位置決めが可能であり、基板などを撮像した撮像データからは、制御装置１０によって基板の種類や停止位置の確認が行われる。ノズル検査装置４０は、このマークカメラ２２を利用して吸着ノズル２１の状態変化を検査可能にしたものである。

測定子４３は、吸着ノズル２１側端部に圧縮コイルバネである支持スプリング４５が下側から連結され、ほぼ水平な姿勢が維持されている。一方、測定子４３のマークカメラ２２側に位置する測定側端部には、その上面にノズル検査用の検査用マーク４６が付されている。従って、装着ヘッド７が移動してノズル検査装置４０上の検査位置に位置決めされた場合、マークカメラ２２は、検査用マーク４６を撮像可能な位置に配置され、吸着ノズル２１は、その下降によって支持スプリング４５を押し縮める位置に配置される。

ここで、図７は、検査用マーク４６を撮像したマークカメラ２２の撮像画面のイメージ図であり、図５に対応した図（Ａ）と、図６に対応した図（Ｂ）が示されている。制御装置１０では、マークカメラ２２の撮像データから検査用マーク４６の中心点の位置が算出され、さらに図（Ａ）から図（Ｂ）のように中心点が変位した場合にはその変位量Ｃが算出される。ところで、ノズル検査装置４０は、支持ピン４４の位置（支点）から吸着ノズル２１までの距離Ｌ１に対して、同じく支点から検査用マーク４６までの距離Ｌ２の方が長く形成されている。これにより、測定子４３は、吸着ノズル２１側端部の変位量に対し、検査用マーク４６側端部の上方への変位量が大きくなり、変位量Ｃが捉えやすくなっている。

吸着ノズル２１は、スリーブ２１１内にノズル部材２１２が挿入され、そのノズル部材２１２が軸方向に一定量の移動が可動な構成を有し、圧縮コイルバネであるノズルスプリング２１５によって下方に付勢されている。本実施形態では、ノズルスプリング２１５のバネ定数が１Ｎであるのに対し、支持スプリング４５のバネ定数が３Ｎとして設定されている。つまり、測定子４３に押し当てられた吸着ノズル２１は、ノズルスプリング２１５が反力を受けて押し縮められ、ノズル部材２１２が可動範囲内を摺動しながらスリーブ２１１内に押し込まれるようになっている。

ノズル検査装置４０は、吸着ノズル２１の状態変化を検査する場合に、図１に示すようにデバイステーブル８に取り付けられる。ただし、ノズル検査装置４０は、検査の際に取り付けたれるほか、製造内容によってデバイステーブル８に空いたスロットが存在する場合には常時取り付けた状態であってもよい。ノズル状態の検査時には、そのノズル検査装置４０に対し、前述したように装着ヘッド７がＸＹ平面上を移動し、吸着ノズル２１とマークカメラ２２が図５に示すように位置決めされる。その後、昇降用モータ２４の駆動によりノズルレバー３８（図２）を介して吸着ノズル２１が下降し、支持スプリング４５に支持された測定子４３の端部に押し当てられる。

このとき吸着ノズル２１が正常状態であれば、測定子４３に対する押し付け動作により、図６に示すように、支持スプリング４５に支持された測定子４３側からの押し付け反力Ｆを受けてノズルスプリング２１５が押し縮められる。そして、ノズル部材２１２がスリーブ２１１内を一定の押し込み量（可動範囲）だけ摺動し、ノズルスプリング２１５を押し縮める上方に向けて相対的に移動することとなる。しかし、塵埃による噛み込みなどがありスリーブ２１１内の摺動抵抗が大幅に大きくなった非正常時には、ノズル部材２１２が可動範囲分を摺動する前に、ノズルレバー３８からの力がそのまま測定子４３に作用することとなる。

ここで、図８は、ノズル部材２１２がスリーブ２１１内に押し込まれる量と、ノズル部材２１２に作用する押し付け反力の関係を簡略化して示したグラフである。本実施形態の場合、吸着ノズル２１が実線で示す正常状態のパターン１では、ノズル部材２１２によって測定子４３に対する押し付けが開始されると、ノズルスプリング２１５のバネ定数および摺動抵抗により、押し付け反力Ｆが押し込み量に応じて１Ｎの値から徐々に上昇する。そして、ノズル部材２１２がスリーブ２１１内を可動範囲分（本実施形態では２ｍｍ）摺動した後は、ノズルレバー３８の荷重が直接ノズル部材２１２に作用し、バネ定数３Ｎの支持スプリング４５が押し縮められて測定子４３が傾くこととなる。ノズル部材２１２に作用する押し付け反力Ｆは３Ｎの値から更に上昇することとなる。

支持スプリング４５のバネ定数である３Ｎは、電子部品を割ってしまう荷重として設定した値である。従って、通常状態の吸着ノズル２１では、ノズル部材２１２の可動範囲内において基板に対する電子部品の装着が行われる。一方、スリーブ２１１内の摺動抵抗が大幅に大きくなったような非正常状態の場合には、ノズル部材２１２が可動範囲分だけ押し込まれる前に、押し付け反力Ｆが支持スプリング４５のバネ定数３Ｎを超えてしまう。例えば、二点鎖線で示すパターン２のように、押し込み量ｓ（１．３ｍｍ）の位置でスリーブ２１１内のノズル部材２１２が止まってしまうと、その時点から押し付け反力Ｆが３Ｎを超えてしまう。そして、測定子４３が傾き、検査用マーク４６の中心点の変位が確認される。

ノズル部材２１２の押し込み量は、吸着ノズル２１を下降させる昇降用モータ２４からの回転検出信号に基づいて算出される。従って、本実施形態のノズル検査プログラム４０２では、ノズル部材２１２の押し込み量が可動範囲である２ｍｍに達する前に、検査用マーク４６の中心点の変位が確認された場合には、吸着ノズル２１が非正常状態であると判断される。そして、シグナルタワーによる警報や、操作表示装置５のモニタに対して警告表示などが行われ、該当する吸着ノズル２１の使用が制限されるようになっている。

ただ、パターン２の場合は、押し込み量が１．３ｍｍまではノズル部材２１２が摺動する正常状態が保たれている。つまり、ノズル部材２１２の可動範囲が狭くなっているが、その可動範囲が許容内であれば検査後も吸着ノズル２１の使用は継続可能である。そこで、ノズル部材２１２の可動範囲を１．３ｍｍに補正した昇降用モータ２４の駆動制御によって、吸着ノズル２１の昇降を実行させるようにしてもよい。この場合は、前述したように操作表示装置５による警告表示などは行わず、例えばモニタに可動範囲が減少した状態であることの表示などが行われる。

ところで本実施形態では、撮像データから得られる検査用マーク４６の中心点の変位が検出されるため、支持スプリング４５のバネ定数を３Ｎにした場合、検査用マーク４６の中心点の僅かな変位を捉える必要が生じる。そこで、支持スプリング４５のバネ定数を２Ｎとし、図６に示すように測定子４３がある程度傾くまで、つまり図７（Ｂ）に示すように、中心点の変位量Ｃが一定程度の値になるまでが吸着ノズル２１の正常状態となるように構成してもよい。このような支持スプリング４５の設定によれば、ノズル部材２１２に対する押し付け反力Ｆが２Ｎを超えた段階から測定子４３が傾き始め、その傾きとともに押し付け反力Ｆも上昇することとなる。その間、マークカメラ２２の撮像データから算出される検査用マーク４６の中心点の変位量Ｃの値も徐々に大きくなる。

変位量Ｃに関しては、３Ｎの押し付け反力Ｆに対応する値が閾値として設定され、また、ノズル部材２１２の押し込み量に対応する吸着ノズル２１の押し下げ量が前記閾値に対応して設定される。その変位量Ｃは、マークカメラ２２の撮像データから算出され、ノズル部材２１２の押し込み量は、昇降用モータ２４からの回転検出信号により算出される。よって、吸着ノズル２１の状態検査では、吸着ノズル２１の押し下げ量が設定値に達する前に変位量Ｃが閾値を超えてしまった場合には、吸着ノズル２１が非正常状態であると判断される。そして、シグナルタワーによる警報や、操作表示装置５のモニタに対して警告表示などが行われ、該当する吸着ノズル２１の使用が制限される。

このとき吸着ノズル２１の状態はノズル部材２１２の押し込み量がＸ１であるとする。この場合も押し込み量がＸ１まではノズル部材２１２が摺動する正常状態が保たれている。そのため、検査後も吸着ノズル２１はそのまま使用を継続するようにしてもよい。ここでは、電子部品を基板に装着する際、押し込み量Ｘ１を基に吸着ノズル２１に対する押し下げ量の補正制御が行われる。そして、ノズル状態の検査に対しては、ノズル部材２１２の押し込み量Ｘ１に対応する吸着ノズル２１の押し下げ量が補正によって第２設定値として新たに設定し直される。また、次のノズル状態の検査において吸着ノズル２１の状態が悪化し、ノズル部材２１２の押し込み量がＸ２の段階で変位量Ｃが閾値を超えてしまった場合には、同様にして警報などが行われ、或いは押し下げ量の補正制御によって吸着ノズル２１の使用継続が行われる。

以上、本実施形態の製造作業機１は、ノズル検査装置４０を取り付けることにより、しかもテープフィーダ２０と同様にしてデバイステーブル８に対する簡単な取り付けにより、吸着ノズル２１の状態を検査することが可能になる。しかも、製造作業機１が従来から使用されているものであっても、構造的な追加や変更をする必要が無いためコストを抑えることが可能になる。特に、本実施形態のノズル検査装置４０は、吸着ノズル２１の状態変化を捉える機構を有するのみであり、電気的な構造を一切有していないため、簡単な構成であって製造コストも低く抑えられる。そして、製造作業機１において電気的な接続を不要にしている点からも、簡単な取り付けが可能であり、従来の製造作業機について構造の変更が不要である。

ところで、前記実施形態では測定手段としてマークカメラ２２が使用されているが、装着ヘッド７には反射式光電センサなどを使用した変位センサも取り付けられている。図９は、その変位センサを利用するノズル検査装置の内部構造を模式的に示した側面図である。このノズル検査装置５０は、デバイステーブル８のスロットに対して着脱が可能な装置本体５１に構成されている。装置本体５１内には、上方が開口した有底のノズル側シリンダ部５２１および測定側シリンダ部５２３と、両者の底部を接続する接続部５２２とを備えた測定用容器５２が組み込まれている。

測定用容器５２には作動油が入れられ、ノズル側シリンダ部５２１および測定側シリンダ部５２３には、作動油に浮かせるようにして液面を塞ぐ第１蓋部材５３と第２蓋部材５４が各々に設けられている。ノズル側シリンダ５２１内には圧縮コイルバネの支持スプリング５５が設置され、第１蓋部材５３に連結されている。従って、第１蓋部材５３の位置が安定することにより、第２蓋部材５４の位置も安定している。そして、ノズル検査装置５０は、吸着ノズル２１によって第１蓋部材５３が押し込まれると、所定の条件によって支持スプリング５５が押し縮められることとなる。

そのとき第１蓋部材５３の下降に応じて第２蓋部材５４が上昇し、その変位量が変位センサ５８によって算出される。一方で、ノズル部材２１２の押し込み量は、吸着ノズル２１を下降させる昇降用モータ２４からの回転検出信号に基づいて算出される。従って、前記実施形態と同様に、ノズル部材２１２の押し込み量が可動範囲に達する前に、第２蓋部材５４の変位量が閾値を超えた場合には、吸着ノズル２１が非正常状態であると判断され、操作表示装置５のモニタに対する警告表示など、所定の処理が行われる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、ノズル検査装置４０，５０をデバイステーブル８に取り付ける例を示したが、製造作業機１の機内に取り付け可能なスペースであって、吸着ノズル２１とマークカメラ２２又は変位センサ５８に対応して配置できれば、特に取り付け場所は限定されない。
また、前記実施形態ではスリーブ２１１内を摺動するノズル部材２１２がノズルスプリング２１５に付勢された吸着ノズル２１を例に挙げたが、吸着ノズルの構成は、基板に装着する電子部品に対して衝撃を緩和させるように、可動部がノズル用バネ部材によって付される構成であればよい。

１…製造作業機２…基板搬送装置３…部品供給装置４…部品装着装置７…装着ヘッド８…デバイステーブル１０…制御装置２１…吸着ノズル２２…マークカメラ４０…ノズル検査装置４３…測定子４５…支持スプリング４６…検査用マーク２１１…スリーブ２１２…ノズル部材２１５…ノズルスプリング

Claims

ノズル用バネ部材によって付勢される可動部を有する吸着ノズルが押し付けられる押し付け部、前記吸着ノズルから受ける力によって生じる前記押し付け部の変位を伝達する変位伝達部および、前記変位伝達部を介して前記押し付け部の変位に応じて変位する測定部を備えた変位伝達機構と、
前記ノズル用バネ部材より大きい所定の付勢力により前記押し付け部を前記吸着ノズルの押し付けに対向して支持する支持用バネ部材とを有するノズル検査装置。
前記変位伝達機構は、前記変位伝達部が、棒状の測定部材が支持ピンによって軸支されて長手方向の両端部が上下方向に変位するシーソー式の構造であり、前記押し付け部が前記測定部材の一方のノズル側端部であり、前記測定部は、検査用マークが付された前記測定部材の他方の測定側端部である請求項１に記載のノズル検査装置。
前記変位伝達部は、前記支持ピンによる前記測定部材の支点が、前記測定側端部より前記ノズル側端部に近い位置に設けられている請求項２に記載のノズル検査装置。
前記ノズル用バネ部材および前記支持用バネ部材が共に圧縮コイルバネである請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のノズル検査装置。
前記変位伝達機構の押し付け部および測定部が上面側に位置し、着脱可能な装置本体に構成された請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のノズル検査装置。
機内の所定位置に基板を搬送する基板搬送装置と、
前記基板に装着する部品を供給するための部品供給装置と、
上下方向に移動可能な吸着ノズルと所定の状態を測定する測定手段とを備えた装着ヘッドを機内において移動させ、前記吸着ノズルによって前記基板に対する前記部品の装着を行う部品装着装置と、
押し付け部に対する前記吸着ノズルの押し付けに力に応じて、支持用バネ部材に支持された測定部が所定量変位する変位伝達機構を備えたノズル検査装置と、
前記吸着ノズルを前記ノズル検査装置の押し付け部に対して押し付け、そのとき前記測定手段によって得られた前記測定部の変位に関する測定データから前記吸着ノズルの状態変化を検査する制御装置とを有する製造作業機。
前記測定手段は、前記基板に付されたマークなどを撮像するカメラであり、前記制御装置は、前記カメラで撮像された前記測定部の撮像データから前記吸着ノズルの状態変化を検査するものである請求項６に記載の製造作業機。
ノズル検査装置は、
ノズル用バネ部材によって付勢された可動部を有する前記吸着ノズルの前記押し付け部、前記吸着ノズルから受ける力によって生じる前記押し付け部の変位を伝達する変位伝達部および、前記変位伝達部を介して前記押し付け部に応じた変位が生じる前記測定部を備えた前記変位伝達機構と、
前記前記吸着ノズル側のバネ部材より大きい所定の付勢力で前記押し付け部を前記吸着ノズルの押し付けに対向して支持する前記支持用バネ部材と
を有する請求項６又は請求項７に記載の製造作業機。
前記部品供給装置は、複数のテープフィーダの着脱を可能にする複数のスロットが形成されたデバイステーブルを有するものであり、
前記ノズル検査装置は、前記押し付け部および前記測定部が上面側に位置するように装置本体内に構成され、前記装置本体が前記デバイステーブルのスロットに着脱可能なものである請求項６乃至請求項８のいずれかに記載の製造作業機。