JP6950085B2

JP6950085B2 - 装着作業機、および確認方法

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Application number: JP2020514821A
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Inventors: 成田　純一; 純一成田; 力茂手嶋
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Filing date: 2018-04-17
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Description

本発明は、吸着ノズルのノズル管の摺動性を確認可能な装着作業機等に関する。

装着作業機では、好適な装着作業を担保するべく、吸着ノズルの検査が望まれている。下記特許文献には、吸着ノズルの検査に関する技術が記載されている。

国際公開第２０１５／１６２７００号公報特開２００６−１０８３８４号公報

上記特許文献に記載の技術によれば、吸着ノズルの検査を、ある程度、適切に行うことは可能であるが、更に適切に吸着ノズルの検査を行うことが望まれている。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、更に適切に吸着ノズルの検査を行うことを課題とする。

上記課題を解決するために、本明細書は、ノズル管の摺動に伴って伸縮する複数の吸着ノズルと、前記複数の吸着ノズルを円周上の所定角度毎に保持する保持体と、前記保持体を前記複数の吸着ノズルの前記所定角度毎に回転させる回転装置と、前記保持体が前記回転装置により前記所定角度回転する毎に前記複数の吸着ノズルが停止する位置のうちの１つの停止位置の側方に固定的に配設され、当該停止位置で停止した吸着ノズルに保持されている部品と前記吸着ノズルのノズル管の先端を撮像する撮像装置と、電磁モータの作動により前記吸着ノズルを昇降させる昇降装置と、前記吸着ノズルによる装着作業の合間に、予め設定された設定部位に押し付けられる前の前記ノズル管の先端位置の撮像データと、前記昇降装置による前記吸着ノズルの下降に伴って、前記吸着ノズルのノズル管の先端を、前記設定部位に押し付けた際の前記電磁モータのトルク値と、前記設定部位に押し付けられた後の前記ノズル管の先端位置の撮像データとに基づいて、前記ノズル管の摺動性を確認する確認装置とを備える装着作業機を開示する。

上記課題を解決するために、本明細書は、ノズル管の摺動に伴って伸縮する複数の吸着ノズルと、前記複数の吸着ノズルを円周上の所定角度毎に保持する保持体と、前記保持体を前記複数の吸着ノズルの前記所定角度毎に回転させる回転装置と、前記保持体が前記回転装置により前記所定角度回転する毎に前記複数の吸着ノズルが停止する位置のうちの１つの停止位置の側方に固定的に配設され、当該停止位置で停止した吸着ノズルに保持されている部品と前記吸着ノズルのノズル管の先端を撮像する撮像装置と、電磁モータの作動により前記吸着ノズルを昇降させる昇降装置とを備えた装着作業機において、前記吸着ノズルによる装着作業の合間に、予め設定された設定部位に押し付けられる前の前記ノズル管の先端位置の撮像データと、前記昇降装置による前記吸着ノズルの下降に伴って、前記吸着ノズルのノズル管の先端を、前記設定部位に押し付けた際の前記電磁モータのトルク値と、前記設定部位に押し付けられた後の前記ノズル管の先端位置の撮像データとに基づいて、前記ノズル管の摺動性を確認する確認方法を開示する。

本開示では、吸着ノズルのノズル管の先端が、予め設定された設定部位に押し付けられた際の電磁モータのトルク値に基づいて、ノズル管の摺動性が確認される。これにより、ノズル管の摺動性を適切に確認し、吸着ノズルの検査を行うことが可能となる。

部品実装機を示す斜視図である。部品実装機の部品装着装置を示す斜視図である。作業ヘッドを示す斜視図である。装着ユニットを示す概略断面図である。吸着ノズルを示す斜視図である。装着ユニットを示す概略断面図である。装着ユニットを示す概略断面図である。制御装置を示すブロック図である。装着ユニットの上下方向の位置と、電磁モータのトルク値との関係を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。

（Ａ）部品実装機の構成
図１に、部品実装機１０を示す。部品実装機１０は、回路基材１２に対する部品の実装作業を実行するための装置である。部品実装機１０は、装置本体２０、基材搬送保持装置２２、部品装着装置２４、サイドカメラ２６、パーツカメラ２８、ノズルステーション２９、部品供給装置３０、ばら部品供給装置３２、制御装置（図８参照）３６を備えている。なお、回路基材１２として、回路基板、三次元構造の基材等が挙げられ、回路基板として、プリント配線板、プリント回路板等が挙げられる。

装置本体２０は、フレーム部４０と、そのフレーム部４０に上架されたビーム部４２とによって構成されている。基材搬送保持装置２２は、フレーム部４０の前後方向の中央に配設されており、搬送装置５０とクランプ装置５２とを有している。搬送装置５０は、回路基材１２を搬送する装置であり、クランプ装置５２は、回路基材１２を保持する装置である。これにより、基材搬送保持装置２２は、回路基材１２を搬送するとともに、所定の位置において、回路基材１２を固定的に保持する。なお、以下の説明において、回路基材１２の搬送方向をＸ方向と称し、その方向に直角な水平の方向をＹ方向と称し、鉛直方向をＺ方向と称する。つまり、部品実装機１０の幅方向は、Ｘ方向であり、前後方向は、Ｙ方向である。

部品装着装置２４は、ビーム部４２に配設されており、２台の作業ヘッド５６，５８と作業ヘッド移動装置６２とを有している。作業ヘッド移動装置６２は、Ｘ方向移動装置６３とＹ方向移動装置６４とＺ方向移動装置６５とによって構成されている。Ｘ方向移動装置６３及びＹ方向移動装置６４は、それぞれ、電磁モータ（図８参照）６６，６８を有しており、各電磁モータ６６，６８の作動により、２台の作業ヘッド５６，５８が、一体的にフレーム部４０上の任意の位置に移動する。また、Ｚ方向移動装置６５は、電磁モータ（図８参照）７０，７２を有しており、各電磁モータ７０，７２の作動により、スライダ７４，７６が個別に上下方向に移動する。そして、そのスライダ７４，７６に作業ヘッド５６，５８が着脱可能に装着されている。これにより、作業ヘッド５６，５８は、Ｚ方向移動装置６５によって、個別に上下方向に移動する。

また、各作業ヘッド５６，５８は、回路基材１２に部品を装着するものである。作業ヘッド５６，５８は、図３に示すように、８本の棒状の装着ユニット８０を備えている。それら８本の装着ユニット８０は、ユニット保持体８２の外周部に、等角度ピッチで、軸方向が垂直となる状態で保持されており、各装着ユニット８０の先端部に、吸着ノズル８８が装着されている。そして、装着ユニット８０の先端部に装着された吸着ノズル８８は、ユニット保持体８２の下面から下方に向かって延び出している。なお、図３では、カバーの取り外された状態の作業ヘッド５６，５８が図示されている。

また、各装着ユニット８０は、図４に示すように、概して管状のユニット本体１００と、ユニット本体１００の下端から下方に向かって延び出す連結パイプ１０２と、連結パイプ１０２を内部において保持するホルダ１０４とにより構成されている。ユニット本体１００の内部には、上下方向に貫通する貫通穴１０６が形成されており、その貫通穴１０６は、下方に位置する大径部１０８と、大径部１０８から上方に向かって連続する小径部１１０とに区分けされ、大径部１０８と小径部１１０との間に段差面１１２が形成されている。

そして、貫通穴１０６の大径部１０８の内径が、連結パイプ１０２の外径より僅かに大きくされており、連結パイプ１０２の上端部が、貫通穴１０６の大径部１０８に挿入されている。また、貫通穴１０６の段差面１１２と、連結パイプ１０２の上端面との間に、コイルスプリング１１４が圧縮された状態で配設されている。これにより、連結パイプ１０２が、貫通穴１０６の大径部１０８から延び出す方向に向かって付勢されている。

また、ホルダ１０４は、インナチューブ１１６とアウタチューブ１１８とにより構成されている。そのインナチューブ１１６の上端部には、ユニット本体１００の下端部が固定されており、インナチューブ１１６の下端部に、アウタチューブ１１８の上端部が外嵌されている。また、ホルダ１０４の内部、つまり、インナチューブ１１６とアウタチューブ１１８との内部に、ユニット本体１００の大径部１０８から延び出す連結パイプ１０２が保持されている。これにより、ホルダ１０４は、内部において連結パイプ１０２を保持した状態で、伸縮可能とされている。なお、インナチューブ１１６の上端部には外側に向かって突出するフランジ部１２０が形成されており、そのフランジ部１２０と、アウタチューブ１１８の上端部との間に、コイルスプリング１２２が圧縮された状態で配設されている。これにより、連結パイプ１０２を保持するホルダ１０４のアウタチューブ１１８が下方に向かって付勢されている。

また、ホルダ１０４の下端部、つまり、アウタチューブ１１８の下端部に、吸着ノズル８８が装着されている。そして、ホルダ１０４の内部で保持された連結パイプ１０２が、吸着ノズル８８の内部と、ユニット本体１００の貫通穴１０６とを連通することで、貫通穴１０６からのエアの吸引により吸着ノズル８８が電子部品を吸着保持する。詳しくは、吸着ノズル８８は、図５に示すように、胴体筒１３０とフランジ部１３２と吸着管１３４と掛止ピン１３６とによって構成されている。胴体筒１３０は、円筒状をなし、フランジ部１３２は、胴体筒１３０の下端部から外側に向かって突出している。吸着管１３４は、細いパイプ状をなし、胴体筒１３０の下端部から下方に向かって延び出した状態で、胴体筒１３０に軸線方向に摺動可能に保持されている。掛止ピン１３６は、胴体筒１３０の径方向に延びるように、胴体筒１３０の上端部に設けられており、吸着ノズル８８は、掛止ピン１３６を利用して、ホルダ１０４の下端部、つまり、アウタチューブ１１８の下端部に着脱可能に取り付けられる。

なお、図４に示すように、胴体筒１３０により摺動可能に保持された吸着管１３４の上端面に、ホルダ１０４により保持された連結パイプ１０２の下端面が接触している。そして、連結パイプ１０２は、ユニット本体１００の貫通穴１０６に配置されたコイルスプリング１１４により下方に向かって付勢されている。このため、吸着管１３４は、胴体筒１３０の下端部から下方に延び出す方向に付勢されている。

ただし、吸着管１３４の胴体筒１３０の下端部からの延び出し量は、ストッパ（図示省略）によってＸ１に規制されている。つまり、吸着管１３４は延び出し量Ｘ１の状態において、吸着管１３４の先端が最も下方に位置しており、吸着管１３４の延び出し量が減少することで、吸着管１３４が胴体筒１３０の内部に向かって摺動し、吸着ノズル８８が収縮する。この際、図６に示すように、吸着管１３４の胴体筒１３０の内部への摺動に伴って、連結パイプ１０２も従動し、ユニット本体１００の貫通穴１０６の内部に進入することで、連結パイプ１０２による貫通穴１０６と吸着ノズル８８との連通が維持される。そして、ユニット本体１００の貫通穴１０６は、負圧エア，正圧エア通路を介して、正負圧供給装置（図８参照）１４０に通じている。これにより、図４に示すように、吸着管１３４の延び出し量がＸ１となり、吸着ノズル８８が最も伸長している状態において、貫通穴１０６に負圧エアが供給されることで、吸着ノズル８８は電子部品を吸着保持する。一方、図６に示すように、吸着管１３４の延び出し量がＸ２（＜Ｘ１）となり、吸着ノズル８８が収縮している状態においても、貫通穴１０６に負圧エアが供給されることで、吸着ノズル８８は電子部品を吸着保持する。また、吸着ノズル８８は、伸長している状態及び収縮している状態において、貫通穴１０６に正圧エアが供給されることで、保持した電子部品を離脱する。

また、８本の装着ユニット８０を保持するユニット保持体８２は、図３に示すように、保持体回転装置１５０の電磁モータ（図８参照）１５２によって、装着ユニット８０の配設角度毎に間欠回転する。これにより、複数の装着ユニット８０の停止位置のうちの１つの停止位置である昇降ステーションに、装着ユニット８０が順次停止する。そして、その昇降ステーションに位置する装着ユニット８０は、ユニット昇降装置１５６の電磁モータ（図８参照）１５８によって昇降する。これにより、吸着ノズル８８に吸着保持された部品の上下方向の位置が変更される。また、昇降ステーションとは別の停止位置が、自転ステーションとされており、そのステーションに位置する装着ユニット８０が、自転装置１６０の電磁モータ（図８参照）１６２によって自転する。これにより、吸着ノズル８８によって吸着保持された部品の保持姿勢が変更される。

また、サイドカメラ２６は、スライダ７４，７６の下端に側方を向いた状態で取り付けられており、スライダ７４，７６に装着された作業ヘッド５６，５８の複数の装着ユニット８０のうちの１つの装着ユニット８０の先端、つまり、吸着ノズル８８が撮像される。これにより、サイドカメラ２６は、作業ヘッド５６，５８の吸着ノズル８８に保持された部品を側方からの視点において撮像する。また、パーツカメラ２８は、図１に示すように、フレーム部４０上の基材搬送保持装置２２と部品供給装置３０との間に、上を向いた状態で配設されている。これにより、パーツカメラ２８は、作業ヘッド５６，５８の吸着ノズル８８に保持された部品を下方からの視点において撮像する。

また、ノズルステーション２９は、図２に示すように、複数の吸着ノズル８８を収容するノズルトレイ１６６を有している。このノズルステーション２９では、作業ヘッド５６，５８の装着ユニット８０に取り付けられている吸着ノズル８８と、ノズルトレイ１６６に収容されている吸着ノズル８８との交換等が、必要に応じて自動で行われる。

また、部品供給装置３０は、図１に示すように、フレーム部４０の前後方向での一方側の端部に配設されている。部品供給装置３０は、トレイ型部品供給装置１７０とフィーダ型部品供給装置（図８参照）１７２とを有している。トレイ型部品供給装置１７０は、トレイ上に載置された状態の部品を供給する装置である。フィーダ型部品供給装置１７２は、テープフィーダ、スティックフィーダ（図示省略）によって部品を供給する装置である。

ばら部品供給装置３２は、フレーム部４０の前後方向での他方側の端部に配設されている。ばら部品供給装置３２は、ばらばらに散在された状態の複数の部品を整列させて、整列させた状態で部品を供給する装置である。つまり、任意の姿勢の複数の部品を、所定の姿勢に整列させて、所定の姿勢の部品を供給する装置である。

制御装置３６は、図８に示すように、コントローラ１８０、複数の駆動回路１８２、画像処理装置１８６を備えている。複数の駆動回路１８２は、上記搬送装置５０、クランプ装置５２、電磁モータ６６，６８，７０，７２，１５２，１５８，１６２、正負圧供給装置１４０、トレイ型部品供給装置１７０、フィーダ型部品供給装置１７２、ばら部品供給装置３２に接続されている。コントローラ１８０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備え、コンピュータを主体とするものであり、複数の駆動回路１８２に接続されている。これにより、基材搬送保持装置２２、部品装着装置２４等の作動が、コントローラ１８０によって制御される。また、コントローラ１８０は、画像処理装置１８６にも接続されている。画像処理装置１８６は、サイドカメラ２６およびパーツカメラ２８によって得られた画像データを処理するものであり、コントローラ１８０は、画像データから各種情報を取得する。

（Ｂ）部品実装機の作動
部品実装機１０では、上述した構成によって、基材搬送保持装置２２に保持された回路基材１２に対して部品の装着作業が行われる。具体的には、回路基材１２が、作業位置まで搬送され、その位置において、クランプ装置５２によって固定的に保持される。また、部品供給装置３０若しくは、ばら部品供給装置３２が、所定の供給位置において、電子部品を供給する。そして、作業ヘッド５６，５８の何れかが、部品の供給位置の上方に移動し、その作業ヘッド５６，５８の昇降ステーションに位置する装着ユニット８０が下降することで、その装着ユニット８０の吸着ノズル８８によって、電子部品が吸着保持される。

次に、作業ヘッド５６，５８は、パーツカメラ２８の上に移動し、吸着ノズル８８により保持された電子部品が、パーツカメラ２８によって撮像される。また、電子部品を保持する作業ヘッド５６，５８では、吸着ノズル８８により保持された電子部品が、サイドカメラ２６によって撮像される。そして、コントローラ１８０は、サイドカメラ２６及びパーツカメラ２８の撮像データに基づいて、吸着ノズル８８に保持された電子部品の保持姿勢等を演算する。続いて、電子部品を保持する作業ヘッド５６，５８が、回路基材１２の上方に移動し、保持している部品を、部品の保持姿勢の誤差等の補正後に、回路基材１２上に装着する。

また、部品実装機１０では、図２に示すように、基材搬送保持装置２２とばら部品供給装置３２の間にジグ台１９０が配設されている。これは、基材搬送保持装置２２と部品供給装置３０の間でもよい。ジグ台１９０は、電子部品の仮装着を行うための台であり、ジグ台１９０に対して、電子部品の装着作業のシミュレーションが行われる。これにより、回路基材１２への適切な電子部品の装着作業が担保される。

（Ｃ）吸着ノズルの検査
また、部品実装機１０では、装着作業時における電子部品への負荷を軽減するべく、吸着ノズル８８が伸縮可能な構造とされている。詳しくは、図４に示すように、吸着ノズル８８が最も伸長している状態において、吸着管１３４の延び出し量はＸ１であり、吸着管１３４が、コイルスプリング１１４の弾性力によって、連結パイプ１０２とともに、下方に向かって付勢されている。そして、例えば、吸着ノズル８８により電子部品が吸着保持される際に、吸着管１３４の先端に電子部品が接触した際に、吸着管１３４は、図６に示すように、コイルスプリング１１４の弾性力に抗して、胴体筒１３０の内部に向かって摺動する。これにより、電子部品が吸着ノズル８８により保持される際の電子部品への負荷が軽減する。また、吸着ノズル８８に保持された電子部品が回路基材１２に装着される際においても、吸着ノズル８８に保持された電子部品が回路基材１２に接触した際に、電子部品を保持する吸着管１３４は、コイルスプリング１１４の弾性力に抗して、胴体筒１３０の内部に向かって摺動する。これにより、電子部品が回路基材１２に装着される際の電子部品への負荷が軽減する。

このように、吸着ノズル８８が伸縮可能な構造とされることで、装着作業時における電子部品への負荷の軽減が図られている。ただし、劣化，汚れの付着などにより、吸着管１３４の摺動性が低下する場合がある。このような場合には、例えば、吸着管１３４の先端に電子部品が接触しても、吸着管１３４が胴体筒１３０の内部に向かって摺動し難くなり、電子部品への負荷が大きくなる虞がある。このため、装着ユニット８０では、吸着管１３４の摺動性が低下した場合に、吸着ノズル８８を保持するホルダ１０４が収縮し、電子部品への負荷が軽減される。

具体的には、例えば、吸着管１３４の摺動性が著しく低下し、吸着管１３４と胴体筒１３０とが固着している状態で、吸着管１３４の先端に電子部品が接触すると、吸着管１３４は胴体筒１３０の内部に向かって摺動しない。しかし、図７に示すように、吸着ノズル８８の胴体筒１３０に固定的に連結されているアウタチューブ１１８が、コイルスプリング１２２の弾性力に抗して、上方に向かって移動し、ホルダ１０４が収縮する。この際、連結パイプ１０２も、アウタチューブ１１８とともに上方に向かって押されるため、コイルスプリング１１４の弾性力に抗して、上方に向かって移動する。これにより、吸着管１３４と胴体筒１３０とが固着し、吸着ノズル８８が収縮しない状態においても、電子部品への負荷が軽減される。

このように、装着ユニット８０では、吸着管１３４の摺動性が低下している状態においても、電子部品への負荷を軽減することが可能とされている。しかしながら、吸着管１３４の摺動性が低下している状態で、装着作業を継続して実行することは好ましくなく、出来るだけ早期に、吸着管１３４の摺動性の低下を検知することが望ましい。そこで、部品実装機１０では、装着作業の合間に、吸着ノズル８８の先端、つまり、吸着管１３４の先端をジグ台１９０に押し付け、その際のモータのトルク値に基づいて、吸着管１３４の摺動性が確認される。

具体的には、例えば、装着作業の合間である回路基材１２が、作業位置まで搬送され、クランプ装置５２によって固定的に保持される時などにおいて、ジグ台１９０の上方に、作業ヘッド５６，５８が移動され、ジグ台１９０に向かって、装着ユニット８０が下降される。ちなみに、装着ユニット８０には、当然、吸着ノズル８８が装着されており、その吸着ノズル８８は何も保持していない状態とされている。この際、装着ユニット８０を下降させる駆動源、つまり、ユニット昇降装置１５６の電磁モータ１５８の作動が制御されるが、装着ユニット８０の下降時に、吸着ノズル８８の先端、つまり、吸着管１３４の先端がジグ台１９０の表面に接触し、僅かに押し付けられるように、電磁モータ１５８の作動が制御される。つまり、吸着管１３４の先端が、ジグ台１９０の表面のＺ軸座標より僅かに下方に位置するように、具体的には、例えば、数ｍｍ下方に位置するように、電磁モータ１５８の作動が制御される。

このように、電磁モータ１５８の作動が制御されると、吸着管１３４の摺動性に問題が無い場合、つまり、吸着ノズル８８に異常がない場合には、吸着管１３４がコイルスプリング１１４の弾性力に抗して摺動する。この際、コイルスプリング１１４の弾性力は、比較的小さいため、電磁モータ１５８のトルク値は殆ど上昇しない。具体的に、装着ユニット８０の上下方向の位置（点線）と、電磁モータ１５８のトルク値（実線）とを示す図９（ａ）の表を用いて説明すると、装着ユニット８０の上下方向の位置（点線）は、電磁モータ１５８の作動に伴って下降する。この際、電磁モータ１５８のトルク値（実線）は、殆ど変化しない。そして、吸着管１３４の先端がジグ台１９０の表面に接触したタイミング（Ｔ１）で、電磁モータ１５８に負荷がかかり、一瞬、電磁モータ１５８のトルク値が変化する。

そして、装着ユニット８０は下降を停止し、その位置において維持される。この際、装着ユニット８０では、図６に示すように、吸着ノズル８８が収縮し、吸着管１３４が、コイルスプリング１１４の弾性力に抗して、胴体筒１３０の内部に向かって摺動した状態で維持されている。このため、電磁モータ１５８は、コイルスプリング１１４の弾性力に抗したモータ力を発揮しているが、コイルスプリング１１４の弾性力は小さいため、電磁モータ１５８のトルク値は殆ど変化しない。

一方、吸着管１３４の摺動性に問題があり、吸着ノズル８８に異常がある場合について、装着ユニット８０の上下方向の位置（点線）と、電磁モータ１５８のトルク値（点線）とを示す図９（ｂ）の表を用いて説明する。まず、装着ユニット８０の上下方向の位置（点線）は、電磁モータ１５８の作動に伴って下降する。この際、電磁モータ１５８のトルク値（実線）は、殆ど変化しない。そして、吸着管１３４の先端がジグ台１９０の表面に接触したタイミング（Ｔ１）で、電磁モータ１５８に負荷がかかり、一瞬、電磁モータ１５８のトルク値が変化する。

そして、装着ユニット８０は下降を停止し、その位置において維持される。この際、装着ユニット８０では、図７に示すように、ホルダ１０４が収縮し、アウタチューブ１１８が、コイルスプリング１２２の弾性力に抗して、上方に移動した状態で維持されている。さらに、連結パイプ１０２も、アウタチューブ１１８とともに上方に移動し、コイルスプリング１１４の弾性力に抗して、上方に移動した状態で維持されている。このため、電磁モータ１５８は、コイルスプリング１１４の弾性力だけでなく、コイルスプリング１２２の弾性力にも抗したモータ力を発揮しており、電磁モータ１５８のトルク値は大きく変化する。

このように、吸着管１３４の摺動性が良好である場合において、装着ユニット８０を下降させる際の電磁モータ１５８のトルク値は、吸着管１３４がジグ台１９０に接触した後に、殆ど変化しない。一方、吸着管１３４の摺動性が不良である場合において、装着ユニット８０を下降させる際の電磁モータ１５８のトルク値は、吸着管１３４がジグ台１９０に接触した後に、大きく変化する。そこで、吸着管１３４の先端がジグ台１９０の表面に接触したタイミング（Ｔ１）から所定の時間、例えば、数ｍｓｅｃ経過後の電磁モータ１５８のトルク値が閾値を超えた場合に、吸着管１３４の摺動性が不良であると判断される。なお、電磁モータ１５８は、エンコーダの検出値に従って位置制御が行われているため、吸着管１３４の先端がジグ台１９０の表面に接触したタイミング（Ｔ１）は、エンコーダの検出値に従って検出される。

このように、部品実装機１０では、既存の設備を利用して、吸着ノズル８８の吸着管１３４の摺動性が確認される。つまり、ジグ台１９０，ユニット昇降装置１５６は、既存の設備であり、ジグ台１９０の表面に吸着ノズル８８の先端が接触するように、ユニット昇降装置１５６の作動を制御し、その際の電磁モータ１５８のトルク値をモニタリングするだけで、吸着ノズル８８の吸着管１３４の摺動性を確認することができる。

また、装着ユニット８０を昇降させるだけで、吸着ノズル８８の吸着管１３４の摺動性を確認できるため、装着作業の合間などの短い時間を利用して、吸着ノズル８８の検査を行うことが可能となる。さらに言えば、作業ヘッド５６，５８の全ての装着ユニット８０に装着されている吸着ノズル８８を個別に検査することができるため、複数の吸着ノズル８８の各々を個別に管理することが可能となる。

また、吸着管１３４の摺動性が著しく低下する前、例えば、吸着管１３４は摺動するが、摺動抵抗が上昇した場合においても、電磁モータ１５８のトルク値は、吸着管１３４の摺動抵抗の上昇に伴って上昇する。このため、電磁モータ１５８のトルク値の判断基準となる閾値を適正化することで、吸着ノズル８８の異常を初期段階で検知することも可能となる。

ただし、上記手法で吸着管１３４の摺動性を検査した場合に、吸着管１３４の摺動性の低下を確認できない場合がある。具体的には、例えば、吸着管１３４の先端をジグ台１９０に押し付けた際に、吸着管１３４が胴体筒１３０の内部に向かって摺動すると、電磁モータ１５８のトルク値は、上述したように、殆ど変化せず、吸着ノズル８８は正常であると判断される。しかしながら、吸着管１３４のジグ台１９０への押し付けにより、吸着管１３４が胴体筒１３０の内部に向かって摺動し、その状態、つまり、吸着管１３４が胴体筒１３０の内部に入り込んだ状態で、胴体筒１３０と吸着管１３４とが固着する場合がある。

つまり、例えば、吸着ノズル８８が最も伸長している状態から、吸着管１３４が胴体筒１３０の内部に僅かに入り込んだ状態において、吸着管１３４は円滑に摺動するが、胴体筒１３０の奥に異物が侵入しており、吸着管１３４が胴体筒１３０の内部に所定量入り込むことで、その異物が吸着管１３４に接触する場合がある。そして、その異物が、胴体筒１３０と吸着管１３４との間に異物が入り込むと、吸着管１３４が胴体筒１３０の内部に所定量入り込んだ状態で、胴体筒１３０と吸着管１３４とが固着する場合がある。つまり、図６に示すように、吸着ノズル８８が収縮した状態において、吸着管１３４の摺動性に問題が無ければ、コイルスプリング１１４の弾性量によって、吸着ノズル８８は伸長するが、胴体筒１３０と吸着管１３４との間に入り込んだ異物により、吸着ノズル８８が伸長しない場合がある。このような場合には、吸着ノズル８８の収縮時に吸着管１３４の摺動性に問題はないため、上記手法による検査では、吸着管１３４の摺動性の低下を確認できない。

このようなことに鑑みて、吸着管１３４をジグ台１９０に押し付ける前の吸着管１３４の先端位置と、吸着管１３４をジグ台１９０に押し付けた後の吸着管１３４の先端位置とに基づいて、吸着管１３４の摺動性が確認される。詳しくは、吸着管１３４がジグ台１９０に押し付けられる前に、吸着ノズル８８が、サイドカメラ２６により撮像される。そして、撮像データに基づいて、吸着管１３４の胴体筒１３０からの延び出し量、つまり、押付作業前の吸着管１３４の延び出し量が演算される。

続いて、装着ユニット８０が下降され、吸着管１３４の先端がジグ台１９０の表面に押し付けられる。つまり、上記手法による吸着管１３４の摺動性の確認が行われる。この際、電磁モータ１５８のトルク値がモニタリングされており、吸着管１３４の先端がジグ台１９０の表面に接触したタイミング（Ｔ１）から所定の時間経過後の電磁モータ１５８のトルク値が閾値を超えるか否かが判断される。そして、電磁モータ１５８のトルク値のモニタリングが完了すると、装着ユニット８０が上昇され、吸着管１３４のジグ台１９０への押し付けが完了した吸着ノズル８８が、サイドカメラ２６により撮像される。そして、撮像データに基づいて、吸着管１３４の胴体筒１３０からの延び出し量、つまり、押付作業後の吸着管１３４の延び出し量が演算される。

このように、押付作業前の吸着管１３４の延び出し量と、押付作業後の吸着管１３４の延び出し量とが演算されると、押付作業前の吸着管１３４の延び出し量と、押付作業後の吸着管１３４の延び出し量との差が、設定量以下であるか否かが判断される。そして、押付作業前の吸着管１３４の延び出し量と、押付作業後の吸着管１３４の延び出し量との差が、設定量を超えている場合に、吸着管１３４の摺動性が低下していると判断される。つまり、吸着管１３４のジグ台１９０への押し付けにより、胴体筒１３０の内部に入り込んだ吸着管１３４が、胴体筒１３０の内部に留まった状態となり、吸着ノズル８８に異常が発生していると判断される。一方、押付作業前の吸着管１３４の延び出し量と、押付作業後の吸着管１３４の延び出し量との差が、設定量以下である場合に、吸着管１３４の摺動性は良好であると判断される。つまり、吸着管１３４のジグ台１９０への押し付けにより、胴体筒１３０の内部に入り込んだ吸着管１３４が、コイルスプリング１１４の弾性力により復元し、吸着ノズル８８は正常であると判断される。

このように、吸着管１３４のジグ台１９０への押付作業前後の吸着管１３４の先端位置を比較することで、より確実に、吸着管１３４の摺動性を確認することが可能となる。また、吸着管１３４の先端位置を比較する際においても、サイドカメラ２６等の既存の設備を利用することで、吸着管１３４の摺動性を確認することができる。また、電磁モータ１５８のトルク値を利用した吸着管１３４の摺動性の確認と同様に、短時間での確認作業，複数の吸着ノズル８８の各々の個別管理などを行うことができる。

なお、電磁モータ１５８のトルク値を利用した吸着管１３４の摺動性の確認作業、及び、吸着管１３４の先端位置の比較による吸着管１３４の摺動性の確認作業の何れにおいても、吸着管１３４の摺動性が低下していると判断された場合に、吸着ノズル８８の交換作業が実行される。つまり、ノズルステーション２９において、吸着管１３４の摺動性が低下していると判断された吸着ノズル８８が、装着ユニット８０から取り外されて、ノズルトレイ１６６に収容され、そのノズルトレイ１６６に収容されている吸着ノズル８８が、装着ユニット８０に装着される。これにより、電子部品への負荷の軽減を図りつつ、適切な装着作業が担保される。なお、交換することができる吸着ノズル８８がなければ、吸着ノズル８８を補充・交換すべき旨が報知される。

ちなみに、部品実装機１０は、装着作業機の一例である。サイドカメラ２６は、撮像装置の一例である。制御装置３６は、確認装置の一例である。吸着ノズル８８は、吸着ノズルの一例である。吸着管１３４は、ノズル管の一例である。ユニット昇降装置１５６は、昇降装置の一例である。電磁モータ１５８は、電磁モータの一例である。ジグ台１９０は、設定部位の一例である。

また、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。具体的には、例えば、上記実施例では、吸着管１３４の摺動性が確認される際に、吸着管１３４がジグ台１９０に押し付けられているが、所定の硬度を有し、位置座標を特定可能な箇所であれば、何れの箇所に吸着管１３４が押し付けられてもよい。

１０：部品実装機（装着作業機）２６：サイドカメラ（撮像装置）３６：制御装置（確認装置）８８：吸着ノズル１３４：吸着管（ノズル管）１５６：ユニット昇降装置（昇降装置）１５８：電磁モータ１９０：ジグ台

Claims

ノズル管の摺動に伴って伸縮する複数の吸着ノズルと、
前記複数の吸着ノズルを円周上の所定角度毎に保持する保持体と、
前記保持体を前記複数の吸着ノズルの前記所定角度毎に回転させる回転装置と、
前記保持体が前記回転装置により前記所定角度回転する毎に前記複数の吸着ノズルが停止する位置のうちの１つの停止位置の側方に固定的に配設され、当該停止位置で停止した吸着ノズルに保持されている部品と前記吸着ノズルのノズル管の先端を撮像する撮像装置と、
電磁モータの作動により前記吸着ノズルを昇降させる昇降装置と、
前記吸着ノズルによる装着作業の合間に、予め設定された設定部位に押し付けられる前の前記ノズル管の先端位置の撮像データと、前記昇降装置による前記吸着ノズルの下降に伴って、前記吸着ノズルのノズル管の先端を、前記設定部位に押し付けた際の前記電磁モータのトルク値と、前記設定部位に押し付けられた後の前記ノズル管の先端位置の撮像データとに基づいて、前記ノズル管の摺動性を確認する確認装置と
を備える装着作業機。
前記確認装置は、
前記ノズル管の先端が前記設定部位に接触したタイミングから設定時間経過した際の前記電磁モータのトルク値に基づいて、前記ノズル管の摺動性を確認するものであり、
前記電磁モータは、エンコーダの検出値に従って位置制御が行われているため、前記ノズル管の先端が前記設定部位に接触したタイミングが、前記エンコーダの検出値に従って検出され、前記ノズル管の先端が前記設定部位に接触したタイミングから所定時間経過後の前記電磁モータのトルク値が閾値を超えるか否かに基づいて前記ノズル管の摺動性を確認する請求項１に記載の装着作業機。
前記装着作業機は、
前記吸着ノズルのノズル管の先端を撮像可能な撮像装置を備え、
前記確認装置は、
前記設定部位に押し付けられる前の前記ノズル管の先端位置の撮像データと、前記設定部位に押し付けられた後の前記ノズル管の先端位置の撮像データとにより、前記設定部位に押し付けられる前の前記ノズル管の延び出し量と前記設定部位に押し付けられた後の前記ノズル管の延び出し量とを演算し、前記設定部位に押し付けられる前の前記ノズル管の延び出し量と前記設定部位に押し付けられた後の前記ノズル管の延び出し量との差が設定量以下であるか否かに基づいて、前記ノズル管の摺動性を確認する請求項１または請求項２に記載の装着作業機。
前記昇降装置は、複数の前記吸着ノズルの各々を昇降させることが可能とされており、
前記確認装置は、
前記昇降装置による前記複数の吸着ノズルの各々の下降に伴って、前記複数の吸着ノズルの各々のノズル管の摺動性を確認する請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の装着作業機。
ノズル管の摺動に伴って伸縮する複数の吸着ノズルと、
前記複数の吸着ノズルを円周上の所定角度毎に保持する保持体と、
前記保持体を前記複数の吸着ノズルの前記所定角度毎に回転させる回転装置と、
前記保持体が前記回転装置により前記所定角度回転する毎に前記複数の吸着ノズルが停止する位置のうちの１つの停止位置の側方に固定的に配設され、当該停止位置で停止した吸着ノズルに保持されている部品と前記吸着ノズルのノズル管の先端を撮像する撮像装置と、
電磁モータの作動により前記吸着ノズルを昇降させる昇降装置と
を備えた装着作業機において、
前記吸着ノズルによる装着作業の合間に、予め設定された設定部位に押し付けられる前の前記ノズル管の先端位置の撮像データと、前記昇降装置による前記吸着ノズルの下降に伴って、前記吸着ノズルのノズル管の先端を、前記設定部位に押し付けた際の前記電磁モータのトルク値と、前記設定部位に押し付けられた後の前記ノズル管の先端位置の撮像データとに基づいて、前記ノズル管の摺動性を確認する確認方法。