JP7001425B2

JP7001425B2 - マウンタ用エア制御装置

Info

Publication number: JP7001425B2
Application number: JP2017206747A
Authority: JP
Inventors: 進入江
Original assignee: Taiyo Ltd; Sinfonia Technology Co Ltd
Current assignee: Taiyo Ltd; Sinfonia Technology Co Ltd
Priority date: 2017-10-26
Filing date: 2017-10-26
Publication date: 2022-01-19
Anticipated expiration: 2037-10-26
Also published as: CN111279813A; US20210185867A1; JP2019079970A; KR102458478B1; US11589490B2; WO2019082404A1; EP3703480A4; KR20200078493A; EP3703480A1

Description

本発明は、マウンタのヘッドモジュールを通してノズルによるパーツの真空吸着を適切に行えるようにしたマウンタ用エア制御装置に関するものである。

従来より、プリント基板の実装装置としてマウンタが知られている（例えば特許文献１）。

この種のマウンタは、装置内にＸＹ軸方向に移動可能なヘッドモジュールを備え、このヘッドモジュールにノズルを取り付けて、ノズル先端に実装部品（以下、パーツと称する）を吸着、解放させ、プリント基板に実装するように構成される。ヘッドモジュール内には、ノズルをＺ軸方向に上下させるためのエアシリンダやサーボモータが備えられている。

同文献の図２に基づいてヘッドモジュールの動作を説明すると、真空ポンプ６６によるパーツＰの吸着後、エア配管６８による解放すなわち真空破壊によってパーツＰをプリント基板上にマウントする。バルブ６２はその際の切替用である。

特開２０１４－１２３６１２号公報

ところで、１つのヘッドモジュールには、例えば、１、２、４、８、１２、２４個のノズルが搭載されており、ノズルそれぞれに、１つずつ、絞り弁がついている。絞り弁の上流は共通のレギュレータを介して正圧域であるエア配管等に接続されている。

図９は１つのノズルｎに着目して、ヘッドモジュールＨＭ内でノズルｎがソレノイドバルブである３ポートバルブｂを介して正圧域と負圧域に背反的に接続される構成を示しており、正圧域はエア配管ｃからレギュレータｄ及び絞り弁eを介してエアが供給され、吸着時は負圧域である真空ポンプに直接接続されるようになっている。ノズルｎ、３ポートバルブｂ及び絞り弁ｅは、レギュレータｄと真空ポンプｆの間にノズル数分だけ並列的に設けられている。

図１０の構成は図９と同様に３ポートバルブｂによってノズルｎを正圧域又は負圧域に選択的に切り替え可能とした上で、３ポートバルブｂの上流にソレノイドバルブである２ポートバルブｇ又は３ポートバルブｈによって３ポートバルブｂへのエア供給のオン・オフを行っており、吸着時は負圧域である真空ポンプｆに直接接続されている。

さらに、図１１の構成はノズルｎを正圧域に対して断切する２ポートバルブｍと、ノズルｎを負圧域に対して断切する２ポートバルブｋとがノズルｎに対して並列的に接続された構成とされており、吸着時は負圧域である真空ポンプｆに直接接続されている。

このようなヘッドモジュールＨＭは、大きくは高速、多機能タイプに分類されている。高速タイプは例えばスマートフォン向けの小さなチップ部品実装用に構成され、ノズルｎの数は多く、ノズル径は小さく、パーツ吸着後の真空破壊のために供給するエアの流量も少量に設定される。一方、多機能タイプは例えばコネクタなどの比較的大きな異形部品実装用に構成され、ノズルｎの数は少なく、ノズル径は大きく、パーツ吸着後の真空破壊のために供給するエアの流量も比較的多く設定される。このため、図８～図１０の絞り弁ｅ及びレギュレータｄの調整はヘッドモジュールＨＭの用途ごとに異なり、ヘッドモジュールＨＭ自体が用途に応じて高速用、多機能用として複数種類用意されている。

しかしながら、パーツ吸着のためのエアの吸い込み量については、従来では初期設定時については考慮されているものの、パーツやノズルの種類毎に対応でききるような配慮はなされていない。

ノズルによる吸着は、真空ポンプの負圧値と流路抵抗で、目的の負圧値までの到達時間が決まるため、ノズルやパーツに対してエアの引き込み量が少なければ、所要の真空度に達するまでに時間が掛かり、その結果、タクトが下がるという新たな課題が生じる。逆に、ノズルやパーツに対してエアの引き込み量が多すぎると、引き込み力が強すぎて部品のダメージの原因となるおそれもある。部品にダメージが生じると、歩留まりが低下するだけでなく、再調整のために装置稼働率が低下するという問題も発生する。

このような問題に対処するためには、少なくとも高速用・多機能用でそれぞれエアの引き込み量を異ならせたヘッドモジュールを用意する必要があり、ノズル交換に際しても異なる種類のノズルに交換する場合にはエアの引き込み量も再設定する必要があるが、この場合、ヘッドモジュールは極力共通の構成で負圧域からのエアの引き込み量を調整できるようにしておくことが望まれる。

さらに、マウンタの稼働中、パーツの変更時などにノズルｎの交換が必要となった場合、ノズル交換は装置の稼動を止めずに行われるのが一般的であるが、ヘッドモジュールＨＭの交換が必要となった場合は、装置を止めて行う必要があり、設備稼働率の低下につながっている。

そこで、１つのヘッドモジュールＨＭで高速用と多機能用を兼用させることが一つの対策として考えられるが、その際には稼働中に実装部品であるパーツの変更やノズルの交換があったときに、ヘッドモジュールＨＭ内において装置の稼動を停止せずにエアの引き込み量を変更できるようにしておくことが更に望ましい。

本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、真空吸着に際し、パーツやノズルに適したエア引き込み量に調整して、パーツにダメージを与えることなくノズルによる確実な保持状態を実現するとともに、装置稼動率も有効に向上させた、従来にはないマウンタ用エア制御装置を実現することを目的としている。

本発明は、以上のような課題を解決するために、次のような手段を講じたものである。

すなわち、本発明のエア制御装置は、マウンタのヘッドモジュールに着脱可能に取り付けられるノズルを負圧域に接続し、先端にパーツを吸着させ得るようにしたものであって、前記ヘッドモジュールに可変絞り機構を搭載し、この可変絞り機構によって、前記ノズルから前記負圧域へのエアの引き込み量を調整可能とし、前記可変絞り機構を電気的に制御可能な制御手段を備え、前記制御手段が、前記可変絞り機構を動作させるオン・オフ指令が入力される指令入力部と、予め印加電圧値または印加電流値の設定を行う設定部と、オン・オフ指令を入力されることにより前記設定部に設定されている電圧値または電流値を制御対象に出力する出力制御部と、を備えており、前記制御手段は、前記電圧値または電流値に対応する印加電圧または印加電流に基づき、前記可変絞り機構の流量を制御し、前記指令入力部より前記出力制御部が前記設定部に設定されている電圧値または電流値に対応する印加電圧または印加電流を流量調整機構へ印加するタイミングを制御可能であり、高速用のノズルを対象とした前記可変絞り機構と多機能用のノズルを対象とした前記可変絞り機構とが併設されていることを特徴とする。

このようにすると、可変絞り機構でノズルに対するエアの引き込み量を調整できるため、ノズルごとに適切なパーツの真空吸着を行うことができる。このため、１つのヘッドモジュールで適切に取り扱えるパーツやノズルの種類が増え、汎用性の高いものにすることができる。また、マウンタの稼動を停止させずにパーツやノズルの種類に応じたエアの引き込みを行うことができる。このため、設備稼働率も向上させることができる。さらに、流量や圧力を正確にデジタル管理できるうえに、一旦設定を行ったうえでオン・オフ指令により電圧印加または電流印加を行うことで、瞬時に適切な流量制御を実現することが可能となる。

或いは、可変絞り機構は、異なる用途向けに複数設けられ、用途に応じた流量に設定されていることも望ましい。

このようにすると、可変絞り機構に対して高速用や多機能用などの用途に相応しい引き込み量の制御ができるため、小さい部品に対しては引き込み量を小さく、大きい部品に対しては引き込み量を大きくする流量制御を行うことができる。これにより、ヘッドモジュールの交換を行うことなく汎用性の高い使い方ができ、ヘッドモジュールを共用することによる部品点数の削減とともに、ヘッドモジュールの交換に要していた分、設備稼働率を向上させることが可能となる。

可変絞り機構が、複数のノズルごとに複数設けられ、ノズルに応じた流量に設定されるようにすれば、用途が同一か否かによらず、ノズル別に細かい引き込み量の制御を行うことが可能となる。

前記マウンタのヘッドモジュールに更に、正圧域とノズルの間に介在して正圧域からノズルに向かうエアの流量を電気的な駆動により変更可能な流量調整機構を搭載し、前記制御手段により、予め定めた印加電圧または印加電流に基づき、前記流量調整機構の流量を制御しつつ、ノズルの真空破壊を行うように構成すれば、流量調整機構でノズルに供給するエアの流量制御ができるため、マウンタの稼動を停止せずにパーツやノズルの種類に応じた真空破壊のための流量調整を行うことができる。したがって、この点においても、１つのヘッドモジュールで適切に取り扱えるパーツやノズルの種類が増え、設備稼働率も向上させることが可能となる。

以上、説明した本発明によれば、真空吸着に際し、パーツやノズルに適したエア引き込み量に調整して、高速用のノズルを使用するときも多機能用のノズルを使用するときもパーツにダメージを与えることなくノズルによる確実な保持状態を実現し、また、マウンタの稼動を停止させることなく、パーツやノズルの種類に応じて高速用のノズル又は多機能用のノズルに切り替えてエアの引き込みを行うことで装置稼動率も有効に向上させ、さらに、流量や圧力を正確にデジタル管理できるうえに、一旦印加電圧値や印加電流値の設定を行ったうえで、オン・オフ指令を通じてタイミングを制御しつつ電圧印加または電流印加を行うことで、瞬時に適切な流量制御を実現することを可能とした、新規有用なマウンタ用エア制御装置を提供することが可能となる。

本発明が適用されるマウンタの構成要素であるヘッドモジュールのエア回路構成を示す図。本発明の第１実施形態に係るエア制御装置を示す図。本発明の第２実施形態に係るエア制御装置を示す図。本発明の第３実施形態に係るエア制御装置を示す図。本発明の第４実施形態に係るエア制御装置を示す図。本発明の第５実施形態に係るエア制御装置を示す図。本発明の他の実施形態に係るエア制御装置を示す図。本発明のさらに他の実施形態に係るエア制御装置を示す図。従来のエア制御装置の一例を示す図。従来のエア制御装置の他の一例を示す図。従来のエア制御装置の上記以外の一例を示す図。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
＜第１実施形態＞

この実施形態のマウンタ用エア制御装置が適用されるマウンタのヘッドモジュールＨＭは、図1に示すように、負圧域を構成する真空ポンプ１と正圧域中に配置されるレギュレータ２を搭載しており、レギュレータ２は同じく正圧域の圧縮空気源となるエア配管３に接続されている。ヘッドモジュールＨＭには、従来の高速用途に適合するノズルｎ１と、多機能用に適合するノズルｎ２が取り付け可能とされており、更に、高速用途のノズルｎ１も径の異なる複数種類が取り付け可能とされ、多機能用途のノズルｎ２も径の異なる複数種類が取り付け可能とされている。そして、各ノズルｎ１…、ｎ２…ごとに可変絞り機構４が接続され、可変絞り機構４の真空破壊側の回路は上流を共通のレギュレータ２に並列的に接続されるとともに、吸引側の回路は上流を共通の真空ポンプ１に接続されている。

そして、可変絞り機構４には、電気的な駆動によって流量を連続的に変化させ得るものが採用してあり、この可変絞り機構４を制御する制御手段５を設けて、制御手段５から所要の印加電圧または印加電流で絞りを制御するように構成される。また制御手段５は、可変絞り機構４を制御して、パーツ吸着後にノズルｎ（ｎ１またはｎ２）に向けたエア供給による真空破壊を行うように構成されている。

図２は１つのノズルｎ（ｎ１あるいはｎ２）に対してマウンタ用エア制御装置を構成する可変絞り機構４と、この可変絞り機構４を制御する制御手段５とを示しており、可変絞り機構４はノズルｎの真空吸引用の絞り弁４１によって構成されている。制御手段５はこれ以外にエア供給用の切替弁６１も制御するように構成されている。この回路構成は図１１の従来例を改良した形となっている。

絞り弁４１は、負圧域を構成する真空ポンプ１の吸込口に連通する第１ポート４１aと、ノズルｎに連通する第２ポート４１ｂとの間に作動部４１ｃが介在し、第1の作動位置で両ポート４１ａ、４１ｂ間を遮断し、第２の作動位置で両ポート４１ａ、４１ｂ間を連通する流量調整機能付きの２ポートバルブによって構成されている。具体的には、この絞り弁４１はピエゾ素子を用いた圧電バルブで、ノーマルクローズに設定され、外部からの印加電圧レベルに応じて第1の作動位置と第２の作動位置の間で連続的に作動部４１ｃが変位又は変形することにより流量を可変として、エアの引き込み量を変更する機能を有したものとなっている。このため、この２ポートバルブ４１によってノズルｎに対するエアの引き込み量を微調整することができる。また、圧電バルブを採用しているため、例えば電磁弁や比例弁に比べて電圧が印加されてからの応答性が素早いという特徴を有している。

切替弁６１は、正圧域であるエア配管３の吐出口にレギュレータ２１及び絞り２２を介して連通する第３ポート６１ａと、ノズルｎに連通する第４ポート６１ｂとの間に作動部６１ｃが介在し、第１の切替位置で両ポート６１ａ、６１ｂ間を遮断し、第２の切替位置で両ポート６１ａ、６１ｂ間を連通する２ポートバルブによって構成される。具体的には、このバルブ６１はソレノイドバルブで、ノーマルクローズに設定され、外部からの電圧指令によって作動部６１ｃが第1の切替位置から第２の切替位置に切り替わる。絞り弁２２は手動調整の絞り弁であり、装置の稼働中は固定絞りとして用いられる。

一方、制御手段５は、圧電バルブ用ドライバ５１を具備し、この圧電バルブ用ドライバ５１は上位制御装置５２に接続されている。

圧電バルブ用ドライバ５１は、通信入出力部５１ａ、設定入力部５１ｂ、設定部５１ｃ、指令入力部５１ｄ、出力制御部５１ｅ、電圧出力回路５１ｆを備えており、上位制御装置５２は、ドライバ設定部５２ａと、バルブ動作指令部５２ｂとを備えている。

ドライバ設定部５２ａは圧電バルブ用ドライバ５１の設定部５１ｃに通信入出力部５１ａを通じて流量設定を行う。また、バルブ動作指令部５２ｂは、バルブのオン・オフ指令を圧電バルブドライバ５１とソレノイドバルブ６１に入力する。バルブ動作指令部５２ｂにはどのバルブを駆動するかの通信局番が含まれる。

通信入出力部５１ａが、RS485やEthernet、CAN等に代表されるデータ通信による通信手段の場合、圧電バルブ用ドライバ５１は、通信入出力部５１ａに流量の設定データが入力されると、これを設定部５１ｃに書き込む。これにより設定部５１ｃには、ノズルタイプごとの出力電圧設定、通信局番、動作論理が保持される。出力電圧設定は流量（バルブ開度）に関する設定であり、通信局番はどの圧電バルブ４１に関する設定かを特定し、動作論理には指令入力部５１ｄの信号に対して同期出力なのかワンショット出力なのかの切替、立ち上がり、立ち下り等の電圧出力波形の設定、ワンショットパルス時間の設定等が行われる。

次に、通信入出力部５１ａが、接点入力のような切替による通信手段を使用する場合について記述する。圧電バルブ用ドライバ５１は、設定入力部５１ｂにより、設定部５１ｃに、出力電圧設定、動作論理、同期出力とワンショット出力切替、立ち上がり、立ち下り等の電圧出力波形の設定、ワンショットパルス時間の設定等を書き込む。これら設定値をひとつのグループとし複数記憶される。接点入力のような切替手段により、グループを切り替えることで、データ通信手段よりも高速に設定の切替が行われる。

このような構成では、上位制御装置５２は先ず、実装部品（パーツ）を吸着する際にソレノイドバルブ６１がオフの状態で圧電バルブドライバ５１をオンにする。これにより圧電バルブドライバ５１は、通信局番に関連づけて設定部５１ｃで設定されている動作論理に従って、対応するノズルｎの圧電バルブ４１に出力制御部５１ｅ及び電圧出力回路５１ｆを介して出力電圧を印加する。このように、印加電圧を決め打ちすることで、ノズル吸引の応答性を早くしている。

圧電バルブ４１は、印加電圧に応じて作動部４１ｃが連続的に変位し、ノズルの品種に最適な絞りでエアの引き込みを行う。これにより実装部品を吸着したら、次にバルブ動作指令部５２ｂは、圧電バルブ用ドライバ５１を通じて圧電バルブ４１をオフにするとともにソレノイドバルブ６１をオンにする。これにより、エア配管３からのエアがノズルｎに到達し、吸着されているパーツを真空破壊によって開放する。開放されたパーツは、対象となるプリント基板上にマウントされる。

上位制御装置５２では、マウンタのタクトを上げるために、ヘッドモジュールＨＭが目的の位置に到達するまえに、バルブの遅れや、ノズル先端が目標圧力になるまでの圧力変化の遅れを想定して、ノズルｎのＸＹＺ軸の移動と並行してバルブの動作指令を出している。

以上のように、本実施形態のマウンタ用エア制御装置は、マウンタのヘッドモジュールＨＭに着脱可能に取り付けられるノズルｎを負圧域を構成する真空ポンプ１に接続し、先端にパーツを吸着させ得るようにしたものであって、ヘッドモジュールＨＭに可変絞り機構４を搭載し、この可変絞り機構４によって、ノズルｎから負圧域へのエアの引き込み量を調整可能としたものである。

このようにすると、可変絞り機構４でノズルｎに対するエアの引き込み量を調整できるため、ノズルｎ（ｎ１、ｎ２）ごとに適切なパーツの真空吸着を行うことができる。このため、１つのヘッドモジュールＨＭで適切に取り扱えるパーツやノズルｎの種類が増え、汎用性の高いものにすることができる。

特に、可変絞り機構４を電気的に制御可能なものにするとともに、この可変絞り機構４に制御手段５を接続し、この制御手段５により予め定めた印加電圧または印加電流に基づき、可変絞り機構４の流量を制御するようにしているので、マウンタの稼動を停止させずにパーツやノズルｎの種類に応じたエアの引き込みを行うことができ、設備稼働率も向上させることができる。

また、可変絞り機構４が、異なる用途向けに複数設けられて、用途に応じた流量に設定可能であり、可変絞り機構４に対して高速用や多機能用などの用途に相応しいエアの引き込み量の制御ができるため、小さい部品に対しては引き込み量を小さく、大きい部品に対しては引き込み量を大きくする流量制御を行うことができる。これにより、ヘッドモジュールＨＭの交換を行うことなく汎用性の高い使い方ができ、ヘッドモジュールＨＭを共用することによる部品点数の削減とともに、ヘッドモジュールＨＭの交換に要していた分、設備稼働率を向上させることが可能となる。

また、可変絞り機構４が、複数のノズルｎごとに複数設けられ、ノズルｎに応じた流量に設定されるため、用途が同一か否かによらず、ノズル別に更に細かい引き込み量の制御を行うことが可能となる。

さらに、制御手段５が、予め印加電圧値または印加電流値の設定を行う設定部５１ｃと、オン・オフ指令を入力されることにより設定部５１ｃに設定されている電圧値または電流値を制御対象に出力する出力制御部５１ｅとを備えているため、引き込み量や圧力を正確にデジタル管理できるうえに、一旦設定を行ったうえでオン・オフ指令により電圧印加または電流印加を行うことで、瞬時に適切な引き込み量の制御を実現することが可能となる。

そして、可変絞り機構４が、流量調整機能付きの圧電バルブを４１用いて構成されるため、高速、長寿命なエア制御装置を実現することが可能となる。
＜第２実施形態＞

次に、本発明の第２実施形態を、図３を参照して説明する。なお、第１実施形態と概ね共通する部分には同一符号を付すか或いは一部符合を省略し、説明についても省略する。

前記第１実施形態では可変絞り機構４が絞り弁である２ポートバルブ４１によって構成されていたが、この実施形態では、可変絞り機構４が絞り弁である３ポートバルブ４４によって構成されている点が異なる。この回路構成は図１０の従来例を改良した形となっている。

すなわち、負圧域を構成する真空ポンプ１とノズルｎの間に介在して連続的な絞り調整を行う圧電バルブ４４は、ノズルｎに対して負圧域を遮断し正圧域であるレギュレータ２１等を接続する位置をノーマル状態とし、圧電バルブドライバ５１からバルブ動作指令が入力されることによって正圧域を遮断し負圧域とノズルｎの間を連続的に絞りを変えながら接続する動作を行う。また、２ポートバルブ４５は、レギュレータ２１と３ポートバルブ４４の間をオンオフする役割を担い、上位制御装置５２のバルブ動作指令部５２ｂからの入力によって動作する。

このように構成しても、前記各実施形態に準じた作用効果を奏する。
＜第３実施形態＞

次に、本発明の第３実施形態を、図４を参照して説明する。なお、上記実施形態と概ね共通する部分には同一符号を付すか或いは一部符合を省略し、説明についても省略する。

前記各実施形態では可変絞り機構４の機能を含んで２つのバルブが採用されていたが、この実施形態では可変絞り機構４に絞り弁である３ポートバルブ４６を用い、この３ポートバルブ４６に正圧域の切替機能を持たせている点が異なる。この回路構成は図９の従来例を改良した形となっている。

すなわち、この３ポートバルブ４６はノズルｎに対して負圧域を構成する真空ポンプ１を遮断し正圧域を構成するレギュレータ２１等を接続する位置をノーマル状態とし、圧電バルブドライバ５１からバルブ動作指令が入力されることによって正圧域を遮断し負圧域を連続的に絞りを変えながらノズルｎに接続する動作を行う。

このように構成しても、前記各実施形態に準じた作用効果を奏する。
＜第４実施形態＞

図５は図２の構成を更に変形したもので、エア供給側においてソレノイドバルブ６１に代えて圧電バルブ１４１を用いた構成を示している。図２と概ね共通する部分には同一符号を付すか或いは一部符合を省略し、説明についても省略する。

このものは、前記マウンタのヘッドモジュールＨＭに更に、正圧域とノズルｎの間に介在して正圧域からノズルｎに向かうエアの流量を電気的な駆動により変更可能な流量調整機構１０４を搭載し、制御手段５により、予め定めた印加電圧または印加電流に基づき、流量調整機構１０４を構成する絞り弁１４１の流量を制御しつつ、ノズルの真空破壊を行うように構成されている。

この回路構成も図１０の従来例を改良した形となっている。

絞り弁１４１は、正圧域を構成するレギュレータ２１の吐出口に連通する第１ポート１１４１aと、ノズルｎに連通する第２ポート１４１ｂとの間に作動部１４１ｃが介在し、第1の作動位置で両ポート１４１ａ、１４１ｂ間を遮断し、第２の作動位置で両ポート１４１ａ、１４１ｂ間を連通する２ポートバルブによって構成されている。具体的には、この絞り弁１４１はピエゾ素子を用いた圧電バルブで、ノーマルクローズに設定され、外部からの印加電圧レベルに応じて第1の作動位置と第２の作動位置の間で連続的に作動部１４１ｃが変位又は変形することにより流量を可変として、通過するエアの流量を変更する流量調整機能を有したものとなっている。このため、この２ポートバルブ１４１によってノズルｎに供給するエアの流量および圧力を微調整することができる。また、圧電バルブを採用しているため、例えば電磁弁や比例弁に比べて電圧が印加されてからの応答性が素早いという特徴を有している。

一方、制御手段５は、圧電バルブ用ドライバ１５１を具備し、この圧電バルブ用ドライバ１５１は上位制御装置５２に接続されている。

圧電バルブ用ドライバ１５１は、通信入出力部１５１ａ、設定入力部１５１ｂ、設定部１５１ｃ、指令入力部１５１ｄ、出力制御部１５１ｅ、電圧出力回路１５１ｆを備えており、上位制御装置５２は、ドライバ設定部５２ａと、バルブ動作指令部５２ｂとを備えている。

ドライバ設定部５２ａは圧電バルブ用ドライバ１５１の設定部１５１ｃに通信入出力部１５１ａを通じて流量設定を行う。また、バルブ動作指令部５２ｂは、バルブのオン・オフ指令を圧電バルブドライバ１５１に入力する。バルブ動作指令部５２ｂにはどのバルブを駆動するかの通信局番が含まれる。

通信入出力部１５１ａが、RS485やEthernet、CAN等に代表されるデータ通信による通信手段の場合、圧電バルブ用ドライバ１５１は、通信入出力部１５１ａに流量設定データが入力されると、これを設定部１５１ｃに書き込む。これにより設定部１５１ｃには、ノズルタイプごとの出力電圧設定、通信局番、動作論理が保持される。出力電圧設定は流量（バルブ開度）に関する設定であり、通信局番はどの圧電バルブ１４１に関する設定かを特定し、動作論理には指令入力部１５１ｄの信号に対して同期出力なのかワンショット出力なのかの切替、立ち上がり、立ち下り等の電圧出力波形の設定、ワンショットパルス時間の設定等が行われる。

次に、通信入出力部１５１ａが、接点入力のような切替による通信手段を使用する場合について記述する。圧電バルブ用ドライバ１５１は、設定入力部５１ｂにより、設定部１５１ｃに、出力電圧設定、動作論理、同期出力とワンショット出力切替、立ち上がり、立ち下り等の電圧出力波形の設定、ワンショットパルス時間の設定等を書き込む。これら設定値をひとつのグループとし複数記憶される。接点入力のような切替手段により、グループを切り替えることで、データ通信手段よりも高速に設定の切替が行われる。

このような構成では、上位制御装置５２は先ず、実装部品（パーツ）を吸着する際に第1実施形態で説明したように圧電バルブドライバ５１をオンにして所要の制御を行うことによりノズル先端を所要の負圧状態にし、次にパーツを開放する際に圧電バルブドライバ５１をオフにするとともに圧電バルブドライバ１５１をオンにすることにより、圧電バルブドライバ１５１は、通信局番に関連づけて設定部１５１ｃで設定されている動作論理に従って、対応するノズルｎの圧電バルブ１４１に出力制御部１５１ｅ及び電圧出力回路１５１ｆを介して出力電圧を印加する。このように、印加電圧を決め打ちすることで、エア供給の応答性を早くしている。

圧電バルブ１４１は、印加電圧に応じて作動部１４１ｃが連続的に変位し、ノズルの品種に最適な流量および圧力でエアを供給する。このエアはノズルｎに到達し、吸着されているパーツを真空破壊によって開放する。開放されたパーツは、対象となるプリント基板上にマウントされる。

この場合も、上位制御装置５２では、マウンタのタクトを上げるために、ヘッドモジュールＨＭが目的の位置に到達するまえに、バルブの遅れや、ノズル先端が目標圧力になるまでの圧力変化の遅れを想定して、ノズルｎのＸＹＺ軸の移動と並行してバルブの動作指令を出している。

このように構成すると、マウンタのヘッドモジュールＨＭに更に、正圧域とノズルｎの間に介在して正圧域からノズルｎに向かうエアの流量を電気的な制御により変更可能な流量調整機構１０４を搭載し、制御手段５により、予め定めた印加電圧または印加電流に基づき、流量調整機構１０４の流量を制御しつつ、ノズルｎの真空破壊を行うようにしているため、流量調整機構１０４でノズルｎに供給するエアの流量制御ができ、マウンタの稼動を停止せずにパーツやノズルｎの種類に応じて適切な真空破壊のための流量調整を行うことができる。したがって、この点においても、１つのヘッドモジュールで適切に取り扱えるパーツやノズルの種類が増え、設備稼働率も向上させることが可能となる。

勿論、このような真空破壊のための制御は、上記第１実施形態～第５実施形態においても併用することができる。
＜第５実施形態＞

次に、本発明の第５実施形態を、図６を参照して説明する。なお、前記各実施形態と概ね共通する部分には同一符号を付すか或いは一部符合を省略し、説明についても省略する。

前記各実施形態では、可変絞り機構４の絞り弁が圧電バルブによって構成されていたのに対し、この実施形態の可変絞り機構４は、絞り弁を比例弁４７に変更している点が異なる。

すなわち、このものは図１１に示す従来の回路構成を改良した形であり、２ポートバルブｋと真空ポンプ１の間に比例弁４７を配置して、ノズルｎと負圧域を構成する真空ポンプ１の間の絞りである開度を上位制御装置５２のアナログ出力部５２ｃからの出力によって連続的に可変しているものである。ノズルｎを正圧域に接続する２ポートバルブｍもバルブ動作指令部５２ｂによって制御される。

比例弁４７をノズルｎごとに個別に持たせるとヘッドモジュールＨＭの重量が増大するうえに、応答性も悪いため瞬時に切替はできないが、ヘッドモジュールＨＭを共用してマウンタの稼動を停止することなく高速用から多機能用までを賄え、ヘッドモジュールの交換を不要にできる点では、比例弁４７を用いても、圧電バルブを用いた上記実施形態に準じた作用効果が奏される。
＜その他の実施形態＞

図７は図１０に示す従来の回路構成を改良した形であって、３ポートバルブｂと真空ポンプ１の間に比例弁４８を配置し、アナログ出力部５２ｃによって絞りを連続的に制御するようにしたものである。また、図８は図９に示す従来の回路構成を改良した形であって、３ポートバルブｂと真空ポンプ１の間に比例弁４９を配置し、アナログ出力部５２ｃによって絞りを連続的に制御するようにしたものである。

このようにしても、第５実施形態と同様の作用効果が奏される。

以上、本発明の幾つかの実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではない。

例えば、可変絞り機構４に対し、多機能用途、高速用途などのノズルのカテゴリーに関係なく、複数のノズルに対して本発明を適用することで、ノズルに適合した流量制御を行うことが可能である。

また、上記実施形態ではノズルｎと可変絞り機構４は１対１の関係であったが、図示しないが、複数のノズルに対して１つの可変絞り機構を設け、可変絞り機構その下流に各ノズルに対して方向制御弁（流路制御弁）を設ける構成としても構わない。

さらに、上記実施形態では圧電ドライバはヘッドモジュール外に配置しているが、重量やスペースが問題にならなければヘッドモジュールに搭載しても構わない。

或いは、上記実施形態では真空ポンプがヘッドモジュールに搭載されているが、真空排気が適切に行われればヘッドモジュール外に配置しても構わない。

さらにまた、本実施形態のエア制御装置はマウンタ２に適用されたが、これに限定されず、外観検査機、測定分別機およびテーピング機などに適用されてもよい。

その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

４…可変絞り機構
５…制御手段
５１ｃ…設定部
５１ｅ…出力制御部
１０４…流量調整機構
ＨＭ…ヘッドモジュール
ｎ…ノズル
ｎ１…ノズル（高速用）
ｎ２…ノズル（多機能用）

Claims

マウンタのヘッドモジュールに着脱可能に取り付けられるノズルを負圧域に接続し、先端にパーツを吸着させ得るようにしたものであって、
前記ヘッドモジュールに可変絞り機構を搭載し、この可変絞り機構によって、前記ノズルから前記負圧域へのエアの引き込み量を調整可能とし、前記可変絞り機構を電気的に制御可能な制御手段を備え、
前記制御手段が、前記可変絞り機構を動作させるオン・オフ指令が入力される指令入力部と、予め印加電圧値または印加電流値の設定を行う設定部と、オン・オフ指令を入力されることにより前記設定部に設定されている電圧値または電流値を制御対象に出力する出力制御部と、を備えており、
前記制御手段は、前記電圧値または電流値に対応する印加電圧または印加電流に基づき、前記可変絞り機構の流量を制御し、
前記指令入力部より前記出力制御部が前記設定部に設定されている電圧値または電流値に対応する印加電圧または印加電流を流量調整機構へ印加するタイミングを制御可能であり、
高速用のノズルを対象とした前記可変絞り機構と多機能用のノズルを対象とした前記可変絞り機構とが併設されていることを特徴とするマウンタ用エア制御装置。
可変絞り機構が、異なる用途向けに複数設けられ、用途に応じた流量に設定される請求項１に記載のマウンタ用エア制御装置。
可変絞り機構が、複数のノズルごとに複数設けられ、ノズルに応じた流量に設定される請求項１又は２に記載のマウンタ用エア制御装置。
前記マウンタのヘッドモジュールに更に、正圧域とノズルの間に介在して正圧域からノズルに向かうエアの流量を電気的な駆動により変更可能な流量調整機構を搭載し、前記制御手段により、予め定めた印加電圧または印加電流に基づき、前記流量調整機構の流量を制御しつつ、ノズルの真空破壊を行うように構成される請求項１～３の何れかに記載のマウンタ用エア制御装置。