JP7423265B2 - 部品保持状態取得装置 - Google Patents

Description

本発明は、部品保持具における電子部品(以下、部品と略称する場合がある）の保持状態の取得に関するものである。

特許文献１には、部品を保持する吸着ノズルの下降制御中に、吸着ノズルに加えられる荷重が荷重センサにより検出され、その検出された荷重が設定値より大きい場合に、吸着ノズルが障害物に衝突したと取得することが記載されている。

特開２０１０－１２９７１８号公報

本発明の課題は、荷重センサを利用して、部品保持具における部品の保持状態を取得することである。

本発明に係る部品保持状態取得装置において、部品保持具に加えられる荷重を検出する荷重センサの検出値に基づいて、部品保持具における部品の保持状態が取得される。例えば、部品保持具に部品が保持されている状態と保持されていない状態とで荷重センサの検出値が異なる。したがって、荷重センサの検出値に基づけば、部品保持具における部品の保持状態を取得することができる。また、荷重センサの検出値が設定値以上変化した場合には、部品が落下した状態、すなわち、保持している状態から部品が落下したことにより保持していない状態になったと取得することができる。

部品保持具における部品の保持状態には、例えば、部品を保持している状態、部品を保持していない状態、保持していた部品が落下した状態、予め定められた部品とは異なる部品または異物を保持している状態等が該当する。部品保持状態取得装置は、部品保持具の保持状態が、これらのうちの１つ以上の状態であることを取得するものである。

本発明の一実施形態である部品保持状態取得装置を備えた実装機を示す平面図である。 上記実装機の実装ヘッドを示す正面図である。 (a),(b)上記実装ヘッドに含まれる部品保持具としての吸着ノズルの周辺を示す図である。(b)吸着ノズルにおける部品保持状態を取得する場合の状態を概念的に示す図である。 上記実装機の制御装置を概念的に示すブロック図である。 上記実装機に設けられた荷重センサの検出値の変化を示す図である。 上記制御装置の記憶部に記憶された第１しきい値決定プログラムを表すフローチャートである。 上記制御装置の記憶部に記憶された保持状態取得プログラムを表すフローチャートである。 上記保持状態取得プログラムとは別の保持状態取得プログラムを表すフローチャートである。 上記制御装置の記憶部に記憶された装着前保持状態取得プログラムを表すフローチャートである。 上記実装ヘッドに含まれる部品保持具としてのチャックの周辺を示す図である。 上記荷重センサの検出値の変化を示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係る部品保持状態取得装置を含む実装機について図面に基づいて詳細に説明する。

実装機は、図１に示すように、実装機本体２、部品供給装置４、基板搬送保持装置６、装着装置８、制御装置１０等を含む。
部品供給装置４は、複数のテープフィーダ１４を含む。テープフィーダ１４は、それぞれ、テープを利用して電子部品（以下、部品と略称する）ｓを供給するものである。
基板搬送保持装置６は、回路基板２０（以下、基板２０と略称する）をＸ方向に搬送して保持するものであり、一対のコンベアである基板搬送装置２２と、予め定められた位置に搬送された基板２０を保持する基板保持装置２４とを含む。

装着装置８は、テープフィーダ１４から部品ｓを受け取り基板２０に装着するものであり、実装ヘッド３０と、実装ヘッド３０を移動させるヘッド移動装置３２とを含む。ヘッド移動装置３２は、実装ヘッド３０を、Ｘ方向およびＸ方向に直交するＹ方向に移動させるものであり、スライダ３４を移動させることにより、実装ヘッド３０を、水平な一平面であるＸＹ平面に沿って移動させる。以下、「水平な一平面であるＸＹ平面に沿った移動」を、水平移動、ＸＹ方向への移動等と略称する場合がある。
なお、符号３６はカメラを表す。カメラ３６は、実装ヘッド３０を下方から撮像するものである。

実装ヘッド３０は、図２に示すように、ヘッド本体５０、回転体５２、回転体５２に保持された部品保持具の一例としての吸着ノズル６０等を含む。実装ヘッド３０は、ヘッド本体５０においてスライダ３４に取り付けられる。
回転体５２は、ヘッド本体５０に鉛直な回転軸線Ｌのまわりに回転可能に保持される。回転体５２には、その回転軸線Ｌを中心とする一円周上の適宜の間隔を隔てた複数の位置（本実施例においては、６つの位置）にそれぞれ、回転昇降軸５４が、回転軸線Ｌと平行な方向に相対移動可能、かつ、回転軸線Ｌと平行な軸線回りに自転可能に保持されている。以下、回転軸線Ｌ、または、回転軸線Ｌと平行な軸線を単に軸線と称し、回転軸線Ｌと平行な方向を単に軸線方向と称する場合がある。

６本の回転昇降軸５４の各々の、回転体５２から下方へ突出した下端部には、それぞれ、吸着ノズル６０が保持される。
図３(a),(b)に示すように、回転昇降軸５４の本体である昇降軸本体６２の下端部には、その下端面に開口して有底の嵌合穴６４が設けられ、嵌合穴６４の内周側に概して筒状を成す嵌合部材６６が嵌合され、嵌合部材６６の内周側に吸着ノズル６０のノズル本体６８が嵌合される。ノズル本体６８は、軸線方向に伸び、上部の小径部と下部の大径部とを有する段付き形状を成す。ノズル本体６８の小径部の一部が嵌合部材６６の内周側に嵌合され、小径部の嵌合部材６６から突出した上端部にはフランジである上部フランジ７０が形成される。上部フランジ７０と嵌合部材６６の上面との間には、弾性部材としてのスプリング７２が設けられる。

これら回転昇降軸５４の昇降軸本体６２、嵌合部材６６、ノズル本体６８は、ピン７６を介して、互いに相対回転不能、かつ、ノズル本体６８が、嵌合部材６６および昇降軸本体６２に対して軸線方向に相対移動可能に連結される。したがって、回転昇降軸５４が回転させられれば、吸着ノズル６０も共に回転させられる。なお、符号７８は、ピン７６を下方に押し付け、ピン７６の移動を防止する押付機構を示す。押付機構７８は、昇降軸本体６２と押付機構本体７８ｒとの間に設けられたスプリング７９を備えたものであり、スプリング７９の弾性力が押付機構本体７８ｒを介してピン７６に作用し、ピン７６の移動が防止される。

図３(a)に示す状態でノズル本体６８の上部フランジ７０は昇降軸本体６２の嵌合穴６４の底面から離間し、嵌合部材６６の下面８０に、ノズル本体６８の小径部と大径部との段面８２が当接している。この嵌合部材６６の下面８０にノズル本体６８の断面８２が当接した位置が、ノズル本体６８（吸着ノズル６０）の昇降軸本体６２（回転昇降軸５４）および嵌合部材６６に対する上昇端位置（以下、第２上昇端位置と称する場合がある）であり、スプリング７２は、ノズル本体６８を第２上昇端位置に向かって付勢する。

昇降軸本体６２の中心部には、軸線方向に伸びた圧力通路９０が、嵌合穴６４の底部を貫通して形成される。ノズル本体６８の中心部にも、同様に、軸線方向に伸びた圧力通路９２が貫通して形成され、嵌合穴６４に連通している。圧力通路９２はノズル本体６８の上部フランジ７０を貫通するとともに、下端面に開口させられる。

一方、６個の吸着ノズル６０の各々に対応してバルブ装置９６（図４参照）が設けられ、圧力通路９０，９２には、それぞれ、バルブ装置９６を介して、負圧供給源９７，正圧供給源９８および大気連通口９９が選択的に連通させられる。バルブ装置９６により、圧力通路９０，９２を、正圧供給源９８から遮断して負圧供給源９７に連通させる状態と、負圧供給源９７から遮断して正圧供給源９８に連通させる状態とを含む複数の状態に切り換えられる。
回転体５２には、６個の吸着ノズル６０の各々に対応して圧力センサ１００（図４に１つを示す）が設けられている。圧力センサ１００は、圧力通路９０，９２の圧力を検出するものである。

実装ヘッド３０は、図２に示すように、回転体５２を回転軸線Ｌの回りに回転させる回転体回転装置１１０と、吸着ノズル６０を自転させるノズル回転装置１１２と、吸着ノズル６０を昇降させるノズル昇降装置１１４とを含む。
回転体回転装置１１０は、電動モータである回転体回転駆動モータ１２０を備え、回転体回転駆動モータ１２０により回転体５２をヘッド本体５０に対して回転軸線Ｌの回りに回転させる。
ノズル回転装置１１２は、電動モータであるノズル回転駆動モータ１２２と、複数のギヤ１２４～１３０とを含む。ギヤ１２４は、ノズル回転駆動モータ１２２の出力軸と一体的に回転可能に取り付けられ、ギヤ１３０は回転昇降軸５４と一体的に回転可能に取り付けられる。これら複数のギヤ１２４～１３０の噛合により、ノズル回転駆動モータ１２２の回転が回転昇降軸５４に伝達され、回転昇降軸５４が回転させられ、吸着ノズル６０が回転させられる。

ノズル昇降装置１１４は、回転昇降軸５４を回転体５２に対して昇降させる第１昇降装置１４０と、ノズル本体６８を回転昇降軸５４に対して昇降させる第２昇降装置１４２とを含む。
第１昇降装置１４０は、電動モータである第１昇降駆動モータ１４４，昇降部材１４６，第１昇降駆動モータ１４４の回転を昇降部材１４６の昇降に変換する運動変換機構１４８，スプリング１３２等を含む。昇降部材１４６は、ヘッド本体５０に保持部１４７において軸線方向の相対移動可能に保持される。また、昇降部材１４６は、回転昇降軸５４に係合する係合部１５０を有する。

スプリング１３２は、回転昇降軸５４（ギヤ１３０）と回転体５２の上面との間に設けられる一方、回転昇降軸５４にはフランジ１３３が設けられる。フランジ１３３が回転体５２の下面に当接することにより、回転昇降軸５４および吸着ノズル６０の回転体５２およびヘッド本体５０に対する上昇端位置（以下、第１上昇端位置と称する）が決まる。スプリング１３２は、回転昇降軸５４および吸着ノズル６０を第１上昇端位置に向かって付勢する。
昇降部材１４６の下降に伴って係合部１５０が下降させられ、回転昇降軸５４がスプリング１３２の弾性力に抗して下降させられる。係合部１５０が上昇した場合には、スプリング１３２の弾性力により回転昇降軸５４の上昇が許容される。回転昇降軸５４の昇降に伴って吸着ノズル６０が昇降させられる。

第２昇降装置１４２は、図３(a),(b)に示すように、昇降部材１４６に設けられた第２昇降駆動モータとしてのリニアモータ１５２、リニアモータ１５２の出力軸の先端に設けられた係合部１５４、出力軸に設けられた荷重センサとしてのロードセル１５６、スプリング７２等を含む。係合部１５４は、吸着ノズル６０のノズル本体６８の中間部に設けられた被係合部としての中間フランジ１５８に上方から係合させられる。リニアモータ１５２により係合部１５４に下向きの力が加えられた場合には、中間フランジ１５８を介して吸着ノズル６０のノズル本体６８に下向きの力が付与される。吸着ノズル６０は、スプリング７２の弾性力に抗して嵌合部材６６および昇降軸本体６２に対して下方へ移動させられるが、係合部１５４が上昇させられることにより、スプリング７２の弾性力によりノズル本体６８の上昇が許容される。
また、ロードセル１５６の検出値は、係合部１５４に加えられる上向き荷重が大きい場合は大きくなり、係合部１５４に加えられる下向き荷重が大きい場合は小さくなる。

本実施例においては、吸着ノズル６０が回転体５２に対して第１昇降装置１４０により昇降させられるとともに、回転昇降軸５４に対して第２昇降装置１４２により昇降させられる。第１昇降装置１４０と第２昇降装置１４２とは別個に作動可能であり、第１昇降装置１４０により回転昇降軸５４がいずれの高さにあっても、第２昇降装置１４２により吸着ノズル６０を、その回転昇降軸５４に対して昇降させることができる。

本実装ヘッド３０において、テープフィーダ１４からの部品ｓの受取りと、基板２０への部品ｓの装着とは、ノズル昇降装置１１４に対応する位置に旋回させられた吸着ノズル６０により行われる。この位置を、吸着・装着位置と称する。

実装ヘッド３０等は、図４に示す制御装置１０等によって制御される。
制御装置１０は、コンピュータを主体とするコントローラ２０２と、複数の駆動回路２０４とを含み、コントローラ２０２には、ロードセル１５６、圧力センサ１００、吸着ノズル６０が第１上昇端位置にあるか否かを検出する第１上昇端位置センサ２０８等が接続されるとともに、駆動回路２０４を介してしてヘッド移動装置３２、回転体回転駆動モータ１２０を備えた回転体回転装置１１０、ノズル回転駆動モータ１２２を備えたノズル回転装置１１２、第１昇降駆動モータ１４４を備えた第１昇降装置１４０、リニアモータ１５２を備えた第２昇降装置１４２等が接続される。
また、リニアモータ１５２に設けられたリニアエンコーダ２１０，電流センサ２１２の検出値は駆動回路２０４を介してコントローラ２０２に供給される。リニアエンコーダ２１０はリニアモータ２１０の出力軸のストロークを検出するものであり、電流センサ２１２はリニアモータ１５２に流れる電流を検出するものである。コントローラ２０２には、さらに、報知装置２１４が接続される。報知装置２１４は例えばディスプレイとすることができる。

以上のように構成された実装機の作動について説明する。
本実装ヘッド３０はヘッド移動装置３２により、テープフィーダ１４の上方と、基板保持装置２４により保持された基板２０の上方との間を水平移動させられる。
部品ｓの吸着時には、バルブ装置９６の制御により、圧力通路９０，９２に負圧が供給された状態で、第１昇降装置１４０により吸着ノズル６０がヘッド本体５０および回転体５２に対して昇降させられる。
部品ｓの装着時には、吸着ノズル６０が第１昇降装置１４０によりヘッド本体５０および回転体５２に対して昇降させられるとともに、第２昇降装置１４２により回転昇降軸５４に対して昇降させられる。

本実施例においては、吸着ノズル６０における部品の保持状態が取得される。
吸着ノズル６０における部品の保持状態は、カメラ３６の撮像画像に基づいて取得されるが、カメラ３６の撮像後の実装ヘッド３０の水平移動中に、部品ｓが落下する場合がある。その場合には、部品ｓが基板２０に装着されず、不良品が製造される。
そこで、本実施例においては、実装ヘッド３０の水平移動中に、吸着・装着位置にある吸着ノズル６０における部品ｓの保持状態、すなわち、部品ｓを保持している状態にあるか部品ｓを保持していない状態にあるか（部品ｓを保持している状態から部品ｓが落下して、保持していない状態に変わったこと）が取得される。

吸着ノズル６０による部品ｓの吸着に先立って、係合部１５４が設定位置に近づくようにリニアモータ１５２が制御される。係合部１５４の設定位置に対応するリニアモータ１５２の出力軸のストロークは予め取得されて記憶されている。そのため、リニアエンコーダ２１０の検出値に基づいて、係合部１５４が設定位置に近づくようにリニアモータ１５２を制御することができる。
係合部１５４の設定位置において、吸着ノズル６０には予め定められた大きさの下向きの押付力が加えられ、吸着ノズル６０は第２上昇端位置よりわずか下方に移動させられる。それにより、ロードセル１５６の検出値は、設定値Ｆ０となる。設定値Ｆ０は、押付力の反力であり、上向き荷重を表す値である。反力は、スプリング７２の弾性力により加えられる。本実施例において、設定値Ｆ０を保持前検出値と称する。

圧力通路９０，９２に負圧が供給され、その後、吸着ノズル６０により部品ｓが吸着されるが、吸着ノズル６０は第１昇降装置１４０により下降させられ、部品ｓに押し付けられる。このように、部品の吸着時には、吸着ノズル６０が押し付けられるため、係合部１５４に加えられる上向き荷重が大きくなり、ロードセル１５６の検出値が大きくなる。

吸着ノズル６０による部品ｓの吸着後、吸着ノズル６０が第１昇降装置１４０により上昇させられるとともに、実装ヘッド３０がヘッド移動装置３２により水平移動させられる。そして、吸着ノズル６０が第１上昇端位置に達した時点におけるロードセル１５６の検出値が保持中検出値Ｆ１である。吸着ノズル６０が第１上昇端位置に達したことにより、第１昇降装置１４０により吸着ノズル６０に加えられた押付力が除かれたと考えることができる。そのため、吸着ノズル６０が第１上昇端位置に達したタイミングで保持中検出値Ｆ１を取得することは妥当なことである。

その後、吸着ノズル６０を備えた実装ヘッド３０は、ヘッド移動装置３２により水平移動させられるのであり、基板２０の予め定められた位置において、部品ｓが装着される。

それに対して、例えば、実装ヘッド３０の水平移動中に、保持している部品ｓが落下した場合には、ロードセル１５６の検出値の変化量の絶対値｜ΔＦ｜がしきい値である第１しきい値ΔＦｔｈより大きくなる。実装ヘッド３０の水平移動中においてロードセル１５６の検出値は、ほぼ一定のはずである。それに対して、ロードセル１５６の検出値が第１しきい値ΔＦｔｈ以上変化した場合には、部品ｓが落下したと推定することができる。

第１しきい値ΔＦｔｈは、予め定められた値としたり、その都度決める値としたりすることができる。後者の場合において、第１しきい値ΔＦｔｈは、例えば、保持前検出値Ｆ０と保持中検出値Ｆ１とに基づいて取得することができる。保持前検出値Ｆ０と、保持中検出値Ｆ１との差の絶対値に比率α（０＜α＜１）を掛けた値
ΔＦｔｈ＝α＊｜Ｆ０－Ｆ１｜
とすることができる。

以上の場合の一例を図６，７のフローチャートで表される第１しきい値決定プログラム、部品保持状態取得プログラムに基づいて説明する。
図６のフローチャートで表す第１しきい値決定プログラムは、吸着ノズル６０による部品ｓの装着作業の実行開始時に実行される。ステップ１（以下、Ｓ１と略称する。他のステップについても同様とする。）において、係合部１５４が設定位置にあるか否かが判定され、Ｓ２において、負圧供給状態であるか否かが判定される。Ｓ１，２の判定がＹＥＳになった場合には、Ｓ３において、ロードセル１５６の検出値である保持前検出値Ｆ０が取得され、記憶される。次に、Ｓ４，５において、吸着ノズル６０により部品ｓが吸着保持されたか否か、吸着ノズル６０が第１上昇端位置にあるか否かが判定される。例えば、吸着ノズル６０が負圧供給状態いあり、かつ、第１昇降装置１４０により吸着ノズル６０が下降させられた場合には、吸着ノズル６０により部品ｓが吸着保持されたと判定される。Ｓ４，５の判定がＹＥＳになった場合には、Ｓ６において、ロードセル１５６の検出値である保持中検出値Ｆ１が取得され、記憶される。そして、Ｓ７において、第１しきい値ΔＦｔｈが、予め定められた関数ｆに保持前検出値Ｆ０，保持中検出値Ｆ１を代入して取得される。例えば、上述のように、保持前検出値Ｆ０と保持中検出値Ｆ１との差の絶対値に比率αを掛けることにより取得することができるのである。

図７のフローチャートで表す部品保持状態取得プログラムは、第１しきい値ΔＦｔｈの決定後、換言すれば、吸着ノズル６０が第１上昇端位置にあり、かつ、実装ヘッド３０が水平移動させられている場合において、サイクルタイム毎に繰り返し実行される。
Ｓ２１において、ロードセル１５６により検出値Ｆが取得され、Ｓ２２において、今回の検出値から前回の検出値を引いた値である検出値の変化量の絶対値｜ΔＦ｜が取得され、第１しきい値ΔＦｔｈより大きいか否かが判定される。Ｓ２２の判定がＮＯである場合には、部品ｓは保持されている状態にあると判定される。Ｓ２２の判定がＹＥＳである場合には、Ｓ２３において、部品ｓが落下した、換言すれば、部品ｓを保持していない状態にあると判定され、Ｓ２４において、そのことが報知される。

このように、本実施例においては、実装ヘッド３０の水平移動中に、吸着・装着位置にある吸着ノズル６０において、部品ｓが保持されている状態にあるか落下したか否かが判定される。そのため、例えば、カメラ３６による撮像画像に基づき、部品ｓが確認された後に、部品ｓが落下した場合であっても、そのことを良好に取得することができ、不良品の発生を未然に防止することができる。
また、カメラ３６の撮像画像に基づく場合には、色、形状等に基づいて部品ｓの保持状態が取得されるが、ロードセル１５６の検出値に基づけば、部品ｓの色、形状等に基づくことなく、部品ｓの保持状態を取得することができる。
さらに、カメラ３６による撮像画像と、ロードセル１５６の検出値との両方に基づく場合には、部品ｓの保持状態を正確に取得することが可能となる。

なお、Ｓ３の保持前検出値Ｆ０の取得は、Ｓ２の前に行うこともできる。
また、上記実施例においては、ロードセル１５６の実際の検出値である保持前検出値Ｆ０と保持中検出値Ｆ１とに基づいて第１しきい値ΔＦｔｈが決定される場合について説明したが、吸着ノズル６０によって保持される部品ｓは予め決まっているため、その部品ｓ（以下、予めＪＯＢ情報等に基づき決まっている部品ｓを正規の部品ｓと称する。正規の部品ｓは対象電子部品でもある。）が吸着ノズル６０に保持されている状態におけるロードセル１５６の検出値である保持中検出値Ｆ１は予め取得できる。そのため、第１しきい値ΔＦｔｈは予め決めておくことができる。

また、上記実施例においては、ロードセル１５６の検出値の変化量の絶対値｜ΔＦ｜が第１しきい値ΔＦｔｈより大きくなった場合に、部品ｓが落下したと判定されるようにされていたが、ロードセル１５６の検出値Ｆが第２しきい値Ｆｔｈを越えて保持前検出値Ｆ０に近づいた場合に、部品ｓが落下して、部品ｓが保持されていない状態にあると判定されるようにすることができる。第２しきい値Ｆｔｈは、例えば、保持前検出値Ｆ０と保持中検出値Ｆ１との中間の値
Ｆｔｈ＝Ｆ０＋β（Ｆ１－Ｆ０）＝β＊Ｆ１＋（１－β）＊Ｆ０
とすることができる。比率βは０より大きく１より小さい値であり、例えば、０．５とすることができる。また、第２しきい値Ｆｔｈは、その都度決めても、予め決めておいてもよい。

さらに、保持中検出値Ｆ１と、ロードセル１５６の検出値のバラツキ、部品ｓの荷重、形状等のバラツキ等とに基づいて設定範囲（Ｆａ～Ｆｂ）を定めることができる。設定範囲の下限値Ｆａ、上限値Ｆｂを、バラツキで決まる値γに基づいて、例えば、下記のように決めることができる。
Ｆａ＝Ｆ１－γ
Ｆｂ＝Ｆ１＋γ
そして、ロードセル１５６の検出値Ｆが設定範囲（Ｆａ～Ｆｂ）から外れている場合には、吸着ノズル６０において、異物または正規の部品ｓとは異なる部品が保持されている状態にあると判定することができる。

なお、保持中検出値Ｆ１は部品の吸着時のロードセル１５６の検出値より小さくなるが、保持前検出値Ｆ０より大きくなる場合と小さくなる場合とがあると考えられる。例えば、部品ｓが保持され、圧力通路９２の開口が塞がれることに起因して上向きの力（負圧に起因する上向きの力と称することができる）が大きくなる一方、部品ｓの自重に起因する下向きの力が大きくなると推測される。そのため、負圧に起因する上向きの力と自重に起因する下向きの力との大小関係に基づいて保持中検出値Ｆ１の保持前検出値Ｆ０に対する大小が決まると推測されるのである。

吸着ノズル６０の径が大きく、かつ、部品ｓが大きく、自重が大きい場合の測定結果の一例を図５に示す。この場合には、図５に示すように、保持中検出値Ｆ１は保持前検出値Ｆ０より小さくなる。吸着ノズル６０による部品ｓの吸着作動開始時ｔ１からロードセル１５６の検出値が大きくなる（上向き荷重が大きくなる）が、部品の吸着後、吸着ノズル６０が第１上昇端位置に達した時点ｔ２のロードセル１５６の検出値である保持中検出値Ｆ１は、保持前検出値Ｆ０より小さくなる。負圧に起因する上向き荷重より部品ｓの自重により下向き荷重が大きいことに起因すると考えられる。
以下、本実施例において、保持中検出値Ｆ１が保持前検出値Ｆ０より小さい場合について説明する。

本部品保持状態取得プログラムの一例を図８のフローチャートで表す。部品保持状態取得プログラムは、吸着ノズル６０による部品ｓの吸着保持後、吸着ノズル６０が第１上昇端位置に達し、かつ、実装ヘッド３０が水平移動させられている間、予め定められた設定時間毎に繰り返し実行される。
Ｓ３１において、ロードセル１５６の検出値Ｆが取得され、Ｓ３２において、検出値Ｆが第２しきい値Ｆｔｈより大きいか否かが判定される。判定がＮＯである場合には、さらに、Ｓ３３において、検出値Ｆが設定範囲内Ｆａ～Ｆｂの間にある（Ｆａ＜Ｆ＜Ｆｂ）か否かが判定される。判定がＹＥＳである場合には、吸着ノズル６０において正規の部品ｓが保持された状態にあると判定される。
それに対して、判定がＮＯである場合には、Ｓ３４において、吸着ノズル６０において異物または正規の部品ｓとは異なる部品が保持されている状態にあると判定され、Ｓ３５において、そのことが報知される。また、Ｓ３２の判定がＹＥＳである場合には、Ｓ３６において、部品ｓが保持されていない状態であると判定され、Ｓ３５において、そのことが報知される。

このように、本実施例においては、吸着ノズル６０によって、正規の部品ｓとは異なる部品ｓまたは異物が保持されている状態にあることを良好に取得することができ、不良品の発生を未然に防止することができる。また、吸着ノズル６０によって正規の部品ｓとは異なる部品ｓや異物が吸着されたことは、カメラ３６の撮像画像に基づいて判定できない場合があるが、ロードセル１５６の検出値に基づくことにより、判定できる場合がある。

一方、本実装ヘッド３０において、６つの吸着ノズル６０の各々に部品が吸着保持され、実装ヘッド３０が水平移動させられつつ、６つの吸着ノズル６０のうち吸着・装着位置に到達した吸着ノズル６０に保持された部品ｓが基板２０に順次装着される。実装ヘッド３０において、吸着・装着位置に到達した吸着ノズル６０により部品ｓが基板２０に装着された後に、回転昇降軸５４が第１上昇端位置まで上昇させられ、吸着ノズル６０が第２上昇端位置まで上昇させられ、回転体５２が回転させられる。そして、次の吸着ノズル６０が吸着・装着位置に到達すると、その次の吸着ノズル６０によって部品ｓの基板２０への実装が行われる。

本実施例において、吸着・装着位置に達した吸着ノズル６０の各々において、それぞれ、部品ｓの装着前に部品ｓの保持状態が取得される。吸着・装着位置に達した吸着ノズル６０において、リニアモータ１５２の制御により、リニアエンコーダ２１０の検出値に基づいて、係合部１５４が設定位置に移動させられる。その状態において、ロードセル１５６の検出値Ｆに基づいて部品ｓの保持状態が取得される。

この場合の一例を図９のフローチャートで表す。
図９のフローチャートで表される部品保持状態取得プログラムは、回転体５２が６０°ずつ回転する毎、すなわち、間欠回転する毎に１回実行される。Ｓ４１において、吸着ノズル６０が第２上昇端位置にあるか否かが判定される。Ｓ４１の判定がＹＥＳである場合には、Ｓ４２において、係合部１５４が設定位置に位置するようにリニアモータ１５２が制御される。そして、Ｓ４３において、ロードセル１５６の検出値Ｆが取得され、Ｓ４４において、第２しきい値Ｆｔｈより大きいか否かが判定され、判定がＮＯである場合には、部品ｓが保持されている状態であると判定され、判定がＹＥＳである場合には、Ｓ４５において、部品ｓが保持されていない状態であると判定され、Ｓ４６において、そのことが報知される。

このように、実装ヘッド５０が複数の吸着ノズル６０を含む場合において、装着直前に、複数の吸着ノズル６０の各々における部品ｓの保持状態を取得することができる。その結果、不良品の比率を低下させることができる。

なお、上記実施例においては、昇降軸本体６２に部品保持具としての吸着ノズル６０が取り付けられた場合について説明したが、部品保持具としてチャックを取り付けることもできる。
その場合の一例を図１０，１１に示す。
チャック２００は、嵌合部材６６にスプリング２０２により上方に付勢された状態で保持される。チャック２００は、一対の把持爪２１０ａ、２１０ｂと、図示を省略するが、これら一対の把持爪２１０ａ、２１０ｂを接近・離間させる駆動源（例えば、エアシリンダまたは電動モータ等とすることができる。）とを含む。一対の把持爪２１０ａ、２１０ｂを接近させることにより部品ｓが把持される。

リニアモータ１５２の制御により係合部１５４を設定位置に移動させる。リニアモータ１５２により係合部１５４を介して中間フランジ２１２に押付力Ｆｎが付与される。図１１に示すように、この状態におけるロードセル１５６の検出値である保持前検出値Ｆ０はＦｎとなる。また、チャック２００により部品ｓが保持された場合には、部品ｓの自重Ｆｓにより下向き荷重が大きくなるため、ロードセル１５６の検出値が小さくなる。保持中検出値Ｆ１は（Ｆ１＝Ｆｎ－Ｆｓ）となる。そして、実装ヘッド３０の水平移動中にロードセル１５６の検出値の変化量ΔＦが第１しきい値ΔＦｔｈ´より大きくなった場合に、部品ｓが落下したと判定される。また、実装ヘッド３０の水平移動中にロードセル１５６の検出値が第２しきい値Ｆｔｈ´より大きくなった場合に、部品ｓが落下した（部品ｓを保持していない状態である）と判定される。第２しきい値Ｆｔｈ´は、保持前検出値Ｆ０（＝Ｆｎ）と保持中検出値Ｆ１（＝Ｆｎ－Ｆｓ）との中間の大きさとすることができる。
その他、上記実施例における場合と同様に、図８，９のフローチャートで表される部品保持状態取得プログラムを実行することにより、チャック２００における部品ｓの保持状態を取得することができる。

なお、上記実施例においては、荷重センサとしてロードセル１５６が用いられたが、リニアモータ１５２に流れる電流値を利用することができる。リニアモータ１５２に保持電流が供給される場合において、リニアモータ１５２に加えられる負荷は下向き荷重が大きくなると小さくなる。そのため、部品が保持された状態においてリニアモータ１５２に流れる電流が小さくなり、部品が落下した場合には下向き荷重が小さくなるため、電流が大きくなる。

以上のように、本実施例においては、制御装置１０のうち部品保持状態取得プログラムを記憶する部分、実行する部分等により部品保持状態取得装置が構成され、第２昇降装置１４２等により押付力付与装置が構成される。また、昇降装置が第１昇降装置１４０に対応し、上昇端位置が第１上昇端位置に対応する。

その他、本発明は、上記実施形態の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。

３０：実装ヘッド ３２：ヘッド移動装置 ５４：回転昇降軸 ６０：吸着ノズル ７２：スプリング ９０，９２：圧力通路 ９６：バルブ装置 １５２：リニアモータ １５４：係合部 １５６：ロードセル ２００：チャック ２０２:スプリング

Claims (6)

1. 部品供給装置によって供給された電子部品を保持して、回路基板の予め定められた位置に装着する実装機に設けられ、前記電子部品を保持する部品保持具の前記電子部品の保持状態を取得する部品保持状態取得装置であって、
   前記部品保持具が、前記部品供給装置によって供給される予め定められた電子部品である対象電子部品を保持するものであり、
   当該部品保持状態取得装置が、
   前記部品保持具に加えられる荷重を検出する荷重センサを含み、前記荷重センサの検出値が、前記対象電子部品に基づいて決まる設定範囲から外れている場合には、前記部品保持具において前記対象電子部品が保持されていない状態であると取得するものである部品保持状態取得装置。
2. 部品供給装置によって供給された電子部品を保持して、回路基板の予め定められた位置に装着する実装機に設けられ、前記電子部品を保持する部品保持具の前記電子部品の保持状態を取得する部品保持状態取得装置であって、
   前記部品保持具に加えられる荷重を検出するロードセルまたはリニアモータを含み、前記ロードセルまたはリニアモータの検出値に基づいて、前記部品保持具における前記電子部品の保持状態を取得する部品保持状態取得装置。
3. 当該部品保持状態取得装置が、前記ロードセルまたはリニアモータの検出値が第１しきい値以上変化した場合に、前記部品保持具において保持されていた前記電子部品が落下したと取得するものである請求項２に記載の部品保持状態取得装置。
4. 当該部品保持状態取得装置が、前記ロードセルまたはリニアモータの検出値が第２しきい値を越えた場合に、前記部品保持具において前記電子部品が保持されていない状態にあると取得するものである請求項２または３に記載の部品保持状態取得装置。
5. 前記実装機が、
   前記部品保持具を昇降させる昇降装置を備え、前記部品保持具を前記昇降装置により昇降可能に保持する実装ヘッドと、
   前記実装ヘッドを水平方向に移動させるヘッド移動装置とを含み、
   当該部品保持状態取得装置が、前記部品保持具が前記部品供給装置から供給された前記電子部品を保持するための作業を行った後、前記昇降装置により上昇端位置に達し、前記実装ヘッドが前記ヘッド移動装置により水平移動させられている場合の、前記ロードセルまたはリニアモータの検出値に基づいて、前記部品保持具における前記電子部品の保持状態を取得するものである請求項２ないし４のいずれか１つに記載の部品保持状態取得装置。
6. 前記実装ヘッドが、前記部品保持具に上方に向かう弾性力を付与する弾性部材を含み、
   前記実装機が、前記部品保持具の被係合部に係合可能な係合部を含み、前記係合部を介して前記部品保持具に下方に向かう押付力を付与する押付力付与装置を含み、
   当該部品保持状態取得装置が、前記押付力付与装置により前記部品保持具に予め定められた大きさの前記押付力が加えられ、前記係合部に反力としての前記弾性部材により上向きの弾性力が付与された状態における前記ロードセルまたはリニアモータの検出値に基づいて、前記部品保持具における前記電子部品の保持状態を取得するものである請求項５に記載の部品保持状態取得装置。

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