特許 6792696 部品移載装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6792696

(24)【登録日】2020年11月10日

(45)【発行日】2020年11月25日

(54)【発明の名称】部品移載装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/08 20060101AFI20201116BHJP

   H05K 13/04 20060101ALI20201116BHJP

【ＦＩ】

   H05K13/08 Q

   H05K13/04 A

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2019-502343(P2019-502343)

(86)(22)【出願日】2017年2月28日

(86)【国際出願番号】JP2017007972

(87)【国際公開番号】WO2018158855

(87)【国際公開日】20180907

【審査請求日】2019年6月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】株式会社ＦＵＪＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110000604

【氏名又は名称】特許業務法人 共立

(72)【発明者】

【氏名】手嶋 力茂

(72)【発明者】

【氏名】服部 和真

【審査官】 八板 直人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２３５０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２６７７９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／２０７９０７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ ３／３０；１３／００−１３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動可能な装着ヘッドに装備され、部品供給装置から部品を採取して基板に装着する複数の部品装着具と、
前記部品装着具に保持された前記部品を側方から撮像する側方撮像部と、
前記側方撮像部に向かって開口する吹出し口を側面のみに有する清掃用ノズルと、
前記清掃用ノズルに正圧エアを供給し、前記吹出し口から前記側方撮像部に向かって前記正圧エアを吹き出させる正圧エア供給部と、
複数の前記部品装着具を交換可能に載置するノズルチェンジャと、
を備え、
前記正圧エア供給部は、前記装着ヘッドに装備されているすべての前記部品装着具が前記ノズルチェンジャに返却された後、前記吹出し口から前記側方撮像部に向かって前記正圧エアを吹き出させる、
部品移載装置。

【請求項2】

前記清掃用ノズルおよび前記装着ヘッドの少なくとも一方は、前記清掃用ノズルに前記正圧エアが供給された状態で回転動作および昇降動作を行う、請求項１に記載の部品移載装置。

【請求項3】

移動可能な装着ヘッドに装備され、部品供給装置から部品を採取して基板に装着する部品装着具と、
前記部品装着具に保持された前記部品を側方から撮像する側方撮像部と、
前記側方撮像部に向かって開口する吹出し口を側面のみに有する清掃用ノズルと、
前記清掃用ノズルに正圧エアを供給し、前記吹出し口から前記側方撮像部に向かって前記正圧エアを吹き出させる正圧エア供給部と、を備え、
前記側方撮像部は、撮像時に前記部品を照明する照明部、および、前記部品と画像検出部とを結ぶ光路部を有し、
前記清掃用ノズルおよび前記装着ヘッドの少なくとも一方は、前記清掃用ノズルに前記正圧エアが供給された状態で回転動作および昇降動作を行い、かつ、前記回転動作および前記昇降動作の開始時期、途中時期、および終了時期の少なくとも一時期に、前記吹出し口が前記光路部に対向した位置で一時停止し、または回転速度および昇降速度の少なくとも一方を減速する、
部品移載装置。

【請求項4】

前記部品装着具は、前記装着ヘッドに着脱可能に装備されて前記部品を吸着する吸着ノズルであり、
前記清掃用ノズルは、前記吸着ノズルと交換して前記装着ヘッドに装備される、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の部品移載装置。

【請求項5】

相対的に高圧の前記正圧エアを供給して前記吸着ノズルを清掃する高圧エア供給部、および、相対的に低圧の前記正圧エアを供給して前記吸着ノズルが吸着している前記部品を離脱させる低圧エア供給部の少なくとも一方が前記正圧エア供給部を兼ねる、
請求項４に記載の部品移載装置。

【請求項6】

前記装着ヘッドに着脱可能に装備される複数の前記吸着ノズルと、
複数の前記吸着ノズルと、前記正圧エア供給部とを個別に連通する複数のエア通路と、
複数の前記エア通路にそれぞれ配置され、互いに独立して開閉動作する複数のエアバルブと、
前記正圧エア供給部および複数の前記エアバルブを制御するエア制御部と、をさらに備え、
前記清掃用ノズルは、第１の前記吸着ノズルと交換して前記装着ヘッドに装備され、
前記エア制御部は、前記正圧エア供給部と前記清掃用ノズルとを連通する第１の前記エア通路に配置された第１の前記エアバルブを開くとともに、前記第１の前記エアバルブ以外の前記エアバルブを閉じて、前記正圧エア供給部を動作させる、
請求項４または５に記載の部品移載装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書は、主に部品装着機に搭載されて、部品供給装置から基板に電子部品（以下、部品と称する）を移載する部品移載装置に関する。

【背景技術】

【0002】

プリント配線が施された基板に部品を実装するための諸作業（以下、対基板作業と称する）を施して、回路基板を量産する技術が普及している。対基板作業を実施する対基板作業機として、はんだ印刷機、部品装着機、リフロー機、基板検査機などがある。これらの対基板作業機を連結して部品実装ラインを構成することが一般的になっている。このうち部品装着機は、通常、基板搬送装置、部品供給装置、および部品移載装置を備える。

【0003】

部品移載装置は、部品を採取して基板に装着する部品装着具と、部品装着具を装備した装着ヘッドを移動させるヘッド駆動機構と、を備える。部品装着具には、負圧を利用して部品を吸着する吸着ノズルや、部品を挟持する挟持式装着具などがある。部品装着具に保持された部品を下方から撮像して確認するために、上向き撮像部を機台に設ける場合が多い、さらに、部品装着具に保持された部品を側方から撮像して確認するために、側方撮像部を装着ヘッドに設ける場合もある。側方撮像部を有する部品移載装置の一技術例が特許文献１に開示されている。

【0004】

特許文献１の側面画像取得装置は、複数の吸着ノズルを回転可能に保持するノズルホルダを対象とし、２本の吸着ノズルにそれぞれ吸着された部品の側面像が、第１光路および第２光路を通って一台の側面撮像カメラに導入され、一画面上に大小２個の側面像が撮像される。これによれば、大きい側面像では、部品の高さ測定、姿勢確認、および表裏判定を行え、小さい側面像では、部品の有無を判定できる、とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００１−２６７７９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、部品移載装置が部品の採取および基板への装着を繰り返していると、側方撮像部にだんだんと埃が付着する。例えば、部品供給装置が用いるキャリアテープから紙埃が発生して飛来し、側方撮像部に付着して光路の一部を遮る。すると、撮像によって取得される画像データの品質が徐々に低下する。これにより、画像データを画像処理しても部品を確認できない、という画像処理エラーのおそれが生じる。画像処理エラーを未然に防止するため、従来、定期的に部品装着機を停止し、綿棒などを用いて手動で側方撮像部を清掃するメンテナンスを実施していた。

【0007】

本明細書では、側方撮像部を手動で清掃するメンテナンス工数を削減できる部品移載装置を提供することを解決すべき課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本明細書は、移動可能な装着ヘッドに装備され、部品供給装置から部品を採取して基板に装着する部品装着具と、前記部品装着具に保持された前記部品を側方から撮像する側方撮像部と、前記側方撮像部に向かって開口する吹出し口を側面のみに有する清掃用ノズルと、前記清掃用ノズルに正圧エアを供給し、前記吹出し口から前記側方撮像部に向かって前記正圧エアを吹き出させる正圧エア供給部と、複数の前記部品装着具を交換可能に載置するノズルチェンジャと、を備え、前記正圧エア供給部は、前記装着ヘッドに装備されているすべての前記部品装着具が前記ノズルチェンジャに返却された後、前記吹出し口から前記側方撮像部に向かって前記正圧エアを吹き出させる、部品移載装置を開示する。

【発明の効果】

【0009】

本明細書で開示する部品移載装置によれば、正圧エア供給部は、清掃用ノズルの吹出し口から側方撮像部に向かって正圧エアを吹き出させる。吹き出た正圧エアは、側方撮像部に付着していた埃を吹き飛ばすので、側方撮像部の清掃が自動で行われる。したがって、側方撮像部を手動で清掃するメンテナンス工数が削減される。加えて、装着ヘッドの部品装着具を無くすことで、清掃時に飛散する埃が部品装着具に付着することを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態の部品移載装置を搭載した部品装着機の全体構成を示す斜視図である。

【図2】実施形態の部品移載装置のノズルホルダおよび側方撮像部を示す平面図である。

【図3】部品移載装置のノズルホルダ、側方撮像部、および清掃用ノズルを示す平面図である。

【図4】図３の矢印Ａ方向から見た図である。

【図5】図３の矢印Ｂ方向から見た側面図である。

【図6】吸着ノズルに正圧エアおよび負圧エアを供給するエア供給系統を示した図である。

【図7】主に制御部からの制御で動作する部品移載装置の動作フローを示す図である。

【図8】図７のステップＳ６の清掃動作の詳細な動作フローを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

１．部品装着機９の全体構成
実施形態の部品移載装置１について、図１〜図８を参考にして説明する。図１は、実施形態の部品移載装置１を搭載した部品装着機９の全体構成を示す斜視図である。図１において、共通ベース９１の上に、同型の２台の部品装着機９が配置されている。部品装着機９は、基板搬送装置２、部品供給装置３、部品移載装置１、部品カメラ４、および制御部５などが機台９２に組み付けられて構成される。図中のＸ軸方向は基板Ｋを搬入出する方向、Ｙ軸方向は水平面内でＸ軸方向に直交する方向、Ｚ軸方向は鉛直方向である。

【0012】

基板搬送装置２は、部品装着機９の長手方向（Ｙ軸方向）の中央付近の機台９２の上面に配設されている。基板搬送装置２は、第１搬送装置２１および第２搬送装置２２が並設された、いわゆるダブルレーンタイプの装置である。第１搬送装置２１は、Ｘ軸方向に平行する一対のガイドレール、およびガイドレールにそれぞれ案内され基板Ｋを載置して搬送する一対のコンベアベルト（図示省略）などを有する。また、第１搬送装置２１には、装着実施位置まで搬送された基板Ｋを押し上げて位置決めするクランプ装置（図示省略）が設けられている。第２搬送装置２２も、第１搬送装置２１と同様に構成されている。

【0013】

部品供給装置３は、部品装着機９の前側に設けられている。部品供給装置３は、着脱可能な多数のカセット式フィーダ３１により構成される。カセット式フィーダ３１は、本体３２と、本体３２の前側に設けられた供給リール３３と、本体３２の後端上部に設けられた部品取り出し部３４とを備える。供給リール３３には、多数の部品が所定ピッチで封入されたキャリアテープが巻回保持される。このキャリアテープは、図略のテープ送り機構により所定ピッチで送り出される。これにより、部品は、封入状態を解除されて部品取り出し部３４に順次送り込まれる。

【0014】

部品移載装置１は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動可能ないわゆるＸＹロボットタイプの装置である。部品移載装置１は、部品装着機９の長手方向の後部（図１の右上側）から前部の部品供給装置３の上方にかけて配設されている。部品移載装置１は、ヘッド駆動機構１１、装着ヘッド１２、ノズルホルダ１３、複数の吸着ノズル１４、側方撮像部６（図２〜図５参照）、清掃用ノズル７（図３〜図６参照）、および正圧エア供給部８（図６参照）などで構成される。

【0015】

ヘッド駆動機構１１は、装着ヘッド１２を水平面内のＸ軸方向およびＹ軸方向に駆動する。ヘッド駆動機構１１は、公知の各種技術を適宜採用して構成できる。装着ヘッド１２は、下側にノズルホルダ１３を回動可能に支承している。ノズルホルダ１３には、複数の吸着ノズル１４が着脱可能に装備される。吸着ノズル１４は、部品を部品取り出し部３４から吸着して、基板Ｋの所定の装着座標位置に装着する。部品移載装置１は、部品供給装置３に移動して複数の吸着ノズル１４でそれぞれ部品を吸着し、後述の部品カメラ４を経由して基板Ｋに移動し部品を装着する、という吸着装着サイクルを行う。さらに、部品移載装置１は、吸着装着サイクルを繰り返すことによって、部品の装着作業を実施する。

【0016】

また、部品移載装置１は、図１に省略されたノズルチェンジャを有する。ノズルチェンジャは、複数のノズル載置穴にそれぞれ吸着ノズル１４を交換可能に載置する。ノズルチェンジャは、ノズルホルダ１３に装備される複数の吸着ノズル１４の自動交換を可能とする。また、ノズルチェンジャは、清掃用ノズル７をノズル載置穴に載置するとともに、ノズルホルダ１３への装備および取り外しを可能とする。ノズルチェンジャのノズル載置穴の個数や穴形状は、適宜変更することができる。部品移載装置１の詳細な構成については、後述する。

【0017】

部品カメラ４は、基板搬送装置２と部品供給装置３との間の機台９２の上面に、上向きに設けられている。部品カメラ４は、複数の吸着ノズル１４が部品取り出し部３４で部品を吸着して基板Ｋに移動する途中の状態を撮影する。これにより、部品カメラ４は、複数の吸着ノズル１４にそれぞれ保持された部品を一括して撮像できる。取得された画像データは画像処理されて、部品の吸着状態が確認される。さらに、後述する側方撮像部６でも、部品の吸着状態が確認される。部品の吸着位置や回転角のずれ、リードの曲がりなどが確認されると、必要に応じて装着作業が微調整される。また、装着作業が困難な部品は、廃棄される。

【0018】

制御部５は、機台９２の上方を覆うカバー９３の前部に配設される。制御部５は、ＣＰＵを有してソフトウェアで動作するコンピュータ装置を用いて構成される。制御部５は、マンマシンインターフェースとしての入力部５１および表示部５２を備える。制御部５は、予め設定された装着ジョブデータにしたがって、部品の装着作業を制御する。装着ジョブデータは、部品装着機９で基板Ｋに装着する部品の種類、数量、装着順序などを指定するものである。さらに、装着ジョブデータは、部品を吸着するカセット式フィーダ３１の位置や、基板Ｋ上の装着座標位置、装着に使用する吸着ノズル１４の種類なども指定する。

【0019】

２．実施形態の部品移載装置１の構成
実施形態の部品移載装置１の詳細な構成の説明に移る。図２は、実施形態の部品移載装置１のノズルホルダ１３および側方撮像部６を示す平面図である。図２は、側方撮像部６が吸着ノズル１４および部品Ｐを撮像する状況を表している。図３は、部品移載装置１のノズルホルダ１３、側方撮像部６、および清掃用ノズル７を示す平面図である。図３は、清掃用ノズル７が自動で側方撮像部６を清掃する状況を表している。さらに、図４は、図３の矢印Ａ方向から見た図であり、図５は、図３の矢印Ｂ方向から見た側面図である。

【0020】

図２に示されるように、ノズルホルダ１３は、円形に並ぶ２４個の吸着ノズル１４を着脱可能に装備している。ノズルホルダ１３は、図略のＲ軸駆動機構に駆動されて、中心軸１５の周りを回転する。これにより、複数の吸着ノズル１４は、円周上を回って、順番に動作位置１６へと移動する。動作位置１６の吸着ノズル１４は、図略のＺ軸駆動機構に昇降駆動されて、部品Ｐの吸着高さおよび装着高さまで下降し、また、水平移動するときの移動高さまで上昇する。さらに、動作位置１６の吸着ノズル１４は、図略のθ軸駆動機構に駆動されて回転動作し、吸着している部品Ｐの方向を調整する。図２において、動作位置１６の吸着ノズル１４に吸着された部品Ｐが例示されている。

【0021】

側方撮像部６は、動作位置１６に対向して配設されている。側方撮像部６は、カメラ部６１、および撮像基板部６３で構成される。カメラ部６１は、装着ヘッド１２から下方に延びた支持部材６１１に固定されている。カメラ部６１は、多数の画素が二次元格子状に配列された画像検出部６２を前側に有する。図４に示されるように、撮像基板部６３は、正面から見て横に長い板状の部材である。撮像基板部６３は、装着ヘッド１２から下方に延びた支持板６３１に２個の留めねじ６３２を用いて固定される。撮像基板部６３は、動作位置１６とカメラ部６１の間に位置する。撮像基板部６３は、照明部６４および撮像用の３つの光路部（６５、６６、６７）を有する。

【0022】

照明部６４は、撮像基板部６３の動作位置１６に対向する側の面に設けられている。照明部６４は、１４個のＬＥＤランプからなる。照明部６４の電源線は、支持板６３１を用いて配線される。照明部６４は、動作位置１６の吸着ノズル１４、およびこの吸着ノズル１４が吸着している部品Ｐに向けて照明光を照射する。

【0023】

照明部６４の１４個のＬＥＤランプの間に、中央光路部６５、右側光路部６６、および左側光路部６７が、相互に離隔して配置されている。光路部（６５、６６、６７）は、撮像基板部６３に穿設された略矩形の窓である。光路部（６５、６６、６７）には、透明なガラスが嵌め込まれている。中央光路部６５は、動作位置１６とカメラ部６１とを結ぶ直線上に位置する。右側光路部６６は、カメラ部６１から見て中央光路部６５の右側に位置する。左側光路部６７は、カメラ部６１から見て中央光路部６５の左側に位置する。右側光路部６６および左側光路部６７は、中央光路部６５よりも若干低く位置する。

【0024】

右側光路部６６のカメラ部６１に対向する側に、右側プリズム６８が設けられる。右側プリズム６８は、右側光路部６６を通過してきた画像をカメラ部６１に向けて屈折させる作用を有する。同様に、左側光路部６７のカメラ部６１に対向する側に、左側プリズム６９が設けられる。左側プリズム６９は、左側光路部６７を通過してきた画像をカメラ部６１に向けて屈折させる作用を有する。

【0025】

図２の矢印Ｇ１に示されるように、動作位置１６の吸着ノズル１４および部品Ｐを正面から見た画像は、中央光路部６５を透過して、画像検出部６２の中央に到達する。また、矢印Ｇ２に示されるように、吸着ノズル１４および部品Ｐを斜め右方向から見た画像は、右側光路部６６を透過し、右側プリズム６８で屈折して、画像検出部６２の右側に到達する。さらに、矢印Ｇ３に示されるように、吸着ノズル１４および部品Ｐを斜め左方向から見た画像は、左側光路部６７を透過し、左側プリズム６９で屈折して、画像検出部６２の左側に到達する。これにより、画像検出部６２は、吸着ノズル１４および部品Ｐを３方向から見た画像を一度に撮像して、画像データを取得できる。

【0026】

部品移載装置１が部品Ｐの吸着および基板Ｋへの装着を繰り返していると、撮像基板部６３の光路部（６５、６６、６７）や照明部６４にだんだんと埃が付着する。撮像基板部６３に付着した埃を自動で清掃するために、清掃用ノズル７が用いられる。清掃用ノズル７は、部品Ｐの装着作業が行われている間、ノズルチェンジャに載置される。清掃用ノズル７は、いずれかの吸着ノズル１４と交換して、ノズルホルダ１３に装備される。

【0027】

図３〜図５に示されるように、清掃用ノズル７は、上下方向に長い略円筒状の部材である。清掃用ノズル７は、下端が閉止され、上端が後述する第１のノズル側エア通路８８Ａに連通される。清掃用ノズル７は、側方撮像部６に向かって開口する吹出し口７１を側面のみに有する。清掃用ノズル７は、正圧エアが供給され、吹出し口７１から正圧エアを吹き出す。

【0028】

次に、清掃用ノズル７に正圧エアを供給する正圧エア供給部８について説明する。図６は、吸着ノズル１４に正圧エアおよび負圧エアを供給するエア供給系統を示した図である。図６において、エア通路の連通状態が太い実線で示され、遮断状態が破線で示される。図６は、清掃用ノズル７に正圧の低圧エアが供給される状況を例示している。図６に示される高圧エア供給部８２および低圧エア供給部８３の少なくとも一方が、正圧エア供給部８を兼ねる。

【0029】

詳述すると、エア供給系統は、正圧エア源８１、高圧エア供給部８２、低圧エア供給部８３、複数の正圧エア通路８４、負圧エア源８５、複数の負圧エア通路８６、複数のメカ式のエアバルブ８７、および複数のノズル側エア通路８８などで構成される。正圧エア通路８４、負圧エア通路８６、エアバルブ８７、およびノズル側エア通路８８は、装備される吸着ノズル１４の本数に等しい２４個とされ、図６にそれぞれ３個が例示されている。また、制御部５は、高圧エア供給部８２、低圧エア供給部８３、およびエアバルブ８７を制御するエア制御部を兼ねる。

【0030】

正圧エア源８１および負圧エア源８５は、例えば、図略のエアポンプの吐出側および吸入側に形成される。正圧エア源８１が貯留する正圧エアの圧力として０．５ＭＰａを例示でき、負圧エア源８５が貯留する負圧エアの圧力として真空に近い負圧を例示できる。正圧エア源８１の供給口８１１は、高圧エア供給部８２および低圧エア供給部８３に連通する。つまり、高圧エア供給部８２および低圧エア供給部８３は、正圧エア源８１に対して並列接続される。負圧エア源８５の供給口８５１は、分岐されて複数の負圧エア通路８６に連通する。

【0031】

高圧エア供給部８２は、高圧ソレノイドバルブ８２１によって構成される。高圧ソレノイドバルブ８２１は、制御部５からの制御にしたがい、エア通路を開閉操作する。高圧ソレノイドバルブ８２１は、開状態において、正圧エア源８１の圧力に相当する高圧エアを流出口８２２から流出させる。高圧ソレノイドバルブ８２１は、閉状態において、高圧エアを流出させない。図６には、高圧ソレノイドバルブ８２１の閉状態が例示されている。

【0032】

低圧エア供給部８３は、レギュレータ８３１および低圧ソレノイドバルブ８３２の直列接続によって構成される。レギュレータ８３１は、正圧エア源８１のエア圧を減圧して正圧の低圧エアを吐出する。低圧ソレノイドバルブ８３２は、制御部５からの制御にしたがい、エア通路を開閉操作する。低圧ソレノイドバルブ８３２は、開状態において、低圧エアを流出口８３３から流出させる。低圧ソレノイドバルブ８３２は、閉状態において、低圧エアを流出させない。図６には、低圧ソレノイドバルブ８３２の開状態が例示されている。

【0033】

高圧ソレノイドバルブ８２１の流出口８２２、および低圧ソレノイドバルブ８３２の流出口８３３は、共通エア通路８２５に連通される。共通エア通路８２５の途中に、大気開放弁８２６が設けられている。大気開放弁８２６は、通常時に正圧を保つ共通エア通路８２５が負圧になると動作する逆止弁である。大気開放弁８２６は、大気を導入して共通エア通路８２５の負圧を解消する。共通エア通路８２５は、分岐されて複数の正圧エア通路８４に連通する。

【0034】

複数のエアバルブ８７は、それぞれ流入側に正圧エア通路８４および負圧エア通路８６が接続される。また、複数のエアバルブ８７は、それぞれ流出側にノズル側エア通路８８が接続される。エアバルブ８７は、制御部５からの制御にしたがってエア通路の連通状態を切り替えるスプール８７１を有する。図６の矢印Ｕｐに示されるように、スプール８７１が上げ操作されると、エアバルブ８７は、正圧エア通路８４とノズル側エア通路８８とを連通する。矢印Ｄｎに示されるように、スプール８７１が下げ操作されると、エアバルブ８７は、負圧エア通路８６とノズル側エア通路８８とを連通する。さらに、スプール８７１が中間高さに操作されると、エアバルブ８７は、遮断状態になる。

【0035】

複数のノズル側エア通路８８は、それぞれ、装備された吸着ノズル１４の内部に連通する。図６において、第１の吸着ノズル１４と交換して清掃用ノズル７が装備されている。したがって、エア供給系統は、清掃用ノズル７に対しても、吸着ノズル１４の場合と同じ系統構成になる。すなわち、清掃用ノズル７は、第１のノズル側エア通路８８Ａによって、第１のエアバルブ８７Ａに連通される。さらに、第１のエアバルブ８７Ａは、第１の正圧エア通路８４Ａによって、正圧エア供給部８に連通される。また、第１のエアバルブ８７Ａは、第１の負圧エア通路８６Ａによって、負圧エア源８５に連通される。

【0036】

高圧エア供給部８２は、吸着ノズル１４を清掃するときに動作して、相対的に高圧の正圧エア（高圧エア）を吸着ノズル１４の内部に供給する。これにより、吸着ノズル１４の内部や部品吸着口などに溜まった塵埃がブローされる。一方、低圧エア供給部８３は、通常の装着作業時に動作して、相対的に低圧の正圧エア（低圧エア）を吸着ノズル１４の内部に供給する。これにより、吸着ノズル１４は、吸着している部品Ｐを離脱させ、基板Ｋに装着したり廃棄したりできる。

【0037】

３．実施形態の部品移載装置１の動作および作用
次に、実施形態の部品移載装置１の動作および作用について説明する。図７は、主に制御部５からの制御で動作する部品移載装置１の動作フローを示す図である。また、図８は、図７のステップＳ６の清掃動作の詳細な動作フローを示す図である。図７のステップＳ１で、部品移載装置１は、自動運転により吸着装着サイクルを行う。１回の吸着装着サイクルが終了すると、ステップＳ２で、部品移載装置１は、サイクル停止する。

【0038】

次のステップＳ３で、制御部５は、側方撮像部６の清掃を実施するか否かについて判定する。清掃の実施は、手動および自動の少なくとも一方によって設定される。手動設定の場合、オペレータは、清掃の実施時期が到来したときに入力部５１から清掃指令を入力する。あるいは、オペレータは、実施時期が到来する以前でも、入力部５１から実施時期を予約設定する。自動設定の場合、制御部５は、前回の清掃からの経過時間が所定時間に到達した時点、あるいは、前回の清掃からの部品装着個数が所定個数に到達した時点で、清掃の実施を判定する。制御部５は、清掃を実施しない場合に、動作フローの実行をステップＳ１に戻し、自動運転による吸着装着サイクルを繰り返す。また、制御部５は、清掃を実施する場合に、動作フローの実行をステップＳ４に進める。

【0039】

ステップＳ４で、制御部５は、ノズルホルダ１３に装備されている吸着ノズル１４をすべてノズルチェンジャに返却させる。図５に示されるように、ノズルホルダ１３の吸着ノズル１４を無くすことで、清掃時に飛散する埃が吸着ノズル１４に付着することを防止できる。これに限定されず、制御部５は、図６に示されるように、第１の吸着ノズル１４だけをノズルチェンジャに返却するようにしてもよい。次のステップＳ５で、制御部５は、ノズルホルダ１３の第１の吸着ノズル１４が装備されていた位置に清掃用ノズル７を装備させる。次のステップＳ６で、制御部５は、側方撮像部６の清掃動作を制御する。

【0040】

清掃動作の詳細を示す図８のステップＳ１１で、制御部５は、装着ヘッド１２およびノズルホルダ１３を清掃実施位置に移動する。清掃実施位置は、特に限定されないが、仮に埃が飛散しても影響の小さな位置とすることが好ましい。次のステップＳ１２で、制御部５は、第１のエアバルブ８７Ａのスプール８７１を上げ操作する。これにより、図６に例示されるとおり、清掃用ノズル７は、正圧エア供給部８に連通される。次のステップＳ１３で、制御部５は、第１のエアバルブ８７Ａ以外のエアバルブ８７のスプール８７１を下げ操作、または中間高さに操作する。

【0041】

次のステップＳ１４で、制御部５は、清掃用ノズル７の吹出し口７１を初期位置に移動させる。本実施形態において、初期位置は、吹出し口７１が中央光路部６５の上部に正対する位置に定められている。ステップＳ１５で、制御部５は、清掃実施の繰り返し数Ｒに０をセットする。ステップＳ１６で、制御部５は、正圧エア供給部８の動作を開始する。すると、図３および図５の５本の破線矢印Ｆに示されるように、清掃用ノズル７の吹出し口７１は、中央光路部６５に向かって正圧エアを吹き出す。これにより、撮像基板部６３の清掃が開始される。

【0042】

正圧エア供給部８として高圧エア供給部８２だけを動作させた場合、吹出し口７１から高圧エアが吹き出す。図６に例示されるように、正圧エア供給部８として低圧エア供給部８３だけを動作させた場合、吹出し口７１から低圧エアが吹き出す。したがって、本実施形態によれば、清掃用に吹き出す正圧エアの勢いを選択できる。なお、高圧エア供給部８２および低圧エア供給部８３の両方を動作させることも可能である。

【0043】

次のステップＳ１７で、清掃用ノズル７は、次に説明する回転動作および昇降動作に先立ち、初期位置で一定時間だけ一時停止する。これにより、画像データの品質に大きな影響を及ぼす中央光路部６５が重点的に清掃される。次のステップＳ１８で、制御部５は、θ軸駆動機構を制御して、清掃用ノズル７を回転動作させる。具体的に、制御部５は、まず清掃用ノズル７を図３の反時計回りに角度Ｑだけ回転し、次に時計回りに角度Ｑの２倍だけ回転し、最後に反時計回りに角度Ｑだけ回転する。

【0044】

角度Ｑは、撮像基板部６３の幅寸法や光路部（６５、６６、６７）の配置を考慮して、清掃実施範囲が適正となるように設定される。なお、清掃用ノズル７の回転速度は、通常時に装着作業を実施する吸着ノズル１４の回転速度よりも格段に小さくすることが好ましい。これにより、清掃に或る程度の時間が必要となるが、撮像基板部６３は十分に清浄化される。

【0045】

吹出し口７１が初期位置に戻った後のステップＳ１９で、制御部５は、繰り返し数Ｒを１だけ増加させる。次のステップＳ２０で、制御部５は、繰り返し数Ｒが所定回数Ｒｍａｘに到達しているか否か判定する。本実施形態において、所定回数Ｒｍａｘは４回に設定されている。初回のステップＳ２０の時点で、繰り返し数Ｒ＝１であるので、制御部５は、動作フローの実行をステップＳ２１に進める。

【0046】

ステップＳ２１で、制御部５は、Ｚ軸駆動機構を制御して、清掃用ノズル７を昇降動作させる。具体的には、制御部５は、清掃用ノズル７を下降距離Ｈだけ下降動作させる。下降距離Ｈの大きさは、撮像基板部６３の高さ寸法や光路部（６５、６６、６７）の配置を考慮して、３回の下降で清掃実施範囲が適正となるように設定される。次いで、制御部５は、動作フローの実行をステップＳ１６に戻す。ステップＳ１６からステップＳ２１までのループが３回繰り返され、４回目のステップＳ１６〜ステップＳ１９が終了すると、繰り返し数Ｒ＝４となる。したがって、４回目のステップＳ２０で、制御部５は、動作フローの実行をステップＳ２２に進める。ステップＳ２２で、制御部５は、正圧エア供給部８を停止させる。ステップＳ２３で、制御部５は、後処理を行って、動作フローの実行を図７のステップＳ７に戻す。制御部５は、後処理として、例えば下げ操作されていたスプール８７１を上げ操作する。

【0047】

吹出し口７１の吹き出し方向、すなわち、吹出し口７１が対向する撮像基板部６３の位置は、図５の一点鎖線の矢印Ｃに示されるように移動する。吹出し口７１の吹き出し方向は、撮像基板部６３の幅方向の概ね全体に及び、高さ方向では３つの光路部（６５、６６、６７）と照明部６４の大部分に及ぶ。吹出し口７１から吹き出た正圧エアは、撮像基板部６３に付着していた埃を吹き飛ばし、清掃が自動で行われる。かつ、光路部（６５、６６、６７）では、清掃されない死角が生じない。

【0048】

図７のステップＳ７で、制御部５は、清掃用ノズル７をノズルチェンジャに返却する制御を行い、清掃を終了する。次のステップＳ８で、制御部５は、ノズルチェンジャに返却していた吸着ノズル１４をすべてノズルホルダ１３に再装備する制御を行う。次のステップＳ９で、制御部５は、自動運転を再開して、動作フローの実行をステップＳ１に戻す。なお、自動運転の再開は、制御部５が自ら判断してもよく、オペレータが清掃状況を確認して入力部５１から再開指令を入力することを要件としてもよい。

【0049】

４．実施形態の部品移載装置１の態様および効果
実施形態の部品移載装置１は、移動可能な装着ヘッド１２に装備され、部品供給装置３から部品Ｐを採取して基板Ｋに装着する部品装着具（吸着ノズル１４）と、部品装着具に保持された部品Ｐを側方から撮像する側方撮像部６と、側方撮像部６に向かって開口する吹出し口７１を側面のみに有する清掃用ノズル７と、清掃用ノズル７に正圧エアを供給し、吹出し口７１から側方撮像部６に向かって正圧エアを吹き出させる正圧エア供給部８と、を備える。

【0050】

これによれば、正圧エア供給部８は、清掃用ノズル７の吹出し口７１から側方撮像部６に向かって正圧エアを吹き出させる。吹き出た正圧エアは、側方撮像部６に付着していた埃を吹き飛ばすので、側方撮像部６の清掃が自動で行われる。したがって、側方撮像部６を手動で清掃するメンテナンス工数が削減される。さらに、側方撮像部６で取得される画像データの品質が高く維持されるので、画像処理エラーの発生が抑制される。

【0051】

さらに、清掃用ノズル７および装着ヘッド１２の少なくとも一方は、清掃用ノズル７に正圧エアが供給された状態で回転動作および昇降動作を行う。これによれば、吹出し口７１の吹き出し方向が移動するので、側方撮像部６の広い範囲が清掃される。

【0052】

さらに、側方撮像部６は、撮像時に部品Ｐを照明する照明部６４、および、部品Ｐと画像検出部６２とを結ぶ光路部（中央光路部６５、右側光路部６６、左側光路部６７）を有し、清掃用ノズル７および装着ヘッド１２の少なくとも一方は、回転動作および昇降動作の開始時期、途中時期、および終了時期の少なくとも一時期に、吹出し口７１が中央光路部６５に対向した位置で一時停止し、または回転速度および昇降速度の少なくとも一方を減速する。これによれば、画像データの品質に大きな影響を及ぼす中央光路部６５が重点的に清掃される。

【0053】

さらに、部品装着具は、装着ヘッド１２のノズルホルダ１３に着脱可能に装備されて部品Ｐを吸着する吸着ノズル１４であり、清掃用ノズル７は、吸着ノズル１４と交換して装着ヘッド１２に装備される。これによれば、清掃用ノズル７を装備するための取り付け座などの専用部材が不要であり、装置構成が簡素化されるとともに装置コストの上昇が抑制される。

【0054】

さらに、相対的に高圧の正圧エアを供給して吸着ノズル１４を清掃する高圧エア供給部８２、および、相対的に低圧の正圧エアを供給して吸着ノズル１４が吸着している部品Ｐを離脱させる低圧エア供給部８３の少なくとも一方が正圧エア供給部８を兼ねる。これによれば、清掃用に専用の正圧エア供給部８を設けなくてよいので、装置構成が簡素化されるとともに装置コストの上昇が抑制される。また、清掃用に吹き出す正圧エアの勢いを選択できる。

【0055】

さらに、部品移載装置１は、装着ヘッド１２のノズルホルダ１３に着脱可能に装備される複数の吸着ノズル１４と、複数の吸着ノズル１４と正圧エア供給部８とを個別に連通する複数の正圧エア通路８４および複数のノズル側エア通路８８と、複数の正圧エア通路８４にそれぞれ配置され、互いに独立して開閉動作する複数のエアバルブ８７と、正圧エア供給部８および複数のエアバルブ８７を制御するエア制御部（制御部５）と、をさらに備える。そして、清掃用ノズル７は、第１の吸着ノズル１４と交換して装着ヘッド１２に装備され、エア制御部は、正圧エア供給部８と清掃用ノズル７とを連通する第１の正圧エア通路８４Ａに配置された第１のエアバルブ８７Ａを開くとともに、第１のエアバルブ８７Ａ以外のエアバルブ８７を閉じて、正圧エア供給部８を動作させる。これによれば、従来構成の部品移載装置に清掃用ノズル７を追加するだけで、側方撮像部６の清掃機能を付与できる。

【0056】

５．実施形態の応用および変形
なお、実施形態において、清掃用ノズル７の吹出し口７１は、中央光路部６５に正対した位置で一時停止するが、これに限定されない。すなわち、吹出し口７１は、右側光路部６６や左側光路部６７に対向した位置でも一時停止してよい。また、吹出し口７１は、光路部（６５、６６、６７）に対向した位置で一時停止するのでなく、回転速度を減速してもよい。さらに、実施形態において、清掃用ノズル７が回転動作および下降動作するが、これに限定されない。例えば、清掃用ノズル７に正圧エアが供給された状態で、装着ヘッド１２やノズルホルダ１３の全体が中心軸１５の周りの回転動作および昇降動作を行ってもよい。

【0057】

さらに、ノズルホルダ１３と別体の支持部材を装着ヘッド１２に設けて清掃用ノズル７を支持し、吸着ノズル１４と別ルートで清掃用ノズル７に正圧エアを供給してもよい。また、挟持式装着具が装着ヘッドに装備される構成において、挟持式装着具と交換して清掃用ノズル７を装備することも可能である。実施形態の構成および動作は、その他にも様々な応用や変形が可能である。

【符号の説明】

【0058】

１：部品移載装置 １２：装着ヘッド １３：ノズルホルダ １４：吸着ノズル ２：基板搬送装置 ３：部品供給装置 ４：部品カメラ ５：制御部 ６：側方撮像部 ６２：画像検出部 ６３：撮像基板部 ６４：照明部 ６５：中央光路部 ６６：右側光路部 ６７：左側光路部 ７：清掃用ノズル ７１：吹出し口 ８：正圧エア供給部 ８２：高圧エア供給部 ８３低圧エア供給部 ８４：正圧エア通路 ８４Ａ：第１の正圧エア通路 ８７：エアバルブ ８７Ａ：第１のエアバルブ ８８：ノズル側エア通路 ８８Ａ：第１のノズル側エア通路 ９：部品装着機

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】