JP6498101B2 - 実装ヘッド、表面実装機および吸着ノズルの吸引状態の検出方法 - Google Patents

Description

本明細書によって開示される技術は、実装ヘッド、表面実装機および吸着ノズルの吸引状態の検出方法に関する。

例えば、真空吸引によって電子部品を吸着して保持する吸着ノズルを備えた表面実装機として、特許第３９６５９９５号公報（下記特許文献１）に記載のものが知られている。この表面実装機は、吸着ノズルが真空ポンプから延びる真空吸引回路に装着されており、真空回路に設けられた真空バルブを開状態にすることにより、電子部品が吸引されて吸着ノズルに保持されるようになっている。また、真空吸引回路には、真空センサが設けられており、真空センサの計測結果により、吸着ノズルにおける真空吸引状態の検出を行う。

特許第３９６５９９５号公報

ところで、上記のような表面実装機によると、真空吸引回路に複数の吸引ノズルを設ける場合、各吸引ノズルにおける吸引力を維持するためには、真空ポンプにおける真空流量を大流量にする必要がある。しかしながら、真空流量を大流量にすると、真空センサによる真空度の微妙な変化が検出し難くなってしまい、吸引状態を精度良く検出することができなくなってしまう。

本明細書では、各ノズルにおける吸引状態を精度良く検出する技術を開示する。

本明細書によって開示される技術は、実装ヘッドであって、負圧供給源からの負圧の供給により電子部品を吸着する複数の吸着ノズルと、前記複数の吸着ノズルにそれぞれ対応して設けられ、前記吸着ノズルへの負圧の供給の有無を切り替える切替部と、前記負圧供給源からそれぞれの前記切替部へ負圧を一括して供給する統合供給路の圧力を検出する圧力検出部と、前記負圧供給源から前記統合供給路に負圧を供給する経路を、前記負圧供給源からの負圧を大流量で供給する大供給路と、前記負圧供給源からの負圧を小流量で供給する小供給路とのいずれか一方に切り替える流量切替部とを備える構成とした。

また、表面実装機であって、前記実装ヘッドを有し、基板上に前記電子部品を実装する部品実装装置と、前記部品実装装置に前記電子部品を供給する部品供給装置と、前記基板を前記部品実装装置による前記電子部品の実装範囲内まで搬送する基板搬送装置と、を備える構成とした。

また、負圧供給源からの負圧の供給により電子部品を吸着する複数の吸着ノズルのうちの一の吸着ノズルの吸引状態の検出方法であって、前記一の吸着ノズルに負圧が供給される状態にすると共に、前記複数の吸着ノズルのうちの前記一の吸着ノズルとは異なる他の前記吸着ノズルに負圧が供給されない状態とし、前記負圧供給源から前記複数の吸着ノズルに負圧を一括して供給する統合供給路を、前記負圧供給源からの負圧を大流量で供給する大供給路から前記負圧供給源からの負圧を小流量で供給する小供給路に切り替えた後、前記統合供給路の圧力を検出する構成とした。

このような構成によると、大供給路から統合供給路に負圧を大流量で供給するように流量切替部を切り替え、各吸着ノズルにおいて切替部を切り替えて負圧の供給の有無を切り替えることで、任意の吸着ノズルにおいて電子部品を吸着させることができる。また、負圧供給源から各吸着ノズルに対して適切に負圧が供給されているか圧力検出部において監視することができる。

一方、小供給路から統合供給路に負圧を小流量で供給するように流量切替部を切り替え、特定の吸着ノズルのみ負圧が供給されるように各切替部を切り替えることで、特定の吸着ノズルにのみ負圧を小流量で供給することができる。つまり、特定の吸着ノズルに対して負圧を小流量で供給しつつ、その圧力を検出することができるから、特定の吸着ノズルにおける吸引状態の微妙な変化を検出することができる。これにより、負圧供給源から適切に負圧が供給されているか監視する圧力検出部を、特定の吸着ノズルにおける吸引状態の変化を検出する圧力検出部として共用しつつ、吸着ノズルにおける吸引状態の変化を精度良く検出することができる。

本明細書によって開示される実装ヘッドは、以下の構成としてもよい。
前記小供給路は、前記大供給路からの流量を絞り機構によって絞っている構成としてもよい。
このような構成によると、大供給路の流量を絞り機構で絞ることで小供給路の流量を小流量にしているから、大供給路と小供給路とを外部から流量切替部まで個別に引き込む場合に比べて、実装ヘッドの構成を簡易にすると共に実装ヘッドを小型化することができる。

本明細書によって開示される技術によれば、各ノズルにおける吸引状態を精度良く判定することができる。

表面実装機の平面図 実装ヘッドの斜視図 実装ヘッドの側面図 実装ヘッドの要部を拡大した斜視図 吸着ノズルのを露出させた状態を示す斜視図 実装ヘッドの断面図 実装ヘッドの要部拡大断面図 バルブスプールが正圧供給位置に配された状態を示す断面図 バルブスプールが負圧供給位置に配された状態を示す断面図 回転体の正面図 図１０のＡ−Ａ線断面図 図１０のＢ−Ｂ線断面図 図１０のＣ−Ｃ線断面図 実装ヘッドの空気圧回路図

＜実施形態＞
本明細書に開示された技術における一実施形態について図１から図１４を参照して説明する。
本実施形態は、プリント基板（「基板」の一例）Ｂ上に電子部品Ｅを実装する表面実装機１０を例示している。表面実装機１０は、図１に示すように、基台２０と、基台２０上に配置される搬送コンベア（「基板搬送装置」の一例）３０と、プリント基板Ｂ上に電子部品Ｅを実装するための部品実装装置５０と、部品実装装置５０に電子部品Ｅを供給するための部品供給装置４０とを備えて構成されている。

基台２０は、図１に示すように、平面視略矩形状をなしている。また、基台２０における搬送コンベア３０の下方には、プリント基板Ｂ上に電子部品Ｅを実装する際に、そのプリント基板Ｂをバックアップするための図示しないバックアッププレート等が設けられている。なお、以下の説明では、基台２０の長辺方向である図１の左右方向をＸ軸方向とし、基台２０の短辺方向である図１の前後方向をＹ軸方向とし、基台２０の上下方向である図２の上下方向をＺ軸方向として説明する。

搬送コンベア３０は、図１に示すように、基台２０のＹ軸方向の略中央部に配されており、プリント基板ＢをＸ軸方向に沿って搬送する。また、搬送コンベア３０は、Ｘ軸方向に循環駆動する一対のコンベアベルト３１を備えており、一対のコンベアベルト３１には、プリント基板Ｂが架設する形でセットされる。そして、プリント基板Ｂは、図１に示すように、Ｘ軸方向の右側からコンベアベルト３１に沿って基台２０上におけるＸ軸方向略中央部の実装範囲に搬入され、電子部品Ｅの実装作業がされた後、コンベアベルト３１に沿ってＸ軸方向の左側に搬出される。

部品供給装置４０は、図１に示すように、フィーダ型とされ、搬送コンベア３０の上下方向両側においてＸ軸方向に２つずつ並べることで、合計４箇所に配されている。これらの部品供給装置４０には、複数のフィーダ４１がＸ軸方向に整列した状態で取り付けられている。各フィーダ４１は、複数の電子部品Ｅが収容された部品供給テープをリールから引き出す図示しない電動式の送出装置などを備えており、搬送コンベア３０側の端部から電子部品Ｅが一つずつ供給されるようになっている。

部品実装装置５０は、図１に示すように、基台２０のＸ軸方向の両側に配される一対の支持フレーム５１と、ロータリー型の実装ヘッド７０と、実装ヘッド７０を駆動する実装ヘッド駆動機構６０とを備えて構成されている。各支持フレーム５１は、Ｙ軸方向に延びる細長い形態をなし、基台２０のＸ軸方向両側にそれぞれ配されている。また、支持フレーム５１には、Ｙ軸サーボ機構６１とＸ軸サーボ機構６６とを有する実装ヘッド駆動機構６０が設けられており、この実装ヘッド駆動機構６０により、実装ヘッド７０は一定の可動領域内でＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能とされている。

Ｙ軸サーボ機構６１は、図１に示すように、Ｙ軸方向に延びた形態で各支持フレーム５１に沿って設けられた一対のＹ軸ガイドレール６２と、図示しないボールナットが螺合されたＹ軸ボールねじ６３と、Ｙ軸ボールねじ６３の端部に設けられたＹ軸サーボモータ６４とを有しており、一対のＹ軸ガイドレール６２には、ボールナットに固定されたヘッド支持体６５が架設する形で取り付けられている。そして、Ｙ軸サーボモータ６４が通電制御されると、Ｙ軸ボールねじ６３に沿ってボールナットが進退し、その結果、ボールナットに固定されたヘッド支持体６５およびヘッド支持体６５に装着された実装ヘッド７０がＹ軸ガイドレール６２に沿ってＹ軸方向に移動するようになっている。

Ｘ軸サーボ機構６６は、図１に示すように、Ｘ軸方向に延びた形態でヘッド支持体６５に設けられた図示しないＸ軸ガイドレールと、図示しないボールナットが螺合されたＸ軸ボールねじ６７と、Ｘ軸ボールねじ６７の端部に設けられたＸ軸サーボモータ６８とを有している。Ｘ軸ガイドレールには、Ｘ軸方向に沿って実装ヘッド７０が移動自在に取り付けられており、Ｘ軸サーボモータ６８が通電制御されると、Ｘ軸ボールねじ６７に沿ってボールナットが進退し、その結果、ボールナットに固定された実装ヘッド７０がＸ軸ガイドレールに沿ってＸ軸方向に移動するようになっている。

実装ヘッド７０は、図２および図３に示すように、Ｚ軸方向に延びるヘッド本体部７１がカバー７２によって覆われたアーム状をなしており、部品供給装置４０によって供給される電子部品Ｅを吸着してプリント基板Ｂ上に実装する。

また、実装ヘッド７０は、図２および図４に示すように、複数（本実施形態では、１８本）のノズルシャフト７３をＺ軸方向に移動可能に保持する回転体８０を有している。

回転体８０は、図５および図９に示すように、Ｚ軸方向に延びる軸状をなす軸部８１と、実装ヘッド７０の下端部において軸部８１の周りに設けられたシャフト保持部８３とを有している。回転体８０の軸部８１は、ヘッド本体部７１によって軸部８１の軸線の周りにおいて双方向に回転可能に支持されている。
また、軸部８１は二重構造となっており、図５および図６に示すように、内側の軸部８１Ａの上部には当該軸部８１Ａの軸線の周りにＮ軸被駆動ギア８２Ｎが設けられ、外側の軸部８１Ｂの上部には当該軸部８１Ｂの軸線の周りにＲ軸被駆動ギア８２Ｒが設けられている。

一方、実装ヘッド７０のＺ軸方向における略中央部には、回転体８０を回転駆動するための図示しないＮ軸駆動装置が設けられている。Ｎ軸駆動装置には、軸部８１ＡのＮ軸被駆動ギア８２Ｎと噛み合わされた図示しないＮ軸駆動ギアが設けられており、Ｎ軸駆動装置が動作してＮ軸駆動ギアが回転すると、Ｎ軸被駆動ギア８２Ｎを介して、回転体８０が軸部８１を中心に任意の角度で回転するようになっている。

回転体８０のシャフト保持部８３は、図６に示すように、軸部８１Ｂより大径な略円柱状をなしており、シャフト保持部８３には、シャフト保持部８３をＺ軸方向に貫通する複数（本実施形態では１８個）の貫通孔８３Ａが周方向に等間隔で形成されている。各貫通孔８３Ａ内には、図６または図１１に示すように、Ｚ軸方向に延びるノズルシャフト７３が、筒状のシャフトホルダ７４を介してシャフト保持部８３を貫通した状態で保持されており、シャフトホルダ７４とノズルシャフト７３とは、ボールスプライン結合されている。

各ノズルシャフト７３のうちシャフト保持部８３から下方に突出する下端部には、図６及び図１０に示すように、電子部品Ｅを吸着する吸着ノズル７５がそれぞれ設けられている。

各吸着ノズル７５には、ヘッド本体部７１の上部に保持された空気圧供給装置２００から負圧又は正圧が供給されるようになっている。そして、吸着ノズル７５に負圧が供給されると、吸着ノズル７５の下端部に電子部品Ｅが吸着されて保持され、各吸着ノズル７５に正圧が供給されると、吸着ノズル７５に保持された電子部品Ｅが解放される。また、各吸着ノズル７５は、Ｎ軸駆動装置によって回転体８０が回転されると、各ノズルシャフト７３と共に各吸着ノズル７５が回転体８０の軸線の周りを旋回する。

実装ヘッド７０のＺ軸方向における略中央部には、図２および図４に示すように、各ノズルシャフト７３をその軸線の周りに回転駆動させるＲ軸駆動装置９０が設けられている。Ｒ軸駆動装置９０の下端部には、外側の軸部８１ＢのＲ軸被駆動ギア８２Ｒと噛み合わされたＲ軸駆動ギア９１Ｒが設けられており、Ｒ軸被駆動ギア８２Ｒが設けられた外側の軸部８１Ｂにおいて、Ｒ軸被駆動ギア８２Ｒよりも下方には、Ｒ軸被駆動ギア８２Ｒの回転に伴って回動する図示しない共通ギアが設けられている。

一方、各シャフトホルダ７４の外周部には、図４または図５に示すように、Ｒ軸駆動装置９０の共通ギアと噛み合わされたノズルギア７３Ｒがそれぞれ設けられている。ノズルギア７３Ｒは、Ｒ軸駆動装置９０が動作してＲ軸駆動ギア９１Ｒが回転すると、Ｒ軸被駆動ギア８２Ｒを介して共通ギアが回転することに伴って回転し、各シャフトホルダ７４を回転させる。また、シャフトホルダ７４の回転に伴ってノズルシャフト７３がその軸線周りを同方向同角度に一斉に回転するようになっている。

また、各ノズルシャフト７３の外面側には、図５、図６または図１０に示すように、巻ばね７６が装着されており、各ノズルシャフト７３の上端部には、ばね止めボルト７７が螺合されている。巻ばね７６は、ばね止めボルト７７とシャフトホルダ７４との間にてＺ軸方向に圧縮されており、この巻ばね７６は、各ノズルシャフト７３を、弾性力によって上方に付勢している。

また、実装ヘッド７０は、図５および図６に示すように、複数のノズルシャフト７３のうちＸ軸方向の両側端部にあるノズルシャフト７３を、回転体８０に対してＺ軸方向に昇降させるための箱形状をなす一対のＺ軸駆動装置９５を備えている。一対のＺ軸駆動装置９５は、回転体８０における軸部８１の上部を挟んで実装ヘッド７０のＺ軸方向の両側に配されており、各ノズルシャフト７３の上方に位置している。

Ｚ軸駆動装置９５は、Ｚ軸方向に変位するＺ軸可動部９６を有しており、Ｚ軸可動部９６の下端部には、図６に示すように、ノズルシャフト７３のばね止めボルト７７を下方に向けて押圧するカムフォロア９７が設けられている。

このカムフォロア９７は、Ｚ軸駆動装置９５のＺ軸可動部９６が上昇端位置から下降すると、ノズルシャフト７３のばね止めボルト７７に当接し、巻ばね７６の付勢力に抗してノズルシャフト７３を下降させる。そして、ノズルシャフト７３の下降に伴って吸着ノズル７５が下降すると、吸着ノズル７５が部品供給装置４０の部品供給位置や作業位置にあるプリント基板Ｂに近接するようになっている。また、Ｚ軸可動部９６を上昇させると、これに伴ってカムフォロア９７が上昇し、巻ばね７６の弾性復帰力によってノズルシャフト７３および吸着ノズル７５が上昇するようになっている。

また、実装ヘッド７０は、図５、図７および図１０に示すように、各吸着ノズル７５に供給される圧力を負圧と正圧との間で切り替えるための複数の切替装置（「切替部」の一例）１００を有している。複数の切替装置１００は、隣接する２つのノズルシャフト７３の間に位置する形でシャフト保持部８３の外周縁部に等間隔で合計１８箇所に設けられている。

また、各切替装置１００は、図８および図９に示すように、上方に開口した状態でシャフト保持部８３の上端部に装着されるスリーブ１０２と、スリーブ１０２内に配される棒状のバルブスプール１０１とを備えて構成されている。

スリーブ１０２は、略円筒状をなし、スリーブ１０２の外周面側には、図７から図９に示すように、複数の外側シールリング１０２ＡがＺ軸方向に間隔を空けて外嵌されている。外側シールリング１０２Ａは、ゴムなどの弾性体からなるＯリングであり、シャフト保持部８３とスリーブ１０２との間から空気が漏れないようにシールしている。
一方、スリーブ１０２内には、バルブスプール１０１が上端部を露出させた状態で収容されており、スリーブ１０２内に収容されたバルブスプール１０１は、図８の位置に配される正圧供給位置と、図９の位置に配される負圧供給位置との間をＺ軸方向に変位可能とされている。

バルブスプール１０１は、図７から図９に示すように、その上側部が、径方向外側に向けて開口する略Ｕ字状をなす当接部１０３とされており、当接部１０３の下方がＺ軸方向に棒状に延びるスプール本体１０４とされている。スプール本体１０４は、Ｚ軸方向の両端部がスリーブ１０２の内径とほぼ同径の大径部１０４Ａとされ、両大径部１０４Ａの間が大径部１０４Ａよりも小径の小径部１０４Ｂとされている。

大径部１０４Ａの外周面には、内側シールリング１０５が外嵌されており、小径部１０４Ｂには、内側シールリング１０５が装着されたシール装着部１０６がＺ軸方向に間隔を空けて２箇所に設けられている。

各内側シールリング１０５は、ゴムなどの弾性体からなり、バルブスプール１０１が、正圧供給位置と負圧供給位置との間をＺ軸方向に変位する間、スリーブ１０２とバルブスプール１０１との間から空気が漏れないようにシールしている。

また、各スリーブ１０２には、図７から図９に示すように、負圧をスリーブ１０２内に入力する負圧入力ポート１０７と、正圧をスリーブ１０２内に入力する正圧入力ポート１０８と、スリーブ１０２内に入力された負圧または正圧をスリーブ１０２から出力する出力ポート１０９とが設けられている。

そして、図８に示すように、バルブスプール１０１が正圧供給位置に配されると、下側のシール装着部１０６が正圧入力ポート１０８の位置に配されて、下側のシール装着部１０６における内側シールリング１０５と正圧入力ポート１０８との間に隙間が形成されると共に、上側のシール装着部１０６と下側の大径部１０４Ａとの間に、正圧入力ポート１０８と出力ポート１０９とが配された状態となる。そして、スリーブ１０２の内周面とバルブスプール１０１の小径部１０４Ｂとの間に生じる空間が、正圧入力ポート１０８と出力ポート１０９とにのみ連通する。

また、図９に示すように、バルブスプール１０１が負圧供給位置に配されると、上側のシール装着部１０６が負圧入力ポート１０７の位置に配されて、上側のシール装着部１０６における内側シールリング１０５と負圧入力ポート１０７との間に隙間が形成されると共に、上側の大径部１０４Ａと下側のシール装着部１０６との間に、負圧入力ポート１０７と出力ポート１０９とが配された状態となる。そして、スリーブ１０２の内周面とバルブスプール１０１の小径部１０４Ｂとの間に生じる空間が、負圧入力ポート１０７と出力ポート１０９とにのみ連通する。
なお、出力ポート１０９は、図８、図９および図１２に示すように、シャフト保持部８３内に設けられたシャフト側供給路８３Ｂを通してノズルシャフト７３の吸着ノズル７５と連通している。

一方、回転体８０における内側の軸部８１Ａの内部には、図７に示すように、空気圧供給装置２００から各吸着ノズル７５に向けて負圧を一括して供給する軸部内統合供給路８５が設けられており、シャフト保持部８３内には、各スリーブ１０２の負圧入力ポート１０７に対応して負圧を供給する複数の個別供給路８６がシャフト保持部８３の軸心から径方向外側に向けて放射線状に広がるように設けられている。軸部内統合供給路８５の下端部には、図７に示すように、軸部内統合供給路８５から個別供給路８６に向けて開口する連通孔８５Ａが設けられており、この連通孔８５Ａを通して軸部内統合供給路８５と個別供給路８６とが、軸部８１の回転の有無に拘わらず、常時連通する構成とされている。

つまり、バルブスプール１０１が負圧供給位置に配されると、軸部内統合供給路８５から個別供給路８６に供給された負圧が、負圧入力ポート１０７からスリーブ１０２内に供給され、スリーブ１０２内に供給された負圧が、出力ポート１０９を通してノズルシャフト７３の吸着ノズル７５に供給される。これにより、各吸着ノズル７５が回転体８０の周りを旋回中であるか否かに拘わらず、負圧供給位置に配されたバルブスプール１０１と対応する吸着ノズル７５に負圧が供給されるようになっている。

また、回転体８０の外側には、図２から図４に示すように、外環部材８７が設けられており、外環部材８７の外面には、正圧が供給される一対の正圧外部供給路８８が装着されている。一対の正圧外部供給路８８は、図７に示すように、外環部材８７におけるＸ軸方向の両端部に設けられた一対の正圧内部供給路８９とそれぞれ連通しており、各正圧内部供給路８９には、正圧外部供給路８８を通して正圧が供給されている。

そして、Ｘ軸方向の端部に配されたノズルシャフト７３と対応するバルブスプール１０１が正圧供給位置に配されると、正圧外部供給路８８から正圧内部供給路８９に供給された正圧が、正圧入力ポート１０８からスリーブ１０２内に供給され、スリーブ１０２内に供給された正圧が、出力ポート１０９を通してノズルシャフト７３の吸着ノズル７５に供給される。

したがって、バルブスプール１０１が正圧供給位置にある状態では、そのバルブスプール１０１と対応するノズルシャフト７３の吸着ノズル７５が、Ｘ軸方向の両側端部に配されたときのみ、出力ポート１０９から吸着ノズル７５に正圧が供給される。

つまり、実装ヘッド７０では、切替装置１００のバルブスプール１０１をＺ軸方向に変位させることで、各吸着ノズル７５に供給される圧力を負圧と正圧との間で切り替えることができるようになっており、負圧供給位置にあるバルブスプール１０１と対応する吸着ノズル７５に常時負圧が供給されることで、電子部品Ｅが実装ヘッド７０の移動時等に落下することが抑制される。

また、正圧供給位置にあるバルブスプール１０１と対応する吸着ノズル７５がＸ軸方向の両側端部に配された場合にのみ正圧が供給されることで、実装対象となる電子部品Ｅのみを正圧によってプリント基板Ｂ上に実装することができるようになっている。

また、実装ヘッド７０は、図４から図６に示すように、負圧供給位置と正圧供給位置との間において各切替装置１００のバルブスプール１０１をＺ軸方向に沿って移動させるための箱形状をなす一対のバルブ駆動装置１１０を備えている。一対のバルブ駆動装置１１０は、実装ヘッド７０におけるＺ軸方向の両端部であって、回転体８０における軸部８１の下部を挟むようにしてＺ軸駆動装置９５の下方にそれぞれ設けられている。

また、バルブ駆動装置１１０は、図５、図６、図８および図９に示すように、Ｚ軸方向に変位する可動部１１１を有しており、可動部１１１の上端部には、切替装置１００におけるバルブスプール１０１の当接部１０３をＺ軸方向に押圧するバルブ用カムフォロア１１２が設けられている。

したがって、バルブ駆動装置１１０の可動部１１１が上方に移動すると、バルブスプール１０１の当接部１０３における上端部がバルブ用カムフォロア１１２によって押し上げられて負圧供給位置に変位し、バルブ駆動装置１１０の可動部１１１が下方に移動すると、バルブスプール１０１の当接部１０３の下端部がバルブ用カムフォロア１１２によって押し下げられて正圧供給位置に変位するようになっている。

なお、バルブ用カムフォロア１１２を、バルブスプール１０１の当接部１０３内におけるＺ軸方向の略中央位置に配置することで、バルブ用カムフォロア１１２とバルブスプール１０１とを干渉させずに、回転体８０を回転させることができるようになっている。また、バルブ用カムフォロア１１２は、Ｚ軸方向と直交する方向に回転可能とされており、バルブ用カムフォロア１１２によるバルブスプール１０１の昇降中に回転体８０が回転された場合、バルブ用カムフォロア１１２が、バルブスプール１０１の当接部１０３に当接しつつ回転することで、回転体８０を旋回させながらバルブスプール１０１の昇降が実行できるようになっている。

次に、空気圧供給装置２００内を含めた実装ヘッド７０における空気圧回路について、図１４を参照しつつ説明する。

空気圧供給装置２００は、図１４に示すように、正圧供給源２５０および負圧供給源２５１が接続される一対の装置側入力ポート２１０と、正圧および負圧を出力する一対の装置側出力ポート２２０とを有しており、一対の装置側出力ポート２２０のうちの正圧用の装置側正圧出力ポート２２１が正圧外部供給路８８に接続され、負圧用の装置側負圧出力ポート２２２が軸部内統合供給路８５に接続されている。

軸部内統合供給路８５および正圧外部供給路８８は、上記および図１４に示すように、各吸着ノズル７５に対応する切替装置１００に接続されており、常時は、切替装置１００のバルブスプール１０１が負圧供給位置に配されることで吸着ノズル７５に対して負圧が供給されている。そして、例えば、吸着ノズル７５が保持した電子部品Ｅをプリント基板Ｂに実装する場合には、切替装置１００のバルブスプール１０１を正圧供給位置に配し、吸着ノズル７５に対して正圧を供給する。

一方、空気圧供給装置２００内には、一対の装置側入力ポート２１０のうちの正圧用の装置側正圧入力ポート２１１から装置側正圧出力ポート２２１までを繋ぐ正圧供給路２３０が設けられており、この正圧供給路２３０には、装置側正圧入力ポート２１１からの装置側正圧出力ポート２２１への負圧の供給の有無を切り替える３ポート型の正圧切替バルブ２３１が設けられている。

正圧切替バルブ２３１は、常時は、正圧を出力する出力側ポート２３２と正圧が入力される入力側ポート２３３とが接続されないようにバルブを切り替えて正圧の供給を停止しており、必要に応じてバルブを切り替え、出力側ポート２３２と入力側ポート２３３とを接続して正圧の供給を行う。

また、装置側正圧入力ポート２１１と正圧切替バルブ２３１との間の正圧供給路２３０は、２つに分岐した後、両流路が３ポート型の正圧流量切替バルブ２３５に接続されており、正圧流量切替バルブ２３５を切り替えることで、２つの流路のいずれか一方の流路が正圧切替バルブ２３１に接続される構成とされている。２つに分岐した流路のうち、一方は正圧を減圧するレギュレータ２３６を介して正圧流量切替バルブ２３５に接続される主流路２３７とされ、他方は正圧流量切替バルブ２３５に直接接続される副流路２３８とされている。

また、正圧流量切替バルブ２３５は、常時は、正圧切替バルブ２３１に繋がる中継流路２３９と主流路２３７とが接続されるようにして、減圧された正圧を中継流路２３９に供給している。そして、例えば、吸着ノズル７５の詰まりなどを解消する場合に、正圧流量切替バルブ２３５を切り替えて中継流路２３９と副流路２３８とを接続させることで高圧な正圧を供給し、吸着ノズル７５に付着した塵埃などを取り除くことができる。

さて、空気圧供給装置２００内において、装置側負圧入力ポート２１２から延びる負圧供給路２４０は、図１４に示すように、大供給路２４１と、大供給路２４１から分岐した小供給路２４２との２つの供給路が、３ポート型の負圧流量切替バルブ（「流量切替部」の一例）２４３に接続されており、バルブを切り替えることで、大供給路２４１もしくは小供給路２４２が、装置側負圧出力ポート２２２に繋がる装置内統合供給路（「統合供給路」の一例）２４４に接続されるようになっている。

詳細には、装置側負圧入力ポート２１２から延びる負圧経路は、大流量の負圧が供給されており、この負圧経路は、装置内統合供給路２４４の直前において、負圧を大流量で供給する大供給路２４１と、大供給路２４１から分岐した後、絞り弁などの絞り機構２４６によって流量が小流量に絞られた小供給路２４２との２つに分岐されている。

そして、大供給路２４１と小供給路２４２とに接続された負圧流量切替バルブ２４３は、通常は、大供給路２４１と装置内統合供給路２４４とを連通させることで、軸部内統合供給路８５に対して負圧を大流量で供給しており、バルブを切り替えて小供給路２４２と装置内統合供給路２４４とを連通させることで、軸部内統合供給路８５に対して負圧を小流量で供給する。

つまり、装置内統合供給路２４４には、負圧の流れから外れた部分に、圧力を検出する圧力センサ（「圧力検出部」の一例）２４５が設けられており、装置内統合供給路２４４に供給される負圧の圧力を測定することができるようになっている。

したがって、常時は、負圧流量切替バルブ２４３によって大供給路２４１から装置内統合供給路２４４に負圧を大流量で供給され、軸部内統合供給路８５に負圧が大流量で供給されているから、各吸着ノズル７５の切替装置１００を切り替えることで、各吸着ノズル７５において電子部品Ｅを着脱させることができる。そして、このときの装置内統合供給路２４４の圧力を圧力センサ２４５において検出することで、負圧供給源２５１から各吸着ノズル７５に対して適切に負圧が供給されているか確認することができる。

一方、小供給路２４２から装置内統合供給路２４４に負圧を小流量で供給するように負圧流量切替バルブ２４３を切り替え、特定の吸着ノズル７５に対応する切替装置１００を負圧供給位置に配すると共に、残りの全ての吸着ノズル７５に対応する切替装置１００を正圧供給位置に配するようにして、特定の吸着ノズル７５のみ負圧が供給されるように各切替装置１００を切り替えることで、特定の吸着ノズル７５に負圧を小流量で供給することができる。そして、このときの装置内統合供給路２４４の圧力を圧力センサ２４５において検出することで、特定の吸着ノズル７５における圧力の微妙な変化を検出することができる。

本実施形態は、以上のような構成であって、続いて、表面実装機１０の作用および効果について説明する。
本実施形態の表面実装機１０では、常時は、大供給路２４１と装置内統合供給路２４４とが、空気圧供給装置２００の負圧流量切替バルブ２４３によって接続され、軸部内統合供給路８５に負圧が大流量で供給された状態になっているから、吸着ノズル７５において負圧の供給不足に起因して電子部品Ｅの位置がずれたり、電子部品Ｅが落下したりすることを防ぐことができる。また、この状態において、空気圧供給装置２００の圧力センサ２４５によって、装置内統合供給路２４４の圧力を検出することで、大供給路２４１から適切に負圧が供給されているか確認することができる。

ところで、装置内統合供給路２４４に大流量の負圧が供給されている場合、特定の吸着ノズル７５に塵埃などが付着して吸着ノズル７５に詰まりが生じていたとしても、圧力センサ２４５において検出される測定値の変化は小さいため、吸着ノズル７５における吸引状態を精度良く検出できなくなることが懸念される。

ところが、本実施形態によると、空気圧供給装置２００の負圧流量切替バルブ２４３のバルブを切り替えて、小供給路２４２と装置内統合供給路２４４とを接続し、装置内統合供給路２４４に小流量の負圧を供給することができるから、各吸着ノズル７５に対応する切替装置１００を切り替えて、特定の吸着ノズル７５のみに負圧が供給されるように設定することで、特定の吸着ノズル７５に供給される小流量の負圧の圧力を検出することができる。

つまり、空気圧供給装置２００の圧力センサ２４５によって特定の吸着ノズル７５における圧力の微妙な変化を検出し易くできるから、メンテナンスなどの際に、特定の吸着ノズル７５の吸引状態の変化を圧力センサ２４５によって精度良く検出することができる。

また、本実施形態によると、負圧流量切替バルブ２４３においてバルブを切り替えるだけで、装置内統合供給路２４４における負圧の流量を変更することができると共に、１つの圧力センサ２４５によって、大流量の負圧と小流量の負圧とのいずれの圧力も検出できるから、例えば、大供給路と小供給路とに圧力センサを設けてそれぞれの圧力を検出する場合に比べて、空気圧回路の構成を簡素化することができると共に、実装ヘッド７０が大型化することを防ぐことができる。

また、本実施形態によると、大流量の負圧が供給され負圧供給路２４０が、圧力センサ２４５が設けられた装置内統合供給路２４４の直前の位置において、負圧を大流量で供給する大供給路２４１と、大供給路２４１から分岐した後、小流量に流量が絞られた小供給路２４２との２つに分岐しているから、例えば、負圧供給源から負圧流量切替バルブまで、大供給路と小供給路とをそれぞれ設ける場合に比べて、空気圧回路の構成を簡素化することができると共に、実装ヘッド７０が大型化することを防ぐことができる。

ところで、例えば、装置内統合供給路に流量センサを設置することで、大供給路からの負圧の供給の状況や、特定の吸着ノズルの吸引状態の変化を、圧力センサに換えて流量センサにより確認する方法も考えられる。しかしながら、一般に、吸着ノズルへの負圧の供給の状況確認は、圧力センサにて検出するため、流量センサを用いる場合には、圧力センサと流量センサとの２つのセンサが必要になる。また、流量センサを装置内統合供給路に設置する場合、大流量の負圧の流れの中に配置しなければならないため、流量センサの耐久性は低くなる傾向にある。

しかしながら、本実施形態によると、吸着ノズル７５への負圧の供給の状況確認を行う装置内統合供給路２４４の圧力センサ２４５を共用して、特定の吸着ノズル７５の吸引状態の変化を検出できるから、複数種類のセンサを用いる必要がなく、実装ヘッド７０の構成を簡略することができる。また、本実施形態の圧力センサ２４５は、負圧の流れから外れた位置に設けられているから、圧力センサ２４５の耐久性が低下することを防ぐことができる。

＜他の実施形態＞
本明細書で開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
（１）上記実施形態では、実装ヘッド７０を、ロータリー型に構成した。しかしながら、これに限らず、実装ヘッドを、吸着ノズルが一列に並んだ、いわゆるインライン型に構成してもよい。

（２）上記実施形態では、特定の吸着ノズル７５に対応する切替装置１００を負圧供給位置に配すると共に、残りの全ての吸着ノズル７５に対応する切替装置１００を正圧供給位置に配することで、特定の吸着ノズル７５のみ負圧が供給されるように各切替装置１００を切り替えるに構成した。しかしながら、これに限らず、切替装置において、出力ポートが、正圧入力ポートおよび負圧入力ポートのいずれにも連通しない中間位置を設け、特定の吸着ノズル以外の全ての吸着ノズルに対応する切替装置を中間位置に配することで、特定の吸着ノズルにのみ負圧が供給されるように構成してもよい。

（３）上記実施形態では、空気圧供給装置２００の正圧供給路２３０に正圧切替バルブ２３１を設けた構成とした。しかしながら、これに限らず、装置側正圧出力ポート２２１から正圧外部供給路８８に常に正圧が供給される構成にすることで、正圧切替バルブを設けない構成にしてもよい。

１０：表面実装機
３０：搬送コンベア（「基板搬送装置」の一例）
４０：部品供給装置
５０：部品実装装置
７５：吸着ノズル
１００：切替装置（「切替部」の一例）
２４１：大供給路
２４２：小供給路
２４３：負圧流量切替バルブ（「流量切替部」の一例）
２４４：装置内統合供給路（「統合供給路」の一例）
２４５：圧力センサ（「圧力検出部」の一例）
２４６：絞り機構
２５１：負圧供給源
Ｂ：プリント基板（「基板」の一例）
Ｅ：電子部品

Claims (4)

1. 負圧供給源からの負圧の供給により電子部品を吸着する複数の吸着ノズルと、
   前記複数の吸着ノズルにそれぞれ対応して設けられ、前記吸着ノズルへの負圧の供給の有無を切り替える切替部と、
   前記負圧供給源からそれぞれの前記切替部へ負圧を一括して供給する統合供給路の圧力を検出する圧力検出部と、
   前記負圧供給源から前記統合供給路に負圧を供給する経路を、前記負圧供給源からの負圧を大流量で供給する大供給路と、前記負圧供給源からの負圧を小流量で供給する小供給路とのいずれか一方に切り替える流量切替部とを備える実装ヘッド。
2. 前記小供給路は、前記大供給路からの流量を絞り機構によって絞っている請求項１に記載の実装ヘッド。
3. 請求項１または請求項２に記載の実装ヘッドを有し、基板上に前記電子部品を実装する部品実装装置と、
   前記部品実装装置に前記電子部品を供給する部品供給装置と、
   前記基板を前記部品実装装置による前記電子部品の実装範囲内まで搬送する基板搬送装置と、を備える表面実装機。
4. 負圧供給源からの負圧の供給により電子部品を吸着する複数の吸着ノズルのうちの一の吸着ノズルの吸引状態の検出方法であって、
   前記一の吸着ノズルに負圧が供給される状態にすると共に、前記複数の吸着ノズルのうちの前記一の吸着ノズルとは異なる他の前記吸着ノズルに負圧が供給されない状態とし、
   前記負圧供給源から前記複数の吸着ノズルに負圧を一括して供給する統合供給路を、前記負圧供給源からの負圧を大流量で供給する大供給路から前記負圧供給源からの負圧を小流量で供給する小供給路に切り替えた後、前記統合供給路の圧力を検出する吸着ノズルの吸引状態の検出方法。

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