检查方法与流程

本发明涉及一种检查通过空气的吸引来吸附对象物的吸嘴的检查方法。

背景技术：

吸嘴通过空气的吸引来吸附对象物，因此需要适当的吸引力。在产生堵塞等的吸嘴中，无法获得适当的吸引力，因此作为吸嘴的检查，具有在吸嘴的内部是否流动适当量的空气的检查(以下，有时记载为“空气流量检查”)。在下述专利文献中，记载有空气流量检查的一个例子。

专利文献1：日本特开2004-103922号公报

技术实现要素：

根据上述专利文献所记载的检查方法，能够一定程度地适当进行空气流量检查。然而，在空气流量检查时，通常从空气源供给空气，使用该空气进行空气流量的测定，但有时从空气源供给的空气的压力较大变动。在这样的情况下，由于在吸嘴的内部流动的空气流量也发生变动，因此可能无法适当地进行空气流量检查。本发明是鉴于这样的实际情况而作出的，本发明的课题在于，即便在从空气源供给的空气的压力较大变动的情况下，也可以适当地进行空气流量检查。

为了解决上述课题，本申请所记载的检查方法用于检查通过空气的吸引来吸附对象物的吸嘴，上述检查方法的特征在于，该检查方法包括以下工序：基准管测定工序，测定在截面积不同的多个基准管中分别流动的每单位时间的空气流量；比例常数计算工序，基于在上述基准管测定工序中测定出的上述多个基准管各自的空气流量与上述多个基准管各自的截面积，计算上述基准管的空气流量与截面积的比例常数；吸嘴测定工序，测定在检查对象的吸嘴中流动的每单位时间的空气流量；及截面积计算工序，基于在上述吸嘴测定工序中测定出的空气流量与在上述比例常数计算工序中计算出的比例常数，计算上述检查对象的吸嘴的截面积。

另外，为了解决上述课题，本申请所记载的检查方法用于检查通过空气的吸引来吸附对象物的吸嘴，上述检查方法的特征在于，该检查方法包括以下工序：压力调整工序，将从第一空气源供给的空气的压力调整为设定压力；流量调整工序，利用在上述压力调整工序中调整过的压力的空气将在空气流路内流动的空气的每单位时间的流量调整为设定量；空气源更换工序，在上述流量调整工序中的空气的流量的调整结束之后，将第一空气源更换为压力变动比上述第一空气源大的第二空气源；第一测定工序，在上述空气源更换工序中的空气源的更换结束之后，测定在上述空气流路内流动的空气的每单位时间的流量；第二测定工序，在向上述空气流路连接有检查对象的吸嘴的状态下，测定在上述空气流路内流动的空气的每单位时间的流量；及推定流量计算工序，将对在上述第二测定工序中测定出的每单位时间的流量乘以在上述第一测定工序中测定出的每单位时间的流量相对于上述设定量的比率而得到的值计算为推定流量。

发明效果

在本申请所记载的检查方法中，测定在截面积不同的多个基准管中分别流动的每单位时间的空气流量。接着，基于测定出的多个基准管各自的空气流量及上述多个基准管各自的截面积，计算基准管的空气流量与截面积的比例常数。另外，测定在检查对象的吸嘴中流动的每单位时间的空气流量。并且，基于测定出的吸嘴的空气流量与计算出的比例常数，计算检查对象的吸嘴的截面积。即使在从空气源供给的空气的压力发生了变动的情况下，基于吸嘴的空气流量与比例常数而计算出的吸嘴的截面积也如之后详细说明的那样大体恒定。另外，吸嘴的截面积与在吸嘴的内部流动的空气流量成比例。因此，通过使用计算出的吸嘴的截面积进行空气流量检查，即使在从空气源供给的空气的压力较大变动的情况下，也能够适当地进行空气流量检查。

另外，在本申请所记载的检查方法中，将从第一空气源供给的空气的压力调整为设定压力。接着，利用调整过的压力的空气将在空气流路内流动的空气的每单位时间的流量调整为设定量。接着，在空气的流量的调整结束之后，将第一空气源更换为压力变动比该第一空气源大的第二空气源。另外，在空气源的更换结束之后，测定在空气流路内流动的空气的每单位时间的流量。另外，在向空气流路连接有检查对象的吸嘴的状态下，测定在空气流路内流动的空气的每单位时间的流量。并且，将对连接有吸嘴的状态下的空气流路的每单位时间的空气流量乘以在更换空气源之后测定出的每单位时间的空气流量相对于上述设定量的比率而得到的值计算为推定流量。该计算出的推定流量成为在从第一空气源供给空气时、即在空气流路中流动的空气的流量几乎不发生变动时的空气流量。因此，通过基于推定流量而进行空气流量检查，即使在从空气源供给的空气的压力较大变动的情况下，也能够适当地进行空气流量检查。

附图说明

图1是表示电子元件装配装置的立体图。

图2是表示吸嘴的立体图。

图3是表示吸嘴管理装置的立体图。

图4是表示流量检查装置的概略图。

图5是表示吸嘴的截面积与在吸嘴的内部流动的空气的流量的关系的图。

图6是表示第二实施例的流量检查装置的概略图。

具体实施方式

以下，作为本发明的具体实施方式，参照附图对本发明的实施例进行详细说明。

＜电子元件装配装置的结构＞

在图1中示出电子元件装配装置(以下，有时省略为“装配装置”)10。装配装置10具有一个系统基座12及在该系统基座12之上邻接的两台电子元件装配机(以下，有时省略为“装配机”)14。此外，将装配机14的并排方向称作X轴方向，将与该方向呈直角的水平的方向称作Y轴方向。

各装配机14主要具备装配机主体20、搬运装置22、装配头移动装置(以下，有时省略为“移动装置”)24、装配头26、供给装置28及吸嘴站30。装配机主体20由框架部32、架在该框架部32上的横梁部34构成。

搬运装置22具备两个输送机装置40、42。上述两个输送机装置40、42相互平行，并且以沿X轴方向延伸的方式配设于框架部32。两个输送机装置40、42分别通过电磁马达(省略图示)沿X轴方向搬运支撑于各输送机装置40、42的电路基板。另外，电路基板在预定的位置由基板保持装置(省略图示)固定地保持。

移动装置24是XY机器人型的移动装置。移动装置24具备使滑动件50沿X轴方向滑动的电磁马达(省略图示)及沿Y轴方向滑动的电磁马达(省略图示)。在滑动件50上安装有装配头26，该装配头26通过两个电磁马达的工作而向框架部32上的任意的位置移动。

装配头26向电路基板装配电子元件。在装配头26的下端面设有吸嘴60。如图2所示，吸嘴60由躯体筒64、凸缘部66、吸附管68及卡定销70构成。躯体筒64呈圆筒状，凸缘部66以向躯体筒64的外周面伸出的方式被固定。吸附管68呈细管状，以从躯体筒64的下端部朝下方延伸的状态沿轴线方向能够移动地保持于躯体筒64。卡定销70以沿躯体筒64的径向延伸的方式设于躯体筒64的上端部。吸嘴60利用卡定销70，以单触式能够装卸地安装于装配头26。

另外，吸嘴60经由负压空气、正压空气通路，与正负压供给装置(省略图示)相通。各吸嘴60通过负压来吸附保持电子元件，通过正压使所保持的电子元件脱离。另外，装配头26具有使吸嘴60升降的吸嘴升降装置(省略图示)。通过该吸嘴升降装置，装配头26变更所保持的电子元件的上下方向的位置。

供给装置28是供料器型的供给装置，如图1所示，配设在框架部32的前方侧的端部。供给装置28具有带式供料器72。带式供料器72以使带化元件卷绕的状态对带化元件进行收容。带化元件通过使电子元件带化而成。并且，带式供料器72通过送出装置(省略图示)来送出带化元件。由此，供料器型的供给装置28通过带化元件的送出，在供给位置供给电子元件。

吸嘴站30具有收容多个吸嘴60的吸嘴托盘78。在该吸嘴站30中，根据需要进行安装于装配头26的吸嘴60与收容于吸嘴托盘78的吸嘴60的互换等。另外，吸嘴托盘78能够相对于吸嘴站30进行装卸，能够在装配机14的外部进行收容于吸嘴托盘78的吸嘴60的回收及吸嘴60向吸嘴托盘78的补给等。

＜装配机的装配作业＞

在装配机14中，通过上述的结构，能够通过装配头26向保持于搬运装置22的电路基板进行装配作业。具体来说，根据装配机14的控制装置(省略图示)的指令，将电路基板搬运至作业位置，在该位置处，由基板保持装置固定地保持。另外，带式供料器72通过控制装置的指令，送出带化元件，在供给位置供给电子元件。并且，装配头26向电子元件的供给位置的上方移动，通过吸嘴60来吸附保持电子元件。接着，装配头26向电路基板的上方移动，将所保持的电子元件装配在电路基板上。

＜吸嘴的检查＞

在装配机14中，如上述那样，由带式供料器72供给的电子元件由吸嘴60吸附保持，将该电子元件装配在电路基板上。因此，当吸嘴60产生不良情况时，无法执行适当的装配作业。考虑到上述情况，从装配机14的吸嘴站30卸下吸嘴托盘78，在吸嘴管理装置中进行收容于吸嘴托盘78的吸嘴60的检查。

详细来说，如图3所示，吸嘴管理装置80大致呈立方体形状，正面设有用于将吸嘴托盘78收纳在吸嘴管理装置80内、或者从吸嘴管理装置80取出吸嘴托盘78的抽屉82。并且，收纳在吸嘴管理装置80内的吸嘴60在吸嘴管理装置80内被进行管理及检查。在检查该吸嘴60时，进行在吸嘴60内流动的空气的流量的检查。

详细来说，进行空气流量的检查的流量检查装置100如图4所示具备工厂空气源102、调节器104、喷射器106、流量测定器108及空气接头110。工厂空气源102是流量检查装置100的空气源，供给向流量检查装置100加压的空气。但是，工厂空气源102也可以是配设有吸嘴管理装置80的工厂内的其它装置的空气源，通过空气向其它装置的供给等，使由工厂空气源102供给的空气的压力发生变动。

调节器104是调整空气的压力的调整阀，配设在供从工厂空气源102供给的空气流动的加压空气流路112。由此，从工厂空气源102供给来的空气通过调节器104被调整为任意的压力。另外，喷射器106是利用加压后的空气对空气进行减压的真空泵，且与加压空气流路112连接。由此，喷射器106从真空口114吸引空气，并且从排气口116排出空气。

在该真空口114连接减压空气流路118，减压空气流路118内的空气由喷射器106吸引。在该减压空气流路118配设流量测定器108，通过流量测定器108来测定在减压空气流路118内流动的空气的每单位时间的流量(以下，有时省略记载为“空气流量”)。另外，在减压空气流路118连接有空气接头110，通过在该空气接头110上连接吸嘴60的吸附管68，通过流量测定器108来测定在吸嘴60内流动的空气的流量。

当在吸嘴60内流动的空气的流量被测定时，基于该测定值，能够判断吸嘴60是否正常。详细来说，在向正常的吸嘴60供给空气时，由于空气穿过吸嘴60内，因此由流量测定器108测定的空气流量比较多。另一方面，在向产生了堵塞等的吸嘴60供给空气时，由于空气难以穿过吸嘴60内，因此由流量测定器108测定的空气流量变得比较少。因此，能够在由流量测定器108测定出的空气流量多于预定的量的情况下，判断为吸嘴60正常，在由流量测定器108测定出的空气流量为预定的量以下的情况下，判断为吸嘴60不合格。但是，由于由流量检查装置100的空气源、即工厂空气源102供给的空气的压力如上述那样发生变动，因此在减压空气流路118内流动的空气的流量也可能变动。因此，使用由流量测定器108测定出的空气流量，有可能无法适当地判断吸嘴60是否正常。

鉴于上述情况，在流量检查装置100中，基于由流量测定器108测定出的空气流量，推定吸嘴60的有效截面积，利用该推定出的吸嘴60的有效截面积，判断吸嘴60是否正常。具体来说，首先，测定在两根基准管120、122内流动的空气流量。两根基准管120、122的有效截面积互不相同，基准管120的有效截面积为D₁，基准管122的有效截面积为D₂(＜D₁)。此外，吸嘴60及基准管120、122的有效截面积是供空气流通的路线的最小的截面积。

当测定在两根基准管120、122内流动的空气流量时，计算测定出的空气流量相对于基准管120、122的有效截面积的比例常数。具体来说，例如，在基准管120内流动的空气流量为L₁、在基准管122内流动的空气流量为L₂(＜L₁)的情况下，比例常数A根据下述式来计算。

A＝(L₁-L₂)/(D₁-D₂)

当按照上述顺序来计算比例常数A时，基于该比例常数A与在吸嘴60内流动的空气流量，计算吸嘴60的有效截面积。详细来说，在吸嘴60内流动的空气流量为L_n1的情况下，如图5所示，基于以比例常数A为斜率的直线130，作为吸嘴60的有效截面积，计算出D_n。

另外，例如，在从工厂空气源102供给的空气的压力发生变动、在减压空气流路118流动的空气的流量发生了变化的情况下，空气流量相对于基准管120、122的有效截面积的比例常数发生变化。具体来说，例如有时根据在减压空气流路118流动的空气流量的变化，在基准管120内流动的空气流量成为L₃，在基准管122内流动的空气流量成为L₄(＜L₃)。在这样的情况下，比例常数A′根据下述式来计算。

A′＝(L₃-L₄)/(D₁-D₂)

并且，在吸嘴60内流动的空气流量为L_n2的情况下，基于以比例常数A′为斜率的直线132，作为吸嘴60的有效截面积，计算出D_n。此时，如图5所示，以比例常数A′为斜率的直线132与以比例常数A为斜率的直线130不同，但由于(L₃-L_n2)：(L_n2-L₄)的比率与(L₁-L_n1)：(L_n1-L₂)的比率相同，因此基于以比例常数A′为斜率的直线132计算出的有效截面积D_n与基于以比例常数A为斜率的直线130计算出的有效截面积D_n相同。即，即使在从工厂空气源102供给的空气的压力发生变动而空气流量相对于基准管120、122的有效截面积的比例常数发生了变化的情况下，也作为吸嘴60的有效截面积而计算出D_n。

另外，例如在空气流量的测定值偏离预定量α的情况下，在基准管120内流动的空气流量成为L₃+α，在基准管122内流动的空气流量成为L₄+α。在这样的情况下，比例常数根据下述式来计算，该比例常数与上述比例常数A′相同。

A′＝{(L₃+α)-(L₄+α)}/(D₁-D₂)＝(L₃-L₄)/(D₁-D₂)

但是，虽然空气流量的测定值发生了偏移的情况下的直线134与偏移前的直线132的比例常数相同，但截距不同。在这样的情况下，在吸嘴60内流动的空气流量也偏离预定量α，成为L_n2+α。此时，{(L₃+α)-(L_n2+α)}：{(L_n2+α)-(L₄+α)}的比率与(L₃-L_n2)：(L_n2-L₄)的比率相同，因此基于直线134而计算出的有效截面积为D_n。即，即使在空气流量的测定值发生了偏移的情况下，也作为吸嘴60的有效截面积而计算出D_n。

这样，在流量检查装置100中，即使在产生了从工厂空气源102供给的空气的压力变动的情况及空气流量的测定值发生了偏移的情况下，也能够适当地计算吸嘴60的有效截面积。另外，如图5所示，吸嘴60的有效截面积与在吸嘴60内流动的空气流量呈比例。即，在向正常的吸嘴60供给空气时，由于比较多的量的空气在吸嘴60内流动，因此吸嘴60的有效截面积比较大。另一方面，在向产生堵塞等的吸嘴60供给空气时，由于仅少量的空气在吸嘴60内流动，因此吸嘴60的有效截面积比较小。因此，在计算出的吸嘴60的有效截面积多于预定的截面积的情况下，判断为吸嘴60正常，在计算出的吸嘴60的有效截面积为预定的截面积以下的情况下，判断为吸嘴60不合格。由此，即使在产生了从工厂空气源102供给的空气的压力变动的情况下，也能够适当地判断吸嘴60是否正常。

此外，通过流量测定器108来测定在基准管120、122内流动的空气流量的工序是基准管测定工序的一个例子。基于在基准管测定工序中测定出的基准管120、122内流动的空气流量与基准管120、122的有效截面积而计算空气流量相对于基准管120、122的有效截面积的比例常数的工序是比例常数计算工序的一个例子。在向空气接头110连接有吸嘴60的吸附管68的状态下通过流量测定器108来测定在吸嘴60内流动的空气流量的工序是吸嘴测定工序的一个例子。基于在比例常数计算工序中计算出的比例常数和在吸嘴测定工序中测定出的在吸嘴60内流动的空气流量而计算吸嘴60的有效截面积的工序是截面积计算工序的一个例子。

＜第二实施例＞

在上述实施例的流量检查装置100中，基于吸嘴60的有效截面积，判断吸嘴60是否正常，但在第二实施例的流量检查装置中，基于在吸嘴60内流动的空气流量，判断吸嘴60是否正常。以下，对使用图6所示的第二实施例的流量检查装置150的吸嘴60的检查方法进行说明。此外，第二实施例的流量检查装置150除了压缩机152、压力计154与速度控制器156之外，采用与上述流量检查装置100相同的结构。因此，对于与流量检查装置100的结构相同的部件，使用与流量检查装置100相同的附图标记并省略说明。

在流量检查装置150中，如图6所示，作为空气源，设有工厂空气源102与压缩机152，从上述工厂空气源102与压缩机152中的任一方供给向加压空气流路112加压的空气。此外，压缩机152仅向流量检查装置150供给空气，与工厂空气源102不同，从压缩机152供给的空气的变动较少。

另外，压力计154配设在加压空气流路112的调节器104与喷射器106之间，检测向喷射器106供给的空气的压力。由此，能够通过调节器104将向喷射器106供给的空气的压力调整为预定的压力。另外，速度控制器156配设在减压空气流路118的喷射器106与流量测定器108之间，调整在减压空气流路118流动的空气的流量。

在上述构造的流量检查装置150中，首先，从压缩机152向加压空气流路112供给空气。由此，将压力变动少的空气向加压空气流路112供给。并且，将向喷射器106供给的空气的压力通过调节器104调整为设定压力。接着，将在减压空气流路118流动的空气的流量通过速度控制器156调整为设定量。此外，在通过速度控制器156来调整空气流量时，在空气接头110上没有连接吸嘴60。即，将在开放的状态下的减压空气流路118流动的空气的流量(以下，有时记载为“调整时开放流量”)调整为设定量。

当将调整时开放流量设定为设定量时，流量检查装置150的空气源从压缩机152变更为工厂空气源102。即，从工厂空气源102向加压空气流路112供给空气。并且，在变更空气源之后，通过流量测定器108来测定在减压空气流路118流动的空气的流量。此外，在变更空气源之后通过流量测定器108测定空气流量时，在空气接头110上没有连接吸嘴60。即，在变更空气源之后，测定在开放的状态下的减压空气流路118中流动的空气的流量(以下，有时记载为“空气源变更后开放流量”)。

接着，在减压空气流路118连接吸嘴60的吸附管68，通过流量测定器108来测定在该吸嘴60内流动的空气流量。并且，基于调整时开放流量与空气源变更后开放流量来调整在该吸嘴60内流动的空气流量的测定值(以下，有时记载为“吸嘴测定值”)。

详细来说，在测定吸嘴测定值时，从工厂空气源102向加压空气流路112供给空气。因此，通过向加压空气流路112供给的空气的压力变动而使在减压空气流路118流动的空气流量也发生变动，即使在测定相同的吸嘴60的空气流量的情况下，吸嘴测定值也可能在每次测定中不同。即，使用吸嘴测定值，有可能无法适当地判断吸嘴60是否正常。因此，吸嘴测定值L_n根据下述式来调整，计算调整后的空气流量L。

L＝(L₀/L_s)×L_n

此外，L_s是调整时开放流量，L₀是空气源变更后开放流量。

根据上述式计算出的空气流量L成为从压缩机152向加压空气流路112供给空气时、即减压空气流路118的空气流量几乎不发生变动时的空气流量。由此，即使在因向加压空气流路112供给的空气的压力变动而测定出不同的吸嘴测定值L_n的情况下，根据上述式计算出的空气流量L也大体恒定。由此，能够使用计算出的空气流量L，适当地判断吸嘴60是否正常。

此外，通过调节器104来调整从压缩机152供给的空气的压力的工序是压力调整工序的一个例子。通过速度控制器156来调整调整时开放流量L_s的工序是流量调整工序的一个例子。将流量检查装置150的空气源从压缩机152变更为工厂空气源102的工序是空气源更换工序的一个例子。在空气源的变更后通过流量测定器108来测定空气源变更后开放流量L₀的工序是第一测定工序的一个例子。在空气源变更后开放流量测定后通过流量测定器108来测定吸嘴测定值L_n的工序是第二测定工序的一个例子。根据上述式而计算空气流量L的工序是推定流量计算工序的一个例子。

另外，本发明并非限定于上述实施例，能够通过基于本领域技术人员的知识而施加各种变更、改进后的各种样态进行实施。具体来说，例如，在上述实施例中，测定从吸嘴60的吸附管68吸引空气时的空气流量，但也能够测定向吸附管68吹入空气时的空气流量。

另外，在上述第一实施例中，使用流量检查装置100来推定吸嘴60的截面积，但也能够使用流量检查装置150来进行吸嘴60的推定。详细来说，在通过流量检查装置150对调整时开放流量进行调整之后，测定基准管120、122的空气流量，基于测定出的空气流量与基准管120、122的有效截面积，计算空气流量相对于基准管120、122的有效截面积的比例常数。并且，能够基于计算出的比例常数与吸嘴60的空气流量，计算吸嘴60的有效截面积。

另外，在上述实施例中，本发明的检查方法适用于吸附保持电子元件的吸嘴60的检查方法，但也能够适用于吸附保持各种对象物的吸嘴的检查方法。

附图标记说明

60：吸嘴

102：工厂空气源(第一空气源)

118：减压空气流路(空气流路)

120：基准管

122：基准管

152：压缩机(第二空气源)