检查吸嘴是否收纳于吸嘴收纳部的检查方法与流程

本发明涉及一种检查吸嘴是否收纳于吸嘴收纳部的检查方法。

背景技术：

在向电路基板装配电子元件的电子元件装配机中，由于使用与电子元件的形状、尺寸等相应的吸嘴，因此需要大量吸嘴。因此，使用能够收纳吸嘴的吸嘴托盘等，在收纳于吸嘴托盘的状态下对吸嘴进行管理。此时，需要检测吸嘴向吸嘴托盘等的收纳位置。因此，检查吸嘴是否收纳于吸嘴托盘等吸嘴收纳部。在下述专利文献中记载了利用反射光来检查吸嘴是否收纳于吸嘴收纳部的方法。

专利文献1：日本特开2009-283952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，能够在一定程度上判定吸嘴是否收纳于吸嘴收纳部。然而，在吸嘴收纳部的周边附着有水滴、灰尘等异物的情况下，反射光有时因该异物而无法向适当方向反射。在这样的情况下，即使吸嘴未收纳于吸嘴收纳部，也可能误判定为吸嘴收纳于吸嘴收纳部。本发明是鉴于上述的实际情况而作出的，本发明的课题在于，适当地判定吸嘴是否收纳于吸嘴收纳部。

为了解决上述课题，本申请的技术方案1所述的检查方法检查吸嘴是否收纳于吸嘴收纳部，上述检查方法的特征在于，该检查方法包括：判定工序，判定吸嘴是否收纳于上述吸嘴收纳部；空气喷出工序，在通过上述判定工序判定为吸嘴收纳于上述吸嘴收纳部的情况下，朝上述收纳部喷出空气；及再次判定工序，在通过上述空气喷出工序喷出空气之后，判定吸嘴是否收纳于上述吸嘴收纳部。

另外，在技术方案2所述的检查方法中，在技术方案1所述的检查方法的基础上，其特征在于，上述判定工序与上述再次判定工序分别是如下工序：拍摄上述吸嘴收纳部，基于通过拍摄获得的拍摄数据，判定吸嘴是否收纳于上述吸嘴收纳部。

另外，在技术方案3所述的检查方法中，在技术方案2所述的检查方法的基础上，其特征在于，上述吸嘴收纳部具有贯通孔，上述贯通孔沿上下方向贯通并且在收容有吸嘴时由该吸嘴堵塞，在上述贯通孔的下方设置反射部件，上述判定工序与上述再次判定工序分别是如下工序：在通过拍摄获得的拍摄数据不包含由上述反射部件形成的反射光的情况下，判定为吸嘴收纳于上述吸嘴收纳部，在通过拍摄获得的拍摄数据包含由上述反射部件形成的反射光的情况下，判定为吸嘴未收纳于上述吸嘴收纳部。

另外，在技术方案4所述的检查方法中，在技术方案2所述的检查方法的基础上，其特征在于，上述判定工序与上述再次判定工序分别是如下工序：在通过拍摄获得的拍摄数据包含标记于吸嘴的识别标记的情况下，判定为吸嘴收纳于上述吸嘴收纳部，在通过拍摄获得的拍摄数据不包含上述识别标记的情况下，判定为吸嘴未收纳于上述吸嘴收纳部。

发明效果

在本申请的技术方案1所述的检查方法中，在判定为吸嘴收纳于吸嘴收纳部的情况下，朝收纳部喷出空气。并且，在喷出空气之后，再次判定吸嘴有无收纳于吸嘴收纳部。即，在利用空气吹飞成为误判定的重要因素的异物之后，再次判定吸嘴有无收纳于吸嘴收纳部。由此，能够适当地判定吸嘴有无收纳于吸嘴收纳部。

另外，在本申请的技术方案2所述的检查方法中，对吸嘴收纳部进行拍摄，基于通过拍摄获得的拍摄数据，判定吸嘴有无收纳于吸嘴收纳部。由此，能够适当地判定吸嘴有无收纳于吸嘴收纳部。

另外，在本申请的技术方案3所述的检查方法中，吸嘴收纳部沿上下方向贯通，在吸嘴收纳部的下方设有反射部件。并且，在通过吸嘴收纳部的拍摄获得的拍摄数据不包含由反射部件形成的反射光的情况下，判定为吸嘴收纳于吸嘴收纳部。另一方面，在拍摄数据包含由反射部件形成的反射光的情况下，判定为吸嘴未收纳于吸嘴收纳部。在这样判定时，在反射部件附着有异物的情况下，反射光因异物而没有正反射，容易产生误判定。因此，在本方案所述的检查方法中，充分发挥通过空气的喷出来吹飞异物的效果。

另外，在本申请的技术方案4所述的检查方法中，在通过吸嘴收纳部的拍摄获得的拍摄数据包含标记于吸嘴的识别标记的情况下，判定为吸嘴收纳于吸嘴收纳部。另一方面，在拍摄数据不包含识别标记的情况下，判定为吸嘴未收纳于吸嘴收纳部。在这样判定时，在识别标记附着有异物的情况下，无法适当地读取识别标记，容易产生误判定。因此，在本方案所述的检查方法中，充分发挥通过空气的喷出来吹飞异物的效果。

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是表示吸嘴管理装置的内部构造的立体图。

图5是表示载置有吸嘴托盘的托盘移动装置的立体图。

图6是表示支撑于支撑臂的吸嘴托盘的剖视图。

图7是表示托盘收容装置的立体图。

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＞

图1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的并排方向称为X轴方向，将与该方向呈直角的水平的方向称为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及架在该框架部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以相互平行且沿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。在该凸缘部66的上表面标记有二维码71。二维码71是用于识别吸嘴60的固有信息的识别标记。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76。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76的吸嘴60的互换等。另外，吸嘴托盘76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76的吸嘴60的回收及吸嘴60向吸嘴托盘76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对保持于搬运装置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。

在装配机14中，如上述那样，将由带式供料器72供给来的电子元件通过吸嘴60进行吸附保持，将该电子元件装配在电路基板上。此时，存在吸嘴60附着焊料等异物的情况，在附着有异物的吸嘴60中，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76，在吸嘴管理装置中，进行收容于吸嘴托盘76的吸嘴60的清洗。以下，对吸嘴管理装置进行详细说明。

＜吸嘴管理装置的结构＞

如图3所示，吸嘴管理装置80呈大致立方体形状，在正面设有用于将吸嘴托盘76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76的门82。在该门82的上方配设有显示各种信息的面板86、用于进行信息等的输入的操作开关88等。

如图4所示，吸嘴管理装置80具有管理装置主体90、托盘收容装置92、吸嘴清洗装置94及吸嘴移载装置96。此外，图4是表示拆卸了吸嘴管理装置80的外壳部件的状态的立体图，示出吸嘴管理装置80的内部构造。

(a)管理装置主体

管理装置主体90由框架部100及架在该框架部100上的横梁部102构成。框架部100设为中空构造，在框架部100的上表面露出有托盘收容装置92的上端部的状态下，将托盘收容装置92配设在框架部100的内部。

(b)托盘收容装置

托盘收容装置92是收容图5所示的吸嘴托盘110的装置。在吸嘴托盘110上形成有多个载置孔112。如图6所示，载置孔112是阶梯形状的贯通孔，能够载置吸嘴60。详细来说，阶梯形状的载置孔112的台阶面114的内径稍大于吸嘴60的凸缘部66的外径，在该台阶面114上载置吸嘴60的凸缘部66。

托盘收容装置92是收容上述构造的吸嘴托盘110的装置。如图7所示，托盘收容装置92具有托盘移动装置130与托盘收容塔132，上述托盘移动装置130与托盘收容塔132配设为彼此相向。

托盘移动装置130由支撑臂134与臂移动机构136构成。支撑臂134大致呈U字型，开口的一侧的端部作为前端部发挥功能。即，支撑臂134的前端部延伸成两股。另外，支撑臂134的延伸成两股的前端部的间隔小于吸嘴托盘110的宽度。因此，如图5所示，在支撑臂134的上表面载置吸嘴托盘110。另外，如图7所示，在支撑臂134的下表面侧安装有反射板148。

臂移动机构136具有基座150、上部罩152、导轨154、螺旋机构156及滑动件158。导轨154配设为沿上下方向延伸，在下端部，固定于基座150。另外，在导轨154的上端部固定有上部罩152。螺旋机构156由螺杆162与螺母(省略图示)构成。在螺杆162的外周面形成有外螺纹(省略图示)，螺杆162以沿上下方向延伸的方式与导轨154平行配设。并且，螺杆162由基座150和上部罩152保持为能够绕该螺杆162的轴心旋转。此外，螺杆162通过电磁马达(省略图示)的驱动，可控制地绕轴心旋转。

另一方面，螺母与形成于螺杆162的外周面的外螺纹螺合，固定于滑动件158。在该滑动件158上形成有沿上下方向贯穿的贯通孔(省略图示)。并且，在该贯通孔中插入导轨154，滑动件158沿着导轨154移动。通过这样的构造，螺杆162通过电磁马达的驱动进行旋转，由此使滑动件158沿着导轨154向上下方向的任意位置移动。此外，托盘移动装置130的上端部在框架部100的上表面露出。因此，在支撑臂134通过螺旋机构156的工作上升至最高的情况下，如图4所示，在框架部100的上表面露出。即，支撑于支撑臂134的吸嘴托盘110在框架部100的上表面露出。

另外，在滑动件158的上表面，如图7所示，支撑臂134被配设为能够沿前后方向滑动。由此，支撑臂134相对于托盘收容塔132接近分离。此外，支撑臂134通过电磁马达(省略图示)的驱动向任意的位置滑动。

另外，在托盘收容塔132上形成有多个托盘收纳部170。多个托盘收纳部170沿上下方向并排配设，在各托盘收纳部170收纳吸嘴托盘110。

(c)吸嘴清洗装置

吸嘴清洗装置94是进行吸嘴60的清洗及干燥的装置，如图4所示，配设在框架部100的上表面。吸嘴清洗装置94具备清洗干燥机构180与清洗托盘移动机构182。清洗干燥机构180是在内部进行吸嘴60的清洗及干燥的机构。清洗托盘移动机构182是使清洗托盘186在清洗托盘186露出的露出位置(在图4中对清洗托盘186进行图示的位置)与清洗干燥机构180的内部之间移动的机构。此外，在清洗托盘186上形成有多个与吸嘴托盘110的载置孔112相同形状的载置孔188，在清洗托盘186上能够载置吸嘴60。

(d)吸嘴移载装置

吸嘴移载装置96是用于移载吸嘴60的装置，配设于横梁部102。吸嘴移载装置96具有移载头200与头移动装置202。在移载头200的下端面安装有朝向下方的状态的相机206、用于保持吸嘴60的保持卡盘208及朝向下方喷出空气的空气喷出器210。另外，头移动装置202是使移载头200在框架部100之上向前后方向、左右方向、上下方向移动的XYZ型的移动装置。

另外，在框架部100的上表面设有用于安设吸嘴托盘76的固定工作台212，在安设于固定工作台212的吸嘴托盘76、支撑于支撑臂134的吸嘴托盘110、位于露出位置的清洗托盘186之间移载吸嘴60。

(e)吸嘴管理装置中的吸嘴的管理

在上述构造的吸嘴管理装置80中，进行吸嘴60的清洗，将清洗后的吸嘴60收纳于托盘收容塔132。详细来说，作业者将搭载有吸嘴60的吸嘴托盘76安设于固定工作台212。并且，吸嘴移载装置96的保持卡盘208通过头移动装置202的工作向吸嘴托盘76的上方移动，搭载于吸嘴托盘76的吸嘴60由保持卡盘208保持。

当吸嘴60保持于保持卡盘208时，保持卡盘208通过头移动装置202的工作向清洗托盘移动机构182的露出位置的上方移动。此时，在清洗托盘移动机构182中，清洗托盘186通过清洗托盘移动机构182的工作向露出位置移动。并且，保持卡盘208向下方移动，将吸嘴60搭载于清洗托盘186。当吸嘴60向清洗托盘186的搭载结束时，清洗托盘186通过清洗托盘移动机构182的工作向清洗干燥机构180的内部移动。并且，在清洗干燥机构180的内部，进行吸嘴60的清洗及干燥。

当清洗干燥机构180对吸嘴60的清洗及干燥结束时，清洗托盘186通过清洗托盘移动机构182的工作向露出位置移动。并且，保持卡盘208通过头移动装置202的工作向清洗托盘186的上方移动，清洗后的吸嘴60由保持卡盘208保持。接着，保持卡盘208通过头移动装置202的工作向托盘移动装置130的上方移动。此时，在托盘移动装置130中，支撑吸嘴托盘110的支撑臂134通过螺旋机构156的工作移动至最上方。

并且，为了将保持于保持卡盘208的吸嘴60搭载于吸嘴托盘110的载置孔112，进行没有搭载吸嘴60的载置孔112的检测。即，判定在吸嘴托盘110的载置孔112中是否已经搭载有吸嘴60。详细来说，在支撑吸嘴托盘110的支撑臂134的下方，如上述那样，配设有反射板148。另外，吸嘴托盘110的载置孔112是贯通的。因此，如图6所示，在吸嘴托盘110的载置孔112中未载置吸嘴60的情况下，来自吸嘴托盘110的上方的照射光220经由载置孔112被反射板148反射。另一方面，在载置孔112中载置有吸嘴60的情况下，来自吸嘴托盘110的上方的照射光222被吸嘴60遮挡，不会被反射板148反射。因此，从上方利用相机206对支撑于支撑臂134的吸嘴托盘110进行拍摄，在吸嘴托盘110的载置孔112的拍摄数据包含反射光的情况下，能够判定为在载置孔112中未载置吸嘴60。另一方面，在载置孔112的拍摄数据不包含反射光的情况下，能够判定为在载置孔112中载置有吸嘴60。

但是，虽然搭载于吸嘴托盘110的吸嘴60在清洗干燥机构180中在清洗后进行干燥，但在清洗干燥机构180内，由于在搭载于清洗托盘186的状态下进行吸嘴60的干燥，因此可能在吸嘴60上附着有水分。因此，附着在吸嘴60的水向吸嘴托盘110落下，落下的水滴附着于反射板148，由于该水滴，可能无法适当地判定在载置孔112中是否载置有吸嘴60。

具体来说，如图6所示，在反射板148上附着水滴226，当朝着该水滴从吸嘴托盘110的上方照射光时，存在该照射光228被水滴226折射而不进行正反射的情况。在这样的情况下，即使没有在吸嘴托盘110的载置孔112中搭载吸嘴60，在载置孔112的拍摄数据中也不包含反射光。即，在吸嘴托盘110的载置孔112中未搭载吸嘴60的情况下，误判定为在载置孔112中搭载有吸嘴60。

鉴于上述情况，在基于载置孔112的拍摄数据判定为在载置孔112中搭载有吸嘴60的情况下，利用空气喷出器210，朝载置孔112喷出空气，之后，再次判定吸嘴60有无搭载于载置孔112。具体来说，在基于载置孔112的拍摄数据而判定为在载置孔112中搭载有吸嘴60的情况下，空气喷出器210通过头移动装置202的工作向判定对象的载置孔112的上方移动。接着，利用空气喷出器210，朝判定对象的载置孔112喷出空气。并且，利用相机206对吸嘴托盘110进行再次拍摄，基于其拍摄数据，再次判定吸嘴60有无搭载于载置孔112。即，在吹飞成为误判定的重要因素的水滴226之后，再次判定吸嘴60有无搭载于载置孔112。由此，能够适当地判定吸嘴60有无搭载于载置孔112。

按照上述顺序，当判定吸嘴60有无搭载于载置孔112时，将保持有吸嘴60的保持卡盘208通过头移动装置202的工作移动到判定为没有搭载吸嘴60的载置孔112的上方，向该载置孔112搭载吸嘴60。并且，当吸嘴60向吸嘴托盘110的搭载结束时，支撑该吸嘴托盘110的支撑臂134通过螺旋机构156的工作而下降。此时，支撑臂134下降至使支撑于支撑臂134的吸嘴托盘110与收纳对象的托盘收纳部170相向。并且，支撑臂134向与托盘收容塔132接近的方向移动。由此，将支撑于支撑臂134的吸嘴托盘110收容于收纳对象的托盘收纳部170。

此外，吸嘴60是吸嘴的一个例子。二维码71是识别标记的一个例子。载置孔112是吸嘴收纳部的一个例子。反射板148是反射部件的一个例子。另外，基于由相机206拍摄到的拍摄数据来判定吸嘴60有无搭载于载置孔112的工序是判定工序的一个例子。在判定为吸嘴60未搭载于载置孔112之后利用空气喷出器210朝载置孔112喷出空气的工序是空气喷出工序的一个例子。在朝载置孔112喷出空气之后基于由相机206拍摄到的拍摄数据而再次判定吸嘴60有无搭载于载置孔112的工序是再次判定工序的一个例子。

另外，本发明并不限定于上述实施例，能够通过基于本领域技术人员的知识实施各种变更、改进而得到的各种方式来实施。具体来说，例如，在上述实施例中，利用由反射板148形成的反射光来判定吸嘴60有无搭载于载置孔112，但也能够利用标记于吸嘴60的识别标记来判定吸嘴60有无搭载于载置孔112。

具体来说，利用相机206来拍摄吸嘴托盘110的载置孔112，判断在拍摄数据中是否包含与吸嘴60的二维码71相关的数据。并且，在拍摄数据包含与吸嘴60的二维码71相关的数据的情况下，判断为吸嘴60搭载于载置孔112，在拍摄数据不包含与吸嘴60的二维码71相关的数据的情况下，判断为吸嘴60未搭载于载置孔112。此时，在判断为吸嘴60未搭载于载置孔112的情况下，利用空气喷出器210，朝载置孔112喷出空气。并且，在空气喷出后，利用相机206来拍摄吸嘴托盘110的载置孔112，判断在拍摄数据中是否包括与吸嘴60的二维码71相关的数据。由此，能够在吹飞成为误判定的重要因素的灰尘、水滴等之后适当地判定吸嘴60有无搭载于载置孔112。

另外，在上述实施例中，使用相机206的拍摄数据来判定吸嘴60有无搭载于载置孔112，但也能够使用光学系统的传感器来判定吸嘴60有无搭载于载置孔112。具体来说，例如，在利用距离传感器测定出传感器的配设位置与载置孔112之间的距离的情况下，在载置孔112中搭载有吸嘴60的情况下的测定距离短于在载置孔112中未搭载吸嘴60的情况下的测定距离。利用该情况，能够判定吸嘴60有无搭载于载置孔112。

另外，在上述实施例中，在吸嘴管理装置80中检查吸嘴60有无搭载于吸嘴托盘110，但也能够在装配机14中检查吸嘴60有无搭载于吸嘴托盘76。

附图标记说明

60：吸嘴

71：二维码(识别标记)

112：载置孔(吸嘴收纳部)

148：反射板(反射部件)