(57)【要約】【課題】軽量化された電子部品保持部材を使用する場合にも、所望の実装精度を達成することが可能な電子部品実装装置を提供する。【解決手段】実装ヘッド４は、電子部品を吸着する吸着ノズル３が先端側に設けられた少なくとも１つの昇降軸３を有している。吸着ノズル３の作動流体を駆動するポンプと、昇降軸３の先端側に設けられた流体通路とがチューブ１８により接続されている。チューブ１８は、回転継手１３を介して流体通路と連絡されている。そして、昇降軸３は、回転継手１３の装着箇所の軸方向の両側にて支持部により回動可能且つ軸方向に移動可能に支持されている。【選択図】図１
2010062293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を吸着する吸着ノズルが先端側に設けられた少なくとも１つの軸状の電子部品保持部材を有する実装ヘッドと、
前記吸着ノズルを進退させるように、前記保持部材を軸方向に駆動する軸方向駆動機構と、
前記保持部材を軸回りに回動させる回動機構と、
前記吸着ノズルにより前記電子部品を吸着し、該吸着された電子部品を前記基板上に実装させるように、前記実装ヘッドを移動する実装ヘッド移動機構と、
前記保持部材を回動可能且つ前記軸方向に移動可能に支持する支持部と、
前記吸着ノズルの作動流体を駆動する流体駆動源と、
前記保持部材の先端側の内部に設けられ、一端が前記吸着ノズルにて開口し他端が前記保持部材の周面にて開口する、前記作動流体を流通させる流体通路と、
前記支持部に設けられ、前記流体駆動源と前記流体通路との間の前記作動流体の移動を中継する中継路と、
前記中継路と前記流体通路とを接続するチューブと、
前記保持部材に回動自在に装着され、前記流体通路の他端の開口を介して前記流体通路と前記チューブとを連絡する連絡路を有する回転継手とを備え、
前記保持部材が、前記回転継手の装着箇所の前記軸方向の両側にて前記支持部により回動可能且つ前記軸方向に移動可能に支持される電子部品実装装置。
【請求項２】
電子部品を吸着する吸着ノズルが先端側に設けられた少なくとも１つの軸状の電子部品保持部材を有する実装ヘッドと、
前記吸着ノズルを進退させるように、前記保持部材を軸方向に駆動する軸方向駆動機構と、
前記保持部材を軸回りに回動させる回動機構と、
前記吸着ノズルにより前記電子部品を吸着し、該吸着された電子部品を前記基板上に実装させるように、前記実装ヘッドを移動する実装ヘッド移動機構と、
前記保持部材を回動可能且つ前記軸方向に移動可能に支持する支持部と、
前記保持部材が挿通される中空部を有し、前記保持部材を前記軸方向に移動可能に保持するとともに、前記支持部に回動可能に取り付けられたスリーブと、
前記吸着ノズルの作動流体を駆動する流体駆動源と、
前記保持部材の先端側の内部に設けられ、一端が前記吸着ノズルにて開口し他端が前記保持部材の周面にて開口する、前記作動流体を流通させる流体通路と、
前記支持部に設けられ、前記流体駆動源と前記流体通路との間の前記作動流体の移動を中継する中継路とを備え、
前記スリーブに、前記流体通路の他端の開口を介して前記流体通路と前記中継路とを連絡する連絡路が設けられ、
前記スリーブが、前記連絡路の前記軸方向の両側にて前記支持部に回動可能に支持されている電子部品実装装置。
【請求項３】
前記中継路に、前記作動流体を濾過するフィルタが設けられている請求項１または２記載の電子部品実装装置。
【請求項４】
前記実装ヘッドが複数の前記保持部材を有し、前記保持部材は、前記実装ヘッドに、互いに平行に、少なくとも１つの列をなすように設けられている請求項１〜３のいずれかに記載の電子部品実装装置。
【請求項５】
前記吸着ノズルにより吸着された電子部品が実装される基板を直線的に搬送する搬送手段を備え、
前記保持部材が複数の前記列をなすように前記実装ヘッドに設けられており、
前記保持部材が前記列に並ぶ方向と、前記搬送手段による前記基板の搬送方向とが略同一であり、
前記複数の列は、前記基板の搬送方向と略垂直な方向に互いに平行に並んでいる請求項４記載の電子部品実装装置。
【請求項６】
前記軸方向駆動機構が、エアシリンダから構成される請求項１〜５のいずれかに記載の電子部品実装装置。
【請求項７】
前記軸方向駆動機構が、リニアモータもしくはボイスコイルモータから構成される請求項１〜５のいずれかに記載の電子部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品実装装置に関し、さらに詳しくは、吸着ノズルにより電子部品を吸着して基板に実装する実装ヘッドを備えた電子部品実装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品を基板に実装する電子部品実装装置は、パーツフィーダーに置かれた電子部品を実装ヘッドによりピックアップし、それを基板上へ移送し、基板上の定められた位置に電子部品を実装するように構成されている。電子部品をピックアップする方法は、吸着ノズルにより真空吸着する方法が広く用いられている。
【０００３】
このような電子部品実装装置においては、市場の要望に応えるべく、電子部品や回路基板はますます小型化されており、回路基板に電子部品を高密度且つ高精度に実装を行えるようにすることがますます重要になってきている。その一方で、電子回路の製造コストを削減するために、電子部品の回路基板への実装に要する時間を短縮化することが求められている。
【０００４】
図９および図１０に、従来の電子部品実装装置の一例を示す（特許文献１参照）。この実装ヘッドは、吸着ノズル７１が先端に装着された昇降軸７２が、支持部７３に設けられた図示しない駆動機構により軸方向に昇降される。昇降軸７２の内部には吸着ノズル７１の作動流体の流体通路７２ａが形成されている。また、支持部７３には、図示しないポンプと接続される上記作動流体の中継路が設けられている。そして、支持部７３の中継路と昇降軸７２の流体通路７２ａとは、チューブ７４を介して連通されている。
【０００５】
また、チューブ７４の内部には、作動流体を濾過するように、球状のエアフィルタ７５が詰められている。このように、エアフィルタ７５をチューブ７４の内部に設けるものとすることによって、エアフィルタを設けるためのスペースが省略されている。
ここで、図９は、昇降軸７２が駆動機構により最上位まで上昇された状態を示し、図１０は、昇降軸７２が駆動機構により最下位まで下降された状態を示している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２１８２０号公報
【特許文献２】特開平２−１７４２９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したとおり、従来の電子部品実装装置においては、昇降軸の先端に設けられた吸着ノズルの作動流体を流通させる流体通路が、昇降軸の全長に亘って設けられるのではなく、昇降軸の先端側にのみ設けられている。そして、その流体通路は、フレキシブルなチューブを介して中継路と接続されている場合が多い。
これは、電子部品の実装速度を向上させるためには、実装ヘッドに複数の吸着ノズルを備えさせる必要があり、また、電子部品の精密な実装を行うためには、吸着ノズルを軸回りに回動可能に構成する必要があることに起因している。
【０００８】
すなわち、図１１に示すように、昇降軸７２Ｇの全長に亘って作動流体の流体通路７２ａを設けた場合には（特許文献２参照）、昇降軸を昇降させる機構、および昇降軸を回動させる機構が複雑なものとなる。したがって、実装ヘッドの昇降軸が一本のみであればよいが、複数の昇降軸を備えた実装ヘッドを実現しようとすると、作動流体が昇降軸の全長に亘って設けられている場合には、そのような機構を実現することが非常に困難となるからである。
【０００９】
また、昇降軸７２Ｇを全長に亘って中空とすると、昇降軸７２Ｇの強度も小さなものとなってしまう。実装速度を向上させるためには昇降軸を軽量化して、高速動作化を達成することが必須であり、近年、昇降軸はますます細くされている。このため、中空部分（流体通路）を昇降軸の全長に亘って形成すると昇降軸の強度が著しく低下し、昇降に伴う先端位置のぶれが大きなものとなってしまう。したがって、昇降軸の中空部分は、先端側のできるだけ短い部分とすることが望ましい。一方、中空部分が短くなればなるほど、チューブの接続位置が昇降軸の先端に近づくことになり、この結果、チューブから昇降軸に加わる力による先端位置のぶれが大きなものとなってしまう。
【００１０】
すなわち、図１０に示すように、昇降軸７２が最下位まで下降されたときにはチューブ７４を伸ばす方向の力Ｆが昇降軸７２とチューブ７４との間に働き、図９に示すように、昇降軸７２が最上位まで上昇された状態ではチューブ７４は横方向に張り出した状態となる。このように、昇降軸７２の昇降に伴ってチューブ７４から昇降軸７２に働く横方向の力は変化する。したがって、昇降軸７２の強度が小さいと、昇降軸７２の昇降に伴って吸着ノズル７１の位置が横方向にぶれる。以上要するに、実装速度を向上させるために昇降軸（電子部品保持部材）を軽量化すると、所望の実装精度を達成することは困難となる。
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、軽量化された電子部品保持部材を使用する場合にも、所望の実装精度を達成することが可能な電子部品実装装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の電子部品実装装置は、電子部品を吸着する吸着ノズルが先端側に設けられた少なくとも１つの軸状の電子部品保持部材を有する実装ヘッドと、
前記吸着ノズルを進退させるように、前記保持部材を軸方向に駆動する軸方向駆動機構と、
前記保持部材を軸回りに回動させる回動機構と、
前記吸着ノズルにより前記電子部品を吸着し、該吸着された電子部品を前記基板上に実装させるように、前記実装ヘッドを移動する実装ヘッド移動機構と、
前記保持部材を回動可能且つ前記軸方向に移動可能に支持する支持部と、
前記吸着ノズルの作動流体を駆動する流体駆動源と、
前記保持部材の先端側の内部に設けられ、一端が前記吸着ノズルにて開口し他端が前記保持部材の周面にて開口する、前記作動流体を流通させる流体通路と、
前記支持部に設けられ、前記流体駆動源と前記流体通路との間の前記作動流体の移動を中継する中継路と、
前記中継路と前記流体通路とを接続するチューブと、
前記保持部材に回動自在に装着され、前記流体通路の他端の開口を介して前記流体通路と前記チューブとを連絡する連絡路を有する回転継手とを備え、
前記保持部材が、前記回転継手の装着箇所の前記軸方向の両側にて前記支持部により回動可能且つ前記軸方向に移動可能に支持される。
【００１３】
また、上記目的を達成するために、本発明の電子部品実装装置は、電子部品を吸着する吸着ノズルが先端側に設けられた少なくとも１つの軸状の電子部品保持部材を有する実装ヘッドと、
前記吸着ノズルを進退させるように、前記保持部材を軸方向に駆動する軸方向駆動機構と、
前記保持部材を軸回りに回動させる回動機構と、
前記吸着ノズルにより前記電子部品を吸着し、該吸着された電子部品を前記基板上に実装させるように、前記実装ヘッドを移動する実装ヘッド移動機構と、
前記保持部材を回動可能且つ前記軸方向に移動可能に支持する支持部と、
前記保持部材が挿通される中空部を有し、前記保持部材を前記軸方向に移動可能に保持するとともに、前記支持部に回動可能に取り付けられたスリーブと、
前記吸着ノズルの作動流体を駆動する流体駆動源と、
前記保持部材の先端側の内部に設けられ、一端が前記吸着ノズルにて開口し他端が前記保持部材の周面にて開口する、前記作動流体を流通させる流体通路と、
前記支持部に設けられ、前記流体駆動源と前記流体通路との間の前記作動流体の移動を中継する中継路とを備え、
前記スリーブに、前記流体通路の他端の開口を介して前記流体通路と前記中継路とを連絡する連絡路が設けられており、
前記スリーブが、前記連絡路の前記軸方向の両側にて前記支持部に回動可能に支持されている。
【００１４】
ここで、電子部品実装装置は、前記中継路に、前記作動流体を濾過するフィルタが設けられているのが好ましい。
また、前記実装ヘッドが複数の前記保持部材を有し、前記保持部材は、前記実装ヘッドに、互いに平行に、少なくとも１つの列をなすように設けられているのも好ましい。
【００１５】
また、前記吸着ノズルにより吸着された電子部品が実装される基板を直線的に搬送する搬送手段を備え、
前記保持部材が複数の前記列をなすように前記実装ヘッドに設けられており、
前記保持部材が前記列に並ぶ方向と、前記搬送手段による前記基板の搬送方向とが略同一であり、
前記複数の列は、前記基板の搬送方向と略垂直な方向に互いに平行に並んでいるのも好ましい。
【００１６】
また、前記軸方向駆動機構が、エアシリンダから構成されるのも好ましい。また、前記軸方向駆動機構が、リニアモータもしくはボイスコイルモータから構成されるのも好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電子部品保持部材の先端側に設けられた流体通路とチューブとを接続するように回転継手が上記保持部材に装着され、上記保持部材が回転継手の装着位置の軸方向の両側にて支持部によりに軸方向に移動可能且つ軸回りに回動可能に支持される。これにより、保持部材を軸方向に駆動したときに、保持部材の先端が軸方向と垂直な方向に変位する保持部材先端のぶれを抑制することが可能となる。したがって、電子部品の基板への実装精度を向上させることができる。
【００１８】
また、本発明の別の形態によれば、保持部材を、ボールスプライン等を使用して軸方向に移動可能且つ軸回りに回動可能に支持させる場合に、保持部材を軸方向に移動可能に保持するスリーブに吸着ノズルの作動流体の連絡路が設けられ、そのスリーブが上記連絡路の軸方向の両側にて回動可能に支持部により支持される。これにより、保持部材を軸方向に駆動したときに保持部材の先端が軸方向と垂直な方向にぶれるのを抑制することが可能となる。したがって、電子部品の基板への実装精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
〈実施の形態１〉
図１は、本発明の実施の形態１に係る電子部品実装装置の実装ヘッドの構成を模式的に示す断面図である。
電子部品実装装置は、電子部品を吸着する吸着ノズル２が先端に設けられた昇降軸３を有する実装ヘッド４を備えている。昇降軸３は、図１に示すように、１つの実装ヘッド４に複数本設けることができる。図１は、昇降軸３を、互いに平行に２列に並べて設けた実装ヘッド４を、昇降軸３が列に並ぶ方向の延長線上から見た断面図である。ここで、１列当たりの昇降軸３の本数は例えば８本とすることができ、この場合には、合計１６（＝８×２）本の昇降軸３が実装ヘッド４に設けられることになる。
【００２０】
また、電子部品実装装置は、図２に示すように、実装ヘッド４を水平２軸方向に移動するＸ軸移動機構２９ＡおよびＹ軸移動機構２９Ｂを備えている。実装ヘッド４は、パーツフィーダー２６ａを並設してなる部品供給部２６により供給される図示しない電子部品を吸着ノズル２により吸着し、それを基板搬送路２７に載置された基板２８まで搬送して基板２８上の所定位置に実装するように、Ｘ軸移動機構２９ＡおよびＹ軸移動機構２９Ｂにより移動される。ここで、昇降軸３は、パーツフィーダー２６ａが並設される間隔と等しい間隔もしくはその整数倍の間隔で上記列をなすように並び、その列がパーツフィーダー２６ａの長手方向と同じ方向に並んで２列となっている。なお、Ｘ軸移動機構２９ＡおよびＹ軸移動機構２９Ｂに加えて、実装ヘッド４を鉛直上下方向に移動する図示しないＺ軸移動機構を備えさせることもできる。
【００２１】
また、昇降軸３は、電子部品を吸着・実装するために、吸着ノズル２を、電子部品を基板に実装する実装位置と最退避位置との間で進退させるように、エアシリンダ５および上下駆動機構７により軸方向（図示例では、鉛直上下方向）に移動される。ここで、実装位置は、昇降軸３がエアシリンダ５により最下位まで移動された後、上下駆動機構７により移動されて、吸着ノズル２により吸着された電子部品を基板に実装するときの吸着ノズル２の位置と対応し、最退避位置は、昇降軸３がエアシリンダ５および上下駆動機構７により最上位まで移動されたときの吸着ノズル２の位置と対応している。
【００２２】
エアシリンダ５は、それぞれの昇降軸３に対応して設けられる。そして、図示しない制御部の制御により、吸着ノズル２により電子部品を吸着・実装する１または複数の昇降軸３に対応するエアシリンダ５のみが昇降軸３を下降させるように動作する。それ以外の昇降軸３に対応するエアシリンダ５は、昇降軸３を上方で保持するように動作する。
【００２３】
上下駆動機構７は、エアシリンダ５により下降された昇降軸３の吸着ノズル２により部品供給部２６において電子部品を吸着し、吸着された電子部品を基板２８に実装させるように、全ての昇降軸３を一括して上下動させる。より詳細には、上下駆動機構７は、実装ヘッド４全体を支持する架台１０に設けられたリニアガイド７ａと、全てのエアシリンダ５を支持するシリンダ支持部材６と、シリンダ支持部材６が取り付けられるスライダ７ｂと、スライダ７ｂをリニアガイド７ａに沿って上下方向に駆動する図示しない上下駆動モータとから構成される。スライダ７ｂを上下動させる駆動方式としては、上下駆動モータの出力軸により正逆回転駆動されるクランク機構によりスライダ７ｂを上下動することが考えられる。
【００２４】
また、昇降軸３は、エアシリンダ５の図示しないピストンとピストンロッド（伝達部材）３４を介して接続されている。ピストンロッド３４は、昇降軸３と同軸に配され、上端側が上記ピストンと直接的に連結され、下端側が継手（連結部）４０により昇降軸３の上端側と回転自在に連結されている。
【００２５】
次に、昇降軸３を回動可能且つ軸方向に移動可能に支持する支持機構を説明する。昇降軸３は、架台１０に図示しない固定用部材により固定された支持部８により、上下の２箇所に設けられたボールスプライン９Ａ、９Ｂを介して軸方向に移動自在に支持されている。
上側のボールスプライン９Ａおよび下側のボールスプライン９Ｂは、それぞれ、昇降軸３が挿通されるスリーブ９ａおよび９ｂを有している。両スリーブ９ａおよび９ｂは、支持部８の上下に設けられた軸挿通孔８ａに挿通された状態で、それぞれラジアル軸受１１Ａおよび１１Ｂにより回動自在に支持されている。また、上側のボールスプライン９Ａのスリーブ９ａは、回動機構１２により昇降軸３の軸回りに回動される。また、両スリーブ９ａ、９ｂの内側には、昇降軸３の周面に形成された図示しないスプライン溝と係合する複数の球体が保持されており、回動機構１２により上側のボールスプライン９Ａのスリーブ９ａが回転されるのに伴って昇降軸３および下側のボールスプライン９Ｂのスリーブ９ｂも回転する。これにより、吸着ノズル２に吸着された電子部品の姿勢を調節することができる。
【００２６】
回動機構１２は、水平横向きに突出する歯列３５ａが両側に設けられたラック３５と、スリーブ９ａに同軸に外装されるピニオンギア１２ｂと、ラック３５を水平方向に駆動する図示しないラック駆動モータとから構成される。２列に並ぶ全ての昇降軸３のピニオンギア１２ｂは、ラック３５の両側に形成された歯列３５ａのいずれかと噛合しており、ラック３５が長手方向に移動することにより全ての昇降軸３が回動される。
【００２７】
次に、図３を参照して、吸着ノズル２の作動流体の流通経路について説明する。図３に示すように、昇降軸３の吸着ノズル２近傍における内部には吸着ノズル２の作動流体を流通させる流体通路３ｄが形成されている。流体通路３ｄは、一端が吸着ノズル２の先端部において開口するとともに、他端が昇降軸３の周面開口部３ｅに開口している。
【００２８】
昇降軸３の周面開口部３ｅと対応する部位には、流体通路３ｄと連通する連絡路１３ａを有する回転継手１３が外装されている。回転継手１３は、上下方向に貫通するように設けられた挿通孔１３ｂに挿通された昇降軸３に、ラジアル軸受１１Ｃおよび１１Ｄを介して取り付けられている。また、回転継手１３は、支持部８に設けられたレール３３（図１参照）と係合して、その回転が阻止され且つ上下の移動がガイドされている。
【００２９】
また、回転継手１３の挿通孔１３ｂの内部には、流体通路３ｄの周面開口部３ｅと対応する位置に円筒状の凹部１３ｃが設けられており、連絡路１３ａの一端は、凹部１３ｃに開口している。つまり、流体通路３ｄと連絡路１３ａとは凹部１３ｃを介して連通している。
また、凹部１３ｃの軸方向の両端部には、凹部１３ｃと外部との気密性を保つように、リング状のパッキン１４Ａ、１４Ｂが嵌装されている。なお、そのようなパッキンとして、横断面がＹ字形、Ｕ字形等の様々なパッキンを使用することができる。
また、連絡路１３ａの他端は、回転継手１３の側面に設けられたチューブ継手１５の中空部１５ａを介して、チューブ継手１５の円筒状の第１嵌合部１５ｂの先端部において開口している。
【００３０】
ここで、第１嵌合部１５ｂは、回転継手１３の側方に突出するように設けられたチューブ継手１５の基部１５ｃから下方、つまり吸着ノズル２を進出させるときの昇降軸３の移動方向と同じ方向に突出するよう形成されている。また、チューブ継手１５の基部１５ｃは、２列に並ぶ各昇降軸３に、列の外側に向かって突出するように回転継手１３の側面に設けられている。なお、第１嵌合部１５ｂは、実施の形態１では、回転継手１３の側方に設けられているが、これに限定するものではなく、吸着ノズル２を進出させるときの昇降軸３の移動方向、すなわち、重力方向もしくは、重力斜め方向に突出するように形成されていれば、第１嵌合部１５ｂは、回転継手１３の下面や上部に設けられていてもよい。
【００３１】
また、図４に示すように、支持部８の外側部８ｂには、吸着ノズル２のそれぞれと対応してバルブ８ｉが配置されており、バルブ８ｉと接続された配管１６を介して吸着ノズル２の駆動源である図示しない真空ポンプと接続された中継路８ｃが設けられている。中継路８ｃの途中にはエアフィルタ１７が挿入されるエアフィルタ挿入孔８ｄが設けられている。いずれかの吸着ノズル２により電子部品を吸着する場合には、対応するバルブ８ｉをオンすることで、当該吸着ノズル２により電子部品を吸着把持することができる。
【００３２】
さらに、外側部８ｂの下面には円筒状の第２嵌合部８ｆが鉛直下方、すなわち吸着ノズル２の進出方向との角度が約３０度（度数法）となる方向に突設されている。第２嵌合部８ｆは、第１嵌合部１５ｂよりも上方、つまり吸着ノズル２の退避方向に位置している。また、第２嵌合部８ｆの中心軸と第１嵌合部１５ｂの中心軸は同一平面に位置し、第２嵌合部８ｆは、第１嵌合部１５ｂのほぼ真上の第１嵌合部１５ｂよりも若干、昇降軸３が並ぶ２列の外側に位置するように設けられている。そして、中継路８ｃは、第２嵌合部８ｆの中空部８ｇを介して第２嵌合部８ｆの先端部において開口しており、支持部８の中継路８ｃと回転継手１３の連絡路１３ａとは、チューブ１８を介して連通している。
【００３３】
ここで、昇降軸３に回転継手１３が装着される位置は、図１に示すように、上側のボールスプライン９Ａと下側のボールスプライン９Ｂとの間に設定されている。したがって、昇降軸３がエアシリンダ５および上下駆動機構７により軸方向に移動されたときに、昇降軸３にチューブ１８からの横方向（軸方向に垂直な方向）の力が加わったとしても、力の加わる位置が上側のボールスプライン９Ａと下側のボールスプライン９Ｂとの間となるので、吸着ノズル２の先端の位置が横方向にぶれるのを防止することができる。
【００３４】
また、回転継手１３が、上側のボールスプライン９Ａと下側のボールスプライン９Ｂとの間で昇降軸３に装着されることから、下側のボールスプライン９Ｂよりも下側の昇降軸３の長さ、つまり片持ち支持される昇降軸３の長さを最小限度の長さに抑えることができる。これにより、吸着ノズル２の横方向（昇降軸３の軸方向と垂直な方向）のぶれをより小さくすることができ、電子部品の実装精度を向上させることができる。
【００３５】
ここで、チューブ１８は、吸着ノズル２の進出方向、つまり鉛直下方もしくは略鉛直下方に向かって凸に湾曲する冗長部１８ａ（図３参照）を形成するように、第１嵌合部１５ｂに一端部が嵌合され、第２嵌合部８ｆに他端部が嵌合される。冗長部１８ａの大きさ、つまりチューブ１８の長さは、昇降軸３を最下位まで下降させたときにもチューブ１８から回転継手１３に掛かる力が大きくならず、且つ昇降軸３を最上位まで上昇させたときにチューブ１８が横方向に大きく張り出さない範囲で調節される。ここで、第２嵌合部８ｆは、例えば吸着ノズル２の進出方向との角度が６０度以内となる方向に突設されるのが好ましい。
【００３６】
なお、実施の形態１では、第２嵌合部８ｆは、外側部８ｂの下面に位置しているがこれに限定するものではなく、外側部８ｂの側方であってもよい。また、第２嵌合部８ｆは鉛直下方、すなわち吸着ノズル２の進出方向との角度が約３０度（度数法）となる方向に突設されているが、これに限定するものではなく、重力方向もしくは、重力斜め方向に突設されていればよい。
【００３７】
このように、本実施の形態１の電子部品実装装置においては、吸着ノズル２の進出方向と略同一の方向に凸に湾曲する必要十分な大きさの冗長部１８ａを形成するように、吸着ノズル２の進出方向と略同一の方向に突設された第１嵌合部と、この第１嵌合部との角度が約３０度の方向に突設された第２嵌合部とに、チューブ１８の両端部が嵌合されている。これにより、吸着ノズル２を進退させるように昇降軸３を昇降させても、チューブ１８から第１嵌合部１５ｂに働く力の大きさ、および方向は殆ど変化しない。したがって、昇降軸３を昇降させたときに昇降軸３がチューブ１８から力を受けて撓むなどして、電子部品の実装精度が低下するのを防止することができる。なお、チューブ１８の形状は、上記実施の形態１に限定するものではなく、吸着ノズル２が先端に設けられた昇降軸３とともに移動する回転継手１３が上下方向、すなわち吸着ノズル２の進退方向に移動したときにも略相似形状を保つ、吸着ノズル２の進出方向と略同じ方向に凸に湾曲した冗長部が形成されるものであれば、どのようなものであってもよい。
【００３８】
また、昇降軸３が最上位まで移動して、冗長部１８ａのサイズが最大となるときにも、そのサイズの変動はほとんどが吸着ノズル２の進出方向（昇降軸３の軸方向）に起こり、横方向（昇降軸３の径方向）には冗長部１８ａが広がらないために、実装ヘッド４のコンパクト化が容易となる。吸着ノズル２の進出方向のスペースは、昇降軸３を昇降させるために元々確保する必要があるスペースであり、その方向に冗長部１８ａのサイズが変動しても新たにスペースを確保する必要は生じない。これに対して、横方向に冗長部１８ａのサイズが変動すると、そのためのスペースを特に確保する必要が生じる。したがって、冗長部１８ａの横方向のサイズの変動が小さい本発明の構成によれば、実装ヘッド４をコンパクト化することも容易となる。
【００３９】
また、チューブ１８から回転継手１３に働く力も、冗長部１８ａのサイズの変動によりほとんど吸収されるために、可動部である回転継手１３に余分な力が掛からなくなる。その結果、回転継手１３の寿命が短くなるのを防止することも可能となる。また、チューブ１８自体の耐久性も向上する。
【００４０】
次に、エアフィルタを説明する。図４に示すように、エアフィルタ１７は、丸棒状のフィルタ本体１７ａと、その長手方向に延設された把持部１７ｂとから構成されている。フィルタ本体１７ａは、内部に多数の微細な空隙を有する燒結金属などの多孔質材料から構成されており、把持部１７ｂを把持し、フィルタ本体１７ａを先にして、長い丸孔からなるエアフィルタ挿入孔８ｄにエアフィルタ１７を挿入することにより中継路８ｃの途中にエアフィルタ１７が介在される。
【００４１】
また、把持部１７ｂには、環状の凹部１７ｃが設けられており、これと対応する部位のエアフィルタ挿入孔８ｄの隔壁に、止め部材装着孔８ｈが設けられている。止め部材装着孔８ｈには、凹部１７ｃと先端が係合するように図示しない付勢部材に付勢された短釘状の止め部材１９が装着される。エアフィルタ１７がエアフィルタ挿入孔８ｄに装着された場合には、密閉状態を保つことができる。これにより、バルブ８ｉをオンすることで、連通した中継路８ｃ、フィルタ本体１７ａ、中空部８ｇ、チューブ１８、中空部１５ａ、連絡路１３ａ、および流体通路３ｄ等を通して吸着ノズル２の先端に設けられた孔より真空吸引して、電子部品を吸着すべき吸着ノズル２により、電子部品を吸着把持できるようになっている。この構成によれば、止め部材１９のつまみ部１９ａを把持して、止め部材１９を止め部材装着孔８ｈから引き出す方向に引っ張った状態で、エアフィルタ１７をエアフィルタ挿入孔８ｄに対して抜き差しする簡単な操作で、エアフィルタ１７を着脱することができる。したがって、エアフィルタ１７のメンテナンスが非常に容易となる。
【００４２】
ここで、フィルタ本体１７ａの直径は例えば５ｍｍ、長さは例えば３０ｍｍとすることができる。エアフィルタ挿入孔８ｄは、そのフィルタ本体１７ａに対応する丸孔であり、そのような丸孔を支持部８に穿設するだけで、エアフィルタ１７の取り付けスペースを確保することができる。したがって、実装ヘッド４のコンパクト化をさらに容易にすることができる。
【００４３】
〈実施の形態２〉
次に、図５を参照して本発明の実施の形態２を説明する。実施の形態２は、実施の形態１を改変したものであり、以下、実施の形態１とは異なる部分のみを説明し、同一の部分は説明を省略する。
【００４４】
図５に示すように、実施の形態２においては、昇降軸３を個別に昇降させる軸方向の駆動機構に、実施の形態１のエアシリンダ５に代えて、リニアモータ３０が使用されている。リニアモータ３０は、両端が閉塞された円筒状の筐体３０ａ、および筐体３０ａの周壁内部に固定された固定電磁石３０ｂを含んでいる。
【００４５】
固定電磁石３０ｂは、複数の電磁石を軸方向（図の上下方向に）に等ピッチで並べて構成されており、軸方向に隣り合う電磁石は磁極が逆極性となるように通電される。個々の電磁石は、図示しないリニアモータドライバにより所定時間毎に磁極の切り替えが行われる。また、固定電磁石３０ｂの中空部には、下端部が継手４０を介して昇降軸３の上端部と接続されたロッド（伝達部材）３４Ｇが挿通されている。ロッド３４Ｇの固定電磁石３０ｂと対応する箇所には、所定範囲に亘ってＳ極およびＮ極が交互に並ぶように、上記固定電磁石３０ｂにおける個々の電磁石の配設ピッチと等しいピッチで図示しない永久磁石が設けられている。
【００４６】
ロッド３４Ｇは、所定時間毎に磁極が切り替わる固定電磁石３０ｂの磁場と、上記所定範囲に設けられた永久磁石の磁場との間の吸引・反発力によって軸方向に駆動される。また、ロッド３４Ｇは、図示しないリニア・エンコーダにより上下方向の位置が検出され、その検出位置に関する情報は、図示しない制御部に入力される。また、筐体３０ａ内部のロッド３４Ｇの所定位置には止め板３０ｃが装着されている。止め板３０ｃと筐体３０ａの下端壁３０ｄとの間にスプリング３０ｅが介装されている。スプリング３０ｅは、何らかの原因で固定電磁石３０ｂへの電流が停止されたときにも昇降軸３が落下して基板などが損傷されるのを防止するように、ロッド３４Ｇを上方向に付勢している。そして、上記制御部の制御によりロッド３４Ｇは、所定範囲で上下動される。
【００４７】
以上のように、軸方向の駆動機構に、実施の形態１のエアシリンダ５に代えて、リニアモータ３０を使用した場合にも実施の形態１と同様の効果を奏することが可能である。また、実施の形態１のエアシリンダ５および本実施の形態２のリニアモータ３０のみならず、昇降軸３を軸方向に駆動し得るアクチュエータであれば、どのようなアクチュエータであっても、そのアクチュエータを軸方向の駆動機構に使用する電子部品実装装置に本発明は適用可能である。
また、本実施の形態２においては、スプリング３０ｅは、昇降軸３に直接的に取り付けられるものではなく、リニアモータ３０の筐体３０ａに取り付けられて、昇降軸３と接続されたロッド３４Ｇを反重力方向に付勢している。このため、スプリング３０ｅを昇降軸３に直接的に取り付ける場合よりも昇降軸３を短くすることができ、昇降軸３の重量を小さくして昇降動作を高速化することもできる。
【００４８】
〈実施の形態３〉
次に、図６および図７を参照して本発明の実施の形態３を説明する。実施の形態３は、実施の形態１を改変したものであり、以下、実施の形態１とは異なる部分のみを説明し、同一の部分は説明を省略する。
【００４９】
図６に示すように、本実施の形態３においては、昇降軸３を実装ヘッド４Ｇに１本のみ設けるとともに、上下駆動機構７Ｇをカム機構により駆動するようにしている。上下駆動機構７Ｇは、架台１０Ｇの上端部に設けられた上下駆動モータ２１と、上下駆動モータ２１の出力軸に取り付けられた、偏芯した略楕円形のカム板２２とを備えている。カム板２２の周面は、エアシリンダ５を支持するシリンダ支持部６Ｇの上面と接している。シリンダ支持部６Ｇは、架台１０Ｇに設けられたリニアガイド７ａによりガイドされて鉛直上下方向にスライドするスライダ７ｂにとりつけられている。
【００５０】
また、スライダ７ｂは図示しない付勢部材により上方向に付勢されている。これにより、カム板２２が上下駆動モータ２１により回動されたときに、カム板２２の周面とシリンダ支持部６Ｇの上面とが接した状態を維持したままエアシリンダ５が上下動する。
【００５１】
以上のように、上下駆動機構を、実施の形態１のクランク機構に代えてカム機構から構成した場合にも実施の形態１と同様の効果を奏することが可能である。また、実施の形態１のクランク機構および本実施の形態３のカム機構のみならず、エアシリンダ５等の軸方向駆動機構により選択した吸着ノズルを一括して上下方向に駆動し得る全ての機構を上下駆動機構として使用する電子部品実装装置に本発明は適用可能である。
また、上下駆動機構がカム機構から構成される本実施の形態３においても、図に想像線により示すように、実装ヘッド４Ｇが複数の昇降軸３を有するように構成することも勿論可能である。
【００５２】
〈実施の形態４〉
次に、図８を参照して本発明の実施の形態４を説明する。実施の形態４は、実施の形態３を改変したものであり、以下、実施の形態３とは異なる部分のみを説明し、同一の部分は説明を省略する。
【００５３】
図８に示すように、本実施の形態４においては、昇降軸３は１つのボールスプライン９のみを介して支持部８に支持されている。ボールスプライン９のスリーブ９ｃの内周面には、流体通路３ｄの周面開口部３ｅと対応する位置に、所定幅で上記内周面を１周する一定の深さの凹部９ｄが設けられている。凹部９ｄの幅は、吸着ノズル３が上記実装位置と最退避位置との間で移動するように昇降軸３が軸方向に移動されたときにも周面開口部３ｅが凹部９ｄから外れないように設定されている。
また、凹部９ｄの軸方向の両端部には、凹部９ｄの気密性を保つように、リング状のパッキン１４Ｃ、１４Ｄが嵌装されている。なお、そのようなパッキンとして、横断面がＹ字形、Ｕ字形等の様々なパッキンを使用することができる。
【００５４】
また、スリーブ９ｃの凹部９ｄが設けられた箇所の周壁には、凹部９ｄと外部とを連通させる少なくとも１つ（図示例では１つ）の貫通孔（連絡路）９ｅが穿設されている。
また、支持部８に設けられた、スリーブ９ｃが挿通される軸挿通孔８ａには、上記貫通孔９ｅと対応する位置に、所定幅で内周面を１周する一定の深さの凹部８ｊが設けられている。そして、軸挿通孔８ａの凹部８ｊには、中継路８ｃの一端が開口している。また、凹部８ｊの軸方向の両端部には、凹部８ｊの気密性を保つように、リング状のパッキン１４Ｅ、１４Ｆが嵌装されている。なお、そのようなパッキンとして、横断面がＹ字形、Ｕ字形等の様々なパッキンを使用することができる。
【００５５】
そして、スリーブ９ｃは、貫通孔９ｅの上方および下方の両方の位置で、それぞれ、軸受１１Ｃおよび１１Ｄにより支持部８に回動可能に支持されている。
以上のように、本実施の形態４においては、支持部８の中継路８ｃと昇降軸３の流体通路３ｄとが、軸挿通孔８ａの凹部８ｊ、貫通孔９ｅおよびスリーブ９ｃの凹部９ｄを介して連通されており、実施の形態１の回転継手１３およびチューブ１８は省略されている。これにより、昇降軸３を昇降させたときにも特に昇降軸３に横方向の力が働くことはなく、また、昇降軸３の先端側の片持ち支持となる部分の長さを必要最小限の長さに設定することができるために、昇降軸３の昇降による昇降軸３先端の横方向のぶれを排除することができる。したがって、電子部品の実装精度を向上させることができる。
【００５６】
また、回転継手１３を使用することなく、中継路８ｃと流体通路３ｄとが接続されるので、昇降軸３に回転継手１３を装着するためのスペースをとる必要がなく、昇降軸３の全長を短くすることも可能となる。これにより、昇降軸３の昇降動作の高速化を図ることができ、電子部品の実装速度を向上させることができる。
また、チューブを使用しなくてもよいことから、耐久性が向上する。
【００５７】
以上、本発明を実施の形態により説明したが、本発明は、種々改変が可能である。例えば、上記実施の形態では、吸着ノズル２は昇降軸３の先端に一体的に設けられているが、多種の電子部品の吸着に対応し得るように、吸着ノズル２を昇降軸３に脱着可能な構成としてもよい。
また、軸方向駆動機構の駆動源（アクチュエータ）として、エアシリンダおよびリニアモータを使用する場合を示したが、これに限定するものではなく、昇降軸を軸方向に駆動することができる駆動源であれば、全ての種類の駆動源を使用した軸方向駆動機構に本発明を適用することができる。特に、リニアモータに代えて、ボイスコイルモータにより昇降軸を上下させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の電子部品実装装置によれば、軸状の電子部品保持部材を軸方向に移動したときの保持部材先端の横方向のぶれを排除することができるので、電子部材の実装精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電子部品実装装置の要部を模式化して示す断面図である。
【図２】同装置の全体構成を簡略化して示す平面図である。
【図３】図１の一部を拡大して示す断面図である。
【図４】図１の別の一部を拡大して示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る電子部品実装装置の要部を模式化して示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係る電子部品実装装置の要部を模式化して示す斜視図である。
【図７】同装置の要部を模式化して示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係る電子部品実装装置の要部を模式化して示す断面図である。
【図９】従来の電子部品実装装置の一例における１つの動作状態を示す断面図である。
【図１０】同従来装置の一例における別の動作状態を示す断面図である。
【図１１】従来の電子部品実装装置の別の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
２      吸着ノズル
３      昇降軸
４      実装ヘッド
５      エアシリンダ
９、９Ａ、９Ｂ  ボールスプライン
９ａ、９ｂ、９ｃ  スリーブ
１２    回動機構
１３    回転継手
１８    チューブ
２９Ａ  Ｘ軸移動機構
２９Ｂ  Ｙ軸移動機構
３０    リニアモータ
３４    ピストンロッド
３４Ｇ  ロッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010062293.tif 000009
【図８】
2010062293.tif 000010
【図９】
2010062293.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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