(57)【要約】【課題】配設子の交換時間が短くてよい配設装置を提供する。【解決手段】配設子を着脱可能に支持する複数の配設ヘッド（吸着ヘッド２１〜２４）と、配設ヘッドが所定の方向に所定の間隔を隔てて並設されたヘッドユニット１３と、複数の配設子を着脱可能に保持する配設子交換装置（吸着ノズル交換装置９）とを有する。配設子交換装置は、前記配設ヘッドが並ぶ方向と同一の方向に並ぶ複数の配設子交換部（第１〜第４の保持ユニット２５〜２８）を備える。各配設子交換部は、前記配設子を挿入する穴が穿設された保持部分３３を有する。保持部分３３は、着脱位置と収納位置との間で移動可能である。配設子交換装置は、各保持部分３３を着脱位置と収納位置との間で移動させる保持部分移動装置３０を備える。着脱位置にある少なくとも２つの保持部分３３の間隔は、各配設ヘッドに支持された何れかの配設子間の間隔と一致するように位置付けられている。【選択図】  図１２
2010135757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配設物を配設対象物の面上に配設するための配設子を略鉛直方向下方を指向するように着脱可能に支持する複数の配設ヘッドと、
前記配設ヘッドが所定の方向に所定の間隔を隔てて並設されたヘッドユニットと、
複数の配設子を着脱可能に保持する配設子交換装置とを有する配設装置であって、
前記配設子交換装置は、前記配設ヘッドが並ぶ方向と同一の方向に並ぶ複数の配設子交換部を備え、
前記各配設子交換部は、前記配設子を挿入する穴が穿設された保持部分を有し、
この保持部分は、前記配設ヘッドと対向可能な着脱位置と、この着脱位置から前記配設ヘッドが並ぶ方向とは直交する方向に離間した複数の収納位置との間で移動可能であり、
前記配設子交換装置は、前記各保持部分を前記着脱位置と前記収納位置との間で移動させる保持部分移動装置を備え、
前記着脱位置にある少なくとも２つの保持部分の間隔は、前記各配設ヘッドに支持された何れかの配設子間の間隔と一致するように位置付けられていることを特徴とする配設装置。
【請求項２】
請求項１記載の配設装置において、前記各配設子交換部は、前記配設ヘッドが並ぶ方向から見て正多角形となるように形成され、
前記保持部分は、前記各配設子交換部における前記正多角形の各辺と対応する外側面毎に設けられ、
前記保持部分移動装置は、前記正多角形の中心を回転中心として全ての配設子交換部を回転可能に支持する支持部材と、各配設子交換部をそれぞれ回転させるモータとを備えていることを特徴とする配設装置。
【請求項３】
請求項２記載の配設装置において、前記保持部分は、前記外側面に開口して配設子交換部内に延在する前記配設子挿入用の穴と、この穴に挿入された配設子を着脱可能に保持するクランプ機構とによって構成され、
前記穴は、前記外側面における配設子交換部の回転する方向の一方に偏る位置に形成されていることを特徴とする配設装置。
【請求項４】
請求項３記載の配設装置において、前記クランプ機構は、前記配設子交換部における前記外側面に移動自在に支持されたシャッター板と、
このシャッター板を前記外側面に沿って一方に付勢するばね部材とによって構成され、
前記シャッター板には、前記配設子が係合する小径穴部と、前記係合が解除される大径穴部とからなる開口部が形成され、
このシャッター板を前記外側面に沿って他方に押圧する配設子交換部毎の押圧装置を備えていることを特徴とする配設装置。
【請求項５】
請求項１記載の配設装置において、前記配設子交換部は、略水平に延在する板状に形成され、
前記保持部分は、前記配設子交換部の上面に一列に並べて設けられ、
前記保持部分移動装置は、前記配設子交換部を略水平方向に平行移動自在に支持する支持部材と、配設子交換部を駆動する駆動装置とを備えていることを特徴とする配設装置。
【請求項６】
請求項１記載の配設装置において、前記保持部分は、前記配設子を挿入する穴が穿設された保持部材によって構成され、
前記配設子交換部は、前記保持部材を着脱位置と、この着脱位置から水平方向に離間した収納位置との間で移動可能に支持し、
前記収納位置は、上下方向の軸線回りに回転する回転体の外周部に形成された凹部によって構成され、
この凹部は、前記回転体の周方向に複数形成されていることを特徴とする配設装置。
【請求項７】
請求項６記載の配設装置において、互いに隣り合う前記配設子交換部の前記回転体どうしは、前記配設ヘッドが並ぶ方向とは直交する方向の位置を変えて配設されていることを特徴とする配設装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配設物を配設対象物の面上に配設するための複数の配設子を備える配設装置であって、配設子を交換するために用いる配設子交換装置を備えるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の上記配設装置としては、たとえば表面実装機や塗布装置などがある。表面実装機は、電子部品（配設物）を吸着ノズル（配設子）によって吸着し、プリント配線板（配設対象物）上に実装するものである。また、表面実装機としては、粘性流体であるフラックスや接着剤、クリーム半田や銀ペースト等の配設物をプリント配線板に塗布するための転写ピンやディスペンサなどの配設子を備えたものもある（例えば特許文献１参照）。
前記塗布装置は、プリント配線板上に粘性流体であるフラックスや接着剤、クリーム半田や銀ペースト等（配設物）を複数の転写ピンやディスペンサ（配設子）によって塗布するものである。
【０００３】
このような配設装置の一つである表面実装機には、実装動作の途中であっても吸着ノズル（配設子）を交換することができるようにノズル交換装置（配設子交換装置）を備えたものがある。このように表面実装機で吸着ノズルを交換する理由は、実装可能な電子部品（配設物）の種類を増やすためであったり、吸着不良が頻発するような不具合を新しい吸着ノズルに交換することにより解消するためなどである。
【０００４】
従来のノズル交換装置としては、たとえば特許文献２に記載されているものがある。この特許文献２に開示された従来のノズル交換装置は、表面実装機に装備されるもので、吸着ノズルを着脱可能に保持する複数のノズル保持部を備えている。これらのノズル保持部は、吸着ノズルが挿入される穴と、この穴に挿入された吸着ノズルを保持するための係合部材とによって構成されている。前記吸着ノズルが挿入される穴は、上方から見て横方向と縦方向とにそれぞれ列をなして並ぶように配設されている。
【０００５】
前記係合部材は、吸着ノズルに係合して吸着ノズルを保持する位置と、前記係合が解除されて吸着ノズルが解放される位置との間で移動できるように構成されている。前記吸着ノズルは、表面実装機の吸着ヘッドに着脱可能に取付けられており、他の吸着ノズルと交換するときに前記ノズル保持部に移載させられる。
【０００６】
前記吸着ヘッドに装着されている吸着ノズルを他の吸着ノズルと交換するためには、先ず、吸着ノズルが装填されていない未使用の（空の）ノズル保持部の上方に吸着ノズル（吸着ヘッド）を移動させる。そして、吸着ノズルを下降させて前記穴に挿入し、さらに、この吸着ノズルに前記係合部材を係合させる。このようにノズル保持部に吸着ノズルが保持されている状態で吸着ヘッドから吸着ノズルを解放させるとともに吸着ヘッドを上昇させる。この上昇動作によって、吸着ヘッドのみがノズル保持部の上方に移動し、吸着ヘッドから吸着ノズルが取外されることになる。
【０００７】
次に、新たに取付ける吸着ノズルの上方に前記吸着ヘッドを移動させ、さらに、この吸着ヘッドを下降させてこの吸着ヘッドに吸着ノズルを取付ける。この状態で係合部材による吸着ノズルの係合状態を解除し、さらに吸着ヘッドを上昇させることによって、吸着ノズルがノズル保持部から上方へ取出され、吸着ノズルを交換する動作が終了する。
従来の表面実装機においては、複数の吸着ヘッドを備えており、上述した吸着ノズルの交換作業が各吸着ヘッド毎に行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２３０２８号公報
【特許文献２】特開２００１−１９１２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した従来のノズル交換装置では、吸着ノズルの交換を速やかに行うことができないという問題があった。これは、次に装着する吸着ノズルを有するノズル保持部が吸着ノズルを取外した位置と隣接する位置にあることは少なく、吸着ヘッドに取付けられている吸着ノズルを吸着ヘッドからノズル交換装置に移す動作を行った後（吸着ヘッドを単体で上昇させた後）、次に装着する吸着ノズルを有する他のノズル保持部の上方へ吸着ヘッドを水平方向に大きく移動させなければならないからである。すなわち、従来のノズル交換装置では、吸着ノズルを交換するときに吸着ヘッドの水平方向の移動距離が長くなることがあるから、吸着ノズルの交換を短時間で行うことができなかった。
このように配設子（上記例では吸着ノズル）の交換を短時間で行うことができないという課題は、転写ピンやディスペンサノズルを備えた表面実装機や塗布装置などにおいても未解決であった。
【００１０】
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、配設子を短時間で交換可能な配設子交換装置を備えた配設装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するために、本発明に係る配設装置は、配設物を配設対象物の面上に配設するための配設子を略鉛直方向下方を指向するように着脱可能に支持する複数の配設ヘッドと、前記配設ヘッドが所定の方向に所定の間隔を隔てて並設されたヘッドユニットと、複数の配設子を着脱可能に保持する配設子交換装置とを有する配設装置であって、前記配設子交換装置は、前記配設ヘッドが並ぶ方向と同一の方向に並ぶ複数の配設子交換部を備え、前記各配設子交換部は、前記配設子を挿入する穴が穿設された保持部分を有し、この保持部分は、前記配設ヘッドと対向可能な着脱位置と、この着脱位置から前記配設ヘッドが並ぶ方向とは直交する方向に離間した複数の収納位置との間で移動可能であり、前記配設子交換装置は、前記各保持部分を前記着脱位置と前記収納位置との間で移動させる保持部分移動装置を備え、前記着脱位置にある少なくとも２つの保持部分の間隔は、前記各配設ヘッドに支持された何れかの配設子間の間隔と一致するように位置付けられているものである。
【００１２】
本発明によれば、前記複数の配設ヘッドを着脱位置と対向する位置で上下させることにより複数の配設子を一括交換するため、配設子の交換を短時間で行うことが可能である。また、配設子交換装置の着脱位置でのみ配設子の交換がなされるため、ヘッドユニットの可動範囲は配設子交換装置の全体ではなく、着脱位置が含まれるようにすれば良い。これにより、配設子交換装置は例えば基台の隅の方に設置することも可能となり、ヘッドユニットの可動範囲の有効活用が可能となり、配設装置をコンパクト化することが出来る。
【００１３】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した配設装置において、前記各配設子交換部は、前記配設ヘッドが並ぶ方向から見て正多角形となるように形成され、前記保持部分は、前記各配設子交換部における前記正多角形の各辺と対応する外側面毎に設けられ、前記保持部分移動装置は、前記正多角形の中心を回転中心として全ての配設子交換部を回転可能に支持する支持部材と、各配設子交換部をそれぞれ回転させるモータとを備えているものである。
【００１４】
この発明によれば、配設子の交換を短時間で行うことが可能になるとともに、配設子交換装置の各配設子交換部の外形を大きくすることなく数多くの配設子を保持できるため、配設子交換装置をよりコンパクト化することが出来る。
【００１５】
請求項３に記載した発明は、請求項２に記載した配設装置において、前記保持部分は、前記外側面に開口して配設子交換部内に延在する前記配設子挿入用の穴と、この穴に挿入された配設子を着脱可能に保持するクランプ機構とによって構成され、前記穴は、前記外側面における配設子交換部の回転する方向の一方に偏る位置に形成されているものである。
この発明によれば、配設子交換装置自体をよりコンパクト化することが出来る。
【００１６】
請求項４に記載した発明は、請求項３に記載した配設装置において、前記クランプ機構は、前記配設子交換部における前記外側面に移動自在に支持されたシャッター板と、このシャッター板を前記外側面に沿って一方に付勢するばね部材とによって構成され、前記シャッター板には、前記配設子が係合する小径穴部と、前記係合が解除される大径穴部とからなる開口部が形成され、このシャッター板を前記外側面に沿って他方に押圧する配設子交換部毎の押圧装置を備えているものである。
【００１７】
請求項５に記載した発明は、請求項１に記載した配設装置において、前記配設子交換部は、略水平に延在する板状に形成され、前記保持部分は、前記配設子交換部の上面に一列に並べて設けられ、前記保持部分移動装置は、前記配設子交換部を略水平方向に平行移動自在に支持する支持部材と、配設子交換部を駆動する駆動装置とを備えているものである。
【００１８】
請求項６に記載した発明は、請求項１に記載した配設装置において、前記保持部分は、前記配設子を挿入する穴が穿設された保持部材によって構成され、前記配設子交換部は、前記保持部材を着脱位置と、この着脱位置から水平方向に離間した収納位置との間で移動可能に支持し、前記収納位置には、上下方向の軸線回りに回転する回転体の外周部に形成された凹部が位置付けられ、この凹部は、前記回転体の周方向に複数形成されているものである。
【００１９】
請求項７に記載した発明は、請求項６に記載した配設装置において、互いに隣り合う前記配設子交換部の前記回転体どうしは、前記配設ヘッドが並ぶ方向とは直交する方向の位置を変えて配設されているものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、着脱位置にある少なくとも２つの保持部分の間隔は、各配設ヘッドに支持された何れかの配設子間の間隔と一致するように位置付けられているから、少なくとも２つの保持部分を配設ヘッドの下方で配設ヘッドと同一軸線上の位置に位置付けることができる。
【００２１】
また、各配設子交換部に設けられている保持部分は、保持部分移動装置によって移動させられ、前記着脱位置に位置付けられる。すなわち、各配設子交換部において、複数の収納位置の中から一つの保持部分を選択して着脱位置に配置することができる。
【００２２】
本発明に係る配設子交換装置によって配設子を交換するためには、先ず、ヘッドユニットを移動させることにより、配設ヘッドの配設子を配設子交換部の上方に位置決めする。このときには、少なくとも２つの保持部分を配設ヘッドの下方で配設ヘッドと同一軸線上の位置に位置付けることができる。また、このときには、各配設子交換部においては、配設子が装填されていない未使用の保持部分を前記着脱位置に移動させておく。
【００２３】
次に、配設ヘッドを下降させてその下端部に取付けられている配設子を前記未使用の保持部分に保持させ、しかる後、配設ヘッドのみを上昇させる。そして、配設子が残された前記保持部分を保持部分移動装置による駆動によって収納位置に移動させる。そして、所望の配設子が装填されている保持部分を収納位置から着脱位置に移動させる。
【００２４】
その後、配設ヘッドを前記保持部分の上方から下降させ、保持部分上の配設子を配設ヘッドに取付けてからこの配設ヘッドを配設子とともに上昇させる。このように配設ヘッドを上昇させることによって、配設子の交換動作が完了する。
このため、本発明によれば、配設子の交換時に配設ヘッドを大きく水平方向に移動させる必要がない。この交換動作は、複数の配設ヘッドにおいて同時に昇降させて行うことができる。
したがって、本発明によれば、配設ヘッドを水平方向に大きく移動させることなく配設子を交換することができ、配設子の交換を短時間で行うことが可能な配設子交換装置を備えた配設装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る配設装置の構成を示す平面図である。
【図２】ノズル交換装置の平面図である。
【図３】ノズル交換装置の正面図である。
【図４】ノズル交換装置の側面図である。
【図５】図３におけるV−V線断面図である。
【図６】保持ユニットの正面図である。
【図７】図６におけるVII−VII線断面図である。
【図８】図５における保持ユニットのVIII−VIII線断面図である。
【図９】シャッター板が開いている状態を示す図で、同図（Ａ）は保持ユニットの平面図、同図（Ｂ）は吸着ノズル部分を拡大して示す平面図である。
【図１０】シャッター板が閉じている状態を示す図で、同図（Ａ）は保持ユニットの平面図、同図（Ｂ）は吸着ノズル部分を拡大して示す平面図である。
【図１１】保持ユニットの一部を拡大して示す断面図である。
【図１２】ノズル交換装置を斜め前上方から見た斜視図である。
【図１３】ノズル交換装置を斜め後上方から見た斜視図である。
【図１４】ノズル交換装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１５】ノズル交換装置の動作を説明するための図である。
【図１６】ノズル交換装置の動作を説明するための図である。
【図１７】保持ユニットの台数が吸着ヘッドの本数の１／２である場合の動作を説明するための図である。
【図１８】保持ユニットの設置間隔が吸着ヘッドの設置間隔の２倍である場合の動作を説明するための図である。
【図１９】保持ユニットが平行移動するノズル交換装置の他の実施例を示す図である。
【図２０】吸着ヘッドの間隔が一定でない他の実施例を示す図である。
【図２１】吸着ヘッドを平面視円形状に並べた他の実施例を示す図である。
【図２２】吸着ヘッドを２列に並べた他の実施例を示す図である。
【図２３】複数種類の配設子を備えた他の実施例を示す図である。
【図２４】ノズル交換装置の他の実施例を示す斜視図である。
【図２５】ノズル交換装置の平面図である。
【図２６】ノズル交換装置の前方から見た正面図である。
【図２７】図２６におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図２８】図２６におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図２９】図２６におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図３０】図２６におけるＤ−Ｄ線断面図である。
【図３１】図２６におけるＥ−Ｅ線断面図である。
【図３２】プラグの斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
（第１の実施例）
以下、本発明に係る配設装置の一実施例を図１〜図１８によって詳細に説明する。ここでは、本発明を表面実装機に適用する場合の例について説明する。
図１に示す表面実装機１は、基台２の上で図１において左右方向（以下、この方向を単にＸ方向という）に延在するコンベア３を備えている。この実施例においては、表面実装機１によって本発明でいう配設装置が構成されている。前記コンベア３は、本発明でいう配設対象物としてのプリント配線板４をＸ方向に（例えば図１において右側から左側に）移動させるためのものである。
【００２７】
基台２における図１において上下方向（以下、この方向を単にＹ方向という）の両端部には、電子部品（図示せず）を供給するための多数のテープフィーダ５が設けられている。この実施例においては、前記電子部品によって本発明でいう配設物が構成されている。
また、基台２上には、前記テープフィーダ５上の電子部品をプリント配線板４に実装するための部品移動装置６と、この部品移動装置６に吸着・保持された電子部品を下方から撮像するための撮像装置７と、部品移動装置６において電子部品を吸着するために用いる吸着ノズル８（例えば図７参照）を交換するためのノズル交換装置９などが設けられている。なお、この実施例においては、図１において下側を表面実装機１の前側といい、図１において上側を表面実装機１の後側という。
【００２８】
前記部品移動装置６は、前記コンベア３の上方でＹ方向に延在する２本の固定レール１１，１１と、これらの固定レール１１にＹ方向へ移動自在に支持された可動レール１２と、この可動レール１２にＸ方向へ移動自在に支持されたヘッドユニット１３と、前記可動レール１２をＹ方向に移動させるＹ方向ヘッドユニット移動装置１４と、ヘッドユニット１３をＸ方向に移動させるＸ方向ヘッドユニット移動装置１５などによって構成されている。Ｙ方向ヘッドユニット移動装置１４とＸ方向ヘッドユニット移動装置１５とは、それぞれボールねじ軸１４ａ，１５ａをサーボモータ１４ｂ，１５ｂによって回転させ、被駆動部材（可動レール１２やヘッドユニット１３）に取付けられたボールねじナット１４ｃ，１５ｃを移動させる構造のものである。
【００２９】
前記ヘッドユニット１３には、電子部品を吸着するための第１〜第４の吸着ヘッド２１〜２４がＸ方向に等間隔おいて並ぶように設けられている。この実施例においては、第１の吸着ヘッド２１が図１において最も左側に配設され、この第１の吸着ヘッド２１から右へ順に第２の吸着ヘッド２２、第３の吸着ヘッド２３および第４の吸着ヘッド２４が設けられている。これらの第１〜第４の吸着ヘッド２１〜２４によって、本発明でいう配設ヘッドが構成され、前記吸着ノズル８によって、本発明でいう配設子が構成されている。
【００３０】
前記吸着ノズル８は、これらの吸着ヘッド２１〜２４の下端部に着脱できるように形成されている。これらの吸着ヘッド２１〜２４は、図示してはいないが、下端部に取付けられている吸着ノズル８を昇降させるための昇降装置と、吸着ノズル８を上下方向の軸線回りに回転させる回転装置とを備えている。
【００３１】
前記吸着ヘッド２１〜２４の下端部は、後述するノズル交換装置９に保持されている吸着ノズル８に上方から押し付けられることによって、この吸着ノズル８が取付けられるように構成されている。また、吸着ヘッド２１〜２４の下端部は、吸着ヘッドに取付けられている吸着ノズル８をノズル交換装置９に係合させた状態で上方に引くことによって、この吸着ノズル８が外れるように構成されている。
【００３２】
前記ノズル交換装置９は、この実施例においては、表面実装機１のコンベア３の搬送方向の下流側であって、コンベア３より後側且つテープフィーダ５の下流側側方において、固定レールの近傍に位置付けられている（図１参照）。この実施例においては、前記ノズル交換装置９によって本発明でいう配設子交換装置が構成されている。
ノズル交換装置９は、図２〜図５に示すように、前記吸着ノズル８を保持するための第１〜第４の保持ユニット２５〜２８と、これらの保持ユニット２５〜２８を支持部材２９によって支持するとともにＸ方向の軸線回りに回転させる保持ユニット移動装置３０とを備えている。第１〜第４の保持ユニット２５〜２８の回転する方向を図５中に矢印Ｒで示す。この実施例においては、前記第１〜第４の保持ユニット２５〜２８によって本発明でいう配設子交換部が構成されている。
【００３３】
この実施例によるノズル交換装置９には、図２および図３に示すように、第１〜第４の保持ユニット２５〜２８がＸ方向に等間隔で並ぶように設けられている。言い換えれば、これらの保持ユニット２５〜２８は、複数の吸着ヘッド２１〜２４の並ぶ方向と平行なＸ方向に並べられている。
【００３４】
これらの保持ユニット２５〜２８の設置間隔Ｄ１（図３参照）は、この実施例においては前記吸着ヘッド２１〜２４の設置間隔Ｄ２（図１参照）と等しくなるように形成されている。また、これらの保持ユニット２５〜２８は、図５に示すように、側方から見て正六角形を呈する形状に形成されている。詳述すると、この実施例による第１〜第４の保持ユニット２５〜２８は、図５および図７に示すように、短い六角柱を呈する形状に形成された厚板部材３１と、この厚板部材３１における前記正六角形の各辺と対応する６箇所の外側面３２にそれぞれ設けられた保持部分３３などによって構成されている。これらの保持部分３３は、保持ユニット２５〜２８が後述する保持ユニット移動装置３０によって回転させられるときの周方向に一列に並べて設けられている。
【００３５】
前記厚板部材３１の前記外側面３２の形状は、この外側面３２と対向する方向から見て、厚板部材３１の厚み方向（Ｘ方向）の幅が相対的に狭くなる長方形状に形成されている。以下においては、前記外側面３２における前記厚み方向とは直交する方向を単に外側面３２の長手方向という。
前記厚板部材３１の軸心部には、図７および図８に示すように、円形の穴３４が形成されており、この穴３４に嵌合するように後述する保持部分移動装置３０のモータユニット３５が組み込まれている。
【００３６】
保持部分移動装置３０は、前記各保持ユニット２５〜２８を回転させることにより前記複数の保持部分３３をその並ぶ方向に移動させ、各保持ユニット２５〜２８に設けられている複数の保持部分３３のうち一つを、上方を指向する「着脱位置」に位置付けるためのものである。前記着脱位置に位置付けられた保持部分３３は、吸着ヘッド２１〜２４のうちいずれか一つと対向可能になる。一方、着脱位置とは別の位置にある他の保持部分３３は、吸着ノズルを収納する収納部として機能する。このため、この実施例においては、これらの他の保持部分３３の位置を「収納位置」という。
【００３７】
すなわち、各保持ユニット２５〜２８において、保持部分３３は、前記吸着ヘッド２１〜２４と対向可能な着脱位置と、この着脱位置から前記吸着ヘッド２１〜２４が並ぶ方向とは直交する方向（Ｙ方向）に離間した複数の収納位置との間で移動可能である。この結果、前記保持部分移動装置３０は、前記各保持部分３３を前記着脱位置と前記収納位置との間で移動させることになる。
【００３８】
この保持部分移動装置３０は、前記モータユニット３５（図７および図８参照）と、このモータユニット３５を貫通する支軸３６（図２〜図５参照）と、この支軸３６の両端部を回転することがないように支持する前記支持部材２９などを備えている。
前記モータユニット３５は、詳細な構造は図示してはいないが、図７および図８に示すように、前記支軸３６が嵌合する断面正六角形状の軸孔３７を有しかつ支軸３６に支持、固定されたステータ部３８と、前記厚板部材３１に取付けられたロータ部３９とによって構成されている。
【００３９】
これらのステータ部３８内とロータ部３９内とには、支持部材２９に回転することができないように支持された前記支軸３６およびステータ部３８に対してロータ部３９が回転駆動されるように、サーボモータ（図示せず）と、波動歯車装置からなる減速機（図示せず）とが設けられている。これらのサーボモータと減速機とは、支軸３６を中心として同一軸線上に位置するように形成されている。また、減速機の出力部材は、厚板部材３１に複数の固定用ボルト４０によって固定されている。
【００４０】
前記モータユニット３５は、図６および図８に示すように、前記厚板部材３１から軸線方向の一方に突出するように形成されている。この突出部分には、前記サーボモータと図示していない制御装置とを接続するためのケーブル３５ａが導出されている。制御装置は、ノズル交換装置９の動作を制御するためのものである。
この実施例によるノズル交換装置９は、前記モータユニット３５の駆動により厚板部材３１が回転することによって、平面視において、実質的にＹ方向に移動させられる。
【００４１】
前記支軸３６は、４台の保持ユニット２５〜２８の軸心部（前記正六角形の中心）を貫通するように形成されている。この支軸３６における保持ユニット２５〜２８を貫通する部分には、ステータ部３８の前記軸孔３７に嵌合してステータ部３８の回転を規制するために断面正六角形の嵌合部３６ａ（図７参照）が形成されている。
【００４２】
支軸３６の両端部を支持する支持部材２９は、一対の支持用ブロック２９ａ，２９ａと、これらの支持用ブロック２９ａの上端部どうしを接続するクロスメンバ２９ｂとから構成されており、前記基台２に固定されている。この支持部材２９は、平面視において、前記クロスメンバ２９ｂが表面実装機１の後側に位置するように（保持ユニット２５〜２８がコンベア３に近接するように）基台２に取付けられている。
【００４３】
前記保持部分３３は、吸着ノズル８を着脱可能に保持するためのもので、図７に示すように、前記厚板部材３１の外側面３２から内側に延在する吸着ノズル挿入用の穴４１と、この穴４１に挿入された吸着ノズル８を着脱可能に保持するクランプ機構４２とによって構成されている。
前記吸着ノズル挿入用の穴４１は、厚板部材３１の外側面３２から前記モータユニット３５の近傍まで前記外側面３２と直交する方向に延在している。
【００４４】
この穴４１の位置は、図１０に示すように、前記厚板部材３１の軸線方向の中央であって、図７に示すように、前記外側面３２の長手方向の一方に偏る位置（保持ユニット２５〜２８の回転する方向の一方に偏る位置）に形成されている。すなわち、吸着ノズル挿入用の穴４１は、図１０に示すように、上方を指向する外側面３２においては、Ｘ方向の中央であって、Ｙ方向の一方に偏る位置に形成されている。
【００４５】
このような位置に吸着ノズル挿入用の穴４１を形成することにより、この吸着ノズル挿入用の穴４１は、図７に示すように、側面視正六角形状に形成されている厚板部材３１の角部分を斜めに横切るようになる。このため、厚板部材３１の外径を大きくすることなく、前記外側面３２とモータユニット３５との間で吸着ノズル挿入用の穴４１を所望の深さとなるように形成することができる。
【００４６】
この実施例によるノズル交換装置９は、各保持ユニット２５〜２８の６箇所に設けられている保持部分３３のうち、最も高い位置にある保持部分３３の前記穴４１が吸着ヘッド２１〜２４の移動可能な領域の中に入るように基台２上に設置されている。
【００４７】
前記クランプ機構４２は、図８〜図１１に示すように、前記厚板部材３１の外側面３２に重ねられたシャッター板４３と、このシャッター板４３を前記外側面３２の長手方向の一方に付勢する引張りコイルばね４４とによって構成されている。
前記シャッター板４３は、金属からなる帯状の板材によって形成されており、前記外側面３２毎に設けられている。
【００４８】
このシャッター板４３は、前記外側面３２に形成された凹溝４５（図８参照）に移動自在に嵌合している。この凹溝４５は、前記外側面３２におけるＸ方向の中央部に外側面３２の長手方向に延在するように形成されている。シャッター板４３は、前記凹溝４５内に外側面３２の長手方向へ移動自在に嵌合し、外側面３２に取付けられたプレート４６によって凹溝４５から外れることができないように保持されている。
【００４９】
また、シャッター板４３における前記吸着ノズル挿入用の穴４１と対向する部分には、図９（Ｂ）および図１０（Ｂ）に示すように、吸着ノズル８を挿通させるための開口部４７が形成されている。この開口部４７は、シャッター板４３の長手方向に並ぶように形成された小径穴部４７ａと大径穴部４７ｂとから構成されている。
【００５０】
小径穴部４７ａは、吸着ノズル８のフランジ８ａより開口幅が狭くかつ吸着ノズル８の取付用軸部８ｂより開口幅が広くなるように形成されている。大径穴部４７ｂは、前記フランジ８ａより開口幅が広くなるように形成されている。前記小径穴部４７ａは、大径穴部４７ｂよりシャッター板４３の一端側（図９，１０においては下側）に形成されている。以下の説明においては便宜上、図９に示すように、前記大径穴部４７ｂが吸着ノズル挿入用の穴４１と対向するようにシャッター板４３が移動することをシャッター板４３が開くという。また、図１０に示すように、前記小径穴部４７ａが吸着ノズル挿入用の穴４１と対向するようにシャッター板４３が移動することをシャッター板４３が閉じるという。
【００５１】
前記シャッター板４３の長手方向の中央部には、シャッター板４３を他端側（図９，１０においては上側）へ付勢してシャッター板４３を閉じるために引張りコイルばね４４が接続され、シャッター板４３の他端部には、後述する押圧装置４８（図２〜図５、図１２および図１３参照）と対向する受圧片４９が立設されている。
前記引張りコイルばね４４は、シャッター板４３に螺着された第１のボルト５１と、シャッター板４３の長穴５２（図７および図１０参照）に挿通されて前記厚板部材３１に螺着された第２のボルト５３との間に弾装されている。
【００５２】
この引張りコイルばね４４の付勢力によるシャッター板４３の移動は、図７に示すように、前記長穴５２の穴壁面が前記第２のボルト５３に当接することによって規制される。前記長穴５２は、上述したようにシャッター板４３の移動が規制された状態において、図１０および図１１に示すように、前記小径穴部４７ａが吸着ノズル挿入用の穴４１と対向してシャッター板４３が閉じるように形成されている。
【００５３】
前記押圧装置４８は、図１２および図１３に示すように、第１〜第４の保持ユニット２５〜２８にそれぞれ設けられている６個のシャッター板４３のうち、最も高い位置にあるシャッター板４３を前記引張りコイルばね４４の引張力に抗して前記一端側に移動させ、シャッター板４３を開く。この押圧装置４８は、図２〜図５、図１２および図１３に示すように、前記保持ユニット２５〜２８毎に設けられている。
【００５４】
この実施例による押圧装置４８は、図２、図４、図５、図１２および図１３に示すようにソレノイド４８ａと、このソレノイド４８ａによって前進または後退させられる押圧用ロッド４８ｂとを備えている。この押圧装置４８は、ソレノイド４８ａによって前進させられた押圧用ロッド４８ｂが前記受圧板４９を押すように前記支持部材２９のクロスメンバ２９ｂに取付けられている。
この実施例によるノズル交換装置９においては、前記押圧用ロッド４８ｂが前記受圧板４９を押すことによって、前記シャッター板４３が引張りコイルばね４４の引張力に抗して前記一端側に移動して開くように構成されている。
【００５５】
次に、この実施例によるノズル交換装置９の動作を図１４に示すフローチャートによって説明する。
ノズル交換装置９を使用するためには、各保持ユニット２５〜２８において、６箇所の保持部分３３のうち、少なくとも１箇所を除く他の保持部分３３に交換用の吸着ノズル８を予め装填しておく。以下の説明において、吸着ノズル８が装填されていない保持部分３３を単に未装填の保持部分３３といい、吸着ノズル８が装填されている保持部分３３を単に装填済みの保持部分３３という。
【００５６】
表面実装機１の制御装置は、図１４に示すフローチャートのステップＳ１において、次の部品搭載工程において電子部品の実装を行うに当たって各吸着ヘッド２１〜２４に必要な吸着ノズル８を求め、さらに、ステップＳ２において、現在の吸着ヘッド２１〜２４に取付けられている吸着ノズル８を求める。そして、制御装置は、ステップＳ３において、次の部品搭載工程を実行するに当たって吸着ノズル８の交換が必要であるか否かを判定する。
【００５７】
次に、制御装置は、以下に説明するステップＳ４〜Ｓ６を全ての吸着ヘッド２１〜２４について実行した後にステップＳ７を実行する。
ステップＳ４においては、現在対象としている吸着ヘッドは吸着ノズル８の交換が必要であるか否かを判定する。吸着ノズル８の交換が不要である場合は、次の吸着ヘッドについて上記判定を行う。
【００５８】
ステップＳ５においては、吸着ノズル８を交換する吸着ヘッドと対応する保持ユニットを未装填の保持部分３３が最も上に位置するように（収納位置から着脱位置に移動するように）回転させる。たとえば第１の吸着ヘッド２１が対象になっている場合は、第１の保持ユニット２５の未装填の保持部分３３が最上部（着脱位置）に位置するように、第１の保持ユニット２５がモータユニット３５によって回転させられる。 
【００５９】
ステップＳ６においては、ステップＳ５において着脱位置に移動させられた保持部分３３のシャッター板４３を開く。
すなわち、前記ステップＳ４〜Ｓ６によれば、吸着ノズル８の交換が必要な吸着ヘッドと対応する保持ユニットにおいて、未装填の保持部分３３が収納位置から着脱位置に移動し、シャッター板４３が開くことになる。
【００６０】
ステップＳ７においては、吸着ヘッド２１〜２４をノズル交換装置９の上方に移動させる。このとき、第１〜第４の吸着ヘッド２１〜２４のうち基準となる吸着ヘッド（例えば第１の吸着ヘッド２１）を基準となる保持ユニット（例えば第１の保持ユニット２５）の上方に位置決めする。この位置決めは、基準となる保持ユニットにおいて着脱位置にある吸着ノズル挿入用の穴４１と、基準となる吸着ヘッドとが同一軸線上に位置するように行う。
【００６１】
第１〜第４の保持ユニット２５〜２８の設置間隔は、第１〜第４の吸着ヘッド２１〜２４の設置間隔と同一の間隔であるから、基準となる吸着ヘッドを基準となる保持ユニットに対して位置決めすることによって、他の全ての吸着ヘッドがそれぞれ保持ユニットの着脱位置に対して位置決めされることになる。
【００６２】
次に、ステップＳ８において、吸着ノズル８の交換が必要な吸着ヘッドを全て下降させる。このとき、全ての吸着ヘッド２１〜２４において吸着ノズル８を交換する場合は、全ての吸着ヘッド２１〜２４を同時に下降させ、１本〜３本の吸着ヘッドにおいて吸着ノズル８を交換する場合は、対応する全ての吸着ヘッドを同時に下降させる。
この下降により吸着ヘッドに取付けられている吸着ノズル８がシャッター板４３の大径穴部４７ｂを通して吸着ノズル挿入用の穴４１に挿入される。その後、ステップ９において、対応する全ての保持部分３３のシャッター板４３を閉じる。このようにシャッター板４３が閉じることによって、シャッター板４３が吸着ノズル８のフランジ８ａより上に移動し、吸着ノズル８に係合する。
【００６３】
そして、ステップＳ１０において、吸着ノズル８の交換が必要な吸着ヘッドを全て上昇させる。この上昇動作により、吸着ノズル８が各吸着ヘッドから外れ、保持部分３３に保持されることになる。
しかる後、ステップＳ１１において、吸着ヘッドに新たに取付ける吸着ノズル８を準備する。ここでは、吸着ノズル８を交換する吸着ヘッドと対応する全ての保持ユニットにおいて、交換すべき吸着ノズル８が装填されている保持部分３３を収納位置から着脱位置に移動させる。
【００６４】
次に、着脱位置に移動した保持部分３３においてシャッター板４３を開き（ステップＳ１２）、吸着ノズル８を取付ける全ての吸着ヘッドを下降させる（ステップＳ１３）。このように吸着ヘッドが下降することによって、各吸着ヘッドの下端部に吸着ノズル８を取付けることができる。
【００６５】
吸着ノズル８が吸着ヘッドに取付けられた後、ステップＳ１４において、前記吸着ヘッドを上昇させる。このように吸着ヘッドが上昇することによって、吸着ノズル８が保持部分３３から上方に取出される。その後、各保持部分３３において、シャッター板を閉じる（ステップＳ１５）ことによって、吸着ノズル８の交換動作が完了する。
【００６６】
この実施例によるノズル交換装置９は、全ての吸着ヘッド２１〜２４の吸着ノズル８を交換する場合、図１５（Ａ）〜（Ｄ）に示すように動作し、一部の吸着ヘッド２１〜２４についてのみ吸着ノズル８を交換する場合は、図１６（Ａ）〜（Ｄ）に示すように動作する。これらの図は、吸着ノズル８、吸着ヘッド２１〜２４および保持ユニット２５〜２８を模式的に示すものである。これらの図において、前記図１〜図１３によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。また、これらの図においては、保持ユニット２５〜２８の動作を理解し易いように、各保持ユニット２５〜２８の保持部分３３をＹ方向に一列に並べて描いてある。
【００６７】
吸着ノズル８の交換に当たっては、図１５（Ａ）および図１６（Ａ）に示すように、先ず、各保持ユニット２５〜２８において、未装填の保持部分３３を着脱位置に移動させる。これらの図においては、未装填の保持部分３３を黒丸で示し、装填済みの保持部分３３を白丸で示している。
【００６８】
そして、これらの図において、（Ａ）図から（Ｂ）図に示すように、吸着ノズル８を交換する吸着ヘッド２１〜２４を下降させ、吸着ノズル８を保持部分３３に保持させてから吸着ヘッド２１〜２４のみを上昇させる。
このとき、図１５に示す例においては、第１〜第４の吸着ヘッド２１〜２４が昇降し、図１６に示す例においては、第３の吸着ヘッド２３を除いて３本の吸着ヘッド２１，２２，２４が昇降する。
【００６９】
次に、図１５（Ｃ）および図１６（Ｃ）に示すように、各保持ユニット２５〜２８において、新たに取付ける吸着ノズル８が装填されている装填済みの保持部分３３を着脱位置に移動させる。図１６に示す例においては、このときは第３の保持ユニット２７を停止させている。その後、吸着ヘッドを下降させ、各吸着ヘッドに吸着ノズル８を取付ける。
そして、図１５（Ｄ）および図１６（Ｄ）に示すように、吸着ヘッドを吸着ノズル８とともに上昇させることによって、吸着ノズル８の交換動作が完了する。
【００７０】
上述したように構成されたノズル交換装置９においては、複数の吸着ヘッド２１〜２４を第１〜第４の保持ユニット２５〜２８の上方に移動させた後は、第１〜第４の吸着ヘッド２１〜２４を昇降させるだけで水平方向へは移動させることなく吸着ノズル８を交換することができる。しかも、この交換動作は、全ての吸着ヘッド２１〜２４を同時に昇降させて行うことができる。
【００７１】
したがって、この実施例によれば、第１〜第４の吸着ヘッド２１〜２４を水平方向に移動させることなく吸着ノズル８を交換することができ、吸着ノズル８の交換を短時間で行うことが可能な表面実装機用ノズル交換装置９を提供することができる。
【００７２】
この実施例に示す第１〜第４の保持ユニット２５〜２８は、それぞれ正六角柱状に形成され、これらの保持ユニット２５〜２８の保持部分３３は、保持ユニット２５〜２８の６つの側面にそれぞれ設けられている。すなわち、各保持ユニット２５〜２８の複数の保持部分３３は、各保持ユニット２５〜２８が回転し移動する方向に一列に並んでいる。このため、これらの保持部分３３は、第１〜第４の保持ユニット２５〜２８の回転に伴って位置が変わり、第１〜第４の吸着ヘッド２１〜２４の下方となる着脱位置に順次移動することができる。
【００７３】
したがって、この実施例によるノズル交換装置９によれば、各保持ユニット２５〜２８において、複数の保持部分３３が立体的に並べられているから、複数の保持部が同一の水平面上に位置している従来のノズル交換装置に較べて、コンパクトに形成することができ、表面実装機１上における専有面積が小さくなる。
【００７４】
また、この実施例によるノズル交換装置９においては、第１〜第４の保持ユニット２５〜２８の最も高い位置にある保持部分３３のみによって吸着ノズル８の着脱が行われるから、その他の保持部分３３は、吸着ヘッド２１〜２４の移動可能な領域の中に位置している必要はない。このため、この実施例によれば、ノズル交換装置９を前記第１〜第４の保持ユニット２５〜２８の一部が前記領域の外に出るように表面実装機１に搭載することによって、表面実装機１の第１〜第４の吸着ヘッド２１〜２４が移動する領域内を従来に較べて広く使うことができる。
【００７５】
この実施例による前記保持部分３３は、各保持ユニット２５〜２８の外側面３２に開口して保持ユニット２５〜２８内に延在する吸着ノズル挿入用の穴４１と、この穴４１に挿入された吸着ノズル８を着脱可能に保持するクランプ機構４２とによって構成されている。そして、前記穴４１は、前記外側面３２の長手方向の一方（保持ユニット２５〜２８の回転する方向の一方）に偏る位置に形成されている。
【００７６】
このため、この実施例においては、第１〜第４の保持ユニット２５〜２８の軸心部を避けた位置に前記吸着ノズル挿入用の穴４１を形成することができるから、第１〜第４の保持ユニット２５〜２８の軸心部に設けられているモータユニット３５との干渉を避けながら、前記穴４１を所望の深さとなるように形成することができる。
したがって、第１〜第４の保持ユニット２５〜２８の軸心部を中心にして放射状に延在するように前記穴４１を形成する場合に較べて、第１〜第４の保持ユニット２５〜２８の小型化を図ることができる。
【００７７】
この実施例によるノズル交換装置９においては、各保持ユニット２５〜２８において、複数の保持部分３３が設けられているにもかかわらず、１台の押圧装置４８によって吸着ノズル８の係合、係合解除を切り換えることができる。このため、各保持部分３３にシャッター板４３を駆動するためのアクチュエータ（図示せず）を装備する場合に較べて、第１〜第４の保持ユニット２５〜２８をコンパクトに形成することができる。
【００７８】
上述した実施例においては、４本の吸着ヘッド２１〜２４の吸着ノズル８を４台の保持ユニット２５〜２８によって交換する例を示したが、保持ユニットの設置台数は、適宜変更することができる。例えば、図１７および図１８に示すように、４本の吸着ヘッド２１〜２４を有する場合、２台の保持ユニット２５，２６のみによってこれらの吸着ヘッド２１〜２４の吸着ノズル８を交換することができる。これらの図は、吸着ノズル８、吸着ヘッド２１〜２４および保持ユニット２５，２６を模式的に示すものである。図１７および図１８において、前記図１〜図１６によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
【００７９】
図１７と図１８とに示すように、保持ユニットの台数が吸着ヘッドの本数より少ない場合は、吸着ヘッドを僅かであるがＸ方向に移動させる必要がある。
図１７に示すノズル交換装置９は、第１〜第４の吸着ヘッド２１〜２４の設置間隔と同じ設置間隔で並ぶ２台の保持ユニット２５，２６を備えている。これらの保持ユニット２５，２６は、それぞれ４箇所に保持部分３３を備えている。
この構成を採る場合、互いに隣り合う２本の吸着ヘッドについては、Ｘ方向やＹ方向に移動させることなく吸着ノズル８を交換することができる。
【００８０】
すなわち、例えば第１の吸着ヘッド２１と第２の吸着ヘッド２２とについては、保持ユニット２５，２６の上方へ移動した後は、Ｘ方向とＹ方向とのいずれの方向にも移動することなく吸着ノズル８を交換することができる。これと同様に、例えば第２、第３の吸着ヘッド２２，２３についても前記同様に吸着ノズル８を交換することができるし、第３、第４の吸着ヘッド２３，２４についても前記同様に吸着ノズル８を交換することができる。
【００８１】
第１、第２の吸着ヘッド２１，２２の吸着ノズル８を交換した後に続けて第３、第４の吸着ヘッド２３，２４の吸着ノズル８を交換する場合は、図１７（Ａ），（Ｂ）に示すように行う。すなわち、第１、第２の吸着ヘッド２１，２２について吸着ノズル８を交換した後、ヘッドユニット１３をＸ方向に移動させて第３、第４の吸着ヘッド２３，２４をそれぞれ保持ユニット２５，２６の上方に位置決めする。そして、第３、第４の吸着ヘッド２３，２４を昇降させて吸着ノズル８を交換する。
【００８２】
図１８に示すノズル交換装置９は、第１〜第４の吸着ヘッド２１〜２４の設置間隔の２倍の設置間隔で並ぶ２台の保持ユニット２５，２６を備えている。これらの保持ユニット２５，２６は、４箇所に保持部分３３を備えている。
この構成を採る場合は、４本の吸着ヘッド２１〜２４のうち、第１、第３の吸着ヘッド２１，２３と、第２、第４の吸着ヘッド２２，２４とについては、それぞれＸ方向とＹ方向とに移動させることなく同時に吸着ノズル８を交換することができる。
【００８３】
すなわち、第１、第３の吸着ヘッド２１，２３の吸着ノズル８を交換する場合は、先ず、図１８（Ａ）〜（Ｂ）に示すように、第１、第３の吸着ヘッド２１，２３を下降させてから上昇させ、これらの吸着ヘッドに取付けられている吸着ノズル８を保持ユニット２５，２６に装着する。
【００８４】
そして、同図（Ｃ）に示すように、新たに取付けるべき吸着ノズル８が着脱位置に位置するように、保持ユニット２５，２６をＹ方向に移動させ、第１、第３の吸着ヘッド２１，２３を下降させる。次いで、同図（Ｃ）〜（Ｄ）に示すように、第１、第３の吸着ヘッド２１，２３に新たな吸着ノズル８を取付けてからこれらの吸着ヘッドを上昇させる。
【００８５】
その後、同図（Ｅ）に示すように、ヘッドユニット１３をＸ方向に移動させ、第２、第４の吸着ヘッド２２，２４を保持ユニット２５，２６の上方に位置決めする。そして、同図（Ｅ）〜（Ｈ）に示すように、第２、第４の吸着ヘッド２２，２４において吸着ノズル８の交換を行う。
【００８６】
図１〜図１６によって説明した実施例においては、第１〜第４の保持ユニット２５〜２８を略正六角形状に形成する例を示したが、第１〜第４の保持ユニット２５〜２８の形状は正六角形状に限定されることはなく、側面視において正多角形状であれば、どのような形状にも形成することができる。
【００８７】
さらに、図１〜図１６によって説明した実施例においては、厚板部材３１の内部に組み込まれたモータユニット３５によって第１〜第４の保持ユニット２５〜２８を回転させる例を示したが、第１〜第４の保持ユニット２５〜２８を駆動する保持部分移動装置３０の構成は適宜変更することができる。たとえば、図示してはいないが、保持部分移動装置３０は、各保持ユニット２５〜２８の各厚板部材３１に巻回させたタイミングベルトと、このタイミングベルトを介して前記厚板部材３１に接続されたサーボモータとによって構成することができる。
【００８８】
（第２の実施例）
第１〜第４の保持ユニット２５〜２８は、図１９に示すように、Ｙ方向に（略水平に）延在する厚板状に形成することができる。図１９において、前記図１〜図１８によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
【００８９】
図１９に示すノズル交換装置９は、Ｙ方向に延在する厚板状に形成された複数の保持ユニット２５〜２８を備えている。これらの保持ユニット２５〜２８は、第１〜第４の吸着ヘッド２１〜２４の設置間隔と同じ間隔でＸ方向に並べられている。
この実施例による第１〜第４の保持ユニット２５〜２８は、Ｙ方向に延在する厚板状に形成されている。これらの保持ユニット２５〜２８の側方から見た形状は、Ｙ方向に長い長方形状に形成されている。
【００９０】
これらの保持ユニット２５〜２８は、図示していない支持部材によってＹ方向に平行移動自在に支持され、支持部材を介して表面実装機１の基台２に搭載されている。これらの保持ユニット２５〜２８を駆動する保持部分移動装置は、例えばボールねじ機構によって構成することができる。この構成を採る場合は、保持ユニット毎のモータおよびボールねじ軸が支持部材に支持され、各保持ユニット２５〜２８にボールねじナットが設けられる。
【００９１】
また、各保持ユニット２５〜２８の上端部には、六つの保持部分３３がＹ方向に間隔をおいて一列に並ぶように設けられている。すなわち、この実施例においても、保持部分３３は、その並ぶ方向に移動して所定の着脱位置に位置付けられる。
これらの保持部分３３は、詳細には図示してはいないが、図１〜図１６で示した実施例で用いたものと同様に、吸着ノズル挿入用の穴４１とクランプ機構とによって構成されている。
【００９２】
この実施例によるクランプ機構のシャッター板は、第１〜第４の保持ユニット２５〜２８の上でＹ方向の一端部から他端部まで延在するように形成され、６箇所の吸着ノズル挿入用の穴４１と対向する位置にそれぞれ開口部が形成されている。このシャッター板を押圧するための押圧装置は、第１〜第４の保持ユニット２５〜２８の一端部に設けることができる。
【００９３】
図１９に示したように保持ユニット２５〜２８がＹ方向に平行移動する構成を採る場合であっても、複数の吸着ヘッド２１〜２４においてＸ，Ｙ方向に移動することなく吸着ノズル８を交換することができる。
ここで、全ての吸着ヘッド２１〜２４において吸着ノズル８を交換する場合の動作を図１９（Ａ）〜（Ｄ）によって説明する。
【００９４】
先ず、図１９（Ａ）に示すように、第１〜第４の吸着ヘッド２１〜２４を４台の保持ユニット２５〜２８の上方に位置付ける。このときには、各保持ユニット２５〜２８において未装填の保持部分３３を着脱位置に位置付け、シャッター板を開いておく。この着脱位置は、吸着ヘッド２１〜２４の移動可能な領域内であれば任意の位置に設定することができる。
【００９５】
次に、全ての吸着ヘッド２１〜２４を下降させて保持部分３３に吸着ノズル８を保持させ（シャッター板を閉じ）、同図（Ｂ）に示すように、吸着ヘッド２１〜２４を上昇させる。そして、同図（Ｃ）に示すように、各保持ユニット２５〜２８において、吸着ヘッド２１〜２４に新たに取付ける吸着ノズル８を有する保持部分３３を着脱位置に移動させる。このとき、各保持部分３３においては、シャッター板を開いておく。その後、各吸着ヘッド２１〜２４を下降させて吸着ヘッド２１〜２４に吸着ノズル８を取付け、同図（Ｄ）に示すように、吸着ヘッド２１〜２４を上昇させる。
【００９６】
したがって、この実施例で示したように第１〜第４の保持ユニット２５〜２８を厚板状に形成してＹ方向に平行移動させる構成であっても、上述した各実施例と同等の効果を奏することができる。特に、この実施例によれば、第１〜第４の保持ユニット２５〜２８が回転する場合に較べて各保持ユニットの構造が単純になるから、保持ユニット２５〜２８を駆動する保持部分移動装置として簡単な構造のものを使用することができる。このため、この実施例によれば、吸着ノズル８の交換時間が短くてよい表面実装機用ノズル交換装置９を低いコストで提供することができる。
【００９７】
なお、上述した各実施例においては、吸着ヘッドを４本使用する例を示したが、吸着ヘッドの本数は適宜変更することができる。また、保持ユニットの台数は、設置間隔を吸着ヘッドの設置間隔と同一とする場合は、吸着ヘッドと同数とすることが望ましい。保持ユニットの設置間隔が吸着ヘッドの設置間隔の２倍である場合の保持ユニットの台数は、吸着ヘッドの総数の１／２の台数であることが望ましい。すなわち、保持ユニットの設置間隔が吸着ヘッドの設置間隔のＮ倍（整数倍）である場合、保持ユニットの台数は、吸着ヘッドの総数の１／Ｎ台とすることが望ましい。
【００９８】
吸着ヘッドの本数、間隔および配列は、図２０〜図２２に示すように変えることができる。これらの図において、前記図１〜図１９によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図２０に示すヘッドユニット１３には、第１〜第４の吸着ヘッド２１〜２４の他に第５の吸着ヘッド６１と第６の吸着ヘッド６２とが装備され所定の方向に一列に並んでいる。これらの第５、第６の吸着ヘッド６１，６２は、大型の電子部品を吸着するためのものである。
【００９９】
この場合のノズル交換装置９は、第１〜第４の保持ユニット２５〜２８の他に大型部品用の吸着ノズル８ａを装着するための第５の保持ユニット６３と第６の保持ユニット６４とを備え、吸着ヘッド２１〜２４，６１，６２が並ぶ所定の方向と同一の方向に一列に並んでいる。
これらの第５、第６の保持ユニット６３，６４の設置間隔は、第１〜第４の保持ユニット２５〜２８の設置間隔より広く、第５、第６の吸着ヘッド６１，６２の設置間隔と一致するように設定されており、それぞれの保持ユニット２５〜２８，６３，６４のノズル着脱位置にある保持部分３３どうしの間隔は、吸着ヘッド２１〜２４，６１，６２に支持された吸着ノズル８，８ａの間隔と一致している。
【０１００】
図２１に示すヘッドユニット１３には、６本の吸着ヘッド７１〜７６が装備されている。これらの吸着ヘッド７１〜７６は、回転部材７７に下方へ向けて延在する状態で支持されており、その配列は、平面視において同一円周上に位置するように位置付けられている。これらの吸着ヘッド７１〜７６は、図示してはいないが、それぞれ昇降装置と回転装置とを備えている。昇降装置は、吸着ヘッド７１〜７６の下端部に着脱可能に取付けられた吸着ノズル８を昇降させるためのものであり、回転装置は、前記吸着ノズル８を鉛直方向の軸線回りに回転させるためのものである。
【０１０１】
前記回転部材７７は、図示していない回転駆動装置によって鉛直方向の軸線回りに回転できるように構成されており、部品移動装置（図示せず）によって基台上をＸ方向とＹ方向とに平行移動する。すなわち、この実施例による吸着ヘッド７１〜７６は、鉛直方向の軸線回りにそれぞれ自転することができるとともに、回転部材７７と一体に公転することができる。
【０１０２】
図２１に示すノズル交換装置９は、前記各吸着ヘッド７１〜７６と対応する位置にそれぞれ保持ユニット８１〜８６を備えている。これらの保持ユニット８１〜８６は、設置位置、設置角度が異なる他は前記図１〜図１３に示した第１〜第４の保持ユニット２５〜２８と同じ構造となるように形成されている。
これらの保持ユニット８１〜８６は、平面視において前記回転部材７７の回転中心から放射状に延在するように形成され、回転部材７７の回転する方向に間隔をおいて並べられている。また、これらの保持ユニット８１〜８６は、図示していない保持部分移動装置によって長手方向（前記放射状に延在する方向）に平行移動させられる。これらの保持ユニット８１〜８６の上面には、複数の保持部分３３が保持ユニット８１〜８６の長手方向に間隔をおいて並べられている。すなわち、この実施例においても、保持部分３３は、その並ぶ方向に移動して所定の着脱位置に位置付けられる。これらの保持ユニット８１〜８６のそれぞれのノズル着脱位置にある保持部分３３は、平面視において、吸着ヘッド７１〜７６と同一円周上に一列に位置するように位置付けられている。
したがって、この実施例においても、６本の吸着ヘッド７１〜７６において、同時に吸着ノズル８を交換することができる。
【０１０３】
図２２に示すヘッドユニット１３には、８本の吸着ヘッド９１が設けられている。これらの吸着ヘッド９１は、前記図１〜図１３に示した第１〜第４の吸着ヘッド２１〜２４と同じ構造となるように形成されており、一つのヘッドユニット１３に設けられている。これらの吸着ヘッド９１の配列は、４本の吸着ヘッド９１が等間隔おいてＸ方向に一列に並ぶとともに、このＸ方向に並ぶ吸着ヘッド９１の列が所定の間隔をおいてＹ方向に２列形成されるように並べられている。
【０１０４】
図２２に示すノズル交換装置９は、４台の保持ユニット２５〜２８を備えている。これらの保持ユニット２５〜２８は、保持部分３３の延在する方向がＹ方向ではなく、平面視においてＹ方向に対して僅かに傾斜するように設置されている。また、これらの保持ユニット２５〜２８は、Ｘ方向に対する設置間隔が吸着ヘッド９１のＸ方向の設置間隔と一致するように配置されており、保持ユニット２５〜２８のそれぞれのノズル着脱位置にある保持部分３３は、Ｘ方向に並ぶ４本の吸着ヘッド９１と同一方向に一列に位置するように配置される。
従ってこの実施例においては、Ｘ方向に並ぶ４本の吸着ヘッド９１において、同時に吸着ノズル８を交換することができる。
【０１０５】
上述した各実施例においては、吸着ノズル８，８ａを交換するためのノズル交換装置９を有する表面実装機に本発明を適用する例について説明したが、本発明は、他の配設装置にも適用することができる。他の配設装置としては、電子部品をプリント配線板に実装する機能の他にクリーム半田や銀ペーストなどをプリント配線板に塗布する機能を有する表面実装機や、フラックスやクリーム半田、銀ペーストなどをプリント配線板に塗布するための塗布装置などがある。
【０１０６】
クリーム半田や銀ペーストなどを塗布する機能が付加された表面実装機のヘッドユニットを図２３に示す。図２３において、前記図１〜図１３によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図２３に示すヘッドユニット１３には、第１〜第４の吸着ヘッド２１〜２４の他に、ディスペンサ９２を着脱可能に支持するディスペンサヘッド９３と、転写ピン９４，９５を着脱可能に支持する転写ピン用ヘッド９６，９７とを備えている。
【０１０７】
前記ディスペンサ９２は、粘性流体であるフラックスや接着剤、クリーム半田や銀ペースト等の配設物を貯留するタンク（図示せず）を備えており、この配設物をタンクから下方に押し出すことによってプリント配線板上に塗布するものである。
前記転写ピン９４，９５は、いわゆるスタンピングやディッピングを行うためのものである。スタンピングやディッピングは、転写ピン９４，９５をクリーム半田や銀ペーストからなる配設物に上方から接触させることにより転写ピン９４，９５に配設物を付着させ、その後、プリント配線板や電子部品などの配設対象物に転写ピン９４，９５を上方から押し付けることによって行われる。
【０１０８】
このように配設子としてディスペンサ９２や転写ピン９４，９５を備えた表面実装機においても、これらの配設子を上述したノズル交換装置９に保持させることによって、短時間で交換することができるようになる。
【０１０９】
図１〜図１４によって説明した実施例においては、押圧装置４８の動力源をソレノイド４８ａによって構成する例を示したが、押圧装置４８の動力源としては、エアシリンダ（図示せず）やモータなどを用いることができる。
【０１１０】
（第３の実施例）
本発明に係るノズル交換装置は、図２４〜図３２に示すように構成することができる。この実施例に示すノズル交換装置は、上述した第１、第２の実施例で示したものと同様に、表面実装機のコンベアの搬送方向の下流側であって、コンベアより後側且つテープフィーダの下流側側方において固定レールの近傍に位置付けられ（図１参照）、表面実装機の吸着ノズルを交換するためのものである。この実施例においても、複数の吸着ヘッドが並ぶ方向をＸ方向とし、水平面上で前記Ｘ方向とは直交する方向をＹ方向とする。また、この実施例においては、上下方向をＺ方向とする。
【０１１１】
図２４に示すこの実施例のノズル交換装置１００は、支持用ブラケット１０１の上端部に設けられた第１〜第５の交換ステーション１０２〜１０６と、これらの交換ステーションの下方に位置するプラグ移動装置１０７およびプラグ位置決め装置１０８などによって構成されている。前記第１〜第５の交換ステーション１０２〜１０６は、図２５に示すように、前記支持用ブラケット１０１にＸ方向（同図においては左右方向）に等間隔おいて並ぶように設けられている。この実施例においては、これらの交換ステーション１０２〜１０６によって本発明でいう配設子交換部が構成されている。これらの第１〜第５の交換ステーション１０２〜１０６どうしの間隔は、表面実装機の複数の吸着ヘッド（図示せず）どうしの間隔と一致している。
【０１１２】
このノズル交換装置１００は、図２４において右上から左下に向かうＹ方向の一端部（図２４においては手前側の端部）が吸着ヘッドの移動可能領域内に位置するように表面実装機の基台（図示せず）に搭載される。この実施例においては、このＹ方向の一端部をノズル交換装置１００の前端部１００ａといい、さらに、この一端部側をＹ方向前側、他端部側をＹ方向後側という。
【０１１３】
前記支持用ブラケット１０１は、図２４および図２６に示すように、Ｘ方向の両端部に位置する一対の側壁１０１ａ，１０１ｂと、これらの側壁の下端部どうしを接続する底板１０１ｃと、前記側壁の上端部どうしを接続するブラケット本体１０１ｄとから構成されている。
ブラケット本体１０１ｄには、図２５に示すように、各交換ステーション１０２〜１０６毎にある平面視略円形のプラグ格納円柱部材１１１と、シャッター１１２とが取付けられている。また、このブラケット本体１０１ｄには、前記プラグ格納用円柱部材１１１からＹ方向前側へ延在する五つの縦孔１１３が形成されている。これらの縦孔１１３は、図２７に示すように、ブラケット本体１０１ｄを上下方向に貫通している。
【０１１４】
この実施例によるノズル交換装置１００は、これらの縦孔１１３のＹ方向前側の端部において吸着ノズルの受け渡しを行うように構成されている。吸着ノズルは、この実施例では図示してはいないが、図１〜図２３によって説明した各実施例で示したものと同等のものを用いることができる。
【０１１５】
また、ノズル交換装置１００は、吸着ノズルを図３２に示すプラグ１１４に保持された状態で縦孔１１３のＹ方向前側に位置する着脱位置Ｐ１（図２５参照）と、前記プラグ格納円柱部材１１１によって構成される収納位置Ｐ２との間でＹ方向に移動させる。着脱位置Ｐ１は、縦孔１１３のＹ方向の前端部に位置するリリース位置Ｐ１ａと、このリリース位置Ｐ１ａより所定距離だけＹ方向後側に位置する装着位置Ｐ１ｂとによって構成されている。リリース位置Ｐ１ａは、吸着ヘッドから吸着ノズルを取外してプラグ１１４に移す位置である。前記装着位置Ｐ１ｂは、プラグ１１４上の吸着ノズルを吸着ヘッドに装着させる位置である。
【０１１６】
前記プラグ１１４は、図３２に示すように、直方体状に形成されている。また、このプラグ１１４には、吸着ノズルの下端部を挿入するための穴１１５が穿設されているとともに、複数の支持用のピン１１６が突設されている。前記穴１１５は、図２７および図２８に示すように、吸着ノズルの下端部を収納する上部の大径部１１５ａと、後述するプラグ移動用ピン１４１ａあるいは位置決め用ピン１５３が挿入嵌合される下部の小径部１１５ｂとからなり、プラグ１１４を上下方向に貫通するように穿設されている。前記ピン１１６は、後述するプラグ移動装置１０７による駆動によってプラグ１１４が移動するときにプラグ１１４の姿勢を正しく保つためのものである。このピン１１６は、プラグ１１４のＸ方向の両側部にそれぞれ２本ずつ突設されており、前記縦孔１１３の両側壁にＹ方向に延在するように形成された段部１１７（図２５および図２７参照）に載せられ、この段部１１７上を滑りながら移動する。この実施例においては、このプラグ１１４によって本発明でいう「保持部分」が構成されている。
【０１１７】
前記５個のプラグ格納円柱部材１１１のうち、第１、第３および第５の交換ステーション１０２，１０４，１０６に設けられているプラグ格納円柱部材１１１は、図２５に示すように、第２、第４の交換ステーション１０３，１０５に設けられているプラグ格納円柱部材１１１よりＹ方向前側に位置付けられている。すなわち、互いに隣り合うプラグ格納円柱部材１１１どうしは、複数の吸着ヘッドが並ぶ方向（Ｘ方向）とは直交する方向（Ｙ方向）の位置を変えて配設されている。
【０１１８】
この実施例において、第２の交換ステーション１０３に設けられているプラグ格納円柱部材１１１は、上方から見て第１、第３の交換ステーション１０２，１０４のプラグ格納円柱部材１１１どうしの間にＹ方向後側から臨むように配置されている。また、第４の交換ステーション１０５に設けられているプラグ格納円柱部材１１１は、上方から見て第３、第５の交換ステーション１０４，１０６のプラグ格納円柱部材１１１どうしの間にＹ方向後側から臨むように配置されている。
【０１１９】
この実施例によるプラグ格納円柱部材１１１は、図２７および図２８に示すように、下部円柱部材１２１と、この下部円柱部材１２１の上端部に固着された上部円柱部材１２２とから構成されている。下部円柱部材１２１は、ブラケット本体１０１ｄにＺ方向の軸線回りに回転自在に支持されている。この下部円柱部材１２１の下端部には、後述する伝動用ベルト１２３を巻き掛けるためのプーリ１２４が設けられている。
【０１２０】
前記上部円柱部材１２２には、径方向の外側に向けて開口する四箇所の凹部１２２ａ（図２７，２８参照）と、これらの凹部１２２ａの上端部に位置する切欠部１２５とが形成されている。前記凹部１２２ａは、前記プラグ１１４を挿入することができる形状に形成されている。この凹部１２２ａの両側壁には、前記プラグ１１４のピン１１６を載せるための段部１２２ｂが形成されている。前記凹部１２２ａおよび前記切欠部１２５は、図２５に示すように、上部円柱部材１２２を上方から見て放射状に形成されている。
【０１２１】
これらの凹部１２２ａおよび切欠部１２５は、上部円柱部材１２２の外周部を４等分する位置に形成されている。この切欠部１２５の開口幅（上部円柱部材１２２の周方向への幅）は、図示していない吸着ノズルの環状溝に係合可能な寸法に形成されている。
前記下部円柱部材１２１の上端部において上方から見て前記切欠部１２５と同じ位置には、前記切欠部１２５と同等の形状の切欠部１２６（図２７，２８参照）が形成されている。
【０１２２】
前記縦孔１１３内からプラグ１１４を移動し、プラグ格納円柱部材１１１の凹部１２２ａに収納するためには、前記複数の凹部１２２ａのうちプラグ１１４が挿入されていない空の凹部１２２ａ、すなわち空の切欠部１２５が縦孔１１３に向けて解放するようにプラグ格納円柱部材１１１を回転させて位置決めした状態で行い、プラグ格納円柱部材１１１の凹部１２２ａから前記縦孔１１３内へ所望のプラグ１１４を移動するためには、この所望のプラグ１１４が収納されている切欠部１２５が、縦孔１１３に向けて解放するようにプラグ格納円柱部材１１１を回転させて位置決めした状態で行う。プラグ格納円柱部材１１１の回転と位置決めは、前記伝動用ベルト１２３を有する駆動装置１２７（図３１参照）によって行われる。
【０１２３】
縦孔１１３内にある、交換により吸着ノズルが装填されたプラグ１１４と交換により空となったプラグ１１４は、それぞれ、プラグ格納円柱部材１１１が上述したように位置決めされている状態で後述するプラグ移動装置１０７によりＹ方向後側に移動させられることによって、プラグ格納円柱部材１１１内に収納される。プラグ１１４に吸着ノズルが装填されている場合は、前記収納動作により吸着ノズルの環状溝内に前記切欠部１２５の内端縁が係合する。この吸着ノズルは、プラグ１１４とともにプラグ格納円柱部材１１１に収納されることになり、プラグ格納円柱部材１１１が回転することにより、プラグ格納円柱部材１１１の周方向に移動する。
【０１２４】
すなわち、ノズル交換のためには空のプラグ１１４と吸着ノズルが装填されたプラグ１１４とをプラグ格納円柱部材１１１との間で受け渡しする必要があり、プラグ格納円柱部材１１１に全てのプラグ１１４を収納した状態で少なくとも一つのプラグ１１４は空のプラグ１１４である必要がある。この実施例によるプラグ格納円柱部材１１１は、４つの凹部１２２ａを有するので、最大３個の吸着ノズルを収納することができ、この実施例によるノズル交換装置１００において吸着ノズルを収納するための収納部Ｐ２を構成することになる。
【０１２５】
プラグ格納円柱部材１１１を回転させるための前記駆動装置１２７は、図３１に示すように、全てのプラグ格納円柱部材１１１のプーリ１２４に巻き掛けられた伝動ベルト１２３を一つのモータ１２８によって回転させる構造が採られている。このモータ１２８は、支持用ブラケット１０１の一方の側壁１０１ａ（図３１においては左側に位置する側壁）に支持されている。このモータ１２８の動作は、図示していない表面実装機の制御装置によって制御される。
【０１２６】
この制御装置は、５個のプラグ格納円柱部材１１１について、それぞれ個々の切欠部１２５の位置および状態（プラグ１１４の有無、吸着ノズルの有無、吸着ノズルがある場合の吸着ノズルの種類等）を示すデータを有し、このデータに基づいてモータ１２８の回転を制御する。前記データは、モータ１２８が動作する度毎に更新される。
【０１２７】
前記ブラケット本体１０１ｄのＹ方向の前端部に設けられているシャッター１１２は、前記各縦孔１１３と対応する位置に切欠部１２９が形成されており、ブラケット本体１０１ｄにＹ方向に移動自在に支持されている。シャッター１１２の切欠部１２９は、吸着ノズルをＺ方向に挿通させるための二つの幅広部分１２９ａと、吸着ノズルの前記環状溝内に係合可能な二つの幅狭部分１２９ｂとから構成されている。このシャッター１１２の移動は、図２９に示すように、シャッター１１２のＹ方向後側の端部に接続されたエアシリンダ１３０によって行われる。
【０１２８】
このシャッター１１２は、前記エアシリンダ１３０による駆動によって、図２５に図示した係合位置と、この係合位置よりＹ方向前側に移動した解放位置とのいずれか一方に位置付けられる。このシャッター１１２が図２５に示す前記係合位置に位置している状態においては、二つの幅狭部分１２９ｂが前記リリース位置Ｐ１ａと装着位置Ｐ１ｂとにそれぞれ位置付けられる。吸着ノズルがプラグ１１４に保持された状態で前記両位置Ｐ１ａ，Ｐ１ｂのいずれかにある場合、前記幅狭部分１２９ｂが吸着ノズルの環状溝に係合する。一方、シャッター１１２が前記解放位置に位置している状態においては、図示してはいないが、前記二つの幅広部分１２９ａが前記両位置Ｐ１ａ，Ｐ１ｂにそれぞれ位置付けられる。この場合は、前記両位置Ｐ１ａ，Ｐ１ｂにおいて、シャッター１１２の切欠部１２９を通して吸着ノズルの受け渡しをそれぞれ行うことができる。
【０１２９】
前記プラグ移動装置１０７は、図２６〜図３０に示すように、前記支持用ブラケット１０１の底板１０１ｃにＹ方向に配設固定されたガイドレール１３１と、このガイドレール１３１に摺動可能に支持されたスライダ１３２と、このスライダ１３２と底面が連結固定されることで、Ｙ方向に移動自在に支持された断面Ｌ字状のＹ方向移動部材１３３と、このＹ方向移動部材１３３のＸ方向の一端部に接続されてＹ方向移動部材１３３をＹ方向に移動させるＹ方向駆動装置１３４（図３０参照）と、前記Ｙ方向移動部材１３３のＹ方向後側の立壁の上端部に固定されたスライダ１３５と、このスライダ１３５を摺動可能に支持するガイドレール１３６と、このガイドレール１３６がＺ方向に配設固定されることで、Ｚ方向に移動自在に支持された断面Ｌ字状のＺ方向移動部材１３７と、このＺ方向移動部材１３７の上端水平部１３７ａと前記Ｙ方向移動部材１３３の下端水平部１３３ａとの間に介装された第１の昇降用エアシリンダ１３８と、前記Ｚ方向移動部材１３７の上端水平部１３７ａの上に設けられたロッドレスエアシリンダ１３９と、これらのロッドレスエアシリンダ１３９のスライダ１４０にそれぞれ固着されたプラグ移動用部材１４１などによって構成されている。
【０１３０】
前記Ｙ方向駆動装置１３４は、図３０に示すように、Ｙ方向移動部材１３３の下端部をボールねじ機構１４２によってＹ方向に駆動する構造のものである。ボールねじ機構１４２は、前記支持ブラケット１０１の一方の側壁１０１ａに、Ｙ方向２箇所の軸受部材１４２ＡによりＹ軸方向固定且つ回転自在に支持されたボールねじ軸１４３と、このボールねじ軸１４３に螺合する状態でＹ方向移動部材１３３の下端部に固定されたボールナット１４４と、ボールねじ軸１４３に伝動ベルト１４５を介して接続されたモータ１４６とを備えている。
【０１３１】
前記第１の昇降用エアシリンダ１３８のシリンダ本体１３８ａは、図２６と図２９とに示すように、Ｙ方向移動部材１３３に支持され、このエアシリンダ１３８のピストンロッド１３８ｂは、Ｚ方向移動部材１３７に接続されている。このエアシリンダ１３８は、Ｚ方向移動部材１３７を図２７に示す上昇位置と、図２８に示す下降位置との間でＺ方向に移動させる。なお、図２７はプラグ１１４を移動させるべくプラグ移動用部材１４１のプラグ移動用ピン１４１ａをプラグ１１４に嵌合させている状態の図である。
【０１３２】
図２６、図２９は、プラグ移動用ピン１４１ａをプラグ１１４から遊離した状態でプラグ移動用ピン１４１ａを移動可能なように、Ｚ方向移動部材１３７を下降位置とした状態の図であり、図２８は後述するように、Ｚ方向移動部材１３７を下降位置とした状態で、Ｚ方向移動部材１３７の上端水平部１３７ａの前端が、ベース板１５２と干渉しないようにＹ方向後側に移動した後、ベース板１５２を上昇させた状態の図である。また、図２８は、プラグ移動用ピン１４１ａがプラグ格納円柱部材１１１の下端のプーリ１２４等と干渉しないように、Ｚ方向移動部材１３７を下降位置とした状態を示す。
【０１３３】
前記ロッドレスエアシリンダ１３９は、図２７および図２８に示すように、それぞれ不図示のエア給排用チューブが接続された一対の蛇腹状インナーチューブ１３９ａ，１３９ａと、これらのインナーチューブ１３９ａに挟まれたピストン１３９ｂとを備えており、このピストン１３９ｂに取付けられている前記スライダ１４０をＹ方向に移動させるものである。このロッドレスエアシリンダ１３９と、このロッドレスエアシリンダ１３９の上に位置するプラグ移動用部材１４１とは、五つの交換ステーション毎に設けられている。
【０１３４】
この実施例による５個のロッドレスエアシリンダ１３９は、交換ステーション１０２、１０４、および１０６において使用される、ピストン１３９ｂの移動ストロークの短いものと、交換ステーション１０３、１０５において使用される、ピストン１３９ｂの移動ストロークの長いものの２種が用いられている。これらのロッドレスエアシリンダ１３９のそれぞれの移動ストロークは、各交換ステーション１０２〜１０６におけるプラグ格納円柱部材１１１の前端部と装着位置Ｐ１ｂとの間のそれぞれの長さ同じとなるようにしている。ここでいうプラグ格納円柱部材１１１の前端部とは、縦孔１１３に接続した状態の凹部１２２ａにプラグ１１４が収納されている時の、プラグ１１４の中心位置のことである。
【０１３５】
これにより、交換ステーション１０２〜１０６の全てにおいて、ロッドレスエアシリンダ１３９のみの作動で、プラグ１１４をプラグ格納円柱部材１１１の前端部と装着位置Ｐ１ｂとの間で移動可能である。プラグ１１４のリリース位置Ｐ１ａと装着位置Ｐ１ｂとの間の移動は、ロッドレスエアシリンダ１３９の移動ストロークの不足分を補うべく、前記Ｙ方向駆動装置１３４による駆動によって、Ｙ方向移動部材１３３、スライダ１３２、スライダ１３５、ガイドレール１３６、Ｚ方向移動部材１３７、第１の昇降用エアシリンダ１３８、ロッドレスエアシリンダ１３９，スライダ１４０、およびプラグ移動用部材１４１を一体的にＹ方向に移動させることで実施する。Ｙ方向駆動装置１３４は、後述する前進位置と後退位置との間でＺ方向移動部材１３７が移動するように構成されている。
【０１３６】
前記前進位置とは、ロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂがＹ方向前側の端部まで移動している状態で、プラグ移動用ピン１４１ａのＹ方向の位置がリリース位置Ｐ１ａと一致する位置である。
前記後退位置には２種あり、第１の後退位置とはロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂがＹ方向前側の端部まで移動している状態で、プラグ移動用ピン１４１ａのＹ方向の位置が装着位置Ｐ１ｂと一致する位置である。
【０１３７】
Ｚ方向移動部材１３７が第１の後退位置にある状態で、ロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂがＹ方向後側の端部まで移動すると、プラグ移動用ピン１４１ａのＹ方向の位置が交換ステーション１０２〜１０６のプラグ格納円柱部材１１１の前端部と一致する。第２の後退位置とは、ロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂの位置には関係なく、ベース板１５２の上昇時に、Ｚ方向移動部材１３７の上端水平部１３７ａの前端が、ベース板１５２と干渉しないように、Ｙ方向駆動装置１３４によりＺ方向移動部材１３７がＹ方向後側に移動した位置である。（図２８参照）。
【０１３８】
前記プラグ移動用ピン１４１ａは、前記プラグ１１４の吸着ノズル挿入用の穴１１５の下側の小径部１１５ｂに下方から嵌合する形状に形成されている。プラグ１１４のＹ方向への移動は、前記ピン１４１ａをプラグ１１４に下方から嵌合させた状態、すなわち、Ｚ方向移動部材１３７を上昇位置にした状態でＹ方向駆動装置１３４とロッドレスエアシリンダ１３９とを使用して前記ピン１４１ａをＹ方向に移動させることにより行われる。
このプラグ移動装置１０７に用いられている各アクチュエータ、すなわちＹ方向駆動装置１３４のモータ、第１の昇降用エアシリンダ１３８およびロッドレスエアシリンダ１３９の動作は、上述した制御装置によって制御される。
【０１３９】
前記プラグ位置決め装置１０８は、前記プラグ１１４を前記リリース位置Ｐ１ａと装着位置Ｐ１ｂとに位置決めするためのものである。このプラグ位置決め装置１０８は、図２４、図２６〜図２９に示すように、前記支持用ブラケット１０１の底板１０１ｃに第２の昇降用エアシリンダ１５１を介して支持されたベース板１５２と、このベース板１５２の上に突設された複数の位置決め用ピン１５３と、前記ベース板１５２のＸ方向の両端部をＺ方向に移動自在に支持する一対のガイドロッド１５４とを備えている。
【０１４０】
前記第２の昇降用エアシリンダ１５１は、ベース板１５２のＸ方向の中央部を支持している。この第２の昇降用エアシリンダ１５１の動作は、上述した制御装置によって制御される。
前記複数の位置決め用ピン１５３は、前記プラグ１１４の吸着ノズル挿入用の穴１１５に下方から嵌合できる形状に形成されている。また、これらの位置決め用ピン１５３は、各交換ステーション１０２〜１０６毎に設けられており、前記リリース位置Ｐ１ａとＹ方向の同一の位置と、前記装着位置Ｐ１ｂとＹ方向の同一の位置とにそれぞれ配設されている。
【０１４１】
さらに、これらの位置決め用ピン１５３は、Ｙ方向駆動装置１３４によりＺ方向移動部材１３７が第２の後退位置にある状態で、前記第２の昇降用エアシリンダ１５１による駆動によって、図２７に示す下降位置と、図２８に示す上昇位置との間でＺ方向に移動する。すなわち、リリース位置Ｐ１ａと装着位置Ｐ１ｂとにプラグ１１４が位置している状態でこれらのピン１５３が上昇位置に上昇することによって、各ピン１５３がプラグ１１４に嵌合し、プラグ１１４がＹ方向に移動することができないように位置決めされる。なお、図２７および図２８は、これら両図の破断位置を示す図２６とは、ベース板１５２と位置決め用ピン１５３のＺ方向の位置が異なるように描いてある。
【０１４２】
このように構成されたノズル交換装置１００による吸着ノズルの交換は、吸着ヘッドに装着されている吸着ノズルをノズル交換装置１００に移し、その後、新しい吸着ノズルを吸着ヘッドに装着させることによって行う。吸着ノズルの交換は、複数の吸着ヘッドのうち、一つの吸着ヘッドのみで行うだけではなく、複数の吸着ヘッドで同時に行うことができる。
【０１４３】
制御装置は、ノズル交換を行うため吸着ヘッドをノズル交換装置１００の上方に移動する前に、ノズル交換装置１００における交換準備が終了されるようにノズル交換装置１００の各駆動装置、各エアシリンダを制御する。制御装置は、先ず、前記新しい吸着ノズルを有する交換ステーションを特定する。この交換ステーションを以下においてはノズル交換の対象になる交換ステーションという。
【０１４４】
次に、制御装置は、ノズル交換の対象になる交換ステーションにおいて、吸着ノズルが装填されていないプラグ１１４（以下、このプラグを空のプラグという）を後述する手順によってリリース位置Ｐ１ａに移動させる。
空のプラグ１１４のリリース位置Ｐ１ａへの移動は、先ず、ノズル交換の対象になる交換ステーションにおいて、プラグ格納円柱部材１１１を回転させ、空のプラグ１１４を収納保持する凹部１２２ａが周方向において縦孔１１３と接続する位置に移動させる。
【０１４５】
次に、Ｚ方向移動部材１３７が下降位置に位置している状態において、プラグ移動装置１０７のプラグ移動用ピン１４１ａを前記空のプラグ１１４の真下に位置付ける。すなわち、Ｙ方向駆動装置１３４によりＺ方向移動部材１３７を第１の後退位置とするとともに、ノズル交換の対象になる交換ステーションにおいて、ロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂをＹ方向前側の端部からＹ方向後側の端部まで移動させる。
【０１４６】
その後、プラグ移動装置１０７の第１の昇降用エアシリンダ１３８によってプラグ移動用ピン１４１ａをＺ方向移動部材１３７およびロッドレスエアシリンダ１３９などとともに上昇させ、このピン１４１ａを空のプラグ１１４の吸着ノズル挿入用の穴１１５の下側の小径部１１５ｂに下方から嵌合させる。Ｚ方向移動部材１３７が上昇するときは、全てのプラグ移動用ピン１４１ａが同時に上昇する。このため、吸着ノズルの交換の対象ではない交換ステーション、さらに、吸着ノズルの交換の対象の交換ステーションであっても次以降に空のプラグ１１４の移動がされる交換ステーションや、既に空のプラグ１１４のリリース位置Ｐ１ａへの位置付が終わっている交換ステーションにおいては、プラグ移動用ピン１４１ａが下部円柱部材１２１や縦孔１１３内に位置しているプラグ１１４に嵌合することを防ぐために、プラグ移動用ピン１４１ａを上昇可能な位置に位置付けておく。この上昇可能な位置とは、Ｚ方向移動部材１３７が第１の後退位置にある状態におけるロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂをＹ方向前側の端部に位置させた時の位置であり、プラグ１１４が配置されていない装着位置Ｐ１ｂと対向する位置である。
【０１４７】
ノズル交換の対象であって、空のプラグ１１４の移動がされる交換ステーションにおいて、上述したようにプラグ移動用ピン１４１ａが空のプラグ１１４に接続された後、このプラグ移動用ピン１４１ａを前記Ｙ方向駆動装置１３４とロッドレスエアシリンダ１３９とによってＹ方向前側に移動させ、空のプラグ１１４をリリース位置Ｐ１ａに位置付ける。このときのプラグ移動用ピン１４１の移動距離は、ノズル交換の対象となる交換ステーションが第１、第３および第５の交換ステーション１０２，１０４，１０６である場合は相対的に短くなり、第２および第４の交換ステーション１０３，１０５である場合は相対的に長くなる。
【０１４８】
Ｙ方向駆動装置１３４による駆動によってＺ方向移動部材１３７がＹ方向に移動するときは、全てのプラグ移動用ピン１４１がＹ方向に同時に移動する。このため、既に空のプラグ１１４のリリース位置Ｐ１ａへの移動が完了している交換ステーションにおいては、プラグ移動用部材１４１のピン１４１ａがＹ方向前側へ移動するとプラグ１１４に当たるおそれがある。よって、Ｙ方向駆動装置１３４によりＺ方向移動部材１３７が前進位置へ移動するのと同期して、ロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂをＹ方向前側の端部からＹ方向後側の端部まで移動させ、空のプラグ１１４のリリース位置Ｐ１ａへの位置付けをまさにしつつある交換ステーションのプラグ移動用ピン１４１ａとは逆方向に、プラグ移動用ピン１４１ａを移動させる第１の干渉防止動作をさせる。
【０１４９】
ノズル交換の対象であって、空のプラグ１１４の移動がされたばかりの交換ステーションにおいて、リリース位置Ｐ１ａに空のプラグ１１４が配置された後、第１の昇降用エアシリンダ１３８によってＺ方向移動部材１３７とともにロッドレスエアシリンダ１３９を下降させ、プラグ移動用ピン１４１を前記プラグ１１４から下方に離脱させる。
空のプラグ１１４をリリース位置Ｐ１ａに移動させる動作は、ノズル交換の対象になる全ての交換ステーションにおいて順次行われる。次の交換ステーションの動作に移行するに際して、第１の昇降用エアシリンダ１３８によりプラグ移動用ピン１４１ａを前記プラグ１１４から下方に離脱させる動作中、および、その後のプラグ移動用ピン１４１ａをＹ方向後側への移動を開始しているときに、次の交換ステーションにおいて、プラグ格納円柱部材１１１を回転させ、空のプラグ１１４を縦孔１１３と隣接する位置に予め配置しておくことができる。このように複数の異なる動作を同時に行うことで能率が向上する。
【０１５０】
Ｚ方向移動部材１３７が下降位置に位置し、Ｙ方向駆動装置１３４によりＺ方向移動部材１３７を第１の後退位置にしつつある状態の下、次に空のプラグ１１４の移動を行う交換ステーションにおいて、ロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂをＹ方向前側の端部からＹ方向後側の端部まで移動させることで、プラグ移動装置１０７のプラグ移動用ピン１４１ａを前記空のプラグ１１４の真下に位置付ける。他方、ノズル交換の対象にならない交換ステーション、および直前に空のプラグ１１４のリリース位置Ｐ１ａへの位置付けを終えた交換ステーションでは、ロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂはＹ方向前側の端部に位置させており、これを維持する。
【０１５１】
前記第１の干渉防止動作がされた交換ステーションにおいては、Ｙ方向駆動装置１３４によりＺ方向移動部材１３７を第１の後退位置へ移動すると同期して、ロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂをＹ方向後側の端部からＹ方向前側の端部まで移動させる。これらにより、次に空のプラグ１１４の移動を行う交換ステーション以外の交換ステーションにおいて、誤って吸着ノズルを収納するプラグ１１４が移動されることがないようにできる。
【０１５２】
ノズル交換の対象となる全ての交換ステーションにおいて、前記したように順次空のプラグ１１４がリリース位置Ｐ１ａに送られた後、制御装置は、ノズル交換の対象になる交換ステーションにおいて、交換用の新しい吸着ノズルを保持しているプラグ１１４を装着位置Ｐ１ｂに移動させる。すなわち、先ず、プラグ格納円柱部材１１１を回転させて所望の吸着ノズルを有するプラグ１１４を縦孔１１３と隣接する位置に配置するとともに、Ｚ方向移動部材１３７が下降位置に位置している状態において、プラグ移動装置１０７のプラグ移動用ピン１４１ａを前記交換用の新しい吸着ノズルを保持しているプラグ１１４の真下に位置付ける。
【０１５３】
詳述すると、Ｙ方向駆動装置１３４によりＺ方向移動部材１３７を第１の後退位置とするとともに、ノズル交換のためのプラグ１１４を移動動作の対象となる一つの交換ステーションにおいて、ロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂをＹ方向前側の端部からＹ方向後側の端部まで移動させる。他方、新しい吸着ノズルを収納するプラグ１１４の移動動作の対象とならない残りの交換ステーションにおいては、ロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂをＹ方向後側の端部からＹ方向前側の端部まで移動させるか、Ｙ方向前側の端部にあるものは、それを維持させる。
【０１５４】
その後、Ｚ方向移動部材１３７を上昇位置に移動し、移動の対象となる一つのプラグ１１４にプラグ移動用ピン１４１ａを嵌合させ、このピン１４１ａに連結されるロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂを、Ｙ方向後側の端部からＹ方向前側の端部まで移動させてプラグ１１４を装着位置Ｐ１ｂに移動させ、その後、Ｚ方向移動部材１３７を下降位置に移動する。
なお、Ｚ方向移動部材１３７の上昇位置への移動に際し、既に装着位置Ｐ１ｂへのプラグ１１４の移動を終えた交換ステーションにおいては、装着位置Ｐ１ｂに位置するプラグ１１４にピン１４１ａが嵌合するが、この嵌合後にＹ方向駆動装置１３４およびロッドレスエアシリンダ１３９は駆動されることはなく、支障はない。
【０１５５】
また、このプラグ１１４の装着位置Ｐ１ｂへの移動中、Ｚ方向移動部材１３７の下降移動中、および、その後の次にノズル交換動作を行う交換ステーションにおけるプラグ移動用ピン１４１ａをＹ方向後側への移動を開始しているときに並行し、次にノズル交換動作を行う交換ステーションのプラグ格納円柱部材１１１を回転させて所望の吸着ノズルを有するプラグ１１４を縦孔１１３と隣接する位置に配置する。
以降、順次ノズル交換の対象となる残りの交換ステーションにおいて、所望の吸着ノズルを収納するプラグ１１４を装着位置Ｐ１ｂに移動させる。
【０１５６】
ノズル交換の対象になる全ての交換ステーションにおいて、それぞれリリース位置Ｐ１ａと装着位置Ｐ１ｂとにプラグ１１４が配置された後、プラグ移動装置１０７による退避動作が行われる。この退避動作は、Ｚ方向移動部材１３７が下降位置にある状態で、Ｙ方向駆動装置１３４によりＺ方向移動部材１３７をＹ方向後側の第２の後退位置に移動させることによって行う。この退避動作を行うことにより、プラグ移動装置１０７の前方にプラグ位置決め装置１０８のベース板１５２および位置決め用ピン１５３が昇降するスペースが確保される。
【０１５７】
次に、制御装置は、第２の昇降用エアシリンダ１５１によって位置決め用ピン１５３をベース板１５２とともに上昇させ、リリース位置Ｐ１ａと装着位置Ｐ１ｂとに位置しているプラグ１１４の吸着ノズル挿入用の穴１１５の下部小径部１１５ｂに下方から嵌合させる。
二つの位置決め用ピン１５３が前記二つの位置のプラグ１１４の穴１１５にそれぞれ嵌合することによって、プラグ１１４は、Ｙ方向に移動することができなくなる。制御装置は、この状態において、シャッター１１２を解放位置に移動させ、ヘッドユニット１３を吸着ノズルを交換する対象になっている全ての吸着ヘッドがノズル交換装置１００の対応する各リリース位置Ｐ１ａの上方位置となるよう移動させた後、吸着ノズルを交換する対象になっている全ての吸着ヘッドを下降させる。
【０１５８】
吸着ヘッドが下降することにより、リリース位置Ｐ１に位置している空のプラグ１１４の吸着ノズル挿入用の穴１１５に吸着ノズルが上方から挿入される。その後、制御装置は、シャッター１１２が係合位置を移動させ、吸着ノズルの環状溝にシャッター１１２の幅狭部分１２９ｂを係合させる。この係合により、吸着ノズルはＺ方向には移動することができなくなる。
【０１５９】
この状態で吸着ヘッドが上昇することによって、吸着ノズルが吸着ヘッドから取外されてリリース位置Ｐ１ａに残される。吸着ヘッドは、リリース位置Ｐ１ａの上方で上昇した後、ヘッドユニット１３の移動により装着位置Ｐ１ｂの上方までＹ方向後側に移動し、その後再び下降する。
吸着ヘッドが装着位置Ｐ１ｂに向けて下降することにより、装着位置Ｐ１ｂに位置している新しい吸着ノズルが吸着ヘッドに装着される。制御装置は、吸着ノズルが吸着ヘッドに装着された後、シャッター１１２を解放位置に移動させ、吸着ヘッドを吸着ノズルとともに上昇させる。このように吸着ノズルの交換を終えた吸着ヘッドは、ヘッドユニット１３の移動により電子部品を実装するためにノズル交換装置１００の上方から所定の実装エリアに移動する。
【０１６０】
一方、吸着ノズルの交換が終了した後のノズル交換装置１００は、吸着ヘッドの上昇後に所定の収納動作が行われる。この収納動作は、装着位置Ｐ１ｂに位置している空となったプラグ１１４と、リリース位置Ｐ１ａにある吸着ノズルが装填されたプラグ１１４とをそれぞれプラグ格納円柱部材１１１の凹部１２２ａに収納する動作である。
【０１６１】
この収納動作時には、先ず、プラグ位置決め装置１０８の第２の昇降用エアシリンダ１５１による駆動によって、ベース板１５２と位置決め用ピン１５３とが下降位置に下降する。
次に、第１の昇降用エアシリンダ１３８によってＺ方向移動部材１３７が下降位置にある状態で、収納動作の対象となる全ての交換ステーションの内まず最初の交換ステーションにおいて、プラグ移動装置１０７のプラグ移動用ピン１４１ａを装着位置Ｐ１ｂの下方に移動する。
【０１６２】
このとき、プラグ移動用ピン１４１が装着位置Ｐ１ｂの直下に位置していない場合は、Ｙ方向駆動装置１３４とロッドレスエアシリンダ１３９とを用いてプラグ移動用ピン１４１ａをＹ方向に移動させる。すなわち、Ｙ方向駆動装置１３４によりＺ方向移動部材１３７を第１の後退位置とするとともに、ロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂをＹ方向前側の端部まで移動させる。収納動作の対象とはならない残りの全ての交換ステーションにおいては、ロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂをＹ方向後側の端部に位置させるようにする。
【０１６３】
これと並行して、プラグ格納円柱部材１１１が回転し、複数の切欠部１２５のうちプラグ１１４が挿入されていない切欠部１２５が縦孔１１３と隣接する位置に位置付けられる。しかる後、第１の昇降用エアシリンダ１３８によってＺ方向移動部材１３７が上昇位置まで上昇し、プラグ移動用ピン１４１ａが装着位置Ｐ１ｂに位置する空のプラグ１１４に下方から嵌合する。このとき収納動作の対象とはならない残りの全ての交換ステーションにおいては、ピストン１３９ｂがＹ方向後側の端部に位置しているので、プラグ移動用ピン１４１がプラグ格納円柱部材１１１の凹部１２２ａのプラグ１１４に下方から嵌合する。しかし、この嵌合後にＹ方向駆動装置１３４およびこの嵌合に関わる交換ステーションにおいてロッドレスエアシリンダ１３９が駆動されることはなく、支障はない。
【０１６４】
そして、収納動作の対象の空のプラグ１１４に嵌合しているプラグ移動用ピン１４１ａがロッドレスエアシリンダ１３９による駆動によってＹ方向後側に移動し、空のプラグ１１４がプラグ格納円柱部材１１１の凹部１２２ａ内に挿入される。
【０１６５】
このように空のプラグ１１４がプラグ格納円柱部材１１１に収納された後、第１の昇降用エアシリンダ１３８によってＺ方向移動部材１３７が下降位置に移動し、前記プラグ移動用ピン１４１ａが下降する。続いて収納動作の対象となる交換ステーションの残りの交換ステーションにおいて、順次上述した動作が行われ、全ての空のプラグ１１４がプラグ格納円柱部材１１１内に収納される。
しかる後、リリース位置Ｐ１ａにあるプラグ１１４（吸着ヘッドから取外された吸着ノズルを有するプラグ１１４）がプラグ格納円柱部材１１１内に収納される。
【０１６６】
この収納動作は、収納動作の対象となる全ての交換ステーションの内まず最初の交換ステーションにおいて、Ｚ方向移動部材１３７が下降位置にある状態で、ロッドレスエアシリンダ１３９に加え、Ｙ方向駆動装置１３４を駆動して、まずプラグ移動装置１０７のプラグ移動用ピン１４１ａをリリース位置Ｐ１ａの下方に移動する。すなわち、Ｙ方向駆動装置１３４によりＹ方向移動部材１３３を前進位置へ移動させるとともに、ロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂをＹ方向前側の端部まで移動させる。収納動作の対象とはならない残りの全ての交換ステーションにおいては、ロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂをＹ方向後側の端部に位置させたままとする。これにより、Ｙ方向駆動装置１３４によりＺ方向移動部材１３３を前進位置へ移動させても、前記残りの全ての交換ステーションにおいては、プラグ移動用ピン１４１ａはプラグ１１４のない縦孔１１３の下方に移動するのみである。
【０１６７】
この後、第１の昇降用エアシリンダ１３８によってＺ方向移動部材１３７を上昇位置に移動させ、収納動作の対象となる全ての交換ステーションの内まず最初の交換ステーションにおいて、リリース位置Ｐ１ａにあるプラグ１１４にプラグ移動用ピン１４１ａを下方から嵌合させる。この時収納動作の対象とはならない残りの全ての交換ステーションにおいては、プラグ移動用ピン１４１ａは装着位置Ｐ１ｂの下方に位置しておらず、プラグ移動用ピン１４１ａは装着位置Ｐ１ｂより後方の縦孔１１３の空所に挿入されることになる。
これらの動作と並行して、収納動作の対象となる交換ステーションにおいて、プラグ格納円柱部材１１１が回転し、複数の凹部１２２ａのうちプラグ１１４が挿入されていない凹部１２２ａが縦孔１１３と隣接する位置に位置付けられる。
【０１６８】
収納動作の対象となる交換ステーションにおいて、リリース位置Ｐ１ａにあるプラグ１１４にプラグ移動用ピン１４１ａが下方から挿入嵌合された後、Ｙ方向駆動装置１３４によりＹ方向移動部材１３３を第１の後退位置へ移動するとともに、ロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂをＹ方向後側の端部まで移動させ、吸着ヘッドから取外された吸着ノズルを有するプラグ１１４を、プラグ格納円柱部材１１１の凹部１２２ａ内に挿入させる。
【０１６９】
このＹ方向駆動装置１３４によるＺ方向移動部材１３７の第１の後退位置への移動に並行し、収納動作の対象とはならない残りの全ての交換ステーションにおいては、ロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂをＹ方向前側の端部に移動させる第２の干渉防止動作をさせる。すなわち、プラグ格納円柱部材１１１の凹部１２２ａ内に収納されているプラグ１１４にプラグ移動用ピン１４１ａを干渉させないためである。吸着ノズルを有するプラグ１１４が縦孔１１３内を移動し、プラグ格納円柱部材１１１の凹部１２２ａ内に挿入されるときには、吸着ノズルの環状溝に上部円柱部材１２２の切欠部１２５が係合する。
【０１７０】
このように吸着ヘッドから取外された吸着ノズルを有するプラグ１１４がプラグ格納円柱部材１１１に収納された後、第１の昇降用エアシリンダ１３８によってＺ方向移動部材１３７が下降位置に移動し、前記プラグ移動用ピン１４１ａが下降する。続いて収納動作の対象となる交換ステーションの残りの交換ステーションにおいて、順次上述した動作が行われる。この際、収納動作の対象とはならない残りの交換ステーションであって、直前に第２の干渉防止動作がされた交換ステーションにおいては、Ｙ方向駆動装置１３４によるＺ方向移動部材１３３の前進位置への移動に同期して、ロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂをＹ方向前側の端部からＹ方向後側の端部に移動させるようにする。
【０１７１】
そして、全ての交換ステージにおいて、リリース位置Ｐ１ａにあるプラグ１１４がプラグ格納円柱部材１１１に移動された後、制御装置は、各交換ステーションにおけるプラグ格納円柱部材１１１の空のプラグ１１４の位置、プラグ格納円柱部材１１１に収納されている吸着ノズルの種類（例えば部品番号）等を記録したデータを更新する。
【０１７２】
この実施例に示すノズル交換装置１００においては、吸着ノズルを挿入する穴１１５が穿設されたプラグ１１４によって本発明でいう保持部分が構成され、第１〜第５の交換ステーション１０２〜１０６は、前記プラグ１１４を着脱位置Ｐ１（リリース位置Ｐ１ａおよび装着位置Ｐ１ｂ）と、この着脱位置から水平方向に離間した収納位置Ｐ２との間で移動可能に支持する構成が採られている。また、この実施例による前記収納位置Ｐ２は、上下方向の軸線回りに回転するプラグ格納円柱部材１１１の外周部に周方向に等間隔おいて形成された複数の凹部１２２ａ、およびこれと位置が一致する切欠部１２５によって構成されている。
【０１７３】
このため、この実施例によれば、吸着ノズルを保持したプラグ１１４が各交換ステーション内で水平方向に移動するから、図１〜図１８に示したような水平方向の軸線回りに回転する保持ユニットを用いる場合に較べて、プラグ１１４に吸着ノズルを保持させる機構を簡素化することができる。すなわち、この実施例に示すノズル交換装置１００は、シャッター１１２が着脱位置Ｐ１のみに設けられ、収納位置Ｐ２にある吸着ノズルについては、吸着ノズルの環状溝に切欠部１２５の内端縁を係合させるだけの簡単な保持構造としてコスト低減が図られている。
【０１７４】
また、この実施例によるノズル交換装置１００において、互いに隣り合う交換ステーションのプラグ格納円柱部材１１１どうしは、複数の吸着ヘッドが並ぶ方向（Ｘ方向）とは直交する方向（Ｙ方向）の位置を変えて配設されている。
このため、複数のプラグ１１４を格納できるようにプラグ格納円柱部材１１１の外径を大きく形成しているにもかかわらず、プラグ格納円柱部材１１１どうしが干渉することがなく、各交換ステーション１０２〜１０６の間隔を吸着ヘッドどうしの間隔に一致させることができる。
【０１７５】
また、この実施例においては、交換ステーション１０２、１０４、および１０６において使用されるロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂの移動ストロークと、交換ステーション１０３、１０５において使用されるロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂの移動ストロークを異なるものとしたが、別実施例として、５個のロッドレスエアシリンダ１３９を共通とすることができる。この場合、ピストン１３９ｂの移動ストロークを、交換ステーション１０２、１０４、および１０６における装着位置Ｐ１ｂとプラグ格納円柱部材１１１の前端部との間のＹ方向距離（第１の距離）と同じとする。この第１の距離は、交換ステーション１０２、１０４、および１０６におけるプラグ格納円柱部材１１１の中心と、交換ステーション１０３、１０５におけるプラグ格納円柱部材１１１の中心との間のＹ方向距離（第２の距離）より長いものとする。
【０１７６】
以上により、交換ステーション１０２、１０４、および１０６において、プラグ１１４の装着位置Ｐ１ｂとプラグ格納円柱部材１１１の前端部との間の移動はロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂの移動のみで行い、交換ステーション１０３、１０５において、プラグ１１４の装着位置Ｐ１ｂとプラグ格納円柱部材１１１の前端部との間の移動は、ロッドレスエアシリンダ１３９に加え、Ｙ方向駆動装置１３４の駆動により実施する。プラグ１１４のリリース位置Ｐ１ａとプラグ格納円柱部材１１１の前端部との間の移動は、全ての交換ステーション１０２〜１０６において、ロッドレスエアシリンダ１３９に加え、Ｙ方向駆動装置１３４の駆動により実施する。
【０１７７】
Ｙ方向駆動装置１３４によりＺ方向移動部材１３７は、前進位置、第１の後退位置、第２の退避位置および後述する第３の退避位置の４つの位置で移動可能とする。第３の退避位置は、交換ステーション１０３、１０５において、Ｚ方向移動部材１３７を下降位置とし、ロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂをＹ方向後側の端部に移動させた状態で、プラグ移動装置１０７のプラグ移動用ピン１４１ａの位置がプラグ格納円柱部材１１１の前端部に一致するＺ方向移動部材１３７の位置のことである。
【０１７８】
プラグ格納円柱部材１１１の前端部から空のプラグ１１４をリリース位置Ｐ１ａに移動するに際し、この移動対象の交換ステーションではロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂをＹ方向後側の端部に位置させ、移動対象の以外の交換ステーションではロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂをＹ方向前側の端部に位置させ、且つ移動対象の交換ステーションが１０３あるいは１０５となる場合にはＺ方向移動部材１３７を第３の後退位置に位置させ、移動対象の交換ステーションが１０２，１０４あるいは１０６となる場合にはＺ方向移動部材１３７を第１の後退位置に位置させた状態で、第１の昇降用エアシリンダ１３８によってＺ方向移動部材１３７を上昇させることで、移動対象の交換ステーションのみにおいて空のプラグ１１４にプラグ移動用ピン１４１ａを嵌合させる。
【０１７９】
この嵌合後のプラグ移動用ピン１４１ａの移動においては、移動対象の交換ステーションが１０３あるいは１０５となる場合には、交換ステーション１０２、１０４、および１０６においては、Ｚ方向移動部材１３７の第３の後退位置から前進位置への移動に並行してロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂをＹ方向前側の端部からＹ方向後側の端部に移動させる。これは、プラグ移動用ピン１４１ａがリリース位置Ｐ１ａよりＹ方向前側に移動しないためである。移動対象の交換ステーションが交換ステーション１０３あるいは１０５の一方であって、既に空のプラグ１１４をリリース位置Ｐ１ａに移動を終えた交換ステーションが交換ステーション１０３あるいは１０５の他方となる場合か、移動対象の交換ステーションが交換ステーション１０２、１０４、あるいは１０６の一つであって、既に空のプラグ１１４をリリース位置Ｐ１ａに移動を終えた交換ステーションが交換ステーション１０２、１０４、あるいは１０６の内のその他となる場合には、その既に空のプラグ１１４をリリース位置Ｐ１ａに移動を終えた交換ステーションにおいて、上述の第１の干渉防止動作を行う。
【０１８０】
また、所望の吸着ノズルを収納するプラグ１１４を装着位置Ｐ１ｂに移動する場合、移動対象の交換ステーションが交換ステーション１０３あるいは１０５のいずれかであれば、移動対象の以外の交換ステーションではロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂをＹ方向前側の端部に位置させているので、Ｚ方向移動部材１３７の第３の後退位置から第１の後退位置への移動によって、交換ステーションが１０２、１０４、および１０６では、プラグ移動用ピン１４１ａがリリース位置Ｐ１ａの空のプラグ１１４に衝突干渉してしまうので、Ｚ方向移動部材１３７の第３の後退位置から第１の後退位置への移動に同期して、ロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂをＹ方向前側の端部からＹ方向後側の端部へ移動する第３の干渉防止動作を実施する。
【０１８１】
また、ノズル交換後において、装着位置Ｐ１ｂに位置する空のプラグ１１４、およびリリース位置Ｐ１ａに位置する吸着ノズルを収納するプラグ１１４の、プラグ格納円柱部材１１１の凹部１２２ａへのそれぞれの収納動作において、移動対象の交換ステーションが交換ステーション１０３あるいは１０５のいずれかであれば、この移動前に交換ステーション１０２、１０４、および１０６においては、ロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂをＹ方向後側の端部に位置させているので、Ｚ方向移動部材１３７の第１の後退位置から第３の後退位置への移動、あるいは前進位置からら第３の後退位置への移動に並行して、ロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂをＹ方向後側の端部からＹ方向前側の端部へ移動させる第４の干渉防止動作を実施する。
【０１８２】
他方、リリース位置Ｐ１ａに位置する吸着ノズルを収納するプラグ１１４をプラグ格納円柱部材１１１の凹部１２２ａへの収納動作において、この収納のための移動対象の交換ステーションが交換ステーション１０２、１０４、および１０６のいずれかである場合、移動対象以外の交換ステーションが１０２、１０４、および１０６の他の交換ステーションでは、上述した第３の実施例と同様、Ｚ方向移動部材１３７の前進位置から第１の後退位置への移動に並行して、ロッドレスエアシリンダ１３９のピストン１３９ｂをＹ方向後側の端部からＹ方向前側の端部へ移動させる第２の干渉防止動作を実施する。
【０１８３】
以上のように、第１の距離を第２の距離より長いものとしているので、第１の干渉防止動作、第２の干渉防止動作、第３の干渉防止動作および第４の干渉防止動作が有効となる。
図２４〜図３２によって説明した実施例においては吸着ノズルの交換を行う装置について説明したが、この装置は、吸着ノズルの代わりにディスペンサを用いることができる。
【符号の説明】
【０１８４】
１…表面実装機、６…部品移動装置、８…吸着ノズル、８ａ…大型の吸着ノズル、９，１００…ノズル交換装置、１３…ヘッドユニット、２１〜２４…第１〜第４の吸着ヘッド、２５〜２８…保持ユニット、２９…支持部材、３０…保持部分移動装置、３１…厚板部材、３２…外側面、３３…保持部分、３５…モータユニット、３６…支軸、４２…クランプ機構、４３…シャッター板、４４…引張りコイルばね、４７…開口部、４７ｂ…大径穴部、４７ａ…小径穴部、４８…押圧装置、６１…第５の吸着ヘッド、６２…第６の吸着ヘッド、６３…第５の保持ユニット、６４…第６の保持ユニット、７１〜７６，９１…吸着ヘッド、８１〜８６…保持ユニット、９２…ディスペンサ、９３…ディスペンサヘッド、９４，９５…転写ピン、９６，９７…転写ピン用ヘッド、１０２…第１の交換ステーション、１０３…第２の交換ステーション、１０４…第３の交換ステーション、１０５…第４の交換ステーション、１０６…第５の交換ステーション、１０７…プラグ移動装置、１０８…プラグ位置決め装置、１１１…プラグ格納円柱部材、１１４…プラグ、Ｐ１…着脱位置、Ｐ２…収納位置。
【図１】
2010135757.tif 000003
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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