(57)【要約】  表面実装機（１）のロータリーヘッド（５０）であって、回転体（６０）と、回転体（６０）を回転駆動するＮ軸サーボモータ（３５Ｎ）（回転体駆動部）と、回転軸線（６１）方向に移動可能に回転体（６０）に取り付けられ、回転軸線（６１）を中心とする円周上に配列されており、部品（Ｅ１）を保持及び解放する複数の吸着ノズル（５６）（部品保持部材）と、回転体（６０）の回転方向に互いに離間して配置されており、それぞれ前記円周上の所定の駆動位置に移動した吸着ノズル（５６）を回転軸線（６１）方向に移動させる少なくとも一対のＺ軸駆動装置（８０）（保持部材駆動ユニット）と、を備える。
2017056291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面実装機のロータリーヘッドであって、  回転体と、  前記回転体を回転駆動する回転体駆動部と、  回転軸線方向に移動可能に前記回転体に取り付けられ、前記回転軸線を中心とする円周上に配列されており、部品を保持及び解放する複数の部品保持部材と、  前記回転体の回転方向に互いに離間して配置されており、それぞれ前記円周上の所定の駆動位置に移動した前記部品保持部材を前記回転軸線方向に移動させる少なくとも一対の保持部材駆動ユニットと、を備えるロータリーヘッド。
【請求項２】
少なくとも一対の前記保持部材駆動ユニットは前記回転軸線方向から見て前記回転軸線を中心とする点対称に配置されている、請求項１に記載のロータリーヘッド。
【請求項３】
前記保持部材駆動ユニットは前記部品保持部材を移動させる駆動源としてリニアモータを有している、請求項１又は請求項２に記載のロータリーヘッド。
【請求項４】
前記部品保持部材は負圧によって前記部品を吸着し、正圧によってその吸着している前記部品を解放する吸着ノズルであり、  当該ロータリーヘッドは、  前記吸着ノズルに負圧を供給する負圧供給位置と前記吸着ノズルに正圧を供給する正圧供給位置との間で移動可能に前記回転体に取り付けられている複数のバルブと、  前記保持部材駆動ユニットの前記駆動位置に移動した前記吸着ノズルに対応する前記バルブを前記負圧供給位置と前記正圧供給位置との間で移動させる少なくとも一対のバルブ駆動ユニットと、をさらに備える、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のロータリーヘッド。
【請求項５】
前記回転軸線方向から見て少なくとも一つの前記保持部材駆動ユニットとその保持部材駆動ユニットに対応する前記バルブ駆動ユニットとが重なっている、請求項４に記載のロータリーヘッド。
【請求項６】
少なくとも一対の前記バルブ駆動ユニットは前記回転軸線方向から見て前記回転軸線を中心とする点対称に配置されている、請求項４又は請求項５に記載のロータリーヘッド。
【請求項７】
前記バルブ駆動ユニットは前記バルブを移動させる駆動源としてリニアモータを有している、請求項４乃至請求項６のいずれか一項に記載のロータリーヘッド。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のロータリーヘッドを有し、基板上に前記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部品の実装位置まで搬送する基板搬送装置と、を備える表面実装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本明細書で開示される技術は、ロータリーヘッド、及び、表面実装機に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、電子部品をプリント基板上に実装する表面実装機において、回転体と、回転軸線方向に移動可能に回転体に取り付けられ、回転軸線を中心とする円周上に配列されており、負圧によってその先端部に部品を吸着し、正圧によってその吸着している部品を解放する複数の吸着ノズル（部品保持部材）とを有するロータリーヘッドを備えるものが知られている。【０００３】  そして、この種のロータリーヘッドにおいて、吸着ノズルを回転体の回転軸線方向に移動させる保持部材駆動ユニットを複数備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、特許文献１に記載のロータリーヘッドは保持部材駆動ユニットとしての個別昇降装置を４つ備えており、それら４つの個別昇降装置が１列に並んで設けられている。各個別昇降装置はそれぞれ駆動部材と駆動部材昇降装置とを備えており、駆動部材昇降装置によって駆動部材を昇降させることによってノズル保持軸が軸方向に進退する。【０００４】  ロータリーヘッドに保持部材駆動ユニットを複数備えると、複数の部品を同時吸着することができるので実装速度を向上させることができる。また、保持部材駆動ユニットを複数備えると、保持部材駆動ユニットを一つしか備えない場合に比べ、ロータリーヘッドの可動領域は同じままで広い実装範囲を得ることができる。例えばロータリーヘッドの右側だけに保持部材駆動ユニットを備えた場合は、ロータリーヘッドが可動領域の左端まで移動したときの右側の保持部材駆動ユニットの位置より左側の範囲に部品を実装することはできない。これに対し、ロータリーヘッドの左右に保持部材駆動ユニットを配置した場合は、左側の保持部材駆動ユニットを用いることにより、ロータリーヘッドが可動領域の左端まで移動したときの右側の保持部材駆動ユニットの位置より左側の範囲に部品を実装できるので、ロータリーヘッドの可動領域は同じままで広い実装範囲を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−６９７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  しかしながら、上述した特許文献１に記載のロータリーヘッドによると、ロータリーヘッドの回転軸線方向から見て各個別昇降装置の形状が互いに異なっている。このため特許文献１に記載のロータリーヘッドによると、ロータリーヘッドの構成部品の種類が多くなり、製造コストが上昇してしまうという問題がある。【０００７】  本明細書では、複数の部品を同時吸着可能又は広い実装範囲を持つ高性能なロータリーヘッドの構成部品の種類を低減し、もってロータリーヘッド、及び、表面実装機の製造コストを低減する技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本明細書で開示するロータリーヘッドは、表面実装機のロータリーヘッドであって、回転体と、前記回転体を回転駆動する回転体駆動部と、回転軸線方向に移動可能に前記回転体に取り付けられ、前記回転軸線を中心とする円周上に配列されており、部品を保持及び解放する複数の部品保持部材と、前記回転体の回転方向に互いに離間して配置されており、それぞれ前記円周上の所定の駆動位置に移動した前記部品保持部材を前記回転軸線方向に移動させる少なくとも一対の保持部材駆動ユニットと、を備える。【０００９】  上記のロータリーヘッドによると、少なくとも一対の保持部材駆動ユニットを備えるので、複数の部品を同時吸着可能又は広い実装範囲を持つ高性能なロータリーヘッドを実現することができる。そして、上記のロータリーヘッドによると、複数の保持部材駆動ユニットを互いに同一構造にすることが容易となり、複数の保持部材駆動ユニットが互いに異なる構造である場合に比べ、ロータリーヘッドの構成部品の種類を低減することができる。これにより、複数の部品を同時吸着可能又は広い実装範囲を持つ高性能なロータリーヘッドの製造コストを低減できる。【００１０】  また、少なくとも一対の前記保持部材駆動ユニットは前記回転軸線方向から見て前記回転軸線を中心とする点対称に配置されていてもよい。【００１１】  二つの保持部材駆動ユニットを配置する場合、例えば回転体の回転軸線を含む平面（回転軸線上の２点と回転軸線上にない１点とを通る平面）を対象面とした面対象に配置することも可能である。しかしながら、面対称に配置するためには二つの保持部材駆動ユニットの構造を互いに鏡に映した構造（ミラー構造）としなければならないため、二つの保持部材駆動ユニット間で部品を共通化できなくなってしまう。これに対し、点対称に配置する場合は二つの保持部材駆動ユニットを同一構造とすることができるので、部品を共通化することができる。これにより部品の種類を低減することができ、面対称に配置する場合に比べてロータリーヘッドの製造コストを低減することができる。【００１２】  また、前記保持部材駆動ユニットは前記部品保持部材を移動させる駆動源としてリニアモータを有していてもよい。【００１３】  例えば回転型モータを用いて吸着ノズルを移動させる場合は、回転型モータの回転運動を吸着ノズルの直線運動に変換するボールねじなどの機構が必要になるため保持部材駆動ユニットが大きくなってしまう。これに対し、リニアモータは回転運動を直線運動に変換する機構を必要としないダイレクトドライブであり、構造をシンプルにすることができるので保持部材駆動ユニットを小さくすることができる。それによりロータリーヘッドを小型化することができる。【００１４】  また、前記部品保持部材は負圧によって前記部品を吸着し、正圧によってその吸着している前記部品を解放する吸着ノズルであり、当該ロータリーヘッドは、前記吸着ノズルに負圧を供給する負圧供給位置と前記吸着ノズルに正圧を供給する正圧供給位置との間で移動可能に前記回転体に取り付けられている複数のバルブと、前記保持部材駆動ユニットの前記駆動位置に移動した前記吸着ノズルに対応する前記バルブを前記負圧供給位置と前記正���供給位置との間で移動させる少なくとも一対のバルブ駆動ユニットと、をさらに備えてもよい。【００１５】  上記のロータリーヘッドによると、複数のバルブ駆動ユニットを互いに同一構造にすることが容易となり、複数のバルブ駆動ユニットが互いに異なる構造である場合に比べ、複数のバルブ駆動ユニットを備えるロータリーヘッドの構成部品の種類を低減することができる。これによりロータリーヘッドの製造コストを低減できる。【００１６】  また、前記回転軸線方向から見て少なくとも一つの前記保持部材駆動ユニットとその保持部材駆動ユニットに対応する前記バルブ駆動ユニットとが重なっていてもよい。【００１７】  回転体の回転軸線方向から見て保持部材駆動ユニットとバルブ駆動ユニットとが異なる方向に張り出していると、回転体の回転軸線方向から見てロータリーヘッドが大きくなってしまう。  上記のロータリーヘッドによると、少なくとも一つのバルブ駆動ユニットは回転軸線方向から見てそのバルブ駆動ユニットに対応する保持部材駆動ユニットに重なっているので、保持部材駆動ユニットが張り出している方向とバルブ駆動ユニットが張り出している方向とがほぼ同じ方向となる。このため、それらが互いに異なる方向に張り出している場合に比べ、回転体の回転軸線方向から見てロータリーヘッドを小さくすることができる。これにより、回転軸線に垂直な方向において、ロータリーヘッドに大きな可動領域を持たせることが可能となる。【００１８】  また、少なくとも一対の前記バルブ駆動ユニットは前記回転軸線方向から見て前記回転軸線を中心とする点対称に配置されていてもよい。【００１９】  上記のロータリーヘッドによると、複数のバルブ駆動ユニットを同一構造とすることができるので、面対称に配置する場合に比べてロータリーヘッドの製造コストを低減することができる。【００２０】  また、前記バルブ駆動ユニットは前記バルブを移動させる駆動源としてリニアモータを有していてもよい。【００２１】  例えば回転型モータを用いてバルブを移動させる場合は、回転型モータの回転運動をバルブの直線運動に変換するボールねじなどの機構が必要になるためバルブ駆動ユニットが大きくなってしまう。これに対し、リニアモータは回転運動を直線運動に変換する機構を必要としないダイレクトドライブであり、構造をシンプルにすることができるのでバルブ駆動ユニットを小さくすることができる。それによりロータリーヘッドを小型化することができる。【００２２】  また、本明細書で開示する表面実装機は、請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のロータリーヘッドを有し、基板上に前記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部品の実装位置まで搬送する基板搬送装置と、を備える。【００２３】  上記の表面実装機によると、複数の部品を同時吸着可能又は広い実装範囲を持つ高性能なロータリーヘッドを用いることによって表面実装機の性能を向上させることができるとともに、表面実装機の製造コストを低減できる。
【発明の効果】
【００２４】  本明細書で開示するロータリーヘッド、及び、表面実装機によれば、複数の部品を同時吸着可能又は広い実装範囲を持つ高性能なロータリーヘッドの構成部品の種類を低減することができ、もってロータリーヘッド、及び、表面実装機の製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】表面実装機の平面図
【図２】ロータリーヘッドの斜視図
【図３】ロータリーヘッドの一部を拡大した斜視図
【図４】図３において各吸着ノズルの先端部を露出させた状態を示す斜視図
【図５】ロータリーヘッドの要部断面図
【図６】ロータリーヘッドの先端部（下端部）の一部を示す断面図であって、バルブスプールが正圧供給位置にある状態における断面図
【図７】表面実装機の電気的構成を示すブロック図
【図８】Ｚ軸駆動装置の正面図
【図９】Ｚ軸駆動源の内部を示す側面図
【図１０】回転体及びＺ軸駆動装置の上面図
【図１１】Ｖ軸駆動装置の正面図
【図１２】Ｖ軸駆動源の内部を示す側面図
【図１３】回転体及びＶ軸駆動装置の上面図
【発明を実施するための形態】
【００２６】  実施形態を図１ないし図１３によって説明する。
【００２７】  （１）表面実装機の全体構成  図１に示すように、本実施形態に係る表面実装機１は、基台１０、プリント基板Ｂ１（基板の一例）を搬送するための搬送コンベア２０（基板搬送装置の一例）、プリント基板Ｂ１上に電子部品Ｅ１（部品の一例）を実装するための部品実装装置３０、部品実装装置３０に電子部品Ｅ１を供給するための部品供給装置４０等を備えている。
【００２８】  基台１０は、平面視長方形状をなすとともに上面が平坦とされる。また、基台１０における搬送コンベア２０の下方には、プリント基板Ｂ１上に電子部品Ｅ１を実装する際にそのプリント基板Ｂ１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。以下の説明では、基台１０の長辺方向（図１の左右方向）及び搬送コンベア２０の搬送方向をＸ軸方向とし、基台１０の短辺方向（図１の上下方向）をＹ軸方向とし、基台１０の上下方向（図２の上下方向）をＺ軸方向とする。
【００２９】  搬送コンベア２０は、Ｙ軸方向における基台１０の略中央位置に配置され、プリント基板Ｂ１を搬送方向（Ｘ軸方向）に沿って搬送する。搬送コンベア２０は、搬送方向に循環駆動する一対のコンベアベルト２２を備えている。プリント基板Ｂ１は、両コンベアベルト２２に架設する形でセットされる。プリント基板Ｂ１は、搬送方向の一方側（図１で示す右側）からコンベアベルト２２に沿って基台１０上の作業位置（図１の二点鎖線で囲まれる位置）に搬入され、作業位置で停止して電子部品Ｅ１の実装作業がされた後、コンベアベルト２２に沿って他方側（図１で示す左側）に搬出される。
【００３０】  部品供給装置４０は、フィーダ型とされ、搬送コンベア２０の両側（図１の上下両側）においてＸ軸方向に並んで２箇所ずつ、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４２が横並び状に整列して取り付けられている。各フィーダ４２は、複数の電子部品Ｅ１が収容された部品供給テープ（不図示）が巻回されたリール（不図示）、及びリールから部品供給テープを引き出す電動式の送出装置（不図示）等を備えており、搬送コンベア２０側に位置する端部に設けられた部品供給位置から電子部品Ｅ１が一つずつ供給されるようになっている。
【００３１】  部品実装装置３０は、基台１０及び後述する部品供給装置４０等の上方に設けられる一対の支持フレーム３２と、ロータリーヘッド５０と、ロータリーヘッド５０を駆動するロータリーヘッド駆動機構とから構成される。各支持フレーム３２は、それぞれＸ軸方向における基台１０の両側に位置しており、Ｙ軸方向に延びている。支持フレーム３２には、ロータリーヘッド駆動機構を構成するＸ軸サーボ機構及びＹ軸サーボ機構が設けられている。ロータリーヘッド５０は、Ｘ軸サーボ機構及びＹ軸サーボ機構によって、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。
【００３２】  Ｙ軸サーボ機構は、Ｙ軸ガイドレール３３Ｙ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３４Ｙと、Ｙ軸サーボモータ３５Ｙとを有している。各Ｙ軸ガイドレール３３Ｙには、ボールナットに固定されたヘッド支持体３６が取り付けられている。Ｙ軸サーボモータ３５Ｙが通電制御されると、Ｙ軸ボールねじ３４Ｙ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３６、及び後述するロータリーヘッド５０がＹ軸ガイドレール３３Ｙに沿ってＹ軸方向に移動する。
【００３３】  Ｘ軸サーボ機構は、Ｘ軸ガイドレール（不図示）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３４Ｘと、Ｘ軸サーボモータ３５Ｘとを有している。Ｘ軸ガイドレールには、その軸方向に沿ってロータリーヘッド５０が移動自在に取り付けられている。Ｘ軸サーボモータ３５Ｘが通電制御されると、Ｘ軸ボールねじ３４Ｘ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ロータリーヘッド５０がＸ軸ガイドレールに沿ってＸ軸方向に移動する。
【００３４】  （２）ロータリーヘッドの構成  続いてロータリーヘッド５０の構成について詳しく説明する。ロータリーヘッド５０は、図２に示すように、本体であるヘッド本体部５２がカバー５３、５４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Ｅ１を吸着してプリント基板Ｂ１上に実装する。図４に示すように、ロータリーヘッド５０には計１８本のノズルシャフト５５が回転体６０によってＺ軸方向（上下方向）に移動可能に支持されている。
【００３５】  回転体６０は、図４に示すように、Ｚ軸方向に沿って軸状をなす軸部６２と、ロータリーヘッド５０の下端部において軸部６２の周りに設けられ、軸部６２より大径な略円柱状をなすシャフト保持部６４と、を有している。回転体６０の軸部６２は、ヘッド本体部５２によって当該軸部６２の軸線周りに双方向に回転可能（すなわち回動可能）に支持されている。軸部６２は二重構造となっており、内側の軸部６２（以下、「Ｎ軸」と称する）の上部には当該軸部６２の軸線周りにＮ軸被駆動ギヤ６２Ｎが設けられ、外側の軸部６２（以下、「Ｒ軸」と称する）の上部には当該軸部６２の軸線周りにＲ軸被駆動ギヤ６２Ｒが設けられている。
【００３６】  ロータリーヘッド５０のＺ軸方向における略中央部には、回転体６０を回転駆動するための図示しないＮ軸駆動装置（回転体駆動部の一例）が配されている。Ｎ軸駆動装置は、Ｎ軸サーボモータ３５Ｎ（図７参照）と、Ｎ軸サーボモータ３５Ｎの出力軸周りに設けられたＮ軸駆動ギヤ（不図示）と、を有している。Ｎ軸駆動ギヤはＮ軸被駆動ギヤ６２Ｎと噛み合わされており、Ｎ軸サーボモータ３５Ｎが通電制御されると、Ｎ軸駆動ギヤ及びＮ軸被駆動ギヤ６２Ｎの回転駆動を介して、回転体６０がＺ軸方向に沿った回転軸線周りに任意の角度で回転される。
【００３７】  回転体６０のシャフト保持部６４には、周方向に等間隔で、貫通孔が１８個形成されている。そして、各貫通孔には、筒状のシャフトホルダ５７を介して、軸状をなすノズルシャフト５５が、シャフト保持部６４を貫通しつつＺ軸方向に沿って伸びる形で保持されている。そして、各ノズルシャフト５５のうちシャフト保持部６４から下方に突出する下端部には、図４及び図５に示すように、電子部品Ｅ１を吸着する吸着ノズル５６（部品保持部材の一例）がそれぞれ設けられている。
【００３８】  各吸着ノズル５６には、負圧又は正圧が供給されるようになっている。各吸着ノズル５６は、負圧によってその先端部に電子部品Ｅ１を吸着して保持するとともに、正圧によってその先端部に保持した電子部品Ｅ１を解放する。Ｎ軸駆動装置によって回転体６０が回転されると、各ノズルシャフト５５と共に各ノズルシャフト５５に設けられた各吸着ノズル５６が回転体６０の回転軸線６１周りに旋回させられる。
【００３９】  また、ロータリーヘッド５０のＺ軸方向における略中央部には、図２に示すように、各ノズルシャフト５５をその軸線周りに回転駆動するためのＲ軸駆動装置７０が配されている。Ｒ軸駆動装置７０は、Ｒ軸サーボモータ３５Ｒと、Ｒ軸サーボモータ３５Ｒの出力軸周りに設けられ、Ｒ軸被駆動ギヤ６２Ｒと噛み合わされたＲ軸駆動ギヤ７２Ｒ（図３参照）と、を有している。Ｒ軸被駆動ギヤ６２Ｒが設けられた外側の軸部６２において、Ｒ軸被駆動ギヤ６２Ｒよりも下部には、図示しない共通ギヤが設けられている。
【００４０】  一方、図４に示すように、各シャフトホルダ５７の一部には、その筒軸周りにそれぞれノズルギヤ５７Ｒが設けられている。各ノズルシャフト５５に設けられたノズルギヤ５７Ｒは、上記共通ギヤと噛み合わされている。Ｒ軸サーボモータ３５Ｒが通電制御されると、Ｒ軸駆動ギヤ７２Ｒ及びＲ軸被駆動ギヤ６２Ｒの回転駆動を介して、共通ギヤが回転する。
【００４１】  共通ギヤが回転すると、ノズルギヤ５７Ｒとの噛み合いにより、各シャフトホルダ５７が回転する。そして、各シャフトホルダ５７と各ノズルシャフト５５は、ボールスプライン結合していることから、共通ギヤの回転に伴って、１８本のノズルシャフト５５がその軸線周りにおいて同方向及び同角度に一斉に回転する。
【００４２】  また、各ノズルシャフト５５の上端部には、ばね止めボルト５８が螺合されている。各ノズルシャフト５５の外周面側には、巻ばね５９が配されている。巻ばね５９は、ばね止めボルト５８とシャフトホルダ５７との間にて圧縮された状態で配されており、各ノズルシャフト５５は、この巻ばね５９の弾性力によって上方に付勢されている。
【００４３】  また、ロータリーヘッド５０は、図２から図４に示すように、１８本のノズルシャフト５５のうちノズルシャフト５５が配列されている円周上の特定の位置（以下、駆動位置という）に移動してきたノズルシャフト５５を、回転体６０に対して当該回転体６０の軸部６２に沿った方向（Ｚ軸方向、上下方向）に昇降させるための二つのＺ軸駆動装置８０（保持部材駆動ユニットの一例）を備えている。二つのＺ軸駆動装置８０は互いに同一構造であり、各ノズルシャフト５５の上方において、回転体６０の軸部６２を挟んでロータリーヘッド５０の左右両側に対称配置されている（図５参照）。
【００４４】  Ｚ軸駆動装置８０は、図３から図５に示すように、箱状をなすＺ軸駆動源８２と、Ｚ軸駆動源８２から下方に伸びるＺ軸可動部８４と、を有している。Ｚ軸駆動源８２の内部には、Ｚ軸可動部８４をリニアモータ駆動によって駆動するためのＺ軸リニアモータ３５Ｚ（図７参照）が設けられている。Ｚ軸可動部８４は、Ｚ軸駆動源８２に対して軸部６２に沿った方向に移動可能に支持されており、Ｚ軸駆動源８２によって軸部６２に沿った方向に昇降される。
【００４５】  ここで、本実施形態に係るＺ軸リニアモータ３５Ｚはコア付き対向型リニアモータであり、より具体的にはムービングマグネット方式のコア付き対向型リニアモータである。ムービングマグネット方式のコア付き対向型リニアモータとは、固定子としてのコイルがコアに巻き回されており、可動子である永久磁石がそのコイルに近接する形で移動可能に設けられているものである。
【００４６】  なお、コア付き対向型リニアモータはＦ型リニアモータと呼ばれる場合もある。また、コア付き対向型リニアモータには固定子としての永久磁石と可動子としてのコイルとを備えるムービングコイル方式のものもあり、Ｚ軸リニアモータ３５Ｚはムービングコイル方式のコア付き対向型リニアモータであってもよい。なお、ムービングコイル方式ではコイルに通電する電線がコイルに伴って移動するため配線が複雑になるが、ムービングマグネット方式ではコイルが固定のため可動子に配線が不要となり、ムービングコイル方式に比べて配線を簡素にすることができる。
【００４７】  Ｚ軸駆動装置８０におけるＺ軸可動部８４の下端部には、図４及び図５に示すように、カムフォロア８６（以下、「Ｚ軸カムフォロア８６」と称する）がＸ軸方向に沿った軸周りに回転可能に取り付けられている。Ｚ軸可動部８４は、その上昇端位置においてＺ軸カムフォロア８６が上記駆動位置にあるノズルシャフト５５の上端部（ばね止めボルト５８）と近接するような配置でＺ軸駆動源８２に支持されている（図５参照）。このため、Ｚ軸可動部８４が上昇端位置にある状態では、各ノズルシャフト５５の軸部６２周りの旋回が許容される。
【００４８】  Ｚ軸駆動源８２によってＺ軸可動部８４が上昇端位置から下降されると、Ｚ軸カムフォロア８６が上記駆動位置にあるノズルシャフト５５の上端部に当接し、当該ノズルシャフト５５が巻ばね５９の弾性力に抗って下降される。ノズルシャフト５５が下降されると、そのノズルシャフト５５に設けられた吸着ノズル５６が下降され、吸着ノズル５６の先端部が部品供給装置４０の部品供給位置や作業位置にあるプリント基板Ｂ１に近接する。この状態からＺ軸可動部８４が上昇されると、巻ばね５９の弾性力復帰力によってノズルシャフト５５及び吸着ノズル５６が上昇する。
【００４９】  さらに、ロータリーヘッド５０は、図４及び図５に示すように、各吸着ノズル５６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切替装置９０を備えている。切替装置９０は、各吸着ノズル５６（各ノズルシャフト５５）に対応する形で計１８個設けられている。各切替装置９０は、円周状に配された各ノズルシャフト５５の外側において、隣接する二つのノズルシャフト５５の間に位置する形で、各ノズルシャフト５５と同様に、シャフト保持部６４の外周に沿って回転体６０の回転軸線を中心とする円周上に等間隔でそれぞれ設けられている（図４参照）。
【００５０】  各切替装置９０は、図６に示すように、軸状をなすバルブスプール９２（バルブの一例）と、バルブスプール９２の下側部分が収容される筒状のスリーブ９４と、を有している。
【００５１】  各スリーブ９４は、シャフト保持部６４に設けられた各取り付け孔に取り付けられている。具体的には、上端に設けられた大径部９８を除く、スリーブ９４の全体を、取り付け孔の内部に挿入するようにして取り付けられている。スリーブ９４には、シャフト保持部６４から露出する大径部９８の開口からバルブスプール９２の下側部分（バルブスプール９２の当接部９３を除く大部分）がその軸方向に沿って移動可能に収容される。
【００５２】  各バルブスプール９２は、その軸方向がＺ軸方向（上下方向）に沿った形でスリーブ９４の内部に配されており、その軸方向に沿って移動することで、各吸着ノズル５６に供給される圧力を負圧と正圧との間で切り替える。
【００５３】  各バルブスプール９２は、図５及び図６に示すように、その上側部分に、横向きの略Ｕ字状をなすとともに後述するＶ軸駆動装置１００のＶ軸カムフォロア１０６が当接される当接部９３を有している。そして、各バルブスプール９２は、略Ｕ字状をなす当接部９３について、その開いた側を外側（軸部６２側とは反対側）に向けた形でそれぞれ配されている（図４参照）。当接部９３は、横向きの略Ｕ字状をなすことで、バルブスプール９２の軸方向（Ｚ軸方向）と直交する方向に伸びるとともに互いに対向する形で当該軸方向に離間して設けられた一対の対向部９３Ａを有する（図６参照）。
【００５４】  各切替装置９０は、スリーブ９４に収容されたバルブスプール９２の上端が図６において一点鎖線２０１で示す位置となる上昇端位置（以下、「負圧供給位置２０１」と称する）に移動することでスリーブ９４内に負圧が供給される。また、バルブスプール９２の上端が図６において一点鎖線２０２で示す位置となる下降端位置（以下、「正圧供給位置２０２」と称する）まで移動することでスリーブ９４内に正圧が供給される。各スリーブ９４内に供給された負圧又は正圧は、図示しない供給路を経て、当該スリーブ９４と対応する吸着ノズル５６に供給される。
【００５５】  ここで、ロータリーヘッド５０において、各スリーブ９４内に負圧又は正圧を供給するための供給経路、及び負圧又は正圧の供給態様について説明する。各スリーブ９４には、図６に示すように、負圧が入力される負圧入力ポート９４Ａと、正圧が入力される正圧入力ポート９４Ｂと、負圧入力ポート９４Ａ又は正圧入力ポート９４Ｂから入力された負圧又は正圧が出力される出力ポート（不図示）とが設けられている。出力ポートは、対応する吸着ノズル５６と連通している。
【００５６】  また、内側の軸部６２の内部には、負圧が供給される第１負圧供給路６２Ａが設けられており、回転体６０の外側には、正圧が供給される第１正圧供給路６２Ｂが設けられている（図２参照）。そして、シャフト保持部６４内には、各スリーブ９４に対応して負圧が供給される複数の第２負圧供給路６４Ａと、第１正圧供給路６２Ｂと連通され、正圧が供給される二つの第２正圧供給路６４Ｂとが設けられている。
【００５７】  第１負圧供給路６２Ａは、軸部６２の回転の有無に拘わらず、その下端部において全ての第２負圧供給路６４Ａと常時連通する構成とされている。また、各第２負圧供給路６４Ａは、バルブスプール９２が負圧供給位置２０１にある状態において、そのバルブスプール９２が収容されるスリーブ９４の負圧入力ポート９４Ａと連通する。従って、バルブスプール９２が負圧供給位置２０１にある状態では、各吸着ノズル５６が回転体６０の軸線周りに旋回中であるか否かに拘わらず、そのバルブスプール９２（切替装置９０）と対応する吸着ノズル５６に常時負圧が供給される。
【００５８】  二つの第２正圧供給路６４Ｂは、シャフト保持部６４内のうち、各Ｚ軸駆動装置８０によってノズルシャフト５５がＺ軸方向に昇降される上記駆動位置と対応する位置にそれぞれ設けられている。そして、両第２正圧供給路６４Ｂは、上記駆動位置にある吸着ノズル５６に対応するバルブスプール９２が正圧供給位置２０２にある状態において、そのバルブスプール９２が収容されるスリーブ９４の正圧入力ポート９４Ｂと連通する。従って、バルブスプール９２が正圧供給位置２０２にある状態では、そのバルブスプール９２と対応する吸着ノズル５６が上記駆動位置にある場合にのみ、出力ポートから当該吸着ノズル５６に正圧が供給される。
【００５９】  ロータリーヘッド５０では、上述したように、負圧供給位置２０１にあるバルブスプール９２に対応する吸着ノズル５６に常時負圧が供給されることで、複数の吸着ノズル５６に吸着された電子部品Ｅ１がロータリーヘッド５０の移動時等に落下することが抑制される。また、上述したように、正圧供給位置２０２にあるバルブスプール９２に対応する吸着ノズル５６に所定の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Ｅ１のみを正圧によってプリント基板Ｂ１上に実装することができる。
【００６０】  なお、図６に示すように、各スリーブ９４の外周面には、外側シールリング９６がＺ軸方向に間隔を空けて複数配されている。外側シールリング９６は、ゴムなどの弾性体からなる環状のリングであり、シャフト保持部６４の取り付け孔との間をシールする機能を果たしている。
【００６１】  また、スリーブ９４の内周側には、図示しない内側シールリングが軸方向に沿って複数箇所に配置されている。内側シールリングは、ゴムなどの弾性体からなる環状のリングであり、バルブスプール９２の外面に取り付けられている。内側シールリングは、スリーブ９４の内周面とバルブスプール９２との間をシールする機能を果たしている。その結果、負圧入力ポート９４Ａ、正圧入力ポート９４Ｂ、及び出力ポートの間での負圧、正圧の漏れが抑制されている。  また、内側シールリングは、その摩擦力によって、負圧供給位置又は正圧供給位置に移動されたバルブスプール９２がその位置において保持されるようになっている。
【００６２】  また、ロータリーヘッド５０は、図２から図５に示すように、各切替装置９０のバルブスプール９２をＺ軸方向（上下方向）に沿って負圧供給位置２０１と正圧供給位置２０２との間で移動させるための二つのＶ軸駆動装置１００（バルブ駆動ユニットの一例）を備えている。二つのＶ軸駆動装置１００は互いに同一構造であり、回転体６０の軸部６２を挟んでロータリーヘッド５０の左右両側に対称配置されている（図５参照）。
【００６３】  また、二つのＶ軸駆動装置１００はそれぞれＺ軸駆動装置８０に対応して設けられており、対応するＺ軸駆動装置８０の真下に配置されている（図５及び図１０参照）。言い換えると、回転体６０の回転軸線方向から見てＶ軸駆動装置１００とそのＶ軸駆動装置１００に対応するＺ軸駆動装置８０とが重なっている。
【００６４】  Ｖ軸駆動装置１００は、図３から図５に示すように、箱状をなすＶ軸駆動源１０２と、Ｖ軸駆動源１０２から上方に伸びるＶ軸可動部１０４と、を有している。Ｖ軸駆動源１０２の内部には、Ｖ軸可動部１０４をリニアモータ駆動によって駆動するためのＶ軸リニアモータ３５Ｖ（図７参照）が設けられている。Ｖ軸可動部１０４は、Ｖ軸駆動源１０２に対して軸部６２に沿った方向に移動可能に支持されており、Ｖ軸駆動源１０２によって軸部６２に沿った方向に昇降される。本実施形態ではＶ軸リニアモータ３５Ｖもムービングマグネット方式のコア付き対向型リニアモータである。
【００６５】  Ｖ軸駆動装置１００におけるＶ軸可動部１０４の上端部には、図４及び図５に示すように、カムフォロア１０６（以下、「Ｖ軸カムフォロア１０６」と称する）がＸ軸方向に沿った軸周りに回転可能に取り付けられている。Ｖ軸可動部１０４は、上記駆動位置にあるノズルシャフト５５と対応するバルブスプール９２に対して、そのバルブスプール９２の当接部における一対の対向部９３Ａの間にＶ軸カムフォロア１０６が位置するような配置でＶ軸駆動源１０２に支持されている（図５参照）。
【００６６】  Ｖ軸駆動源１０２によってＶ軸可動部１０４が上方に移動されると、Ｖ軸カムフォロア１０６がその両側に位置する一対の対向部９３Ａに当接してバルブスプール９２を押し上げ、バルブスプール９２が負圧供給位置２０１まで上昇される。一方、Ｖ軸駆動源１０２によってＶ軸可動部１０４が下方に移動されると、Ｖ軸カムフォロア１０６がその両側に位置する一対の対向部９３Ａに当接してバルブスプール９２を押し下げ、バルブスプール９２が正圧供給位置２０２まで下降される。
【００６７】  ここで、Ｖ軸カムフォロア１０６の回転軸はＸ軸方向に沿っていることから、Ｖ軸カムフォロア１０６の回転方向は、回転体６０によって旋回される各ノズルシャフト５５の円周状をなす軌跡の接線方向と略一致する。このため、Ｖ軸カムフォロア１０６によるバルブスプール９２の昇降動作中に回転体６０が回転された場合、Ｖ軸カムフォロア１０６が一対の対向部９３Ａに当接された状態が維持されながらＶ軸カムフォロア１０６が一対の対向部９３Ａとの間の摩擦力によって回転するので、各ノズルシャフト５５を旋回させながらバルブスプール９２の昇降動作を実行することができる。
【００６８】  また、バルブスプール９２が負圧供給位置２０１と正圧供給位置２０２の中間の高さ位置近傍に位置する状態では、Ｖ軸カムフォロア１０６はバルブスプール９２の両対向部９３Ａに当接しないようになっている。このため、Ｖ軸可動部１０４が、バルブスプール９２が負圧供給位置２０１とされる位置と正圧供給位置２０２とされる位置の中間の高さ位置近傍にある状態では、Ｖ軸カムフォロア１０６がバルブスプール９２に干渉せず、回転体６０を回転させることができる。
【００６９】  なお、ロータリーヘッド５０には、基板認識カメラＣ１（図７参照）が設けられている。基板認識カメラＣ１は、ロータリーヘッド５０とともに一体的に移動することで、作業位置に停止したプリント基板Ｂ１上の任意の位置の画像を撮像する。また、基台１０上における作業位置の近傍には、部品認識カメラＣ２（図１参照）が固定されている。部品認識カメラＣ２は、吸着ノズル５６によって部品供給装置４０の部品供給位置から吸着された電子部品Ｅ１の画像を撮像する。
【００７０】  （３）表面実装機の電気的構成  次に、表面実装機１の電気的構成について、図７を参照して説明する。表面実装機１の本体は、制御部１１０によってその全体が制御統括されている。制御部１１０は、ＣＰＵ等により構成される演算制御部１１１を備えている。演算制御部１１１には、モータ制御部１１２と、記憶部１１３と、画像処理部１１４と、外部入出力部１１５と、フィーダ通信部１１６と、表示部１１７と、入力部１１８と、がそれぞれ接続されている。
【００７１】  モータ制御部１１２は、後述する実装プログラム１１３Ａに従って部品実装装置３０のＸ軸サーボモータ３５Ｘ及びＹ軸サーボモータ３５Ｙを駆動させるとともに、ロータリーヘッド５０のＮ軸サーボモータ３５Ｎ、Ｒ軸サーボモータ３５Ｒ、Ｚ軸リニアモータ３５Ｚ、及びＶ軸リニアモータ３５Ｖをそれぞれ駆動させる。また、モータ制御部１１２は、実装プログラム１１３Ａに従って搬送コンベア２０を駆動させる。
【００７２】  記憶部１１３は、ＣＰＵを制御するプログラム等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）や装置の動作中に種々のデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成されている。記憶部１１３には、次述する実装プログラム１１３Ａと各種データ１１３Ｂとが記憶されている。
【００７３】  記憶部１１３に記憶される実装プログラム１１３Ａには、具体的には、実装対象となるプリント基板Ｂ１の生産枚数に関する基板情報、プリント基板Ｂ１に実装される電子部品Ｅ１の個数や種類等を含む部品情報、プリント基板Ｂ１上の電子部品Ｅ１の実装位置に関する実装情報等が含まれている。記憶部１１３に記憶される各種データ１１３Ｂには、部品供給装置４０の各フィーダ４２に保持された電子部品Ｅ１の数や種類に関するデータ等が含まれている。
【００７４】  画像処理部１１４には、基板認識カメラＣ１及び部品認識カメラＣ２から出力される撮像信号がそれぞれ取り込まれるようになっている。画像処理部１１４では、取り込まれた各カメラＣ１，Ｃ２からの撮像信号に基づいて、部品画像の解析並びに基板画像の解析がそれぞれ行われるようになっている。
【００７５】  外部入出力部１１５は、いわゆるインターフェースであって、表面実装機１の本体に設けられる各種センサ類１１５Ａから出力される検出信号が取り込まれるように構成されている。また、外部入出力部１１５は、演算処理部１１１から出力される制御信号に基づいて、各種アクチュエータ類１１５Ｂに対する動作制御を行うように構成されている。
【００７６】  フィーダ通信部１１６は、部品供給装置４０に取り付けられた各フィーダ４２の制御部と接続されており、各フィーダ４２を統括して制御する。各フィーダ４２の制御部は、部品供給テープを送出するためのモータの駆動を制御する。
【００７７】  表示部１１７は、表示画面を有する液晶表示装置等から構成され、表面実装機１の状態等を表示画面上に表示する。入力部１１８は、キーボード等から構成され、手動による操作によって外部からの入力を受け付けるようになっている。
【００７８】  以上のような構成とされた表面実装機１では、自動運転中において、搬送コンベア２０によるプリント基板Ｂ１の搬送作業を行う搬送状態と、基台１０上の作業位置に搬入されたプリント基板Ｂ１上への電子部品Ｅ１の実装作業を行う実装状態と、が交互に実行される。
【００７９】  （４）Ｚ軸駆動装置におけるリニアモータ駆動の駆動機構  次に、Ｚ軸駆動装置８０におけるリニアモータ駆動の駆動機構について図８〜図１０を参照して説明する。  図８に示すように、箱状のＺ軸駆動源８２は、リニアモータ駆動による駆動機構が設けられた板状のＺ軸本体部１４２と、Ｚ軸本体部１４２に取り付けられて上記駆動機構を外部から保護するＺ軸カバー１４３と、を備えている。Ｚ軸カバー１４３はＺ軸本体部１４２を完全には覆っておらず、Ｚ軸カバー１４３の前方には、Ｚ軸駆動源８２の内部に熱が籠らないようにするための冷却開口１４３Ａが設けられている。
【００８０】  図９に示すように、Ｚ軸駆動装置８０はＺ軸駆動源８２にリニアモータの固定子１５０が設けられており、Ｚ軸可動部８４にリニアモータの可動子１６０が設けられている。Ｚ軸駆動源８２は、Ｚ軸本体部１４２の板面上に、Ｚ軸可動部８４の移動方向（Ｚ軸方向、上下方向）に沿って並列配置された６つの電機子コイル１５２からなる固定子１５０と、Ｚ軸可動部８４の移動方向に沿って伸びる二つのレールガイド１５４とがそれぞれ設けられている。
【００８１】  固定子１５０はＺ軸駆動源８２の前方側（図９における左側）に設けられている。レールガイド１５４はＺ軸駆動源８２の後方側に設けられており、その内側にレールガイド１５４の延在方向に沿って伸びるレール溝（不図示）が設けられている。
【００８２】  一方、Ｚ軸可動部８４は、図９に示すように、両板面を前後方向に向けた形でＺ軸方向に伸びる厚板状のヨーク１６２と、ヨーク１６２の前面に設けられ、複数の永久磁石１６４（図９では一つを除いて符号を省略している）からなる可動子１６０と、ヨーク１６２の後面に設けられたレール１６８と、ヨーク１６２の下端部に取り付けられたカムフォロア支持部１６９と、を有している。
【００８３】  ヨーク１６２の下端部には、ヨーク１６２を挟んで固定子１５０とは逆側にコ字状の被読み取り部１６３が設けられている。被読み取り部１６３の後側を向く面にはヨーク１６２の上下方向の位置、すなわち可動子１６０の上下方向の位置を光学的に検出するための図示しない目盛が付されている。  可動子１６０を構成する複数の永久磁石１６４は、異なる磁極が交互に並ぶように等間隔で直線状に並列配置されている。
【００８４】  レール１６８は、ヨーク１６２の延伸方向に沿って溝状に設けられ、レールガイド１５４に対してヨーク１６２の延伸方向（Ｚ軸可動部８４の移動方向、Ｚ軸方向、上下方向）に沿って移動可能に嵌合されている。カムフォロア支持部１６９は、ヨーク１６２の下端部に設けられ、Ｚ軸カムフォロア８６（図８参照）が回転可能に支持されている。ヨーク１６２が移動すると、ヨーク１６２と共にカムフォロア支持部１６９及びＺ軸カムフォロア８６が移動する。
【００８５】  エンコーダユニット１７０はヨーク１６２に設けられている被読み取り部材１６３に後側から対面しており、被読み取り部材１６３の後側を向く面に付されている目盛を光学的に読み取ることによって可動子１６０の上下方向の位置を検出する。
【００８６】  Ｚ軸駆動装置８０では、Ｚ軸駆動源８２とＺ軸可動部８４が上記のような構成とされていることで、固定子１５０の電機子コイル１５２が通電されると、固定子１５０と可動子１６０との間にＺ軸可動部８４をＺ軸方向（上下方向）に移動させるリニアモータ駆動の推進力が働く。このような推進力を付与する固定子１５０及び可動子１６０は、Ｚ軸リニアモータ３５Ｚとされ、上記制御部１１０によって制御される。
【００８７】  次に、図１０を参照して、二つのＺ軸駆動装置８０の配置についてより具体的に説明する。ここで、図１０において点６１は回転体６０の回転軸線を示している。また、図１０に示す二つの位置３００Ａ及び３００ＢはそれぞれＺ軸駆動装置８０がノズルシャフト５５（すなわち吸着ノズル５６）を駆動する駆動位置を示している。前述したように二つのＺ軸駆動装置８０は互いに同一構造であり、回転体６０の回転軸線６１方向から見て回転軸線６１を中心とする点対称に配置されている。言い換えると、一方のＺ軸駆動装置８０は他方のＺ軸駆動装置８０を回転軸線６１回りに１８０度回転させた形態で配置されている。
【００８８】  （５）Ｖ軸駆動装置におけるリニアモータ駆動の駆動機構  次に、Ｖ軸駆動装置１００におけるリニアモータ駆動の駆動機構について図１１〜図１３を参照して説明する。  図１１に示すように、箱状のＶ軸駆動源１０２は、リニアモータ駆動による駆動機構が設けられた板状のＶ軸本体部１１２と、Ｖ軸本体部１１２に取り付けられて上記駆動機構を外部から保護するＶ軸カバー１１４と、を備えている。Ｖ軸カバー１１４はＶ軸本体部１１２を完全には覆っておらず、Ｖ軸カバー１１４の前方には、Ｖ軸駆動源１０２の内部に熱が籠らないようにするための冷却開口１１４Ａが設けられている。
【００８９】  図１２に示すように、Ｖ軸駆動装置１００はＶ軸駆動源１０２にリニアモータの固定子１２０が設けられており、Ｖ軸可動部１０４にリニアモータの可動子１３０が設けられている。Ｖ軸駆動源１０２は、Ｖ軸本体部１１２の板面上に、Ｖ軸可動部１０４の移動方向（Ｚ軸方向、上下方向）に沿って並列配置された３つの電機子コイル１２２からなる固定子１２０と、Ｖ軸可動部１０４の移動方向に沿って伸びるレール１２４と、鉄片（磁性体の一例）１２６と、がそれぞれ設けられている。
【００９０】  固定子１２０は、Ｖ軸駆動源１０２の前方側（図１２における左側）に設けられており、レール１２４はＶ軸駆動源１０２の後方側に設けられている。レール１２４は、その内側にレール１２４の延在方向に沿って伸びるレール溝（不図示）が設けられている。鉄片１２６は、固定子１２０との間に所定の間隔を空けて固定子１２０の下方に設けられている。
【００９１】  一方、Ｖ軸可動部１０４は、図１２に示すように、両板面を前後方向に向けた形でＶ軸駆動源１０２の移動方向に伸びる厚板状のヨーク１３２と、ヨーク１３２の前面に設けられ、複数の永久磁石１３４からなる可動子１３０と、ヨーク１３２の前面に設けられ、１つの永久磁石からなる位置保持磁石１３６と、ヨーク１３２の後面に設けられたレールガイド１３８と、ヨーク１３２の上端部に取り付けられたカムフォロア支持部１３９と、を有している。
【００９２】  ヨーク１３２はその下端部が固定子１２０とは逆側に折り返されており、折り返された部分の後側を向く面にヨーク１３２の上下方向の位置、すなわち可動子１３０の上下方向の位置を光学的に検出するための図示しない目盛が付されている。  可動子１３０を構成する複数の永久磁石１３４は、異なる磁極が交互に並ぶように等間隔で直線状に並列配置されている。  位置保持磁石１３６は、ヨーク１３２の下端部の前面であって可動子１３０を構成する複数の永久磁石１３４の下側に設けられている。複数の永久磁石１３４の表面と位置保持磁石１３６の表面は、同一平面上に位置している。
【００９３】  レールガイド１３８は、ヨーク１３２の延伸方向に沿って溝状に設けられ、レール１２４に対してヨーク１３２の延伸方向（Ｖ軸可動部１０４の移動方向、Ｚ軸方向、上下方向）に沿って移動可能に嵌合されている。カムフォロア支持部１３９は、ヨーク１３２の上端部に設けられ、Ｖ軸カムフォロア１０６（図１１参照）が回転可能に支持されている。ヨーク１３２が移動すると、ヨーク１３２と共にカムフォロア支持部１３９及びＶ軸カムフォロア１０６が移動する。
【００９４】  エンコーダユニット１７１はヨーク１３２の折り返された部分に後側から対面しており、当該折り返された部分の後側を向く面に付されている目盛を光学的に読み取ることによって可動子１３０の上下方向の位置を検出する。
【００９５】  Ｖ軸駆動装置１００では、複数の永久磁石１３４と固定子１２０、及び位置保持磁石１３６と鉄片１２６がいずれも近接した状態でＶ軸可動部１０４のレール１２４がレールガイド１３８に嵌合されており、複数の永久磁石１３４と固定子１２０との間の距離、及び位置保持磁石１３６と鉄片１２６との間の距離は略等しくされている。一方、図１２に示すように、位置保持磁石１３６と可動子１３０を構成する複数の永久磁石１３４との間の間隔Ｄ１は、可動子１３０が有する複数の永久磁石１３４の間隔Ｄ２よりも大きくされている。
【００９６】  Ｖ軸駆動装置１００では、Ｖ軸駆動源１０２とＶ軸可動部１０４が上記のような構成とされていることで、固定子１２０の電機子コイル１２２が通電されると、固定子１２０と可動子１３０との間にＶ軸可動部１０４をＺ軸方向（上下方向）に移動させるリニアモータ駆動の推進力が働く。このような推進力を付与する固定子１２０及び可動子１３０は、Ｖ軸リニアモータ３５Ｖとされ、上記制御部１１０によって制御される。
【００９７】  一方、Ｖ軸駆動装置１００では、固定子１２０の電機子コイル１２２への通電が停止されると、位置保持磁石１３６と鉄片１２６との間に働く磁力によって、Ｖ軸可動部１０４が、Ｚ軸方向（上下方向）において、バルブスプール９２が負圧供給位置２０１とされる位置とバルブスプール９２が正圧供給位置２０２とされる位置の中間の高さ位置に保持される。即ち、位置保持磁石１３６と鉄片１２６がいわゆる磁気ばねとして機能する。
【００９８】  なお、可動子１３０を構成する複数の永久磁石１３４の磁力は、位置保持磁石１３６の磁力よりも大きくされており、リニアモータ駆動によるＶ軸駆動源１０２の移動は位置保持磁石１３６の影響を受けないようになっている。
【００９９】  次に、図１３を参照して、二つのＶ軸駆動装置１００の配置についてより具体的に説明する。ここで、図１３において点６１は回転体６０の回転軸線を示している。図１３に示す二つの位置３０１Ａ及び３０１ＢはそれぞれＶ軸駆動装置１００がバルブスプール９２（すなわちバルブ）を駆動する駆動位置を示している。前述したように二つのＶ軸駆動装置１００は互いに同一構造であり、回転体６０の回転軸線６１を中心とする点対称に配置されている。言い換えると、一方のＶ軸駆動装置１００は他方のＶ軸駆動装置１００を回転軸線６１回りに１８０度回転させた形態で配置されている。
【０１００】  （６）実施形態の効果  以上説明した本実施形態に係るロータリーヘッド５０によると、二つのＺ軸駆動装置８０（保持部材駆動ユニット）を備えるので、複数の部品を同時吸着可能又は広い実装範囲を持つ高性能なロータリーヘッド５０を実現することができる。そして、ロータリーヘッド５０によると、二つＺ軸駆動装置８０を互いに同一構造にすることが容易となり、二つのＺ軸駆動装置８０が互いに異なる構造である場合に比べ、ロータリーヘッド５０の構成部品の種類を低減することができる。これにより、複数の部品を同時吸着可能又は広い実装範囲を持つ高性能なロータリーヘッド５０の製造コストを低減できる。
【０１０１】  更に、ロータリーヘッド５０によると、二つのＺ軸駆動装置８０は回転体６０の回転軸線６１方向から見て回転軸線６１を中心とする点対称に配置されている。二つのＺ軸駆動装置８０を配置する場合、例えば回転体６０の回転軸線６１を含む平面（回転軸線６１上の２点と回転軸線６１上にない１点とを通る平面）を対象面とした面対象に配置することも可能である。しかしながら、面対称に配置するためには二つのＺ軸駆動装置８０の構造を互いに鏡に映した構造（ミラー構造）としなければならないため、二つのＺ軸駆動装置８０間で部品を共通化できなくなってしまう。
【０１０２】  これに対し、点対称に配置する場合は二つのＺ軸駆動装置８０を同一構造とすることができるので、部品を共通化することができる。これにより部品の種類を低減することができ、面対称に配置する場合に比べてロータリーヘッド５０の製造コストを低減することができる。
【０１０３】  更に、ロータリーヘッド５０によると、Ｚ軸駆動装置８０は吸着ノズル５６を移動させる駆動源としてリニアモータを有している。例えば回転型モータを用いて吸着ノズル５６を移動させる場合は、回転型モータの回転運動を吸着ノズル５６の直線運動に変換するボールねじなどの機構が必要になるためＺ軸駆動装置８０が大きくなってしまう。これに対し、リニアモータは回転運動を直線運動に変換する機構を必要としないダイレクトドライブであり、構造をシンプルにすることができるのでＺ軸駆動装置８０を小さくすることができる。それによりロータリーヘッド５０を小型化することができる。
【０１０４】  更に、ロータリーヘッド５０によると、二つのＶ軸駆動装置１００（バルブ駆動ユニット）を互いに同一構造にすることが容易となり、二つのＶ軸駆動装置１００が互いに異なる構造である場合に比べ、複数の部品を同時吸着可能又は広い実装範囲を持つ高性能なロータリーヘッド５０の構成部品の種類を低減することができる。これによりロータリーヘッド５０の製造コストを低減できる。
【０１０５】  更に、ロータリーヘッド５０によると、図１０に示すように、回転体６０の回転軸線６１方向から見て二つのＶ軸駆動装置１００はそれぞれそのＶ軸駆動装置１００に対応するＺ軸駆動装置８０と重なっているので、Ｚ軸駆動装置８０が張り出している方向とＶ軸駆動装置１００が張り出している方向とがほぼ同じ方向となる。このため、それらが異なる方向に張り出している場合に比べ、回転体６０の回転軸線６１方向から見てロータリーヘッド５０を小型化することができる。これにより、回転体６０の回転軸線６１に垂直な方向において、ロータリーヘッド５０に大きな可動領域を持たせることが可能となる。
【０１０６】  更に、ロータリーヘッド５０によると、二つのＶ軸駆動装置１００は回転体６０の回転軸線６１方向から見て回転軸線６１を中心とする点対称に配置されているので、複数のＶ軸駆動装置１００を同一構造とすることができる。これにより、面対称に配置する場合に比べてロータリーヘッド５０の製造コストを低減することができる。
【０１０７】  更に、ロータリーヘッド５０によると、Ｖ軸駆動装置１００はバルブスプール９２を移動させる駆動源としてリニアモータを有している。前述したようにリニアモータはダイレクトドライブであり構造をシンプルにすることができるのでＶ軸駆動装置１００を小さくすることができる。それによりロータリーヘッド５０を小型化することができる。
【０１０８】  また、本実施形態に係る表面実装機１によると、複数の部品を同時吸着可能又は広い実装範囲を持つ高性能なロータリーヘッド５０を用いることによって表面実装機１の性能を向上させることができるとともに、表面実装機１の製造コストを低減できる。
【０１０９】  ＜他の実施形態＞  本明細書で開示される技術は上記既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、例えば次のような実施形態も技術的範囲に含まれる。
【０１１０】  （１）上記の実施形態ではＺ軸駆動装置８０及びＶ軸駆動装置１００をそれぞれ二つ備える場合を例に説明したが、これらの数は二つに限定されるものではなく、三つ以上備えていてもよい。
【０１１１】  （２）上記の実施形態では二つのＺ軸駆動装置８０を備え、それら二つのＺ軸駆動装置８０が回転体６０の回転軸線６１方向から見て回転軸線６１を中心とする点対称に配置されている場合を例に説明した。これに対し、二つのＺ軸駆動装置８０は必ずしも点対称に配置されていなくてもよい。Ｖ軸駆動装置１００についても同様である。
【０１１２】  （３）上記の実施形態ではＺ軸駆動装置８０とＶ軸駆動装置１００とからなる組を二組備え、いずれの組もＶ軸駆動装置１００がそのＶ軸駆動装置１００に対応するＺ軸駆動装置８０の真下に位置する場合（回転体６０の回転軸線６１方向から見てＺ軸駆動装置８０とそのＺ軸駆動装置８０に対応するＶ軸駆動装置１００とが重なっている場合）を例に説明した。これに対し、いずれの組も、Ｖ軸駆動装置１００がＺ軸駆動装置８０の真下に位置していなくてもよいし、いずれか一組のみＶ軸駆動装置１００がＺ軸駆動装置８０の真下に位置していてもよい。
【０１１３】  （４）上記の実施形態ではＺ軸駆動装置８０はムービングマグネット方式のコア付き対向型リニアモータによって吸着バルブ５６を移動させる場合を例に説明したが、Ｚ軸駆動装置８０はその他の種類のリニアモータによって吸着バルブ５６を移動させてもよいし、回転型モータによって移動させてもよい。
【０１１４】  （５）上記の実施形態ではＶ軸駆動装置１００はムービングマグネット方式のコア付き対向型リニアモータによってバルブスプール９２を移動させる場合を例に説明したが、Ｖ軸駆動装置１００はその他の種類のリニアモータによってバルブスプール９２を移動させてもよいし、回転型モータによって移動させてもよい。あるいは、Ｖ軸駆動装置１００は電磁弁によって吸着バルブ５６を移動させてもよいし、空気圧によって移動させてもよい。
【０１１５】  （６）上記の実施形態では部品保持部材として吸着ノズルを例に説明したが、部品保持部材は吸着ノズルに限られるものではない。例えば、部品保持部材は二つのツメで部品を挟んで保持する所謂チャックであってもよい。
【符号の説明】
【０１１６】１…表面実装機、２０…搬送コンベア（基板搬送装置の一例）、３０…部品実装装置、３５Ｎ…Ｎ軸サーボモータ（回転体駆動部の一例）、３５Ｖ…Ｖ軸リニアモータ、３５Ｚ…Ｚ軸リニアモータ、４０…部品供給装置、５０…ロータリーヘッド、５６…吸着ノズル（部品保持部材の一例）、６０…回転体、６１…回転軸線、８０…Ｚ軸駆動装置（保持部材駆動ユニットの一例）、９２…バルブスプール（バルブの一例）、１００…Ｖ軸駆動装置（バルブ駆動ユニットの一例）、２０１…負圧供給位置、２０２…正圧供給位置、３００Ａ、３００Ｂ…駆動位置、Ｂ１…プリント基板（基板の一例）、Ｅ１…電子部品（部品の一例）
【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】
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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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【手続補正書】
【提出日】平成28年7月19日(2016.7.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面実装機のロータリーヘッドであって、
回転体と、
前記回転体を回転駆動する回転体駆動部と、
回転軸線方向に移動可能に前記回転体に取り付けられ、前記回転軸線を中心とする円周上に配列されており、部品を保持及び解放する複数の部品保持部材と、
前記回転体の回転方向に互いに離間して配置されており、それぞれ前記円周上の所定の駆動位置に移動した前記部品保持部材を前記回転軸線方向に移動させる少なくとも一対の保持部材駆動ユニットと、
を備え、
少なくとも一対の前記保持部材駆動ユニットは同一構造であり、一方の前記保持部材駆動ユニットを前記回転軸線周りに１８０度回転させた形態で他方の前記保持部材駆動ユニットが配置されていることにより、前記回転軸線方向から見て前記回転軸線を中心とする点対称に配置されており、
前記保持部材駆動ユニットはＺ軸駆動源を含み、
前記Ｚ軸駆動源は前記部品保持部材を移動させる駆動源としてリニアモータが設けられた板状のＺ軸本体部を備えている、ロータリーヘッド。
【請求項２】
前記部品保持部材は負圧によって前記部品を吸着し、正圧によってその吸着している前記部品を解放する吸着ノズルであり、
当該ロータリーヘッドは、
前記吸着ノズルに負圧を供給する負圧供給位置と前記吸着ノズルに正圧を供給する正圧供給位置との間で移動可能に前記回転体に取り付けられている複数のバルブと、
前記保持部材駆動ユニットの前記駆動位置に移動した前記吸着ノズルに対応する前記バルブを前記負圧供給位置と前記正圧供給位置との間で移動させる少なくとも一対のバルブ駆動ユニットと、
をさらに備える、請求項１に記載のロータリーヘッド。
【請求項３】
前記回転軸線方向から見て少なくとも一つの前記保持部材駆動ユニットとその保持部材駆動ユニットに対応する前記バルブ駆動ユニットとが重なっている、請求項２に記載のロータリーヘッド。
【請求項４】
少なくとも一対の前記バルブ駆動ユニットは前記回転軸線方向から見て前記回転軸線を中心とする点対称に配置されている、請求項２又は請求項３に記載のロータリーヘッド。
【請求項５】
前記バルブ駆動ユニットは前記バルブを移動させる駆動源としてリニアモータを有している、請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載のロータリーヘッド。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のロータリーヘッドを有し、基板上に前記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部品の実装位置まで搬送する基板搬送装置と、を備える表面実装機。
【国際調査報告】
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