(57)【要約】【課題】  表面実装機において部品吸装着時にノズルシャフトに対するノズル組付ブロックの上下方向相対移動を許容することで緩衝作用を発揮させるとき、部品に加わる荷重を軽減し、衝撃吸収性や部品吸着安定性を高める。【解決手段】  ヘッドユニット５に対して昇降可能に設けられたノズルシャフト２１の下端部に、複数のノズル３１を具備するノズル組付ブロック３０が横軸回りに回転可能に取り付けられるとともに、伝動機構を介してノズル組付ブロック３０を回転させるブロック駆動用シャフト４０がノズルシャフト２１の側方に配置されている。ノズル組付ブロック３０はノズルシャフト２１に対して上下方向相対移動可能に取り付けられ、また、ブロック駆動用シャフト４０はノズルシャフト２１に対して上下方向相対移動不能に連結され、このブロック駆動用シャフト２１とノズル組付ブロック３０とが上下方向相対移動可能とされている。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動可能なヘッドユニットに、上下方向に延びるノズルシャフトが昇降可能に設けられ、このノズルシャフトの下端部に、複数のノズルを具備するノズル組付ブロックが横軸回りに回転可能に取り付けられるとともに、このノズル組付ブロックを回転させる機構として、上記ノズルシャフトの側方に位置して上下方向に延びる回転可能なブロック駆動用シャフトと、このブロック駆動用シャフトを回転させる駆動手段と、上記ブロック駆動用シャフトの回転をノズル組付ブロックに伝達する伝動機構とが装備された表面実装機において、
上記ノズル組付ブロックはノズルシャフトに対して所定量だけ上下方向相対移動可能に取り付けられ、
上記ブロック駆動用シャフトが上記ノズルシャフトにブラケットを介して回転可能に、かつ、上下方向相対移動不能に連結される一方、このブロック駆動用シャフトと上記ノズル組付ブロックとが上下方向相対移動可能な状態で上記伝動機構を介して連動連結されていることを特徴とする表面実装機。
【請求項２】
上記ノズル組付ブロックは、ノズルシャフトの下端部に上下方向相対移動可能に設けられたホルダーに、横軸を介して回転可能に取り付けられ、
上記伝動機構は、ブロック駆動用シャフトの下端部に設けられた駆動側ギアと、上記ホルダーに設けられて上記駆動側ギアに噛合する従動側ギアと、この従動側ギアとノズル組付ブロックとの間に配設された伝動部材とを有し、
上記駆動側ギアは、ブロック駆動用シャフトに対して上下方向相対移動可能な状態で一体回転するようにスプライン嵌合されていることを特徴とする請求項１記載の表面実装機。
【請求項３】
上記ホルダーに、上記ノズル組付ブロックに係合して上記ノズル組付ブロックの回転を阻止するブロック回転阻止状態と上記ノズル組付ブロックから離脱するブロック回転許容状態とに変位可能な位置決め部材と、この位置決め部材を作動するエアシリンダとが設けられ、
上記エアシリンダに対して作動用エアを供給するエア通路が上記ブロック駆動用シャフトと上記ホルダーとにわたって配設されるとともに、
上記エアシリンダに作動用エアが供給されているときは上記位置決め部材が上記ブロック回転許容状態となり、作動用エアが供給されていないときは上記位置決め部材が上記ブロック回転阻止状態に付勢されるように構成されていることを特徴とする請求項２記載の表面実装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドユニットに設けられた部品吸着用のノズルに部品を吸着して基板に装着する表面実装機であって、とくに、放射状に配置された複数のノズルを具備して、ノズルシャフトの下端部に横軸回りに回転可能に取り付けられたノズル組付ブロックを備えるものにおいて、部品吸装着時の衝突荷重を軽減するようにした表面実装機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ヘッドユニットをＸＹ平面上に移動可能に設け、このヘッドユニットに、ノズルシャフトとその下端部に設けた吸着ノズル等からなる実装用ヘッドを昇降可能に搭載し、このヘッドユニットの実装用ヘッドにより部品供給部からＩＣ等のチップ部品を負圧吸着してプリント基板上に搬送し、プリント基板上の所定位置に実装するように構成された表面実装機は一般に知られている。
【０００３】
この種の表面実装機において、例えば特許文献１に示されるように、ヘッドユニットに搭載した実装用ヘッドのノズルシャフト下端部に、複数のノズルを放射状に配置したノズル組付ブロックを横軸回りに回転可能に取り付け、ノズル組付ブロックを回転させることにより、部品の種類に応じてノズルを選択的に所定の使用位置にセットできるようにした実装機も提案されている。
【０００４】
この特許文献１に示された実装機では、上記ノズル組付ブロックを回転させる機構として、ノズルシャフトの側方に、上下方向に延びる回転可能なブロック駆動用シャフトを装備し、このシャフトがモータにより回転駆動されるようにするとともに、このシャフトの下端部とノズル組付ブロックとの間に、シャフトの回転に伴いノズル組付ブロックを横軸回りに回転させる伝動機構を設けている。
【０００５】
また、この種の表面実装機においては、部品吸着時や部品装着時に実装用ヘッドを昇降させて吸装着を行わせるが、部品吸着時に下降端位置でノズルが部品に当接する際や、部品装着時に下降端位置でノズルに吸着されている部品が基板に当接する際に、部品に作用する衝撃を緩和して、部品の損傷等を防止することが要求される。
【０００６】
このため、特許文献１に示された実装機では、上記ノズル組付ブロックをノズルシャフトに対して上下方向相対移動可能に取り付け、さらにノズルシャフトに対するノズル組付ブロックの上下方向相対移動を阻止するロック機構を設け、部品吸装着時のヘッド下降端付近以外ではロック機構を働かせ、ヘッド下降端付近ではロック機構のロックを解除することにより、ノズルシャフトに対するノズル組付ブロックの上下方向相対移動を許容して緩衝作用をもたせるようにしている。
【０００７】
より具体的には、上記ノズル組付ブロックがホルダーに回転可能に保持され、そのホルダーがノズルシャフトに上下方向相対移動可能に取り付けられるとともに、ブロック駆動用シャフトの下端部が、ノズル組付ブロックとの間の伝動手段に接続された状態で、上記ホルダーに連結手段を介して連結されていることにより、ヘッド下降端付近で上記ロック機構のロックが解除されたときには、上記ノズル組付ブロックおよび上記ホルダーと上記ブロック駆動用シャフトとが一体的にノズルシャフトに対して上下動するようになっている。
【特許文献１】特開２０００−３１５８９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の特許文献１に示された表面実装機によると、ヘッド下降端付近でノズルシャフトに対するノズル組付ブロック等の上下方向相対移動を許容することで緩衝作用を発揮させるとき、ノズル組付ブロックおよびホルダーに加えて上記ブロック駆動用シャフトの重量も部品に作用し、しかも、このブロック駆動用シャフトはノズル中心からオフセットした位置にあるため部品に偏荷重が作用する。このようなブロック駆動用シャフトから加わる荷重は、衝撃吸収性や部品吸着安定性にとって好ましくない。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ノズルシャフトに対するノズル組付ブロック等の上下方向相対移動を許容することで緩衝作用を発揮させるとき、ブロック駆動用シャフトの荷重が加わることを避け、衝撃吸収性や部品吸着安定性を高めることができる表面実装機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】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は、移動可能なヘッドユニットに、上下方向に延びるノズルシャフトが昇降可能に設けられ、このノズルシャフトの下端部に、複数のノズルを具備するノズル組付ブロックが横軸回りに回転可能に取り付けられるとともに、このノズル組付ブロックを回転させる機構として、上記ノズルシャフトの側方に位置して上下方向に延びる回転可能なブロック駆動用シャフトと、このブロック駆動用シャフトを回転させる駆動手段と、上記ブロック駆動用シャフトの回転をノズル組付ブロックに伝達する伝動機構とが装備された表面実装機において、上記ノズル組付ブロックはノズルシャフトに対して所定量だけ上下方向相対移動可能に取り付けられ、上記ブロック駆動用シャフトが上記ノズルシャフトにブラケットを介して回転可能に、かつ、上下方向相対移動不能に連結される一方、このブロック駆動用シャフトと上記ノズル組付ブロックとが上下方向相対移動可能な状態で上記伝動機構を介して連動連結されているものである。
【００１１】
この構成によると、部品吸着時においてノズルが部品に当接する際や部品装着時においてノズルに吸着されている部品が基板に当接する際に、ノズルシャフトに対してノズル組付ブロックが上下方向相対移動することにより、衝撃が緩和される。
【００１２】
この場合に、ブロック駆動用シャフトはノズルシャフトに対して上下方向相対移動不能に連結されていて、このブロック駆動用シャフトとノズル組付ブロックとが上下方向相対移動可能となっているため、部品にはブロック駆動用シャフトの重量は作用しない。
【００１３】
従って、前述の特許文献１に示されるような従来構造に比べるとブロック駆動用シャフトの重量分だけ衝突荷重が小さくなって衝撃吸収作用が高められる。また、部品にブロック駆動用シャフトから偏荷重が作用することがなく、偏荷重による部品吸着位置のずれや吸着ミスの発生が防止され、吸着安定性が高められる。
【００１４】
本発明の表面実装機において、上記ノズル組付ブロックは、ノズルシャフトの下端部に上下方向相対移動可能に設けられたホルダーに、横軸を介して回転可能に取り付けられ、上記伝動機構は、ブロック駆動用シャフトの下端部に設けられた駆動側ギアと、上記ホルダーに設けられて上記駆動側ギアに噛合する従動側ギアと、この従動側ギアとノズル組付ブロックとの間に配設された伝動部材とを有し、上記駆動側ギアは、ブロック駆動用シャフトに対して上下方向相対移動可能な状態で一体回転するようにスプライン嵌合されていることが好ましい。
【００１５】
このようにすると、ブロック駆動用シャフトと上記伝動機構のギアとが上下方向相対移動可能とされることにより、ブロック駆動用シャフトとノズル組付ブロックとの上下方向相対移動が妨げられないようにされつつ、ブロック駆動用シャフトの回転が上記駆動ギア、従動ギアおよび伝動部材を介してノズル組付ブロックに伝えられる。
【００１６】
また、上記ホルダーに、上記ノズル組付ブロックに係合して上記ノズル組付ブロックの回転を阻止するブロック回転阻止状態と上記ノズル組付ブロックから離脱するブロック回転許容状態とに変位可能な位置決め部材と、この位置決め部材を作動するエアシリンダとが設けられ、上記エアシリンダに対して作動用エアを供給するエア通路が上記ブロック駆動用シャフトと上記ホルダーとにわたって配設されるとともに、上記エアシリンダに作動用エアが供給されているときは上記位置決め部材が上記ブロック回転許容状態となり、作動用エアが供給されていないときは上記位置決め部材が上記ブロック回転阻止状態に付勢されるように構成されていることが好ましい。
【００１７】
このようにすると、上記位置決め部材が上記ブロック回転阻止状態とされているとき、作動エアが供給されていないのでブロック駆動用シャフトと上記ホルダーとの間においてエア通路をシールするシール部にエア圧が作用することがなく、このため、実装作業中の回転動作時等にシール部の摺動抵抗が低減され、シール部の耐久性が高められる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、部品吸装着時にノズルシャフトに対するノズル組付ブロックの上下方向相対移動を許容することで緩衝作用を発揮させるとき、ブロック駆動用シャフトの重量が部品に加わることがないため、衝撃荷重をより一層低減することができるとともに、偏荷重による吸着位置のずれや吸着ミスを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態に係る表面実装機の全体構成を概略的に示している。この図において、基台１上には、搬送ラインを構成するコンベア２が配置され、プリント基板３が上記コンベア２上を搬送されて所定の作業位置で停止されるようになっている。
【００２１】
上記コンベア２の側方には、部品供給部４が配置されている。この部品供給部４には、例えば、多数列のテープフィーダー４ａが設けられている。各テープフィーダー４ａは、各々ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等の小片状の電子部品を所定間隔おきに収納、保持したテープがリールから導出されるように構成され、後述のヘッドユニット５により電子部品が間欠的に取り出されるようになっている。
【００２２】
また、上記基台１の上方には、電子部品搭載用のヘッドユニット５が装備されている。このヘッドユニット５は、部品供給部４とプリント基板３の所定の作業位置とにわたって移動可能とされ、本実施形態では、Ｘ軸方向（コンベア２の方向）およびＹ軸方向（水平面上でＸ軸と直交する方向）に移動することができるようになっている。
【００２３】
すなわち、上記基台１上には、Ｙ軸方向に延びる一対の固定レール７と、Ｙ軸サーボモータ９により回転駆動されるボールねじ軸８とが配設され、上記固定レール７上にヘッドユニット支持部材１１が配置されて、この支持部材１１に設けられたナット部分１２が上記ボールねじ軸８に螺合している。また、上記支持部材１１には、Ｘ軸方向に延びるガイド部材１３と、Ｘ軸サーボモータ１５により駆動されるボールねじ軸１４とが配設され、上記ガイド部材１３にヘッドユニット５が移動可能に保持され、このヘッドユニット５に設けられたナット部分（図示せず）が上記ボールねじ軸１４に螺合している。そして、Ｙ軸サーボモータ９の作動によりボールねじ軸８が回転して上記支持部材１１がＹ軸方向に移動するとともに、Ｘ軸サーボモータ１５の作動によりボールねじ軸１４が回転してヘッドユニット５が支持部材１１に対してＸ軸方向に移動するようになっている。
【００２４】
さらに、上記基台１には、ヘッドユニット５により吸着された電子部品の吸着状態を認識するための部品認識カメラ１７、１８が設けられ、ヘッドユニット５が部品吸着後にこの部品認識カメラ１７、１８の上方に移動することにより吸着部品が撮像されるようになっている。
【００２５】
図２は上記ヘッドユニット５の具体的な構造を示している。この図において、上記ヘッドユニット５には、下方部に電子部品吸着用の複数のノズルを具備したヘッド２０が搭載されている。本実施形態において、上記ヘッドユニット５には、Ｘ軸方向に並んで２つのヘッド２０が配設されている。
【００２６】
各ヘッド２０は、縦軸方向（上下方向）に伸びるノズルシャフト２１を有し、このノズルシャフト２１がヘッドユニット５のフレーム５ａに縦軸方向の昇降及び縦軸回りの回転が可能に支持されており、このノズルシャフト２１の下方部に、複数のノズル３１を具備するノズル組付ブロック３０が装備されている。
【００２７】
上記ノズル組付ブロック３０には、複数（例えば５個）のノズル３１と１個のノズルホルダー３２とが組付けられている。ノズル３１についてより詳しくは、チップ部品等の主に小型部品を対象とする小口径のノズルと、ＱＦＰ等の主に大型の部品で、かつ装着精度が要求される部品を対象とする大口径のノズルとが組付けられている。なお、ノズルホルダー３２には、チップ部品やＱＦＰ以外の特殊部品を実装する場合に、これら部品に応じたノズルが装着されるようになっている。
【００２８】
上記ノズル組付ブロック３０は、ノズルシャフト２１に対して相対的な昇降が可能で、かつノズルシャフト２１と一体に縦軸回りに回転可能となっている。また、ノズル組付ブロック３０は、ノズルシャフト２１に対して横軸回りに相対的に回転可能となっており、この回転変位により上記ノズル３１及びノズルホルダー３２（以下、特に区別する必要がない場合にはノズル等３１，３２という）のうち一つが選択的に所定の使用位置にセットされるように、ノズル組付ブロック３０に各ノズル等３１，３２が放射状に配設されている。
【００２９】
上記ヘッドユニット５には、さらに、上記ノズルシャフト２１を昇降させるＺ軸駆動機構と、ノズルシャフト２１を回転させるＲ軸駆動機構と、ノズル組付ブロック３０を回転駆動するためブロック駆動機構と、ノズルシャフト２１に対するノズル組付ブロック３０の縦軸方向の変位をロックするロック機構等が各ヘッド２０毎に設けられている。
【００３０】
上記Ｚ軸駆動機構は、上記フレーム５ａの左右両側上部にそれぞれ固定される駆動源としてのＺ軸サーボモータ２３と、上下方向に延びて上記フレーム５ａに対して昇降可能に支持されるラック２４とを有し、このラック２４がブラケット２５を介してノズルシャフト２１の上端部に連結されるとともに、上記Ｚ軸サーボモータ２３の出力軸にピニオン２６が装着され、このピニオン２６が上記ラック２４に噛合することにより構成されている。すなわち、上記Ｚ軸サーボモータ２３の作動によりピニオン２６が回転すると、これに伴いラック２４、ブラケット２５及びノズルシャフト２１が一体にフレーム５ａに対して昇降するようになっている。
【００３１】
上記Ｒ軸駆動機構は、フレーム５ａの中央部分にそれぞれ固定される駆動源としてのＲ軸サーボーモータ２７と、その出力軸に装着される駆動ギア（図示せず）と、上記ノズルシャフト２１に装着されて上記駆動ギアに噛合するギア２８とを有し、上記Ｒ軸サーボーモータ２７の作動によりノズルシャフト２１を回転駆動するように構成されている。なお、ノズルシャフト２１と上記ギア２８とは、ノズルシャフト２１に対するギア２８の相対的な昇降が可能で、かつノズルシャフト２１とギア２８が一体回転するようにスプライン結合されている。
【００３２】
図３及び図４は、ノズルシャフト２１の下部の具体的な構造を示している。これらの図において、上記ノズルシャフト２１は、中空のメインシャフト２１ａの内部に同じく中空のサブシャフト２１ｂを配設した二重管構造とされることにより、メインシャフト２１ａ内のサブシャフト２１ｂの内外に通路２２ａ，２２ｂが形成されている。サブシャフト２１ｂの内側の通路２２ａは、ノズル３１に対して部品吸着用の負圧を供給するためのものであり、上端部が図外の負圧供給源にバルブ等を介して接続されている。また、サブシャフト２１ｂの外側の通路２２ｂは、後述の圧力室７０にエアを供給するためのものであり、図外のエア供給源にバルブ等を介して接続されている。
【００３３】
上記ノズルシャフト２１の下端部には、ノズル組付ブロック３０を横軸回りに回転変位可能に保持するための逆Ｕ字型のホルダー３５が連結されている。このホルダー３５とノズルシャフト２１とは、ノズルシャフト２１に対するホルダー３５の上下方向相対移動が可能で、かつノズルシャフト２１とホルダー３５とが縦軸回りに一体回転するようにスプラインナット３６を介して結合されている。ホルダー３５には、横軸３７が回転自在に横架され、上記ノズル組付ブロック３０がこの横軸３７に固着されている。
【００３４】
ノズル組付ブロック３０には、横軸３７と直交する方向に延びる複数のノズル等組付用の凹部３３が回転方向に等間隔で形成されており、これらの凹部３３に各ノズル等３１，３２が嵌入、固定されることにより各ノズル等３１，３２がノズル組付ブロック３０に放射状に組付けられている。
【００３５】
そして、ブロック駆動機構によりノズル組付ブロック３０が横軸３７回りに回転駆動されることにより、これらノズル等３１，３２のうち一のノズル又はノズルホルダーが選択的に所定の使用位置、つまりヘッド２０の下端に配置されるようになっている。
【００３６】
ブロック駆動機構は、ブロック駆動用シャフト４０と、このシャフト４０を回転させる駆動手段としてのサーボモータ４１（図２参照）と、上記シャフト４０の回転を上記ノズル組付ブロック３０に伝動するための伝動機構とから構成されている。
【００３７】
具体的に説明すると、上記ブロック駆動用シャフト４０は、図２〜図４に示すように、ノズルシャフト２１と平行に延び、ヘッドユニット５のフレーム５ａに対しては昇降及び縦軸回りの回転が可能となっている。そして、このシャフト４０にプーリ４２が装着されるとともに、上記サーボモータ４１の出力軸にプーリ４３が装着され、これらプーリ４２，４３にわたってベルト（図示せず）が装着されている。こうして上記サーボモータ４１の作動によりシャフト４０が回転駆動されるようになっている。このシャフト４０の外周面にはスプラインが形成されている。そして、このシャフト４０とプーリ４２とは、プーリ４２に対するシャフト４０の相対的な昇降が可能で、かつシャフト４０とプーリ４２とが一体回転するようにスプライン結合されている。
【００３８】
このシャフト４０は、ノズルシャフト２１に対しブラケット２８を介して回転可能に、かつ、上下方向相対移動不能に連結されている。すなわち、シャフト４０の上端がノズルシャフト２１とラック２４とを連結するブラケット２５に回転可能に、かつ、上下方向には相対移動しないように連結されている。一方、シャフト４０の下方部分は、上記ホルダー３５の上端部分に相対回転可能に取付けられたブリッジ部材４４の一端に、ベアリングを介して回転可能に支持されている。ノズルシャフト２１は上下の軸受５ｂ，５ｂによりフレーム５ａに対して上下動可能、かつ回転可能に支持され、シャフト４０は上下の軸受５ｃ，５ｃによりフレーム５ａに対して上下動可能、かつ回転可能に支持される。これにより、ブラケット２５、ヘッド２０及びシャフト４０が一体となって上下動可能とされるとともに、シャフト４０とノズルシャフト２１とが互いに独立に回転可能とされている。
【００３９】
このシャフト４０の内部にはエア通路４５が形成されており、このエア通路４５は、ホース４５ａおよび電磁バルブ４５ｂ等を介してエア供給源（図示せず）に接続されている。
【００４０】
また、伝動機構は、上記シャフト４０の下端部に設けられた駆動側ギア４６と、上記ホルダー３５の上端部分に相対回転可能に装着されて、上記駆動側ギア４６に噛合する従動側ギア４７と、この従動側ギア４７とノズル組付ブロック３０との間に配設された伝動シャフト５０等の伝動部材とを有している。この伝動シャフト５０の上端にはギア５１が設けられて、このギア５１が、上記従動側ギア４７と一体に設けられたギア４８と噛合している。また、伝動シャフト５０の下端にベベルギア５２が一体に設けられ、これが、上記ノズル組付ブロック３０に一体に組付けられたベベルギア５３に噛合している。
【００４１】
これにより、上記サーボモータ４１が作動してブロック駆動用シャフト４０が回転すると、この回転がギア４６，４７，４８，５１、伝動シャフト５０及びベベルギア５２，５３を介して横軸回りの回転に変換されつつノズル組付ブロック３０に伝動されるようにブロック駆動機構が構成されている。
【００４２】
上記ノズル組付ブロック３０には、各ノズル等３１，３２に対してそれぞれ負圧を供給するための通路５６が形成されており、これらの通路５６は、一端側が各ノズル等３１，３２の内部に連通している一方、他端側がノズル組付ブロック３０の端部に開口している。そして、ノズル等３１，３２のうちで上記所定の使用位置にセットされたものに対応する通路３６のみが、ホルダー３５内に形成された通路５７等を介し、サブシャフト２１ｂ内の通路２２ａに連通して、部品吸着のための負圧が供給されるようになっている。
【００４３】
上記ノズル組付ブロック３０には、さらにノズル等３１，３２を位置決めするための係合穴６０が各ノズル組付用の凹部３３の側方に形成されるとともに、この係合穴６０に係合可能な先窄まりの位置決め部材６１を備えたエアシリンダ６２がホルダー３５に設けられている。
【００４４】
エアシリンダ６２は、上記ノズル組付ブロック３０の上方に配置されている。エアシリンダ６２の内部には、位置決め部材６１と一体のピストン６３が設けられるとともに、このピストン６３の下側に圧力室６４が形成され、この圧力室６４がホルダー３５及びブリッジ部材４４の内部に形成されたエア通路６５，６６を介してブロック駆動用のシャフト４０内のエア通路４５に連通している。一方、エアシリンダ６２内のピストン６３の上側の室６７は大気に開放され、かつ、この室６７にスプリング６８が配設されている。そして、圧力室６４にエア圧が供給されていないときはスプリング６８によってピストン６３が下降位置に付勢されることにより、位置決め部材６１が係合穴６０に係合し、また、圧力室６４にエアが供給されると、ピストン６３が上昇して位置決め部材６１が係合穴６０から離脱するようになっている。
【００４５】
なお、圧力室６４へのエア供給時にエア通路６５，６６からエアが漏れることを防止するため、ホルダー３５とブリッジ部材４４とが摺接する部分におけるエア通路６５，６６の周囲には、シール部６９が設けられている。
【００４６】
また、ノズルシャフト２１に対するノズル組付ブロック３０の上下方向の変位をロックするロック機構は、図３及び図４に示すように、ノズルシャフト２１の下端に取り付けられた上部圧力室構成部材７１とホルダー３５に取り付けられた下部圧力室構成部材７２との間に形成された圧力室７０を有している。この圧力室７０は、ノズルシャフト２１内のサブシャフト２１ｂの外側の通路２２ｂと連通している。そして、ロック状態では、この圧力室７０にエアを供給してホルダー３５をエア圧により下方に押圧することにより、ノズルシャフト２１に対してホルダー３５を上下動可能範囲内の下降端位置に拘束する一方、ロック解除状態では、圧力室７０へのエアの供給を停止し、これによりノズルシャフト２１に対するホルダー３５の上下方向の変位を許容するように構成されている。つまり、ロック機構のロック状態では、ノズルシャフト２１の昇降動作にホルダー３５が完全に追従し、ロック解除状態で部品の吸装着を行うと、ノズル３１の部品への当接等に伴いホルダー３５がノズルシャフト２１に対して上方に相対的に変位し、これにより緩衝機能が発揮されるようになっている。
【００４７】
なお、上部圧力室構成部材７１の内部には、ノズルシャフト２１内のサブシャフト２１ｂの内側の通路２２ａに通じる通路７４を形成する通路構成部材７３が挿通され、この通路構成部材７３の上端がサブシャフト２１ｂに連結される一方、通路構成部材７３の下端が下部圧力室構成部材７２内に突入し、ここから、ホルダー３５に形成された通路５７に通じるようになっている。通路構成部材７３と下部圧力室構成部材７２はねじ結合により一体化されている。
【００４８】
以上のような当実施形態の装置によると、部品実装動作としては、先ずヘッドユニット５が部品供給部４に移動し、ここでヘッド２０が下降して下降端位置でノズル３１により部品が吸着されてからヘッド２０が上昇する。こうして部品の吸着が行われた後、カメラ１７，１８による撮像とそれに基づく部品認識等の動作を経て、ヘッドユニット５がプリント基板３上に移動し、ここでヘッド２０が下降してノズル３１に吸着されていた部品がプリント基板３上に装着される。
【００４９】
このような部品実装動作の中で、部品吸装着時にヘッド２０が下降端位置付近にあるとき以外は、上記ロック機構により、ノズルシャフト２１に対してホルダー３５およびノズル組付ブロック３０が上下方向相対移動を行わないようにロックされるが、ヘッド２０が下降端付近にあるときには、上記ロック機構によるロックが解除される。このロック解除状態では、ノズルシャフト２１に対してノズル組付ブロック３０の上下方向相対移動が許容されることにより、部品に加わる衝撃が緩和される。
【００５０】
この場合、ノズル組付ブロック３０とホルダー３５、ブリッジ部材４４およびこれらに組み込まれたギア等はノズルシャフト２１に対して上下方向に相対移動するが、ブロック駆動用シャフト４０は、ノズルシャフト２１に対して上下方向には固定されているため、ノズルシャフト２１の重量が部品に加わることがない。従って、ノズルシャフト２１の重量も部品に加わるような従来の構造と比べ、部品に加わる重量が小さくなり、衝撃荷重が軽減される。
【００５１】
さらに、部品に対してブロック駆動用シャフト４０から偏荷重が作用することがないので、偏荷重による部品吸着位置のずれや吸着ミスが防止され、部品吸着安定性が高められる。
【００５２】
また、使用されるノズルが変更される場合の動作としては、先ずエア供給源とブロック駆動用シャフト４０内の通路４５との間に設けられたバルブ４５ｂが開かれて、ブロック駆動用シャフト４０内の通路４５とホルダー３５およびブリッジ部材４４の内部に形成された通路６５，６６とを通してエアシリンダ６２の圧力室６４にエアが供給されることにより、図４に示すように、位置決め部材６１が係合穴６０から離脱し、ノズル組付ブロック３０の横軸回りの回転が許容される状態（ブロック回転許容状態）となる。この状態で、サーボモータ４１によってブロック駆動用シャフト４０が回転駆動されることにより、その回転がギア４６，４７，４８、５１、伝動シャフト５０、ベベルギヤ５２，５３を介してノズル組付ブロック３０に伝えられ、ノズル組付ブロック３０が横軸回りに回転する。このノズル組付ブロック３０の回転により、それまで使用されていたノズル３１とは別のノズル３１が使用位置（下端位置）とされる。
【００５３】
このノズル変更動作が終了すると、上記エアシリンダ６２へのエア供給が停止され、圧力室６４からエアが排出されることにより、図３に示すように、スプリング６８の付勢力で位置決め部材６１が係合穴６０に係合し、ノズル組付ブロック３０の横軸回りの回転が阻止される状態（ブロック回転阻止状態）となる。そして、当該ヘッド２０による実装作業中はこのブロック回転阻止状態が維持される。
【００５４】
このように、使用されるノズルを変更するために上記ブロック回転許容状態とされるときにのみエアシリンダ６２にエアが供給され、実装作業中等において上記ブロック回転阻止状態とされるときはエアが排出されるようになっているため、実装作業中のヘッド回転動作時等にシール部６９の摺動抵抗が軽減される。
【００５５】
すなわち、実装作業においては吸着部品の回転方向の角度調整等のためにＲ軸サーボモータ２７の駆動によりヘッド２０の縦軸回りの回転動作が行われることがあり、このとき、ノズルシャフト２１とともにホルダー３５およびノズル組付ブロック３０が回転し、ホルダー３５とブリッジ部材４４とは嵌合部分において互いに摺動する。この時、ホルダー３５と一体状態にあるギア５１により、ホルダー３５に遊嵌されているギア４８が回転駆動されるので、ギア４８に固着一体化されたギア４７とこれに噛合うギア４６、さらにはシャフト４０が自由に回転可能な状態とされている。この場合に、ホルダー３５とブリッジ部材４４との嵌合部分に配置されているシール部６９にエア圧が作用していると摺動抵抗が増大し、シール部６９が摩耗し易くなるが、当実施形態では、上述のように実装作業中に上記ブロック回転阻止状態にとなっているときはエアシリンダ６２の圧力室６４およびこれに通じる通路６５，６６からエアが排出され、シール部６９に大きなエア圧が加わることがないため、ヘッド回転時の摺動抵抗が低減される。従って、シール部６９の耐久性が高められることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態に係る表面実装機の全体構成を概略的に示す平面図である。
【図２】図１の表面実装機におけるヘッドユニットの一部断面正面図である。
【図３】図１の表面実装機におけるヘッドの要部を示すものであって、ノズル組付ブロックに対する位置決め部材がブロック回転阻止状態にあるときの正面断面図である。
【図４】図１の表面実装機におけるヘッドの要部を示すものであって、ノズル組付ブロックに対する位置決め部材がブロック回転許容状態にあるときの正面断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
３    プリント基板
５    ヘッドユニット
２０    ヘッド
２１    ノズルシャフト
２５    ブラケット
３０    ノズル組付ブロック
３１    ノズル
３５    ホルダー
３７    横軸
４０    ブロック駆動用シャフト
４５，６５，６６    エア通路
４６，４７    伝動機構のギア
【図１】
2006147719.tif 000003
【図２】
2006147719.tif 000004
【図３】
2006147719.tif 000005
【図４】
2006147719.tif 000006