(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準マーク認識装置を備えるとともに、電子回路部品を保持する部品保持具の基準平面に対する相対角度が不変の電子回路部品装着機によって、電子回路部品が装着されるべき第一被装着面と第二被装着面とが互いに傾き、それら第一被装着面と第二被装着面との各々に基準マークが設けられた立体被装着体に電子回路部品を装着する方法であって、
前記第一被装着面が前記基準平面に平行となる姿勢に前記立体被装着体を保持し、その保持した立体被装着体の前記第一被装着面に設けられた基準マークを前記基準マーク認識装置で認識し、その認識に基づいて装着箇所の位置誤差を算出しつつ、前記第一被装着面に少なくとも１つの電子回路部品を装着する第一工程と、
前記立体被装着体を第一回動軸線のまわりに回動させることにより、前記第二被装着面が前記基準平面に平行となり、かつ、その第二被装着面が前記第一工程における前記第一被装着面の高さと同じ高さとなる姿勢に、前記立体被装着体を保持し、その保持した立体被装着体の前記第二被装着面に設けられた基準マークを前記基準マーク認識装置で認識し、その認識に基づいて装着箇所の位置誤差を算出しつつ、前記第二被装着面に少なくとも１つの電子回路部品を装着する第二工程と
を含むことを特徴とする電子回路部品装着方法。
【請求項２】
前記立体被装着体が、前記第一被装着面および前記第二被装着面に対して傾くとともに基準マークが設けられた第三被装着面を含むものであり、
その立体被装着体を前記第一回動軸線に平行ではない第二回動軸線のまわりに回動させて、前記第三被装着面が前記基準平面に平行となり、かつ、その第三被装着面が前記第一工程における前記第一被装着面の高さと同じ高さとなる姿勢に、前記立体被装着体を保持し、その保持した立体被装着体の前記第三被装着面に設けられた基準マークを前記基準マーク認識装置で認識し、その認識に基づいて装着箇所の位置誤差を算出しつつ、前記第三被装着面に少なくとも１つの電子回路部品を装着する第三工程を含む請求項１に記載の電子回路部品装着方法。
【請求項３】
電子回路部品が装着されるべき第一被装着面と第二被装着面とが互いに傾いている立体被装着体を保持する被装着体保持装置と、
(a)電子回路部品を保持する部品保持具と、(b)その部品保持具を基準平面に対する相対角度を一定に保ってその基準平面に平行な方向と直角な方向とに移動させる保持具移動装置とを含み、前記被装着体保持装置に保持された立体被装着体に電子回路部品を装着する装着装置と、
電子回路部品の装着箇所の位置誤差を算出するために、前記立体被装着体に設けられた基準マークを認識する基準マーク認識装置と
を含む電子回路部品装着機であって、
前記被装着体保持装置が、前記第一被装着面が前記基準平面に平行となる姿勢と前記第二被装着面が前記基準平面に平行となる姿勢とへ前記立体被装着体を第一回動軸線のまわりに回動させる第一回動装置を含むとともに、前記第一被装着面が前記基準平面に平行となる姿勢において、その第一被装着面が、設定された被装着高さとなり、かつ、前記第二被装着面が前記基準平面に平行となる姿勢において、その第二被装着面が、前記被装着高さとなるように構成され、
前記基準マーク認識装置が、
前記保持具移動装置によって前記部品保持具とともに移動させられ、前記第一被装着面と前記第二被装着面との各々が、前記基準平面と平行かつ前記被装着高さとなる状態において、その各々に設けられた基準マークを撮像する撮像装置を含むことを特徴とする電子回路部品装着機。
【請求項４】
前記被装着体保持装置が、前記第一被装着面および前記第二被装着面に対して傾くとともに基準マークが設けられた第三被装着面を含む前記立体被装着体を保持可能であり、かつ、前記第一回動装置に加えて、前記立体被装着体を、前記第三被装着面が前記基準平面に平行となる姿勢へ、前記第一回動軸線と交差する第二回動軸線のまわりに回動させる第二回動装置を含むとともに、前記第三被装着面が前記基準平面に平行となる姿勢において、その第三被装着面が、前記被装着高さとなるように構成され、
前記撮像装置が、前記第三被装着面が前記基準平面と平行かつ前記被装着高さとなる状態においてその第三被装着面に設けられた基準マークを撮像するように構成された請求項３に記載の電子回路部品装着機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子回路部品装着方法および電子回路部品装着機に関するものであり、特に、立体被装着体に電子回路部品を装着する方法およびその方法が実施される装着機に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１には、立体基板に電子回路部品を装着する方法が記載されている。この方法によれば、吸着ヘッドの水平軸線まわりの回動と、吸着ヘッドまたは立体基板の鉛直軸線まわりの回動とにより、吸着ヘッドの吸着ノズルにより保持された電子回路部品が立体基板の鉛直な壁面と正対する状態が得られ、吸着ヘッドの下降および水平方向の移動により電子回路部品が壁面へ移動させられ、装着される。吸着ヘッドの水平軸線まわりの回動により、吸着ノズルの水平面に対する角度が９０度と０度とに変更され、部品供給装置からの電子回路部品の取出し時には９０度とされ、立体基板への電子回路部品の装着時には０度とされ、壁面に対して直角とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１５４７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の方法には、未だ改善の余地がある。例えば、立体基板への電子回路部品の装着に、吸着ヘッドが水平軸線まわりに回動可能に設けられるとともに、吸着ヘッドを回動させる回動装置を備えた専用の電子回路部品装着機が必要である。特に、立体基板に対して昇降および水平移動させられる吸着ヘッドが回動させられるようにすれば、構成が複雑となり、高価な電子回路部品装着機が必要となって装着コストが高くなり、あるいは、吸着ヘッドが水平移動させられるものである場合に、吸着ヘッドと共に移動させられる部分の質量が大きくなって、迅速に移動させることが困難になるというように、改善の余地があるのである。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、立体被装着体への電子回路部品の装着を行うために改善された電子回路部品装着方法および電子回路部品装着機の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題は、基準マーク認識装置を備えるとともに、電子回路部品を保持する部品保持具の基準平面に対する相対角度が不変の電子回路部品装着機によって、電子回路部品が装着されるべき第一被装着面と第二被装着面とが互いに傾き、それら第一被装着面と第二被装着面との各々に基準マークが設けられた立体被装着体に電子回路部品を装着する方法を、(A)前記第一被装着面が前記基準平面に平行となる姿勢に前記立体被装着体を保持し、その保持した立体被装着体の前記第一被装着面に設けられた基準マークを前記基準マーク認識装置で認識し、その認識に基づいて装着箇所の位置誤差を算出しつつ、前記第一被装着面に少なくとも１つの電子回路部品を装着する第一工程と、(B)前記立体被装着体を第一回動軸線のまわりに回動させることにより、前記第二被装着面が前記基準平面に平行となり、かつ、その第二被装着面が前記第一工程における前記第一被装着面の高さと同じ高さとなる姿勢に前記立体被装着体を保持し、その保持した立体被装着体の前記第二被装着面に設けられた基準マークを前記基準マーク認識装置で認識し、その認識に基づいて装着箇所の位置誤差を算出しつつ、前記第二被装着面に少なくとも１つの電子回路部品を装着する第二工程とを含む方法とすることにより解決される。
なお、本明細書においては、立体被装着体の、その立体被装着体を回動させることなく電子回路部品の装着を行い得る部分を１つの被装着面とみなすこととする。したがって、第一被装着面と第二被装着面とが共に平面である場合には、それら２つの平面の各々の全体がそれぞれ第一被装着平面および第二装着平面であり、「第一被装着面と第二被装着面
とが互いに傾いている」とは、それぞれ平面である第一被装着面と第二被装着面とが互いに傾いていることである。また、第一被装着面と第二被装着面とが共に曲面である場合には、それらの各々の、平面とみなし得る部分同士が互いに傾いていることが「第一被装着面と第二被装着面とが互いに傾いている」ことである。したがって、第一被装着面と第二装着面とが曲率が徐変する１つの曲面の各一部である場合は勿論、曲率が一定の１つの曲面の各一部であっても、それぞれ平面とみなし得る部分同士が互いに傾いている場合には、「第一被装着面と第二被装着面とが互いに傾いている」に当たる。また、第一被装着面と第二被装着面との一方が平面で他方が曲面である場合には、その他方の平面とみなし得る部分と平面である前記一方とが互いに傾いていることが、「第一被装着面と第二被装着面とが互いに傾いている」に当たる。
【０００６】
また、上記の課題は、(I)電子回路部品が装着されるべき第一被装着面と第二被装着面とが互いに傾いている立体被装着体を保持する被装着体保持装置と、(II) (a)電子回路部品を保持する部品保持具と、(b)その部品保持具を基準平面に対する相対角度を一定に保ってその基準平面に平行な方向と直角な方向とに移動させる保持具移動装置とを含み、前記被装着体保持装置に保持された立体被装着体に電子回路部品を装着する装着装置と、(III) 電子回路部品の装着箇所の位置誤差を算出するために、前記立体被装着体に設けられた基準マークを認識する基準マーク認識装置とを含む電子回路部品装着機を、前記被装着体保持装置が、前記第一被装着面が前記基準平面に平行となる姿勢と前記第二被装着面が前記基準平面に平行となる姿勢とへ前記立体被装着体を第一回動軸線のまわりに回動させる第一回動装置を含むとともに、前記第一被装着面が前記基準平面に平行となる姿勢において、その第一被装着面が、設定された被装着高さとなり、かつ、前記第二被装着面が前記基準平面に平行となる姿勢において、その第二被装着面が、前記被装着高さとなるように構成され、前記基準マーク認識装置が、前記保持具移動装置によって前記部品保持具とともに移動させられ、前記第一被装着面と前記第二被装着面との各々が、前記基準平面と平行かつ前記被装着高さとなる状態において、その各々に設けられた基準マークを撮像する撮像装置を含むものとすることにより解決される。
【０００７】
なお、上記の課題は、(α)(a)電子回路部品が装着されるべき被装着体を支持して昇
降する昇降部材と、(b)その昇降部材を昇降させる昇降装置とを含む被装着体昇降装置と、(β)(c)電子回路部品を保持する部品保持具と、(d)その部品保持具を基準平面に対する相対角度を一定に保ってその基準平面に平行な方向と直角な方向とに移動させる保持具移動装置とを含み、前記被装着体昇降装置により昇降させられる立体被装着体に電子回路部品を装着する装着装置とを含む電子回路部品装着機に設けられ、電子回路部品が装着されるべき第一被装着面と第二被装着面とが互いに傾いている立体被装着体を保持する治具を、前記立体被装着体を第一回動軸線のまわりに回動させることにより、前記第一被装着面が前記基準平面に平行となる姿勢と前記第二被装着面が前記基準平面に平行となる姿勢とへ回動させる第一回動装置を含むものとすることにより解決してもよい。
【発明の効果】
【０００８】
被装着面が基準平面に平行な平面である回路基板に電子回路部品を装着する既存の電子回路部品装着機は、部品保持具の基準平面に対する相対角度が不変の構成のものとされることが多い。本発明に係る電子回路部品装着方法によれば、立体被装着体を回動させることにより、それの互いに傾いている第一，第二被装着面の各々を基準平面と平行とし、部品保持具に対する相対角度が一定の状態とすることができるため、部品保持具の基準平面に対する相対角度が不変である既存の電子回路部品装着機を利用して立体被装着体への電子回路部品の装着を行うことができる。立体被装着体を第一回動軸線のまわりに回動させる回動装置を設けることは必要であるが、部品保持具の基準平面に対する相対角度が変更される専用の電子回路部品装着機を使用する場合に比較して安価に実施することができ、あるいは部品保持具を迅速に移動させることにより作業能率を向上させることができる。
また、第一，第二被装着面の各々に設けられた基準マークを利用して、それら第一，第二被装着面の各々への電子回路部品の装着を精度良く行うことができる。
【０００９】
本発明に係る電子回路部品装着機においては、本発明に係る電子回路部品装着方法が実施され、装着コストの増大を抑えつつ、あるいは作業能率の低下を抑制しつつ、立体被装着体の互いに傾いている第一，第二被装着面の各々に電子回路部品を装着することができる。
また、第一，第二被装着面の各々に設けられた基準マークを利用して、それら第一，第二被装着面の各々への電子回路部品の装着を精度良く行うことができる。
【００１０】
本発明に関連する立体被装着体保持治具を既存の電子回路部品装着機に設けることにより、立体被装着体に電子回路部品が装着される電子回路部品装着機が容易に得られる。
本発明に関連する立体被装着体保持治具は、電子回路部品装着機以外の対回路基板作業機、例えば、接着剤塗布機，はんだ転写機，スクリーン印刷機，立体被装着体検査機にも設けることができる。これら対回路基板作業機は、被装着体昇降装置と、被装着面について作業を行う作業部と上記保持具移動装置と同様に構成される作業部移動装置とを含む作業装置とを含む。
【発明の態様】
【００１１】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、特許請求の範囲に記載された発明である本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施形態の記載，従来技術，技術常識等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【００１２】
なお、以下の各項において、（１）項に基準マークに関する限定を加えたものが請求項１に相当し、（２）項に基準マークに関する限定を加えたものが請求項２に、（１１）項に基準マークに関する限定を加えたものが請求項３に、（１２）項に基準マークに関する限定を加えたものが請求項４に、それぞれ相当する。
【００１３】
（１）電子回路部品を保持する部品保持具の基準平面に対する相対角度が不変の電子回路部品装着機によって、電子回路部品が装着されるべき第一被装着面と第二被装着面とが互いに傾いている立体被装着体に電子回路部品を装着する方法であって、
前記第一被装着面が前記基準平面に平行になる姿勢に前記立体被装着体を保持し、その保持した立体被装着体の前記第一被装着面に少なくとも１つの電子回路部品を装着する第一工程と、
前記立体被装着体を第一回動軸線のまわりに回動させることにより、前記第二被装着面が前記基準平面に平行となる姿勢に前記立体被装着体を保持し、その保持した立体被装着体の前記第二被装着面に少なくとも１つの電子回路部品を装着する第二工程と
を含むことを特徴とする電子回路部品装着方法。
部品保持具には、例えば、電子回路部品を負圧によって吸着して保持する吸着ノズルや、複数の把持爪が開閉させられて電子回路部品を把持，解放する部品把持具がある。
（２）前記立体被装着体が前記第一被装着面および前記第二被装着面に対して傾いた第三被装着面を含むものであり、その立体被装着体を前記第一回動軸線に平行ではない第二回動軸線のまわりに回動させて、前記第三被装着面が前記基準平面に平行となる姿勢に保持し、その保持した立体被装着体の前記第三被装着面に少なくとも１つの電子回路部品を装着する第三工程を含む(1)項に記載の電子回路部品装着方法。
第二回動軸線は、第一回動軸線と直交する軸線でもよく、直角以外の角度で交差する軸線でもよく、立体交差する軸線でもよい。本項の電子回路部品装着方法は、特別な場合として、曲率が一定の球面上において、少なくとも１被装着点が他の被装着点と同一円周上に位置しない３被装着点以上に電子回路部品が装着される場合を含むものとする。
本項の電子回路部品装着方法によれば、立体被装着体の表面のいずれの箇所にも電子回路部品を装着することができる。
（３）前記複数の被装着面が互いに同じ高さとなる位置に前記立体被装着体を保持して電子回路部品の装着を行う(1)項または(2)項に記載の電子回路部品装着方法。
複数の被装着面のいずれに対しても、装着ヘッドの高さ方向において同じ動作により電子回路部品を装着することができ、装着ヘッドを含む装着装置の制御が容易である。
（４）前記複数の被装着面のうちの少なくとも１つと別の少なくとも１つとに対する電子回路部品の装着をそれぞれ別の電子回路部品装着機を用いて行う(1)項ないし(3)項のいずれかに記載の電子回路部品装着方法。
複数の被装着面の全部に対する電子回路部品の装着がそれぞれ、別の電子回路部品装着機により行われてもよく、複数の被装着面のうちの一部である複数に対する電子回路部品の装着が同じ電子回路部品装着機において行われてもよい。
いずれにしても複数の被装着面のうちの少なくとも１つと別の少なくとも１つとに対する電子回路部品の装着が並行して行われ、１台の電子回路部品装着機のみによって立体被装着体への電子回路部品の装着を行う場合に比較して、装着サイクルタイムを短縮することができ、スループット（電子回路部品の装着が全て済んだ立体被装着体の単位時間あたりの生産枚数）が向上する。
（５）前記複数の被装着面のうち、少なくとも、はんだ付け工程において水平面に対して設定角度以上傾斜した状態となる被装着面に対して電子回路部品を接着剤により接着する工程を含む(1)項ないし(4)項のいずれかに記載の電子回路部品装着方法。
はんだ付け工程においてリフロー炉等における加熱によりはんだが溶融され、電子回路部品が流れ易くなっても動くことがなく、被装着面に形成された回路に確実に接続される。はんだ付け工程において傾斜した状態とならない被装着面であっても、立体被装着体の第一，第二回動軸線まわりの回動時に作用する慣性力と、別の被装着面への電子回路部品の装着時に傾斜した状態にあることとの少なくとも一方によって電子回路部品がずれる恐れがあり、接着剤による電子回路部品の接着は有効である。
被装着面の水平面に対する設定傾斜角度は、電子回路部品の底面の大きさ，底面の形状，高さ，質量や、それらの間の関係によって変えられるべきであるが、一般的には、１５度以下，１０度以下あるいは５度以下の範囲から選定されればよい。
（６）前記複数の被装着面の各々に基準マークを設け、それら基準マークに対して予め定められた位置に電子回路部品を装着する(1)項ないし(5)項のいずれかに記載の電子回路部品装着方法。
例えば、基準マークを基準マーク認識装置により認識し、その位置を取得することにより、被装着面に設定された電子回路部品の装着位置の位置ずれを取得し、電子回路部品の装着を精度良く行うことができる。
但し、基準マークを設けることは不可欠ではない。例えば、立体被装着体が第一回動軸線に対して精度良く位置決めされるのであれば、第一回動軸線の位置を基準として装着位置を演算により取得することが可能である。
（１１）電子回路部品が装着されるべき第一被装着面と第二被装着面とが互いに傾いている立体被装着体を保持する被装着体保持装置と、
(a)電子回路部品を保持する部品保持具と、(b)その部品保持具を基準平面に対する相対角度を一定に保ってその基準平面に平行な方向と直角な方向とに移動させる保持具移動装置とを含み、前記被装着体保持装置に保持された立体被装着体に電子回路部品を装着する装着装置と
を含む電子回路部品装着機であって、
前記被装着体保持装置が、前記第一被装着面が前記基準平面に平行となる姿勢と前記第二被装着面が前記基準平面に平行となる姿勢とへ前記立体被装着体を第一回動軸線のまわりに回動させる第一回動装置を含むことを特徴とする電子回路部品装着機。
（１２）前記被装着体保持装置が、前記第一回動装置に加えて、前記立体被装着体を前記第一回動軸線と交差する第二回動軸線のまわりに回動させる第二回動装置を含む(11)項に記載の電子回路部品装着機。
上記第一回動軸線と第二回動軸線との交差には、直交あるいは直角以外の角で実際に交差する場合は勿論、立体交差も含むものとする。例えば、第一被装着面と第二被装着面とが１つの球面の２部分である場合には、前記被装着体保持装置を、互いに直交する２つの回動軸線を有するユニバーサルジョイントと、そのユニバーサルジョイントにより保持されて立体被装着体を保持する保持部材と、その保持部材を２つの回動軸線の各々のまわりに回動させる第一および第二の回動装置とを含むものとすればよい。
(13)項に記載の電子回路部品装着機では、第二回動装置が立体被装着体と第一回動軸線とを相対回動させることにより、第一回動装置が立体被装着体を回動させる軸線の向きが変えられて第二回動軸線が得られ、立体被装着体は第一回動装置によって第二回動軸線まわりに回動させられる。第一回動装置に(13)項に記載の第二回動装置を加えたものが本項の第二回動装置を構成するのである。
本項の電子回路部品装着機は、(2)項に記載の電子回路部品装着方法の実施に好適である。
（１３）前記被装着体保持装置が、さらに、前記立体被装着体と前記第一回動軸線とを前記基準平面に直角な回動軸線のまわりに相対回動させる第二回動装置を含む(11)項に記載の電子回路部品装着機。
本項の電子回路部品装着機は、(2)項に記載の電子回路部品装着方法の実施に好適であり、立体被装着体と第一回動軸線とが第二回動装置によって相対回動させられることにより、(2)項に記載の第二回動軸線が得られる。
回動軸線の基準平面に直角な回動軸線まわりの位置をそれぞれ異にする第一回動装置を複数設けてもよい。しかし、第二回動装置を設ける方が簡単な構成で第二回動軸線を得ることができ、また、第二回動軸線を複数種類得ることが容易である。
（１４）前記被装着体保持装置が、前記立体被装着体を、前記複数の被装着面が一定に設定された被装着高さに位置する上昇位置とその上昇位置から下降した下降位置とに昇降させる昇降装置を含む(11)項ないし(13)項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
本項の電子回路部品装着機は、(3)項に記載の電子回路部品装着方法の実施に好適である。
上記(11)項ないし(14)項の各々に記載の特徴は前記(1)項ないし(6)項のいずれかに記載の電子回路部品装着方法にも適用可能であり、逆に前記(1)項ないし(6)項の各々に記載の特徴は上記(11)項ないし(14)項のいずれかに記載の電子回路部品装着機にも適用可能である。
（２１）(a)電子回路部品が装着されるべき被装着体を支持して昇降する昇降部材と、(b)その昇降部材を昇降させる昇降装置とを含む被装着体昇降装置と、
(c)電子回路部品を保持する部品保持具と、(d)その部品保持具を基準平面に対する相対角度を一定に保ってその基準平面に平行な方向と直角な方向とに移動させる保持具移動装置とを含み、前記被装着体昇降装置により昇降させられる立体被装着体に電子回路部品を装着する装着装置と
を含む電子回路部品装着機に設けられ、電子回路部品が装着されるべき第一被装着面と第二被装着面とが互いに傾いている立体被装着体を保持する治具であって、
前記立体被装着体を第一回動軸線のまわりに回動させることにより、前記第一被装着面が前記基準平面に平行となる姿勢と前記第二被装着面が前記基準平面に平行となる姿勢とへ回動させる第一回動装置を含むことを特徴とする立体被装着体保持治具。
（２２）前記電子回路部品装着機が、さらに、前記立体被装着体を搬送するコンベヤを含み、
前記立体被装着体保持治具が、
前記コンベヤにより前記電子回路部品装着機の外部から搬入され、その電子回路部品装着機の外部へ搬出される第一部分と、
前記電子回路部品装着機内に配設される第二部分と
を含む(21)項に記載の立体被装着体保持治具。
第二部分が複数の第一部分により共用され、装置コストが低減される。
第一回動装置の駆動源をコンベヤ側に設け、第一部分の搬入後、第一部分に設けられた被駆動部に接続されて立体被装着体を回動させるようにしてもよい。
（２３）前記第一部分が、
前記立体被装着体を下方から支持し、前記コンベヤにより前記装着装置の下方へ搬入されるパレットと、
そのパレットに下方から支持され、(i)前記立体被装着体を下方から支持する支持面と、(ii)軸部とを含む被装着体支持体と
を含む一方、前記第二部分が、前記軸部を下方からかつ回転可能に支持する軸支持部を備えて前記昇降部材により昇降させられる軸支持体を含み、かつ、
前記第一回動装置が、前記軸支持体が前記昇降部材の上昇に伴って上昇し、前記軸部を支持して前記被装着体支持体を上昇させることにより、前記立体被装着体を前記パレットから浮き上がらせた状態で、その立体被装着体を前記被装着体支持体と共に前記軸部の軸線である前記第一回動軸線のまわりに回動させる(22)項に記載の立体被装着体保持治具。
第一回動装置は、全体が第一部分と第二部分とのいずれか一方に設けられても、それぞれ一部が第一部分と第二部分とに設けられてもよい。第一回動装置の第二部分側に設けられる部分が複数の第一部分に対して共用される。
第一回動装置の少なくとも一部が第二部分に設けられれば、全部が第一部分に設けられる場合に比較して第一部分が軽くなり、コンベヤによる搬送が容易である。
（２４）前記第二部分が、さらに、前記昇降部材に取り付けられ、少なくとも前記軸支持体を保持する治具本体を含む(23)項に記載の立体被装着体保持治具。
第一回動装置を、例えば、上方から昇降部材に対向する位置に設けられ、昇降部材の昇降により昇降させられる前記立体被装着体、またはその立体被装着体と共に第一回動軸線のまわりに回動可能な回動部材に係合して、それら立体被装着体または回動部材を第一回動軸線のまわりに回動させるものとすることも可能である。例えば、電子回路部品装着機の装着ヘッドの下降を利用して回動させるものとするのである。
しかし、第一回動装置の少なくとも一部を治具本体と軸支持体との間に設ければ、立体被装着体保持治具をコンパクトに構成することができる。
治具本体を昇降部材に対して着脱することにより、第二部分を簡単に電子回路部品装着機にセットすることができ、また、パレットのコンベヤによる搬送により第一部分が電子回路部品装着機内に搬入されるため、既存の電子回路部品装着機を簡単に立体被装着体への電子回路部品の装着に対応させることができる。
（２５）前記第二部分が、さらに、前記軸支持体を前記基準平面に直角な回動軸線のまわりに回動させる第二回動装置を含む(23)項または(24)項に記載の立体被装着体保持治具。
軸支持体が被装着体支持体を支持した状態で第二回動装置によって回動させられることにより、被装着体支持体の軸部の軸線の基準平面に直角な軸線まわりの位置が変えられ、第二回動軸線が得られる。また、第二回動装置を治具本体と軸支持体との間に設ければ、立体被装着体保持治具をコンパクトに構成することができる。
（２６）前記軸部と前記支持面とが互いに固定されており、前記第一回動装置が、前記軸部を前記第一回動軸線のまわりに回動させるとともに、その回動位置から小角度の回動を許容する機能を有し、かつ、
前記軸部と一体的に回動するカムと、
前記パレットに設けられ、前記昇降部材の上昇により前記被装着体支持体が上昇させられることによって前記カムと当接し、前記立体被装着体の前記複数の被装着面の各々を前記基準平面に平行でかつ一定の高さに位置決めする当接面と
を含む(23)項ないし(25)項のいずれかに記載の立体被装着体保持治具。
軸部の第一回動装置によって与えられる回動位置からの小角度の回動により、カムの当接面への当接が許容され、被装着面の向きが決められる。そのため、第一回動装置による被装着体支持体の軸部の回動は精度良く制御されなくてよく、第一回動装置の駆動源を安価なものとすることができる。次項に記載の第一回動装置についても同様である。
（２７）前記被装着体支持体が、前記軸部と前記支持面との間に相対回転トルクが加えられた場合にそれら軸部と支持面との相対回動を許容する相対回動許容装置を含み、かつ、
前記第一回動装置が、前記支持面と一体的に回動するカムと、
前記パレットに設けられ、前記昇降部材の上昇に伴って前記被装着体支持体が上昇させられることにより前記カムと当接することによって、前記立体被装着体の前記複数の被装着面の各々を前記基準平面に平行でかつ一定の高さに位置決めする当接面と
を含む(23)項ないし(26)項のいずれかに記載の立体被装着体保持治具。
カムが当接面に当接した状態で更に第一回動装置が被装着体支持体を回動させたり、第一回動装置による駆動が終了した状態でカムが当接面に当接させられたりするとき、軸部と支持面との間の相対回動が許容されることにより、第一回動装置の駆動源に無理な力が作用することが回避される。相対回動許容装置は、例えば、軸部と支持面との間に弾性部材の一種であるゴムを配設することにより得られる。
上記相対回動許容装置を、軸部と支持面との相対回動に加えて前記基準平面と交差する方向における相対移動をも許容するものとすることも可能である。
（２８）前記第一部分が、前記立体被装着体を下方から支持して前記コンベヤにより前記装着装置の下方へ搬入されるパレットを含み、前記第二部分が、
前記立体被装着体を下方から支持する支持面を備えた被装着体支持体と、
その被装着体支持体を前記第一回動軸線のまわりに回動させる第一回動装置とを含む(22)項に記載の立体被装着体保持治具。
第一部分が被装着支持体を含み、第一回動装置の少なくとも一部が第一部分に設けられる場合に比較して、第一部分をより軽くすることができる。
（２９）前記第二部分が、さらに、前記立体被装着体を前記第一回動軸線と交差する第二回動軸線のまわりに回動させる第二回動装置を含む(28)項に記載の立体被装着体保持治具。
第一回動軸線と第二回動軸線とは実際に交差しても立体交差してもよい。交差角度も直角でも直角でなくてもよい。第一回動装置と第二回動装置とは共に被装着体支持体を任意の角度回動させ得るものであっても、少なくとも一方が任意の角度回動させ得るものであっても、共に予め定められた角度のみ回動させ得るものであってもよい。
(21)項ないし(29)項の各々に記載の特徴は、前記(1)項ないし(6)項のいずれかに記載の電子回路部品装着方法または前記(11)項ないし(14)項のいずれかに記載の電子回路部品装着機にも適用可能であり、逆もまた可能である。
なお、立体被装着体保持治具は、第一回動装置が第二部分に設けられ、第二回動装置が第一部分に設けられるものとされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】請求可能発明の一実施形態である電子回路部品装着機たる装着モジュールを複数含む電子回路組立システムを示す正面図である。
【図２】上記複数の装着モジュールのうちの２つを示す斜視図である。
【図３】上記装着モジュールのベルトコンベヤを示す図であり、図３(a)は背面図、図３(b)は図３(a)におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】上記装着モジュールの装着装置を示す斜視図である。
【図５】上記装着装置の複数の装着ヘッドのうちの２種類を示す斜視図である。
【図６】上記装着ヘッドのうち、吸着ノズルが複数保持されたものを示す斜視図である。
【図７】上記装着モジュールにおいて電子回路部品が装着される立体基板を示す図であり、図７(a)は平面図、図７(b)は正面図、図７(c)は側面図である。
【図８】上記電子回路組立システムにおいて立体基板について行われる接着剤の塗布、はんだの転写、電子回路部品の装着およびはんだの溶融を説明する図である。
【図９】上記立体基板への電子回路部品の装着に使用される立体基板保持治具を示す平面図である。
【図１０】上記立体基板保持治具を、原位置に位置する立体基板支持体において断面にして示す側面図である。
【図１１】上記立体基板保持治具を示す正面図（一部断面）である。
【図１２】上記立体基板保持治具を示す右側面図（一部断面）である。
【図１３】上記パレットに設けられた支持部材を示す図であり、図１３(a)は正面図、図１３(b)は平面図である。
【図１４】上記立体基板保持治具のパレットに形成されたノッチを示す図であり、図１４(a)は正面図、図１４(b)は側面断面図である。
【図１５】上記立体基板保持治具の軸支持体を示す正面図である。
【図１６】上記立体基板支持体に固定された２種類のカムを示す図であり、図１６(a)は一方のカムを示す右側面図（一部断面）、図１６(b)は他方のカムを示す正面図である。
【図１７】上記装着モジュールを制御する制御装置を概念的に示すブロック図である。
【図１８】図１８(a)は上記立体基板保持治具の第二部分が上昇させられ、軸支持体が上記原位置に位置する立体基板支持体を支持した状態を示し、図１８(b)は立体基板支持体がパレットから浮き上がらされた状態を示すそれぞれ側面図（一部断面）である。
【図１９】図１９(a)は上記立体基板支持体がＸ軸方向位置へ回動させられた状態を示し、図１９(b)は支持面が立体基板に当接させられた状態を示し、図１９(c)は立体基板がパレットから浮き上がらされた状態を示すそれぞれ正面図（一部断面）である。
【図２０】図２０(a)は上記立体基板支持体の上面の高さがカムの当接面への当接により決められた状態を示す正面図（一部断面）であり、図２０(b)はそのカムおよび立体基板を示す右側面図である。
【図２１】図２１(a)は、立体基板の回動およびカムの当接面への当接により立体基板の側面が水平とされるとともに、高さが決められた状態を示す正面図（一部断面）であり、図２１(b)はその立体基板およびカムを示す右側面図である。
【図２２】図２２(a)はＹ軸方向位置へ回動させられた立体基板支持体により立体基板が支持された状態を示す右側面図（一部断面）であり、図２２(b)はその立体基板およびカムを示す正面図である。
【図２３】図２３(a)は図２２に示す立体基板の側面が水平とされるとともにカムの当接面への当接により高さが決められた状態を示す右側面図（一部断面）であり、図２３(b)はその立体基板およびカムを示す正面図である。
【図２４】別の実施形態である立体基板保持治具を示す平面図である。
【図２５】図２４に示す立体基板保持治具を示す側面図（一部断面）である。
【図２６】図２６(a)は、図２５に示す立体基板保持治具において立体基板支持体がＸ軸方向位置に位置する状態を示す正面図（一部断面）であり、図２６(b)はＹ軸方向位置に位置する状態を示す側面図（一部断面）である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、請求可能発明のいくつかの実施形態を、上記各図を参照しつつ説明する。なお、請求可能発明は、下記実施形態の他、上記〔発明の態様〕の項に記載した態様を始めとし
て、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した態様で実施することができる。
【００１６】
図１に、電子回路組立システム（以下組立システムと略称する）を示す。この組立システムは電子回路部品装着機ライン１０およびリフロー炉１２を含む。本電子回路部品装着機ライン１０は、複数、例えば、４台の装着モジュール１４が共通で一体のベース１６上に、互いに隣接して横並びに配列されて固定されることにより構成されている。複数の装着モジュール１４の各々は、電子回路部品装着機と称することもでき、回路基板への電子回路部品の装着を分担し、並行して行う。リフロー炉１２は、回路基板に塗られたクリーム状はんだを加熱して溶融させ、電子回路部品を回路基板に形成された配線パターンにはんだ付けするものである。
【００１７】
装着モジュール１４については、例えば、特開２００４−１０４０７５公報に詳細に記載されており、本請求可能発明に関係する部分以外の部分については簡単に説明する。
各装着モジュール１４はそれぞれ、図２に示すように、本体フレームとしてのモジュール本体１８，基板搬送装置２０，基板保持装置２２，部品供給装置２４，作業装置たる装着装置２６，基準マーク撮像装置２８（図４参照），部品撮像装置３０および制御装置３２を備えている。
【００１８】
モジュール本体１８は、前後方向に長いベッド３６を備えている。基板搬送装置２０は、２つのコンベヤ４０，４２を備え、ベッド３６の、装着モジュール１４の前後方向の中央部に設けられ、回路基板４４を複数の装着モジュール１４が並ぶ方向と平行な方向であって、水平な方向に搬送する。回路基板４４は平板状を成し、その被作業面たる被装着面は平面状を成す。本実施形態においては、回路基板４４の搬送方向をＸ軸方向、水平な一平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向とする。装着モジュール１４の前後方向はＹ軸方向に平行である。回路基板の搬送には、コンベヤ４０，４２の少なくとも一方が使用される。
【００１９】
コンベヤ４０，４２は、図３に一方のコンベヤ４０を示すように、本実施形態においてはベルトコンベヤとされており、一対のサイドフレーム４６，４８の互いに対向する内側面にはそれぞれ、一方のサイドフレーム４６を示すように、駆動プーリ５０および複数のガイドプーリ５２が回転可能に取り付けられるとともに、無端のコンベヤベルト５４が巻き掛けられている。
【００２０】
サイドフレーム４６，４８にそれぞれ設けられた駆動プーリ５０が共通の電動モータ５６によって回転させられることにより、一対のコンベヤベルト５４が同時に周回させられ、それらコンベヤベルト５４により、互いに平行な両側端部を下方から支持された回路基板４４が水平な姿勢で搬送される。駆動プーリ５０，ガイドプーリ５２および電動モータ５６がベルト周回装置５８を構成している。駆動源たる電動モータ５６は、例えば、パルスモータあるいはサーボモータにより構成される。コンベヤベルトの移動は、ガイドレール等の案内部材により下方から支持される。
【００２１】
回路基板４４の移動は、サイドフレーム４６，４８上にそれぞれ設けられた案内部材たるガイドレール６０（図３参照）により、幅方向の両側において案内される。幅方向は、回路基板４４の上面である被装着面に平行な平面であって、水平な一平面内において搬送方向と直交する方向であり、Ｙ軸方向に平行である。また、水平面に直角な方向であって、鉛直方向をＺ軸方向とする。なお、コンベヤ４０のサイドフレーム４８およびコンベヤ４２のサイドフレーム４６，４８はＹ軸方向に移動可能に設けられ、搬送幅変更装置（図示省略）により移動させられ、コンベヤ４０，４２の基板搬送幅が回路基板４４の幅に応じて変更される。
【００２２】
基板保持装置２２は２つのコンベヤ４０，４２の各々について設けられ、本実施形態においては、図３に示すように基板支持装置７０およびクランプ部材７２を含み、回路基板４４を被装着面が水平となる姿勢で保持する。本実施形態においては、水平面が基準平面である。基板支持装置７０は、それぞれ回路基板４４を下方から支持する支持部材たる複数の支持ピン７４と、それら支持ピン７４を支持する支持部材たる支持台７６とを含む。支持台７６は板状を成し、大きさが異なる複数種類の回路基板の支持に使用可能な大きさを有する。クランプ部材７２は、コンベヤ４０，４２が設けられた１対のサイドフレーム４６，４８の各々に昇降可能に設けられ、ガイドレール６０に設けられた押さえ部７８と共同して、回路基板４４の搬送方向に平行な両側縁部をそれぞれ上下方向において挟持する。本実施形態においては、回路基板４４の被装着面は、押さえ部７８の下面であって、回路基板４４を押さえる押さえ面８０と同一平面上に位置させられ、その位置を高さ方向の基準として電子回路部品の装着が行われる。この高さを被装着高さと称する。
【００２３】
基板支持装置７０は、基板支持装置昇降装置８２により昇降させられる。本基板支持装置昇降装置８２は、図１０に示すように、昇降部材たる昇降台８４と、昇降台昇降装置８６とを備えている。昇降台８４は板状を成し、その上に支持台７６が着脱可能に固定され、基板支持装置７０がセットされる。昇降台昇降装置８６はベース１６に設けられ、本実施形態においては、駆動源たる電動モータ８８（図１７参照）と、送りねじ９０およびナット９２を含む送りねじ機構９４とを含み、ナット９２が電動モータ８８により回転させられる。送りねじ９０はベース１６により、昇降可能かつ相対回転不能に支持されるとともに、その上端部に昇降台８４が取り付けられ、ナット９２はベース１６に回転可能かつ軸方向に移動不能に設けられており、ナット９２の回転により送りねじ９０が昇降させられ、昇降台８４が案内装置（図示省略）に案内されつつ昇降させられる。
【００２４】
部品供給装置２４は、図２に示すように、ベッド３６の基板搬送装置２０に対してＹ軸方向の一方の側であって、装着モジュール１４の前面側に設けられている。部品供給装置２４は、例えば、部品供給具たる部品フィーダの一種であるテープフィーダ（以後、フィーダと略称する）９６により電子回路部品を供給するものとされている。部品供給装置は、部品供給具たるトレイにより電子回路部品を供給するものとされてもよく、部品フィーダおよびトレイによって電子回路部品を供給するものとされてもよい。
【００２５】
装着装置２６は、図４および図５に示すように、装着ヘッド１００（１００ａ，１００ｂ）と、その装着ヘッド１００を移動させるヘッド移動装置１０２とを備えている。ヘッド移動装置１０２は、図４に示すように、Ｘ軸方向移動装置１０４およびＹ軸方向移動装置１０６を備えている。Ｙ軸方向移動装置１０６は、モジュール本体１８を構成するクラウン１０８に、部品供給装置２４の部品供給部と２つの基板保持装置２２とに跨って設けられたリニアモータ１１０を備え、可動部材としてのＹ軸スライド１１２をＹ軸方向の任意の位置へ移動させる。
【００２６】
本実施形態においては、Ｘ軸方向移動装置１０４はＹ軸スライド１１２上に設けられ、Ｙ軸スライド１１２に対してＸ軸方向に移動させられるとともに、互いにＸ軸方向に相対移動させられる第一，第二Ｘ軸スライド１１４，１１６と、それらスライド１１４，１１６をそれぞれ、Ｘ軸方向に移動させるＸ軸スライド移動装置１１８（図４には第二Ｘ軸スライド１１６を移動させる移動装置のみが図示されている）とを備えている。２つのＸ軸スライド移動装置はそれぞれ、例えば、駆動源たる電動モータ１１９（図１７参照）と、送りねじおよびナットを含む送りねじ機構とを含むものとされ、Ｘ軸スライド１１４，１１６をＸ軸方向の任意の位置へ移動させる。送りねじとしてはボールねじが好適であり、電動モータとしてはサーボモータ等回転角度の制御が可能な電動モータが好適である。なお、ヘッド移動装置は、Ｘ軸スライド上にＹ軸方向移動装置が設けられたものとされてもよい。
【００２７】
装着ヘッド１００は、第二Ｘ軸スライド１１６に着脱自在に搭載され、ヘッド移動装置１０２により、基準平面である水平面に平行な方向に移動させられ、部品供給装置２４の部品供給部と２つの基板保持装置２２とに跨る移動領域である装着作業領域内の任意の位置へ移動させられる。装着ヘッド１００を第二Ｘ軸スライド１１６に着脱可能に取り付ける機構は、例えば、特開２００４−２２１５１８公報に記載の取付機構と同様に構成されており、図示および説明を省略する。装着ヘッド１００は、部品保持具の一種であり、作業部を構成する吸着ノズル１２０（１２０ａ，１２０ｂ）によって電子回路部品を保持するものとされており、吸着ノズル１２０を保持し、保持具保持部を構成するノズルホルダ１２２の数を異にする複数種類の装着ヘッド１００が用意され、電子回路部品が装着される回路基板４４の種類に応じて選択的に第二Ｘ軸スライド１１６に取り付けられる。
【００２８】
例えば、図５(a)に示す装着ヘッド１００ａはノズルホルダ１２２ａを１つ備え、吸着ノズル１２０ａが１つ保持され、図５(b)に示す装着ヘッド１００ｂはノズルホルダ１２２ｂを複数、例えば３個以上（図示の例では１２個）備え、吸着ノズル１２０ｂが最大１２個保持され得る。装着ヘッド１００ａにおいてノズルホルダ１２２ａは、ヘッド本体（図示省略）に軸線方向であって鉛直方向に移動可能かつ自身の鉛直な軸線まわりに回転可能に設けられ、ヘッド本体に設けられた移動装置である昇降装置１２４および回転装置１２６（図１７参照）により昇降および回転させられる。昇降装置１２４および回転装置１２６はサーボモータ等の電動モータを駆動源とし、ノズルホルダ１２２ａが任意の位置へ下降させられ、正逆両方向に任意の角度回転させられる。吸着ノズル１２０ａ，１２０ｂは負圧により電子回路部品を吸着して保持するものであり、吸着ノズル１２０ａへの負圧の供給は、図示を省略する切換装置の切換えにより許容，遮断される。
【００２９】
装着ヘッド１００ｂは、図６に示すように、ヘッド本体１２８に鉛直な回転軸線のまわりに回転可能に設けられた回転体１３０と、サーボモータ等の電動モータを駆動源とし、回転体１３０を正逆両方向に任意の角度回転させる回転体回転装置１３２とを備えた回転型ヘッドである。回転体１３０には、その回転軸線を中心とする一円周上に適宜の間隔、図示の装着ヘッド１００ｂでは等角度を隔てた１２の位置にそれぞれ、ノズルホルダ１２２ｂが回転体１００の回転軸線に平行な方向に相対移動可能かつ自身の鉛直な軸線まわりに回転可能に設けられ、それぞれ回転体１００からの突出端部において吸着ノズル１２０ｂを着脱可能に保持する。
【００３０】
１２個のノズルホルダ１２２ｂは、回転体１３０の回転により、回転体１３０の回転軸線のまわりに旋回させられ、１２個の停止位置の１つである部品吸着装着位置へ順次移動させられ、ヘッド本体１２８の部品吸着装着位置に対応する位置に設けられた昇降装置１３４によって昇降させられる。ノズルホルダ１２２ｂはさらに、ヘッド本体１２８に設けられたホルダ回転装置１３６により、自身の軸線まわりに回転させられる。昇降装置１３４およびホルダ回転装置１３６はそれぞれサーボモータ等の電動モータを駆動源とし、ノズルホルダ１２２ｂが任意の位置へ下降させられ、正逆両方向に任意の角度回転させられる。ヘッド本体１２８にはさらに、図示は省略するが、１２個のノズルホルダ１２２ｂの各々について設けられたバルブを切り換える切換装置が設けられ、吸着ノズル１２０への負圧の供給が許容，遮断される。
【００３１】
本実施形態においては、装着ヘッド１００ａ，１００ｂにおいて吸着ノズル１２０ａ，１２０ｂはいずれも軸線が鉛直方向に延び、基準平面である水平面に対する角度は直角で不変である。昇降装置１２４，１３４がそれぞれ、吸着ノズル１２０ａ，１２０ｂを基準平面と直角な方向に移動させる直角方向移動装置を構成し、平行方向移動装置を構成するヘッド移動装置１０２と共に、作業部移動装置の一種である保持具移動装置たるノズル移動装置を構成し、吸着ノズル１２０ａ，１２０ｂは水平面に対する角度を直角に保って、水平方向に移動させられ、昇降させられる。
【００３２】
前記基準マーク撮像装置２８は、図４に示すように、第二Ｘ軸スライド１１６に搭載され、ヘッド移動装置１０２により装着ヘッド１００と共に移動させられ、回路基板４４の被装着面に設けられた基準マーク（図示省略）を撮像する。ヘッド移動装置１０２は、基準マーク撮像装置移動装置を兼ねている。基準マーク撮像装置２８は、例えば、ＣＣＤカメラあるいはＣＭＯＳカメラにより構成されている。
【００３３】
本組立システムにおいては、回路基板４４のように、平板状を成す被装着体の他、立体被装着体、例えば、図７に示す立体基板１４０への電子回路部品の装着も行われる。立体基板１４０は横断面形状が矩形を成し、それぞれ平面状の上面１４２と、上面１４２に対して傾斜させられた側面１４４，１４６，１４８，１５０とを有する。側面１４４と側面１４６および側面１４８と側面１５０はそれぞれ、上面１４２に対して対称に傾斜させられるとともに、側面１４４，１４６の傾斜角度と、側面１４８，１５０の傾斜角度とは同じにされている。なお、本実施形態においては単純化のために、立体基板１４０には、平らな一平面上を成し、上面１４２と平行で下方から支持できる底面１５２があるものとみなす。
【００３４】
立体基板１４０には、上面１４２および側面１４４，１４６，１４８，１５０（以後、場合によって、面１４２〜１５０と記載する）にそれぞれ配線パターンが形成されており、装着ヘッド１００により電子回路部品が装着される。面１４２〜１５０がいずれも、その全体が被装着面たる被装着平面であり、それぞれ複数、例えば２個の基準マーク１５４が設けられている。２個ずつの基準マーク１５４は、例えば、対角線方向に隔たった２個所にそれぞれ設けられている。面１４２〜１５０のそれぞれ電子回路部品を装着する位置は、基準マーク１５４に対して予め設定されている。
【００３５】
面１４２〜１５０への電子回路部品の装着は、回路基板４４の被装着面への電子回路部品の装着と同様に装着ヘッド１００により行われる。そのため、部品装着時には面１４２〜１５０を水平な姿勢とすることが必要であり、立体基板１４０への電子回路部品の装着時には、図９に示す立体被装着体保持治具たる立体基板保持治具１６０が使用される。
【００３６】
また、被装着体は電子回路部品の装着後、リフロー炉１２において加熱され、電極に塗布されたクリーム状はんだ（はんだと略称する）が溶融させられるため、加熱時に水平面に対して傾斜させられた姿勢とされる被装着面においては、装着された電子回路部品がずれ易い。そのため、本実施形態においては、はんだ付け工程において水平面に対して３度以上傾斜した状態となる被装着面に対して電子回路部品を接着剤により接着してずれを防止することとされている。立体基板１４０の場合、図８に概略的に示すように、リフロー炉１２において上面１４２が水平となる姿勢で加熱され、はんだ付け時に水平面に対して傾斜した状態となる被装着面である側面１４４，１４６，１４８，１５０（以後、場合によって、側面１４４〜１５０と記載する）の水平面に対する傾斜角度は４０度であり、側面１４４〜１５０に接着剤が塗布され、電子回路部品１６２が仮止めされる。本組立システムにおいて立体被装着体への電子回路部品の装着時には、４台の装着モジュール１４のうち、最上流の装着モジュール１４において被装着面への接着剤の塗布が行われる。
【００３７】
被装着面への接着剤の塗布による電子回路部品の仮止めは、図８に概略的に示すように、互いに傾斜させられた面１４２〜１５０のうちの１つを水平な姿勢とすべく、電子回路部品１６２が装着された部品装着済面がある状態で立体基板１４０を回動させる場合や搬送時に電子回路部品のずれを防止する上でも有効である。回動の開始時および停止時にそれぞれ電子回路部品１６２に角加速度および角減速度が生じ、電極１６４に塗布されたはんだ１６５の粘着力のみでは電子回路部品１６２の保持力が不足し、電子回路部品１６２が滑り易いからである。特に、停止時における水平面に対する傾斜角度が大きい側面１４４〜１５０については、電子回路部品に作用する重力加速度の影響が大きいため、滑り易いのであるが、面１４２〜１５０に電子回路部品１６２が仮止めされれば、これら加速度が大きくても差し支えない。立体基板１４０の搬送時にも同様である。そのため、本実施形態においては、上面１４２にも接着剤が塗布され、電極１６４に塗られたはんだ１６５の粘着力と共に電子回路部品１６２が保持され、電子回路部品がずれないようにされる。なお、加熱時に水平な姿勢となる上面１４２については、接着剤の塗布は省略してもよい。
【００３８】
また、面１４２〜１５０のうちの１面、例えば、上面１４２にはスクリーン印刷機によってはんだ１６５が印刷されるが、側面１４４，１４６，１４８，１５０については、最上流の装着モジュール１４に隣接する装着モジュール１４においてはんだ１６５の転写が行われる。面１４２〜１５０の全部について、装着モジュール１４においてはんだの転写が行われてもよい。
【００３９】
接着剤の塗布を行う装着モジュール１４においては、図８に概略的に示すように、装着ヘッド１００に代えて接着剤塗布ヘッド１６６が第二Ｘ軸スライド１１６に保持され、装着モジュール１４が接着剤塗布機たる接着剤塗布モジュールとして機能させられる。接着剤塗布ヘッド１６６は、ヘッド本体，接着剤を収容してヘッド本体に軸線が鉛直な姿勢で昇降可能に設けられたシリンジ１６８，シリンジ１６８内の接着剤を吐出させる吐出駆動装置およびシリンジ１６８を昇降させる昇降装置を備えている。接着剤塗布ヘッド１６６はヘッド移動装置１０２により、面１４２〜１５０上に設定された接着剤塗布箇所、ここでは面１４２〜１５０に装着された状態における電子回路部品１６２の本体に対応する部分へ移動させられ、シリンジ１６８が下降させられて接着剤１７０を塗布する。本実施形態においては、シリンジ１６８が作業部を構成し、上記昇降装置およびヘッド移動装置１０２が作業部移動装置たるシリンジ移動装置を構成し、接着剤塗布ヘッド１６６およびヘッド移動装置１０２が作業装置たる接着剤塗布装置を構成している。
【００４０】
はんだの転写を行う装着モジュール１４においては、はんだ転写ヘッド１７２が第二Ｘ軸スライド１１６に保持され、装着モジュール１４がはんだ転写機たるはんだ転写モジュールとして機能させられる。はんだ転写ヘッド１７２は、ヘッド本体，ヘッド本体に軸線が鉛直な姿勢で昇降可能に設けられた転写部材１７４および転写部材昇降装置を備えている。また、ベース１６には浅い容器状のはんだ溜まり（図示省略）が設けられている。はんだ転写ヘッド１７２は、ヘッド移動装置１０２によりはんだ溜まりと立体基板１４０との間を移動させられ、転写部材１７４の下端部に浸されたはんだ１７６が電極１６４に塗布され、転写される。本実施形態においては、転写部材１７４が作業部を構成し、転写部材昇降装置およびヘッド移動装置１０２が作業部移動装置たる転写部材移動装置を構成し、はんだ転写ヘッド１７２およびヘッド移動装置１０２がはんだ転写装置を構成している。
【００４１】
立体基板保持治具１６０を説明する。
本立体基板保持治具１６０は、図９および図１０に示すように、第一部分１８０，第二部分１８２および第一回動装置たる回動装置１８３を含む。第一部分１８０は、パレット１８４と被装着体支持体たる立体基板支持体１８６とを含む。パレット１８４は、横断面形状が正方形状を成し、その互いに平行な一対の外側面にはそれぞれ、上端部から外向きに延び出す板状の被支持部１８８が設けられている。被支持部１８８の上面は、パレット１８４の上面と同一平面上に位置させられている。一対の被支持部１８８はそれぞれ、コンベヤ４０，４２の一対のコンベヤベルト５４の各々により下方から支持され、コンベヤベルト５４の周回によりパレット１８４が搬送され、第一部分１８０が搬送される。パレット１８４は、本実施形態においては、合成樹脂製とされている。
【００４２】
パレット１８４には、軸方向に貫通して穴２００が形成されている。穴２００の横断面形状は、立体基板１４０の底面１５２の外接円より直径が大きい円形を成し、パレット１８４内に立体基板収容部２０２が形成されている。パレット１８４にはまた、図１１に示すように、穴２００の内周面２０４に開口する円環状の凹部２０６が形成されている。凹部２０６の下側の側壁２０８の上面２１０は、凹部２０６の開口側の部分が底部側の部分より低くされ、円環状の上向きの支持面２１２が形成されている。
【００４３】
パレット１８４には、立体基板１４０を支持する支持部材２２０および支持部材移動装置２２２が設けられ、被装着体支持装置たる立体基板支持装置２２３を構成している。支持部材２２０は複数、例えば、４つ設けられ、１つを図１３(a)，(b)に示すように、上向きで水平な支持面２２４と、上方ほど支持面２２４から離れる向きに傾斜させられるとともに、互いに直角に設けられた位置決め面２２６，２２８とを有する。立体基板１４０の４つの角部はそれぞれ、位置決め面２２６，２２８の傾斜に案内されて支持面２２４上に載置され、下方から水平な姿勢で支持されるとともに、位置決め面２２６，２２８によりＸ軸方向およびＹ軸方向の移動を阻止され、位置決めされる。位置決め面２２６，２２８は案内面でもある。立体基板１４０は、本実施形態においては、図９に示すように、その長手方向がコンベヤ４０，４２の幅方向（Ｙ軸方向）に平行な姿勢で支持され、搬送される。
【００４４】
本実施形態においては、図９に示すように、４つの支持部材２２０のうちＹ軸方向に隔たった２つずつが連結部材２３２により連結され、共通の支持部材移動装置２２２により同時にＸ軸方向に移動させられる。支持部材移動装置２２２は、図９および図１１に示すように、パレット１８４の凹部２０６の上側の側壁２３３のうち、Ｙ軸方向に平行な２部分にそれぞれ設けられ、その部分のＹ軸方向における中央部にＸ軸方向に移動可能に嵌合された可動部材たるスライド２３４を有する。スライド２３４の一端部は立体基板収容部２０２内に突出させられ、連結部材２３２が固定されている。
【００４５】
スライド２３４の他端部は、パレット１８４の外へ突出させられるとともに、パレット１８４の外面に軸２３８により、Ｙ軸方向に平行な軸線まわりに回動可能に取り付けられた駆動部材たるレバー２４０に係合させられている。レバー２４０の軸２３８から上方へ延び出させられた先端部には、球状を成す係合部２４２が設けられ、スライド２３４を上下方向に貫通して設けられた被係合部たる貫通孔２４４に上下方向に相対移動可能に嵌合されている。
【００４６】
また、スライド２３４は、パレット１８４との間に配設された付勢装置の一種である弾性部材としてのばねである引張コイルスプリング２４６により、パレット１８４内に進入する向きに付勢されている。このスプリング２４６の付勢によるスライド２３４の移動限度は、スライド２３４のパレット１８４からの突出部に突設されてストッパを構成する突部２４８がパレット１８４の外面に当接することにより規定され、その状態では、支持部材２２０が立体基板１４０の角部を支持する支持位置ないし作用位置に位置させられる。レバー２４０の基端部のパレット１８４と対向する部分には、カム面２５０が形成されている。カム面２５０は、下方ほどパレット１８４から離れる向きに傾斜させられた傾斜面とされている。
【００４７】
前記立体基板支持体１８６は、図９および図１０に示すように、軸２６０および支持ブロック２６２を含む。支持ブロック２６２は軸２６０の軸方向の中央部に固定され、軸２６０が被装着体支持体の軸部を構成している。支持ブロック２６２の上面は長方形状を成し、軸２６０の軸線と平行な支持面２６４とされている。支持ブロック２６２の少なくとも支持面２６４を形成する部分は、粘着材の一種であるシリコンにより形成され、支持面２６４は粘着面とされ、被装着体保持手段としても機能させられる。
【００４８】
軸２６０には、その両端部近傍にそれぞれ、２種類のカム２７０，２７２が固定されており、立体基板支持体１８６と一体的に回動させられる。カム２７０，２７２は板状を成す。カム２７０の軸２６０の軸線まわりの外面には、図１６(a)に示すように、一平面状のカム面２７４と、カム面２７４に対して、立体基板１４０の上面１４２に対する側面１４４，１４６の傾斜角度と同じ角度で傾斜させられた一平面状のカム面２７６，２７８とが形成されている。また、カム２７２の外面には、図１６(b)に示すように、一平面状のカム面２８０と、カム面２８０に対して、上面１４２に対する側面１４８，１５０の傾斜角度と同じ角度で傾斜させられた一平面状のカム面２８２，２８４とが形成されている。カム２７０，２７２は、カム面２７４，２８０が支持面２６４と平行となる位相で軸２６０に固定されている。軸２６０にはさらに、図９および図１０に示すように、一方の端部側のカム２７０，２７２と支持ブロック２６２との間の部分に歯車２８６が固定され、被駆動部を構成している。
【００４９】
パレット１８４の凹部２０６の下側の側壁２０８には、図９および図１０に示すように、その上面２１０および前記穴２００の中心側に開口させられた２個のノッチ２９０が形成され、被装着体支持体支持部が設けられている。これらノッチ２９０は、パレット１８４がコンベヤベルト５４により支持された状態において、パレット１８４の鉛直な軸線まわりにおいてＸ軸方向およびＹ軸方向と交差する方向であって、本実施形態においては、４５度の角度で交差する方向の直径方向に隔たった２個所に設けられている。ノッチ２９０の一対の側面は、図１４(a)に示すように、上面２１０側への開口端部が上方ほど互いに離間する向きに傾斜させられて案内面２９１が形成されている。また、ノッチ２９０の、パレット１８４の軸線に平行で鉛直な端面２９２の上端部は、図１４(b)に示すように、下方ほどパレット１８４の軸線へ向かう向きに傾斜させられた傾斜面２９３とされ、案内面として機能するように構成されている。以後、傾斜面２９３を案内面２９３と称する。
【００５０】
パレット１８４の凹部２０６の上側の側壁２３３には、２個のノッチ２９０に対応する部分がそれぞれ切り欠かれて開口２９４が形成され、カム２７０，２７２が立体基板収容部２０２内に挿入されるようにされている。立体基板支持体１８６は、軸２６０の両端部がそれぞれノッチ２９０に嵌合されるとともに、カム２７０，２７２が支持面２１２上に載置され、図９および図１０に示すように、パレット１８４により、軸２６０の軸線が水平となり、その軸線と直交する鉛直な軸線まわりにおいて、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に対して４５度の角度で交差する位置に位置決めされた状態で下方から支持される。この位置を、立体基板支持体１８６の鉛直軸線まわりにおける原位置とする。また、立体基板支持体１８６は、カム２７０，２７２の支持面２１２上への着座により軸２６０の軸線まわりの回動を阻止され、水平軸線まわりにおいて支持面２６４が水平となる原位置に位置する状態に保たれる。さらに、ノッチ２９０の端面２９２により、立体基板支持体１８６がその軸線に平行な方向において位置決めされ、カム２７０，２７２および歯車２８６も位置決めされる。
【００５１】
カム２７０，２７２は、図１１に示すように、パレット１８４の軸線と直交する方向においては側壁２３３に対応する位置に位置し、本実施形態においては、側壁２３３の水平で一平面状の下面２９６が当接面として機能させられる。以後、下面２９６を当接面２９６と称する。当接面２９６には、図９および図１２に示すように、パレット１８４の軸線と直交し、Ｙ軸方向に平行な方向に隔たった２箇所にそれぞれ、後述するように、カム２７２の当接面２９６への当接によって立体基板１４０の側面１４８，１５０の高さが決められる際にカム２７０との干渉を回避するための切欠２９８が形成されている。
【００５２】
前記第二部分１８２を説明する。
第二部分１８２は、図１０に示すように、治具本体３３０，一対の軸支持体３３２，被装着体支持体駆動装置たる立体基板支持体駆動装置３３４および回動装置３３６を含む。治具本体３３０は、本実施形態においては、円板状を成す。回動装置３３６は、回転体たる円板状のテーブル３３８およびテーブル回動駆動装置３４０を含む。テーブル３３８は、治具本体３３０上に配設されるとともに、軸３４２が治具本体３３０により軸受３４４を介して、前記立体基板支持体１８６の軸２６０の軸線である水平な回動軸線と直交する鉛直軸線まわりに回動可能に支持されている。
【００５３】
テーブル回動駆動装置３４０は電動モータ３４６を駆動源として構成され、テーブル３３８を正逆両方向に回動させる。本実施形態においては、ストッパ装置３５０が設けられ、テーブル３３８の回動位置が規定される。ストッパ装置３５０は、図９に示すように、テーブル３３８に設けられて係合部を構成する円弧状の長穴３５２と、治具本体３３０上に突設されて係合部を構成する突部３５４とを含む。長穴３５２は、テーブル３３８の回動軸線を中心とする円弧状を成し、突部３５４は長穴３５２に、テーブル３３８の回動軸線まわりに相対移動可能に嵌合されている。突部３５４が長穴３５２の両端面に当接することにより、テーブル３３８は、９０度位相を異にする２つの回動位置に位置決めされる。治具本体３３０およびテーブル３３８の直径はパレット１８４の穴２００の直径より小さく、穴２００の下側の開口を通ってパレット１８４内に進入可能である。
【００５４】
立体基板支持体駆動装置３３４は、図１０に示すようにテーブル３３８上に設けられ、回動装置３３４により軸支持体３３２と共に回動させられる。立体基板支持体駆動装置３３４は、本実施形態においては、駆動源たる電動モータ３６０および電動モータ３６０により回転させられる歯車３６２を含み、前記歯車２８６，カム２７０，２７２および当接面２９６と共に回動装置１８３を構成する。立体基板支持体駆動装置３３４は、歯車３６２が、テーブル３３８の回動軸線と直交する軸線まわりに回転可能に設けられるとともに、テーブル３３８の回動軸線と直交する方向において、前記立体基板支持体１８６の軸２６０に設けられた歯車２８６と対応する位置に設けられている。歯車２８６，３６２は、後述するように互いに噛み合わされ、立体基板支持体１８６が回動装置１８３によって回動させられるが、本実施形態においては、互いに噛み合わされた歯の歯面間に隙間が得られ、立体基板支持体１８６の立体基板支持体駆動装置３３４に対する小角度の相対回動が許容されるように形成されている。
【００５５】
一対の軸支持体３３２は、テーブル３３８上に突設され、歯車３６２の回転軸線上において離れた位置に設けられている。軸支持体３３２のテーブル３３８からの突出端部である上端部には、図１５に示すように、Ｕ字形を成す軸支持部３６４が設けられている。軸支持部３６４の互いに平行な一対の内側面の上端部は上方ほど互いに離間する向きに傾斜させられ、案内面３６６が形成されている。
【００５６】
前記ストッパ装置３５０は、テーブル３３８が２つの回動位置の一方に停止させられた状態において、歯車３６２の回転軸線および一対の軸支持体３３２の並び方向がＸ軸方向に平行となり、他方に停止させられた状態においてＹ軸方向に平行となるように設けられている。テーブル３３８および一対の軸支持体３３２の前者の位置を第一回動位置たるＸ軸方向位置、後者を第二回動位置たるＹ軸方向位置と称する。
【００５７】
また、治具本体３３０には、図１１に示すように、前記２組の支持部材移動装置２２２に対応する位置にそれぞれ、駆動部材３７０が設けられている。駆動部材３７０は、治具本体３３０から上方へ延び出させられている。
【００５８】
第二部分１８２は、図１０に示すように、治具本体３３０が前記基板支持装置７０の支持台７６に代えて基板支持装置昇降装置８２の昇降台８４に取り付けられ、基板支持装置昇降装置８２により昇降させられる。なお、昇降台８４には、テーブル回転駆動装置３４０の電動モータ３４６との干渉を回避する凹部３７４が設けられている。立体基板保持治具１６０の構成要素は、本実施形態においてはパレット１８４を除いてアルミニウム等の金属製とされ、歯車２８６，３６２のように特に摩耗し易い構成要素は鋼製とされている。パレット１８４も金属製としてもよい。
【００５９】
前記制御装置３２は、図１７に示すように、制御コンピュータ４００を主体として構成されており、駆動回路４０２を介して電動モータ５６等、装着モジュール１４を構成する種々の装置の駆動源等を制御する。また、制御コンピュータ４００の入出力インタフェースには、基準マーク撮像装置２８および部品撮像装置３０の撮像により得られたデータを処理する画像処理コンピュータ４０４が接続されるとともに、他の装着モジュール１４の制御装置３２および組立システム全体を統括制御するシステム制御装置４０６が通信ケーブル４０８を介して接続されている。立体基板保持治具１６０の第二部分１８２は、昇降台８４に取り付けられた状態で制御コンピュータ４００により制御される。また、接着剤の塗布やはんだの転写が行われるモジュール１４においては、接着剤塗布装置やはんだ転写装置が制御コンピュータ４００により制御される。
【００６０】
以上のように構成された電子回路組立システムにおいては、接着剤塗布モジュール１４において面１４２〜１５０について接着剤の塗布が行われ、はんだ転写モジュール１４において側面１４４〜１５０についてはんだの転写が行われる。搬送方向において下流側の２台の装着モジュール１４において電子回路部品の装着が行われ、本組立システムにおいては、一方の装着モジュール１４、例えば、上流側の装着モジュール１４において、立体基板１４０の上面１４２および立体基板１４０の長辺方向に隔たった側面１４４，１４６について電子回路部品の装着が行われ、他方の装着モジュール１４、例えば、下流側の装着モジュール１４において短辺方向に隔たった側面１４８，１５０について電子回路部品の装着が行われる。
【００６１】
そのため、４台のモジュール１４においてそれぞれ、昇降台８４に、基板支持装置７０に代えて立体基板保持治具１６０の第二部分１８２が取り付けられ、装着モジュール１４内に配設される。また、クランプ部材７２は外される。立体基板１４０への電子回路部品の装着を例に取り、立体基板保持治具１６０の作動を説明する。
【００６２】
まず、上流側の装着モジュール１４における立体基板１４０への電子回路部品の装着を説明する。立体基板１４０の搬送にはコンベヤ４０が使用されるものとする。
立体基板１４０は、図１１に示すようにパレット１８４内に収容され、支持部材２２０により支持されて上面１４２が水平な姿勢で搬送される。この姿勢を立体基板１４０の水平軸線まわりにおける原位置とする。また、支持部材２２０により支持された状態における立体基板１４０の上下方向の位置が下降位置である。立体基板支持体１８６はパレット１８４により支持され、鉛直軸線まわりおよび水平軸線まわりのいずれにおいても原位置に位置させられている。パレット１８４はコンベヤ４０により搬送され、はんだ転写モジュール１４から装着モジュール１４内へ搬入され、装着装置２６の下方へ搬入されて所定の位置において停止させられる。パレット１８４に支持された立体基板１８６の面１４２〜１５０にはそれぞれ、接着剤１７０が塗布され、電極１６４にはんだ１６５が塗られている。
【００６３】
装着モジュール１４において第二部分１８２は下降端位置に位置させられ、テーブル３３８は、図９に示すように、Ｘ軸方向位置とＹ軸方向位置との中間位置であって、歯車３６２がテーブル３３８の軸線まわりにおいて、原位置に位置する立体基板支持体１８６の歯車２８６に対応する位置に位置させられている。この位置をテーブル３３８および一対の軸支持体３３２の原位置とする。
【００６４】
パレット１８４の停止後、昇降台８４が上昇させられる。それにより、第二部分１８２が上昇させられ、図１８(a)に示すように、軸支持体３３２の軸支持部３６４に軸２６０が嵌合され、立体基板支持体１８６が下方から支持されるとともに、歯車２８６，３６２が噛み合わされる。軸２６０の軸支持部３６４への嵌合は、案内面３６６により案内され、軸２６０が軸支持部３６４に確実に嵌合される。その状態から更に昇降台８４が上昇させられることにより、図１８(b)に示すように、軸支持体３３２が軸２６０を支持して立体基板支持体１８６を上昇させ、立体基板支持体１８６がパレット１８４から浮き上がらされ、軸２６０がノッチ２９０から上方へ抜け出させられる。立体基板支持体１８６は一対の軸支持体３３２により自身の水平な軸線まわりに回動可能に支持され、パレット１８４に対して鉛直軸線まわりおよび水平軸線まわりに回動可能となる。
【００６５】
立体基板支持体１８６の回動が可能となった状態での昇降台８４の上昇と並行してテーブル３３８が回動させられ、軸支持体３３２により支持された立体基板支持体１８６が立体基板１４０に対して鉛直軸線まわりに回動させられる。ここでは、テーブル３３８は、例えば、図１９(a)に示すようにＸ軸方向位置へ回動させられ、立体基板支持体１８６が、図９に一点鎖線で示すように、軸２６０の軸線がＸ軸方向に平行であって、立体基板１４０の短辺と平行となるＸ軸方向位置へ回動させられる。また、この立体基板支持体１８６の回動により、カム２７０は図２０(b)に一方を示すように、カム面２７６，２７８が軸２６０の軸線まわりにおいて立体基板１４０の側面１４４，１４６に対応する位置に位置する状態となる。立体基板支持体１８６は、Ｘ軸方向位置への回動後、昇降台８４の上昇により、図１９(b)に示すように、支持面２６４が立体基板１４０の底面１５２に当接し、粘着力により立体基板１４０を下方から保持する。テーブル回転駆動装置３４０の電動モータ３４６はテーブル３３８を回動させるためのトルクが制限された状態で作動させられ、テーブル３３８がＸ軸方向位置へ回動させられた状態においてもトルクは加えられ、立体基板支持体１８６がＸ軸方向位置に位置する状態に保たれる。
【００６６】
昇降台８４の更なる上昇により、図１９(c)に示すように、立体基板１４０が支持部材２２０から持ち上げられ、パレット１８４から浮き上がらされる。治具本体３３０と共に上昇させられる駆動部材３７０は、立体基板１４０が支持部材２２０から持ち上げられた後、レバー２４０のカム面２５０に当接し、スプリング２４６の付勢力に抗してレバー２４０を回動させ、スライド２３４がパレット１８４から退出する向きに移動させられる。それにより支持部材２２０が後退させられ、立体基板１４０から外れた退避位置へ退避させられる。このように支持部材２２０が後退させられ、立体基板１４０の支持が解除された状態における昇降台８４の位置を支持解除位置と称する。
【００６７】
立体基板１４０の上面１４２に電子回路部品が装着される場合には、昇降台８４がそのまま上昇させられ、立体基板１４０が上昇させられる。この上昇は、図２０(a)に示すように、カム２７０のカム面２７４が当接面２９６に当接することにより止められ、上面１４２がパレット１８４の上面と同一平面上に位置させられる。この状態から更に昇降台８４が上昇させられることにより、パレット１８４がカム２７０により押し上げられてコンベヤベルト５４から浮き上がらされる。パレット１８４の上昇は、一対の被支持部１８８が押さえ部７８に当接することにより止められ、立体基板１４０は上昇位置に位置させられ、上面１４２が水平な姿勢で被装着高さに位置決めされる。立体基板１４０は、回路基板４４と同様に、押さえ面８０によって被装着面の高さ方向の位置が一定に決められ、押さえ面８０の高さを基準として電子回路部品の装着が行われる。昇降台昇降装置８６の電動モータ８８は、昇降台８４を上昇させるためのトルクが制限された状態で作動させられ、被支持部１８８が押さえ部７８に当接した後もトルクは加えられ、上面１４２が水平な姿勢で被装着高さに位置する状態に保たれる。
【００６８】
そして、基準マーク撮像装置２８が移動させられ、上面１４２に設けられた基準マーク１５４が撮像されて部品装着箇所の位置誤差が算出される。上面１４２は水平とされ、回路基板４４への電子回路部品の装着時と同様に被装着高さに位置させられており、回路基板４４に電子回路部品をするための装着プログラム（電子回路部品の装着位置，電子回路部品の種類，電子回路部品を取り出すフィーダの位置および装着順序等が設定されたプログラム）を実行する制御プログラムを使用して、立体基板１４０に電子回路部品を装着するための装着プログラムを実行させ、吸着ノズル１２０を水平方向および鉛直方向に移動させて上面１４２に電子回路部品を装着させることができる。立体基板１４０は立体基板支持体１８６によって下方から支持されており、装着時にも支持される。
【００６９】
上面１４２への電子回路部品の装着終了後、側面１４４，１４６への電子回路部品の装着が行われる。そのため、昇降台８４が下降させられる。昇降台８４は、電動モータ８８の制御によって支持解除位置まで下降させられ、パレット１８４の被支持部１８８がコンベヤベルト５４上に載置されるとともに、カム２７０が当接面２９６から離間させられ、立体基板支持体１８６が軸２６０の軸線まわりに回動可能とされる。下降後、昇降台８４は再び上昇させられ、その上昇と並行して立体基板支持装置駆動装置３３４の電動モータ３６０が起動させられ、歯車３６２，２８６の噛合により立体基板支持体１８６が回動させられ、支持面２６４により保持された立体基板１４０が軸２６０の軸線であって、Ｘ軸方向に平行な水平軸線である第一回動軸線のまわりに回動させられる。
【００７０】
次に側面１４６に電子回路部品が装着されるとすれば、立体基板支持体１８６は側面１４６が水平となる方向へ回動させられる。この回動および昇降台８４の上昇により、図２１(b)に示すように、カム２７０が側面１４６に対応するカム面２７８が水平となる方向へ回動させられ、当接面２９６への当接により水平にされるとともに、立体基板支持体１８６のパレット１８４に対する上昇が止められ、図２１(a)に示すように、側面１４６が水平な姿勢でパレット１８４の上面と同一平面上に位置する状態とされる。
【００７１】
電動モータ３６０は、カム面２７８が水平となるはずの回転位置へ回転させられて停止させられ、その後、立体基板支持体１８６は、その上昇に伴ってカム面２７８が当接面２９６に沿うべく回動させられ、カム面２７８が当接面２９６に当接させられ、側面１４６が水平とされる。この立体基板支持体１８６の回動は、歯車２８６，３６２の歯面間の隙間により許容される。電動モータ３６０が設定角度回転させられる前にカム面２７８が当接面２９６に当接することがあっても、このときにはカム面２７８の旋回半径が最大の部分が旋回軌跡の上端位置を超えており、カム２７０の回動によりカム面２７８が下がる状態となるため、電動モータ３６０に無理な力が加えられることなく、その設定角度の回転が許容される。
【００７２】
カム面２７８の当接面２９６への当接後、パレット１８４はカム２７０により押し上げられ、被支持部１８８が押さえ部７８に押し付けられて上昇が止められる。側面１４６は押さえ面８０と同一平面上に位置させられ、基準マーク撮像装置２８および装着ヘッド１００により、回路基板４４への電子回路部品の装着時と同様に基準マーク１５４の撮像および電子回路部品の装着が行われる。
【００７３】
装着後、昇降台８４が支持解除位置へ下降させられた後、再度上昇させられ、立体基板支持体１８６が上昇と並行して立体基板支持体駆動装置３３４により回動させられ、側面１４４が水平とされて電子回路部品の装着が行われるようにされる。側面１４４の高さは、カム面２７６の当接面２９６への当接により規定される。側面１４４への電子回路部品の装着後、昇降台８４が下降端位置へ下降させられる。その途中でパレット１８４がコンベヤベルト５４により下方から支持され、さらにカム面２７６が当接面２９６から離間させられた状態で立体基板支持体１８６が水平軸線まわりに回動させられ、立体基板支持体１８６および立体基板１４０が原位置へ戻される。
【００７４】
更に昇降台８４の下降により駆動部材３７０が下降してカム面２５０から外れ、支持部材２２０がスプリング２４６の付勢により支持位置へ移動させられる。支持部材２２０は、立体基板１４０が支持面２２４により受けられる前に支持位置へ到達し、立体基板１４０を支持する。立体基板１４０の支持面２２４上への載置は位置決め面２２６，２２８により案内され、立体基板１４０は支持部材２２０により確実に支持される。
【００７５】
その状態から更に昇降台８４が下降させられることにより、支持ブロック２６２が立体基板１４０から離間し、立体基板支持体１８６が立体基板１４０に対して下降させられる。支持面２６４は粘着力を有し、立体基板１４０を保持するが、立体基板１４０が支持部材２２０により支持され、下方への移動を阻止された状態で立体基板支持体１８６が下降させられ、立体基板１４０から離間する向きに移動させられることにより、立体基板１４０からの離間が可能である。この立体基板支持体１８６の下降と並行してテーブル３３８が原位置へ回動させられ、立体基板支持体１８６が鉛直軸線まわりにおいて原位置に位置させられる。それにより、昇降台８４の下降に伴って軸２６０がノッチ２９０に嵌合され、立体基板支持体１８６がパレット１８４に原位置に位置決めされた状態で支持される。軸２６０のノッチ２９０への嵌合は案内面２９１，２９３により案内され、軸２６０がノッチ２９０に確実に嵌合される。そして、カム２７０，２７２が支持面２１２上に載置され、立体基板支持体１８６がパレット１８４により支持される。さらに、軸支持体３３２が軸２６０から抜け出させられるとともに、歯車２８６，３６２の噛合が解除される。第二部分１８２がパレット１８４から下方へ抜け出させられた後、コンベヤ４０が作動させられ、パレット１８４が搬出される。
【００７６】
下流側の装着モジュール１４では、立体基板１４０の短辺方向に隔たった側面１４８，１５０に電子回路部品が装着される。そのため、立体基板支持体１８６がパレット１８４から浮き上がらされ、パレット１８４に対する回動が可能とされた状態でテーブル３３８がＹ軸方向位置へ回動させられ、図９に二点鎖線で示すように、立体基板支持体１８６が原位置から、軸２６０の軸線がＹ軸方向に平行であって、立体基板１４０の長辺と平行となるＹ軸方向位置へ回動させられ、立体基板１４０がＹ軸方向に平行な水平軸線である第二回動軸線のまわりに回動させられるようにされる。また、カム２７２は、図２２(b)に示すように、カム面２８２，２８４が軸２６０の軸線まわりにおいて立体基板１４０の側面１４８，１５０と対応する位置に位置する状態とされる。そして、図２２(a)に示すように立体基板支持体１８６が立体基板１４０を保持し、パレット１８４から浮き上がらせた後、立体基板支持体駆動装置３３４により回動させられる。それにより、立体基板１４０が第二回動軸線まわりに回動させられ、図２３(a)，(b)に側面１５０について示すように、カム２７２のカム面２８４の当接面２９６への当接により、側面１５０が水平な姿勢とされるとともに高さ方向において位置決めされて、パレット１８４の上面と同一平面上に位置させられ、電子回路部品の装着が装着ヘッド１００により、回路基板４４と同様に行われるようにされる。カム２７２と共にカム２７０が回動させられるが、そのパレット１８４との干渉は切欠２９８において回避される。
【００７７】
このように本実施形態においては、立体基板１４０の回動装置１８３によって同じ回動軸線まわりに回動させられる上面１４２および側面１４４，１４６のうちの２つが互いに第一被装着面および第二被装着面を構成し、側面１４８，１５０が互いに第一被装着面および第二被装着面を構成し、上面１４２および側面１４４，１４６と側面１４８，１５０とは互いに第三被装着面であることとなる。
【００７８】
接着剤塗布モジュール１４では、面１４２〜１５０に接着剤が塗布される。そのため、立体基板支持体１８６はＸ軸方向位置とＹ軸方向位置との一方に位置させられ、立体基板１４０が、Ｘ軸方向に平行な軸線とＹ軸方向に平行な軸線との一方のまわりに回動させられるようにされる。それにより水平とされる被装着面への接着剤の塗布後、テーブル３３８の回動により立体基板支持体１８６が他方の軸方向位置に位置させられ、立体基板１４０が他方の軸線まわりに回動させられ、接着剤の塗布が行われる。テーブル３３８は、立体基板１４０の一方の水平軸線まわりにおける回動による接着剤の塗布後、昇降台８４が下降させられ、立体基板１４０を一旦、支持部材２２０に支持させ、支持面２６４が立体基板１４０から離間した状態で回動させられる。立体基板支持体１８６が立体基板１４０に対して鉛直軸線まわりに回動させられ、水平軸線の方向が変えられるのである。はんだ転写モジュール１４においては、面１４２へのはんだ転写は行われないが、それ以外は接着剤塗布モジュール１４と同様である。
【００７９】
下流側の装着モジュール１４における立体基板１４０への電子回路部品の装着終了後、第一部分１８０は装着モジュール１４から搬出されるとともにリフロー炉１２へ搬入され、立体基板１４０が加熱されてはんだが溶融される。
【００８０】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、基板支持装置昇降装置８２が被装着体昇降装置たる立体基板昇降装置を構成し、回動装置１８３，３３６および基板支持装置昇降装置８２が被装着体保持装置たる立体基板保持装置を構成している。基板支持装置昇降装置８２が被装着体昇降装置を兼ねており、装置コストが低減される。また、本実施形態においては、回動装置３３６が発明の態様の項の(13)項に記載の第二回動装置を構成し、回動装置１８３，３３６が、発明の態様の項の(12)項に記載の第二回動装置を構成している。
さらに、本実施形態においては、回動装置１８３，３３６の駆動源たる電動モータ３６０，３４６がいずれも第二部分１８２に設けられており、第一部分１８０には作動に電気エネルギの供給が必要な要素がなく、電力供給線や制御信号線の接続が不要であるため、コンベヤ４０，４２による第一部分１８０の搬送が容易に行われる。さらに、立体基板保持体１８６の水平軸線まわりの回動端はカム２７０，２７２の当接面２９６への当接により規定され、テーブル３３８の回動端はストッパ装置３５０により規定され、立体基板１４０の上昇端は被支持部１８８の押さえ部７８への当接により規定され、いずれも機械的に決められるため、電動モータ３６０，３４６，８８はそれほど制御精度の高いものとしなくてよく、安価に構成することができる。
【００８１】
立体被装着体保持治具は、第一部分がパレットを含み、第二部分が被装着体支持体および第一回動装置を含むものとしてもよい。その実施形態を図２４〜図２６に基づいて説明する。なお、前記実施形態の立体基板保持治具１６０の構成要素と同じ作用を成す構成要素には同一の符号を付して対応関係を示し、説明を省略する。
【００８２】
本実施形態の立体基板保持治具５００は、図２４および図２５に示すように第一部分５０２および第二部分５０４を含み、第一部分５０２はパレット５０６を含む。また、第二部分５０４は、治具本体５０８，立体基板支持体５１０，回動装置５１４，５１６を含む。パレット５０６には上下方向に貫通する穴５２０が形成されて立体基板収容部５２２が形成されるとともに、立体基板１４０を支持する支持部材５２４および支持部材移動装置５２６が設けられている。
【００８３】
立体基板支持体５１０は、図２５に示すように、軸５３０と、軸５３０に固定された支持ブロック５３２とを備え、軸５３０の一端部側に歯車５３４が固定されている。支持ブロック５３２の上面は、粘着性を有する支持面５３６とされている。回動装置５１６は前記回動装置３３６と同様に、治具本体５０８により鉛直軸線まわりに回動可能に支持されたテーブル５４０およびテーブル回転駆動装置５４２を含み、回動装置５１４は前記立体基板支持体駆動装置３３４と同様にテーブル５４０上に設けられ、電動モータ５４４および歯車５４６を含む。テーブル５４０上には、一対の軸支持体５４７がテーブル５４０上の歯車５４６の回転軸線上に隔たった箇所に突設され、その上端部には、立体基板支持体５１０の軸５３０が軸受５５０を介して水平軸線まわりに回転可能に支持されている。
【００８４】
軸支持体５４７に支持された軸５３０の歯車５３４は、回動装置５１４の歯車５４６と噛み合わされている。回動装置５１４および軸支持体５４７は、立体基板支持体５１０を、テーブル５４０の鉛直な回動軸線と直交する水平軸線まわりに回動させるように設けられている。本実施形態においては、歯車５３４，５４６は隙間なく噛み合うように精度良く形成され、電動モータ５４４，テーブル回転駆動装置５４２の駆動源を構成する電動モータ５５２および昇降台昇降装置８６の電動モータはサーボモータ等、回転角度の制御可能な電動モータとされている。そのため、立体基板支持体５１０は電動モータ５４４，５５２の回転角度の制御により、水平軸線まわりおよび鉛直軸線まわりに精度良く回動させられ、立体基板１４０の側面１４４〜１５０が水平とされ、立体基板支持体５１０がＸ軸方向位置あるいはＹ軸方向位置に位置させられる。また、昇降台８４の昇降位置が精度良く制御され、それにより立体基板１４０の被装着面が被装着高さに精度良く位置させられる。これら電動モータ５４４，５５２等には保持トルクが加えられ、立体基板１４０，立体基板支持体５１０が回動させられた位置および上昇させられた位置に位置する状態に保たれる。
【００８５】
本実施形態においても、２台の装着モジュールにおいて立体基板１４０への電子回路部品の装着が行われ、上流側の装着モジュールにおいて上面１４２および側面１４４，１４６に電子回路部品が装着され、下流側の装着モジュールにおいて側面１４８，１５０に電子回路部品が装着されるとする。各装着モジュールにおいては昇降台８４に第二部分５０４が取り付けられ、パレット５０６に支持された立体基板１４０の搬入時には、いずれの装着モジュールにおいても第二部分５０４は下降端位置に位置させられる。また、立体基板支持体５１０は、水平軸線まわりにおいては原位置に位置させられているが、鉛直軸線まわりにおいては、上流側の装着モジュールにおいては図２６(a)に示すようにＸ軸方向位置に位置させられ、下流側の装着モジュールにおいては図２６(b)に示すようにＹ軸方向位置に位置させられている。
【００８６】
上流側の装着モジュールにおいては、立体基板１４０の搬入後、第二部分５０４が基板支持装置昇降装置８２により上昇させられ、立体基板支持体５１０および回動装置５１４，５１６が上昇させられる。そして、支持面５３６が立体基板１４０に当接させられ、粘着力により保持し、支持部材５２４から持ち上げ、支持部材５２４は退避位置へ退避させられる。第二部分５０４が更に上昇させられ、立体基板支持体５１０により支持された立体基板１４０がパレット５０６に対して上昇させられ、上面１４２が押さえ部７８の押さえ面８０と同一平面上に位置させられ、被装着高さに位置決めされる。パレット５０６は上昇させられず、コンベヤベルト５４により支持されたままである。そして、基準マーク１５４の撮像，電子回路部品の装着が行われる。
【００８７】
上面１４２への電子回路部品の装着後、第二部分５０４は、一旦、支持解除位置まで下降させられた後、再度上昇させられつつ、立体基板支持体５１０が回動装置５１４により回動させられる。上流側の装着モジュールにおいては、立体基板支持体５１０は軸５３０がＸ軸方向に平行となる位置に位置させられており、立体基板支持体５１０と共に立体基板１４０がＸ軸方向に平行な水平軸線まわりに回動させられ、側面１４６が水平とされる。第二部分５０４は、側面１４６が押さえ面８０と同一平面上に位置する被装着高さまで上昇させられ、側面１４６について基準マーク１５４の撮像，電子回路部品の装着が行われる。側面１４６への電子回路部品の装着後、第二部分５０４の下降，再上昇および立体基板支持体５１０の水平軸線まわりの回動が行われ、側面１４４が水平とされるとともに、被装着高さへ上昇させられて基準マーク１５４の撮像，電子回路部品の装着が行われる。
【００８８】
面１４２，１４４，１４６への電子回路部品の装着終了後、第二部分５０４が下降端位置へ下降させられる。その途中で立体基板１４０が支持部材５２４により支持される。その状態から更に第二部分５０４が下降させられて、立体基板支持体５１０が立体基板１４０から離間させられるとともに、第二部分５０４がパレット５０６から下方へ抜け出させられ、パレット５０６の搬出を許容する。下流側の装着モジュールにおいては、立体基板支持体５１０等の上昇と立体基板支持体５１０および立体基板１４０のＹ軸方向に平行な軸線まわりの回動とにより、側面１４８，１５０が順次水平とされるとともに被装着高さに位置決めされ、基準マーク１５４の撮像および電子回路部品の装着が行われる。本実施形態においては、回動装置５１４が第一回動装置を構成し、回動装置５１６が発明の態様の項の(13)項に記載の第二回動装置を構成し、回動装置５１４，５１６が、発明の態様の項の(12)項および(29)項にそれぞれ記載の第二回動装置を構成している。
【００８９】
なお、１つの対回路基板作業機において第一回動装置のみを設け、立体被装着体を第一回動軸線のまわりのみに回動させるようにしてもよい。例えば、対回路基板作業機において立体被装着体が１つの回動軸線のまわりに回動させられればよいのであれば、第一回動装置が設けられればよい。
【００９０】
また、第一部分が被装着体支持体を含む場合、カムおよび当接面を設けず、立体被装着体の第一回動軸線まわりの位置決めは第一回動装置の駆動源を構成する電動モータの制御により行うようにしてもよい。この種の立体被装着体保持治具は、例えば、パレットを当接面のないものとし、立体被装着体支持体を、前記立体基板支持体１８６と同様にパレットによって下方から支持され、歯車が設けられるが、カムが設けられないものとする。そして、第二部分の上昇に伴って軸支持体が被装着体支持体の軸部を下方から支持するとともに、被装着体支持体駆動装置の歯車が被装着体支持体の歯車と噛み合わされて立体被装着体支持体が軸部の軸線まわりに回動させられるようにする。
また、第二部分が被装着体支持体を含む場合、被装着体支持体に設けられたカムおよびパレットに設けられた当接面によって立体被装着体の被装着面の姿勢および高さが決められるようにしてもよい。
【００９１】
さらに、第一部分が被装着体支持体を含み、被装着体支持体がパレットによって支持される場合、被装着体支持体支持部が複数組、基準平面に直角な軸線まわりにおいて位相を異にする位置に設けられ、被装着体支持体が第二回動装置の回動により移動させられた位置においてパレットにより支持されるようにしてもよい。
【００９２】
また、立体被装着体の被装着面の一部を当接面に当接させて、その被装着面の姿勢および高さが決められるようにしてもよい。立体被装着体の一部をカムとして機能させるのである。
【００９３】
さらにまた、立体基板は、複数の側面のうちの少なくとも２つが上面に対する傾斜角度が互いに異なり、基準平面に対する傾斜角度が互いに異なるものでもよい。
【００９４】
また、被装着体支持体は、負圧あるいは磁力によって立体被装着体を吸着し、保持する被装着体保持手段を備えたものとしてもよい。被装着体支持体はさらに、位置決めピン等の位置決め部材を備えたものとし、立体被装着体が位置決めされた状態で支持されるようにしてもよい。
【００９５】
また、立体被装着体が、例えば、中空状を成し、下方から支持できる底面がないものである場合や、底面はあるが凹凸を有し、平らでないものである場合には、支持板のように、下方から支持されることが可能な支持部材に立体被装着体を載せ、位置決めして保持させ、立体被装着体が支持部材ごと下方から支持されるようにする。この場合、支持部材を立体被装着体の一部と見なして、回動軸線まわりの回動等が行われるようにすればよい。
【００９６】
さらに、上記実施形態においては、接着剤塗布モジュール，はんだ転写モジュールおよび装着モジュールにおいて立体被装着体の複数の被装着面について作業が行われるようにされていたが、１つのモジュールにおいて１つの被装着面についてのみ作業が行われるようにしてもよい。接着剤塗布モジュール，はんだ転写モジュールおよび装着モジュールをそれぞれ、被装着面の数に等しい数ずつ設けて作業を分担させ、組立システムを構成する。
【００９７】
また、立体被装着体が第三被装着面を含む場合、第一，第二および第三の各被装着面への電子回路部品の装着が１つの電子回路部品装着機において行われてもよい。
【符号の説明】
【００９８】
１４０：立体基板    １６０：立体基板保持治具    １８０：第一部分    １８２：第二部分    １８３：回動装置    １８６：立体基板支持体    ３３６：回動装置    ５００：立体基板保持治具    ５０２：第一部分    ５０４：第二部分    ５１４，５１６：回動装置
【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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【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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