(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気部品装着作業を実行する電気部品装着機であって、
回路基板を固定する基板固定装置と、
電気部品を供給する部品供給装置と、
その部品供給装置から供給される電気部品を保持し、その保持された電気部品を前記基板固定装置によって固定された回路基板に載置するための装着ヘッドと、
その装着ヘッドを支持する梁と、
その梁の延びる方向に延びる直線軌道に沿って前記装着ヘッドを移動させるヘッド移動装置と、
前記装着ヘッドが、前記部品供給装置から供給される電気部品を保持する部品保持位置と、その保持された電気部品を前記基板固定装置によって固定された回路基板に載置する部品載置位置とを経由可能な周回軌道に沿って、前記梁を周回させる梁周回装置と
を備えた電気部品装着機。
【請求項２】
前記周回軌道が一平面に沿った軌道であり、
前記梁周回装置が、前記梁を、それが前記周回軌道上のいずれの位置に位置する場合にも前記直線軌道が前記一平面に平行となる姿勢で、周回させるように構成された請求項１に記載の電気部品装着機。
【請求項３】
前記周回軌道が、自身の一部に直線状の第１軌道を含む請求項１または請求項２に記載の電気部品装着機。
【請求項４】
前記周回軌道が、前記装着ヘッドに保持された電気部品が前記基板固定装置によって固定された回路基板に載置される際に、前記梁が前記第１軌道上に位置するような軌道とされた請求項３に記載の電気部品装着機。
【請求項５】
前記周回軌道が、前記第１軌道と、その第１軌道と互いに平行でありかつ長さが等しい別のもう１つの直線状の軌道である第２軌道と、その第１軌道の一方の端とその第２軌道の一方の端とを繋ぐ円弧軌道と、その第１軌道の他方の端とその第２軌道の他方の端とを繋ぐもう１つの円弧軌道とからなる請求項３に記載の電気部品装着機。
【請求項６】
当該電気部品装着機が、
それぞれの部品供給部位が前記第２軌道に沿って直線状に並ぶように配置されてそれぞれが前記部品供給装置である複数の部品供給装置を備え、
前記梁が前記２つの円弧軌道のいずれかの位置に位置する場合において、前記複数の部品供給装置のうちの一部から供給される部品を、前記装着ヘッドが保持するように構成された請求項５に記載の電気部品装着機。
【請求項７】
当該電気部品装着機が、それぞれが前記梁である複数の梁を備え、それら複数の梁の各々に前記装着ヘッドが支持されており、前記梁周回装置が、それら複数の梁の各々を前記周回軌道に沿って周回させるように構成された請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載の電気部品装着機。
【請求項８】
前記梁周回装置が前記複数の梁を互いに同じ方向に周回させて、電気部品装着作業を実行するように構成された請求項７に記載の電気部品装着機。
【請求項９】
それぞれが前記装着ヘッドである複数の装着ヘッドが前記梁に支持されており、前記ヘッド移動装置が、それら複数の装着ヘッドの各々を移動させるように構成された請求項１ないし請求項８のいずれか１つに記載の電気部品装着機。
【請求項１０】
前記ヘッド移動装置が、前記複数の装着ヘッドの各々を、それぞれが前記直線軌道である複数の直線軌道のうちの対応するものに沿って移動させるように構成された請求項９に記載の電気部品装着機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板に電気部品を装着する電気部品装着機に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気部品装着機の中には、下記特許文献に記載されているようなものが存在する。その電気部品装着機は、いわゆる「ヘッド周回型装着機」と呼ぶことのできるものであり、装着ヘッドがループ状の周回軌道に沿って周回し、部品保持位置において、部品供給装置から供給される部品を保持し、部品載置位置において、保持している部品を回路基板に載置するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２７４５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記特許文献に記載の電気部品装着機では、装着ヘッドは、周回軌道に沿った一線上の位置しか通過し得ず、回路基板へ部品を載置する際、回路基板をその一線と交差する方向に移動させなけばならない。したがって、そのための装置、つまり、基板移動装置を必要とする。そのことは、上記特許文献に記載のヘッド周回型装着機の１つのデメリットであると考えられる。このデメリットの解消を始めとして、ヘッド周回型装着機には、種々の改良を施す余地があり、某かの改良により、ヘッド周回型装着機の実用性を向上させることが可能となる。本発明は、そのような実用に鑑みてなされたものであり、実用性の高いヘッド周回型装着機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の電気部品装着機は、装着ヘッドと、その装着ヘッドを支持する梁と、装着ヘッドを梁に沿って移動させるヘッド移動装置と、梁を周回させる梁周回装置とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の電気部品装着機は、装着ヘッド自体を周回させるのではなく、ヘッドを移動可能に支持する梁を周回させるように構成されている。したがって、本発明の電気部品装着機によれば、装着ヘッドによって電気部品を回路基板上に載置する際、回路基板を移動させることなく、その回路基板上の任意の位置に電気部品を載置することが可能となり、本電気部品装着機は、実用性の高いヘッド周回型装着機となる。
【発明の態様】
【０００７】
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）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、それらの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，実施例の記載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、各項の態様から何某かの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。
【０００８】
なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、（５）項が請求項２に、（７）項が請求項３に、（８）項が請求項４に、（１０）項が請求項５に、（１１）項が請求項６に、（１２）項が請求項７に、（１３）項が請求項８に、（１４）項が請求項９に、（１６）項が請求項１０に、それぞれ相当する。
【０００９】
（１）電気部品装着作業を実行する電気部品装着機であって、
回路基板を固定する基板固定装置と、
電気部品を供給する部品供給装置と、
その部品供給装置から供給される電気部品を保持し、その保持された電気部品を前記基板固定装置によって固定された回路基板に載置するための装着ヘッドと、
その装着ヘッドを支持する梁と、
その梁の延びる方向に延びる直線軌道に沿って前記装着ヘッドを移動させるヘッド移動装置と、
前記装着ヘッドが、前記部品供給装置から供給される電気部品を保持する部品保持位置と、その保持された電気部品を前記基板固定装置によって固定された回路基板に載置する部品載置位置とを経由可能な周回軌道に沿って、前記梁を周回させる梁周回装置と
を備えた電気部品装着機。
【００１０】
本項の電気部品装着機は、装着ヘッド自体を直接的に周回させるのではなく、装着ヘッドを移動可能に保持する梁を周回させることによって、装着ヘッドを間接的に周回させるヘッド周回型装着機と観念することができる。見方を変えれば、いわゆるＸＹロボット型の電気部品装着機において、Ｘ方向の軌道とＹ方向との軌道との一方を、ループ状の軌道とした装着機であると観念することもできる。当該装着機を、上記周回軌道と上記直線軌道とが互いに交差するように構成することで、装着ヘッドによる電気部品の回路基板への載置において、回路基板を移動させずして、その回路基板上の任意の位置に、電気部品を載置することが可能となる。なお、本明細書において、「交差」とは、特に断りのない限り、「立体交差」をも含む概念である。
【００１１】
本項の電気部品装着機における「周回軌道」は、いわゆるループ状の軌道であればよく、円形の軌道，楕円形の軌道，後に説明する長円形の軌道，多角形型の軌道等、その形状は特に限定されない。また、基板固定装置によって固定された回路基板の表面に沿って周回するような軌道であってもよく、その回路基板の表面に直角な平面に沿って周回するような軌道であってもよい。上記「梁周回装置」は、梁を、その梁の２箇所以上において支持して周回させるものであってもよく、例えばその梁が片支持梁として旋回するように、１箇所を支持して周回させるようなものであってもよい。
【００１２】
（２）当該電気部品装着機が、前記装着ヘッドによって保持された電気部品を撮像するための撮像装置を備え、前記周回軌道が、前記部品保持位置と前記部品載置位置との間においてその電気部品が前記撮像装置によって撮像される部品撮像位置を前記装着ヘッドが経由可能な軌道とされた(1)項に記載の電気部品装着機。
【００１３】
電気部品の装着においては、装着ヘッドが保持した部品を撮像して部品保持位置のズレを認識し、そのズレに基づく補正を行って、電気部品が回路基板上の適切な位置に載置されることが、一般的に行われる。本項の電気部品装着機は、上記周回軌道が、装着ヘッドが上記撮像位置をも経由可能な軌道とされていることで、利便性に優れた装着機となる。
【００１４】
（３）前記梁周回装置が、前記梁を、それが前記周回軌道上のいずれの位置に位置する場合にも前記直線軌道が一定の角度で前記周回軌道と交差する姿勢で、周回させるように構成された(1)項または(2)項に記載の電気部品装着機。
【００１５】
（４）前記周回軌道が一平面に沿った軌道である(1)項ないし(3)項のいずれか１つに記載の電気部品装着機。
【００１６】
（５）前記梁周回装置が、前記梁を、それが前記周回軌道上のいずれの位置に位置する場合にも前記直線軌道が前記一平面に平行となる姿勢で、周回させるように構成された(4)項に記載の電気部品装着機。
【００１７】
（６）前記梁周回装置が、前記梁を、それが前記周回軌道上のいずれの位置に位置する場合にも前記直線軌道と前記一平面との距離が一定となる姿勢で、周回させるように構成された(4)項または(5)項に記載の電気部品装着機。
【００１８】
上記４つの項は、周回軌道の向き，周回軌道と直線軌道との相対位置関係等についての限定を加えた項である。周回軌道は、電気部品装着機の機能，特性等に応じて、種々の軌道の中から選択可能である。周回軌道と直線軌道とのなす角度とは、それら両軌道が交差する角度であり、当該電気部品装着機の構造の簡便化等に鑑みれば、９０°であることが望ましい。例えば、周回軌道と直線軌道とが、直角に立体交差するような場合である。なお、周回軌道が曲線軌道を含むような場合においては、その曲線軌道上に梁が位置するときには、その軌道の接線と直線軌道とのなす角度を、周回軌道と直線軌道とのなす角度として扱うこととする。また、上記「一平面」は、具体的に限定されるものではないが、例えば、基板固定装置によって固定された回路基板の表面を一平面として、周回軌道を、その回路基板の表面に沿った軌道とすることができる。そのような周回軌道とすることによって、利便性に優れた電気部品装着機が実現される。
【００１９】
（７）前記周回軌道が、自身の一部に直線状の第１軌道を含む(1)項ないし(6)項のいずれか１つに記載の電気部品装着機。
【００２０】
（８）前記周回軌道が、前記装着ヘッドに保持された電気部品が前記基板固定装置によって固定された回路基板に載置される際に、前記梁が前記第１軌道上に位置するような軌道とされた(7)項に記載の電気部品装着機。
【００２１】
（９）前記周回軌道が、前記第１軌道と、その第１軌道とは別のもう１つの直線状の軌道である第２軌道と、その第１軌道の一方の端とその第２軌道の一方の端とを繋ぐ曲った連結軌道と、その第１軌道の他方の端とその第２軌道の他方の端とを繋ぐもう１つの曲った連結軌道とからなる(7)項または(8)項に記載の電気部品装着機。
【００２２】
（１０）前記第１軌道と前記第２軌道が、互いに平行でありかつそれらの長さが等しくされ、前記２つの連結軌道の各々が円弧軌道とされた(9)項に記載の電気部品装着機。
【００２３】
上記４つの項は、周回軌道の形状に関する限定を加えた項である。周回軌道は、電気部品装着機の機能，特性等に応じて、種々の軌道の中から選択可能である。なお、直線状の部分である上記第１軌道に位置するときに、回路基板に電気部品を載置するように構成すれば、電気部品の装着位置の精度を高くすることができる。なお、上記４つの項のうちの最終の項に記載の態様の周回軌道は、長円形状の軌道、換言すれば、いわゆる陸上競技のトラックのような形状の軌道であり、その軌道を採用することにより、比較的単純な構造の電気部品装着機が実現することとなる。
【００２４】
（１１）当該電気部品装着機が、
それぞれの部品供給部位が前記第２軌道に沿って直線状に並ぶように配置されてそれぞれが前記部品供給装置である複数の部品供給装置を備え、
前記梁が前記２つの連結軌道上のいずれかの位置に位置する場合において、前記複数の部品供給装置のうちの一部から供給される部品を、前記装着ヘッドが保持するように構成された(9)項または(10)項に記載の電気部品装着機。
【００２５】
部品供給装置が、例えば、フィーダ型の部品供給装置である場合、多くは、複数の部品供給装置が、各々の部品供給部位が一直線上に並ぶように配置される。その場合、電気部品が載置される際に梁が位置する直線状の部分と対向する直線状の部分、つまり、上記第２軌道に梁が位置する際に、装着ヘッドが部品供給装置から供給される電気部品を保持するように構成することが望ましい。しかしながら、数多くの部品供給装置を並べて配置するような場合には、第２軌道上に梁が位置していない場合にも、いずれかの部品供給装置から供給される電気部品を装着ヘッドが保持することが求められる。本項の態様の電気部品装着機によれば、装着ヘッドが直線軌道に沿って梁を移動するようにされているため、第２軌道から外れた位置に梁が位置している場合でも、装着ヘッドは、部品供給装置から供給される電気部品を容易に保持することができる。つまり、本項の電気部品装着機は、数多い部品供給装置が配備される場合に、有利となるのである。
【００２６】
（１２）当該電気部品装着機が、それぞれが前記梁である複数の梁を備え、それら複数の梁の各々に前記装着ヘッドが支持されており、前記梁周回装置が、それら複数の梁の各々を前記周回軌道に沿って周回させるように構成された(1)項ないし(11)項のいずれか１つに記載の電気部品装着機。
【００２７】
電気部品装着機が複数の梁を備える場合、その電気部品装着機を、例えば、１の梁に保持された装着ヘッドが電気部品を回路基板上に載置している間に、別の梁に保持された装着ヘッドが部品供給装置から供給される電気部品を保持するように構成することが可能である。このように構成することにより、当該電気部品の装着速度を高くすることが可能となる。
【００２８】
（１３）前記梁周回装置が前記複数の梁を互いに同じ方向に周回させて、電気部品装着作業を実行するように構成された(12)項に記載の電気部品装着機。
【００２９】
複数の梁を同じ方向に周回させれば、装着ヘッドによって電気部品を回路基板に載置する際、いずれの梁に保持されている装着ヘッドであっても、同じ方向に移動させつつ電気部品の載置を実行させることができる。そのようにして、電気部品の装着を行えば、バックラシュ，エンコーダの検出能等に起因する装着位置の精度低下を、比較的小さくすることができる。また、複数の梁を同じ方向に周回させることにより、それら複数の梁の相互の干渉を、容易に避けることができる。本項の態様は、３つ以上の梁を備えた電気部品装着機の場合に、特に有効である。
【００３０】
（１４）それぞれが前記装着ヘッドである複数の装着ヘッドが前記梁に支持されており、前記ヘッド移動装置が、それら複数の装着ヘッドの各々を移動させるように構成された(1)項ないし(13)項のいずれか１つに記載の電気部品装着機。
【００３１】
本項の態様のように、１つの梁に複数の装着ヘッドが保持されていれば、電気部品の装着速度を高くすることが可能となる。複数の梁を備える電気部品装着機の場合、それら複数の梁の各々に複数の装着ヘッドが支持されていれば、相当に装着速度の高い電気部品装着機となる。
【００３２】
（１５）前記ヘッド移動装置が、前記複数の装着ヘッドの各々を、その各々が前記直線軌道におけるいずれの位置に位置する場合であっても、前記複数の装着ヘッドのうちの他のものと干渉しないように移動させるように構成された(14)項に記載の電気部品装着機。
【００３３】
本項の態様によれば、１つの梁に支持された複数の装着ヘッドの各々を、他の装着ヘッドの位置に関係なく、移動させることができる。つまり、いずれの装着ヘッドをも、他の装着ヘッドの位置を考慮せずに、動作させることができるのである。それにより、ロスのない装着動作が実現され、本項の電気部品装着機は、高い装着速度の装着機となる。
【００３４】
（１６）前記ヘッド移動装置が、前記複数の装着ヘッドの各々を、それぞれが前記直線軌道である複数の直線軌道のうちの対応するものに沿って移動させるように構成された(14)項または(15)項に記載の電気部品装着機。
【００３５】
（１７）前記複数の直線軌道が互いに平行に前記周回軌道に沿って並ぶ(16)項に記載の電気部品装着機。
【００３６】
上記２つの項の態様によれば、１つの梁に保持された複数の装着ヘッドを、互いに干渉することなく移動させることが可能となる。つまり、先の態様の電気部品装着機を容易に実現できる態様となる。
【００３７】
（１８）当該電気部品装着機が、前記装着ヘッドによって保持された電気部品を撮像するための撮像装置を備え、前記周回軌道が、前記部品保持位置と前記部品載置位置との間においてその電気部品を前記撮像装置によって撮像する部品撮像位置を前記装着ヘッドが経由可能な軌道とされ、
前記複数の装着ヘッドの各々が保持する電気部品を前記撮像装置によって撮像する際、前記ヘッド移動装置が、前記複数の装着ヘッドの各々を前記直線軌道上の特定位置に定置させ、その状態で、前記梁周回装置が前記梁を周回させることで、それら複数の装着ヘッドが順次前記部品撮像位置を経由するように構成された(14)項ないし(17)項のいずれか１つに記載の電気部品装着機。
【００３８】
本項の態様によれば、複数の装着ヘッドの各々に保持された電気部品を前述の撮像装置によって撮像する際、複数の装着ヘッドを直線軌道に沿って移動させることなく、梁を周回軌道に沿って移動させるだけで、それら複数の装着ヘッドの各々に保持された電気部品を撮像できることになる。つまり、本項の電気部品装着機は、迅速な電気部品の撮像が可能とされているのである。例えば、上記特定位置は、複数の装着ヘッドが周回軌道に平行に並ぶような位置である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】請求可能発明の実施例である電気部品装着機の全体斜視図である。
【図２】図１の電気部品装着機の平面図である。
【図３】図１の電気部品装着機を構成する１つの可動梁とその可動梁に支持された２つの装着ヘッドとを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、請求可能発明を実施するための形態として、請求可能発明の実施例である電気部品装着機を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の形態で実施することができる。
【実施例】
【００４１】
実施例の電気部品装着機は、図１に示すように、大まかには、(a) ベース（基台）１０と、(b) ベース１０に立設された４つのポスト（支柱）１２を有するフレーム１４（図では、全体の図示は省略されている）と、(c) ベース１０上に配設され、回路基板搬送・固定装置として機能するコンベア装置１６と、(d) ベース１０上に一列に並んで配設され、それぞれがフィーダ型の部品供給装置として機能する複数の部品フィーダ１８と、(e) フレーム１４に支持され、それら複数の部品フィーダ１８の各々から供給される電気部品（以下、単に「部品」という場合がある）をコンベア装置１６によって固定された回路基板（以下、単に「基板」という場合がある）Ｓに装着する部品装着装置２０とを含んで構成されている。
【００４２】
電気部品装着機の平面図である図２、および、それの一部分の側面図（図２のＡ−Ａ視）である図３をも参照しつつ、さらに説明すれば、コンベア装置１６は、搬入部２２と，搬出部２４と、それらの間に位置する中間部２６とに分かれており、それらは、ベース１０の前方側の部分に、基板搬送方向（図２の左右方向）に並べられている。搬入部２２，搬出部２４，中間部２６の各々は、１対の支持板２８と，それに支持された１対のベルトコンベア３０とを含んで構成されている。それら１対のベルトコンベア３０によって、基板は上流側から搬入部２２に搬入され、次いで、中間部２６に運ばれる。中間部２６には、１対の支持板２８の間に、複数のバックアップピン３２が立設された昇降台３４が設けられている。中間部２６まで運ばれた基板は、所定の作業位置で停止させられ、昇降台３４が上昇することによって、複数のバックアップピン３２によって下方から支持され、かつ、１対の支持板２８の上端に設けられた鍔に掛止された状態で、その作業位置において固定される。すなわち、コンベア装置１６の中間部２６は、電気部品装着作業（以下、単に「部品装着作業」，「装着作業」という場合がある）の際、基板を作業位置において固定する基板固定装置として機能するものとなっているのである。装着作業が終了した後に、昇降台３４は下降し、ベルトコンベア３０によって、搬出部２４に運ばれ、搬出部２４から下流側に搬出される。なお、図示は省略するが、コンベア装置１６は、基板Ｓの幅に応じて、各部２２，２４，２６の各々の１対の支持板２８の間隔が変更可能とされている。ちなみに、図には、当該電気部品装着機において装着作業が可能な最も大きな基板が固定された状態が示されている。
【００４３】
複数の部品フィーダ１８の各々は、フィーダ本体３６と、そのフィーダ本体３６に取り付けられたリール３８とによって構成されている。リール３８には、デープ化部品（部品保持テープとそれに保持された複数の電気部品）が捲回されている。テープ化部品は、フィーダ本体３６によって送り出され、所定の部品供給部位４０において、部品が１つずつ供給されるようになっている。ちなみに、複数の部品フィーダ１８は、それらの各々の部品供給部位４０が基板搬送方向沿って一線上に並ぶように、ベース１０の後方側の部分に配列されている。
【００４４】
部品装着装置２０は、フレーム１４に固定された、２つのガイドレール４２，４４と、そのガイドレール４２，４４に移動可能に支持された可動梁４６と、それら可動梁４６に移動可能に支持された２つの装着ヘッド４８によって構成されている。可動梁４６は、３つ設けられており、装着ヘッド４８は、各可動梁４６に、２つずつ支持されている。ちなみに、図１においては、２つの可動梁４６と、それらの各々に支持されている２つずつの装着ヘッド４８のみが図示され、１つの可動梁４６と、それに支持されている２つの装着ヘッド４８は、図示が省略されている。
【００４５】
ガイドレール４２，４４は、ともに、断面がＩ型をなすとともに、上方から見た場合に、長円形をなしている。それらは、同心状に配置され、ガイドレール４２が外周側に、ガイドレール４４が内周側に配置されている。各可動梁４６は、概して細長い板状の基材５０と、基材５０の上部に付設された取付・駆動機構部５２と、基材５０の両側面に配置された２対のガイドレール５４とを含んで構成されている。可動梁４６は、取付・駆動機構部５２を介し、当該可動梁４６の２箇所において、ガイドレール４２，４４によって移動可能に支持されている。
【００４６】
ガイドレール４２，４４は、コンベア装置１６の中間部２６によって固定された基板Ｓの上面に沿った周回軌道ＯC、言い換えれば、その上面に平行な周回軌道ＯCを画定している。この周回軌道ＯCは、直線状をなす第１軌道ＯC1と、第１軌道ＯC1と平行でありかつ同じ長さの直線状をなす第２軌道ＯC2と、それら第１軌道ＯC1，第２軌道ＯC2の一端どうしを繋ぐ曲線状の連結軌道ＯC3と、他端どうしを繋ぐ曲線状のもう１つの連結軌道ＯC4とから構成されている。ちなみに、それら連結軌道ＯC3，ＯC4は、ともに半円状の円弧軌道とされている。可動梁４６は、そのような周回軌道ＯCに沿って周回する。
【００４７】
可動梁４６の取付・駆動機構部５２の構造は図示を省略するが、それの取付機構は、断面Ｉ型のガイドレール４２，４４の各々を挟み付けるローラを主要構成要素とする構造をなしており、可動梁４６が円弧軌道とされた連結軌道ＯC3，ＯC4に位置する場合でも、その軌道に沿った可動梁４６の移動を可能にしている。駆動機構は、リニアモータを主体とするものである。具体的には、ガイドレール４２，４４の各々には、全周に亘って、Ｎ極とＳ極とが等ピッチで交互に位置するように、複数の永久磁石が配設されており、取付・駆動機構部５２には、それら永久磁石に対向するコイルが配設されており、このコイルにはパルス電流が供給される。その電流を制御することにより、可動梁４６の周回軌道ＯC上の位置および周回速度が制御される。ちなみに、可動梁４６が連結軌道ＯC3，ＯC4に位置する場合には、ガイドレール４２に対する可動梁４６の移動速度と、ガイドレール４４に対する可動梁４６の移動速度とに、適切な差が生じるように電流が制御されることで、連結軌道ＯC3，ＯC4に沿った可動梁４６のスムーズな移動が担保されている。以上のような構成から、本電気部品装着機では、ガイドレール４２，４４，各可動梁４６の取付・駆動機構部５２等を含んで、各可動梁４６を周回軌道ＯCに沿って周回させる梁周回装置が構成されているのである。
【００４８】
各可動梁４６において、２つの装着ヘッド４８の各々は、１対のガイドレール５４，５４によって移動可能に支持されている。詳しく言えば、ガイドレール５４，５４は、基材５０を周回軌道方向に挟んで、その基材５０の両側に１対ずつ配設されており、２つの装着ヘッド４８は、基材５０の片側（周回方向の前方側）に１つ、反対側（周回方向における後方側）に１つ設けられている。１対のガイドレール５４は、装着ヘッド４８の移動す軌道である直線軌道ＯLを画定する。ちなみに、本電気部品装着機では、各可動梁４６において、２つの装着ヘッド４８の各々の直線軌道ＯLは、可動梁４６の延びる方向に延びて互いに平行であり、互いの長さが等しくされ、かつ、周回軌道ＯCに沿って並んでいるが、図２においては、２つの装着ヘッド４８の各々の直線軌道ＯLを、便宜上、統一して１つのものとして図示している。
【００４９】
各装着ヘッド４８は、ヘッド本体５６と、ヘッド本体５６に着脱可能に取り付けられた部品保持デバイス５８とから構成されている。１対のガイドレール５４の間には、ねじロッド６０が渡されており、そのねじロッド６０は、駆動モータ６２によって回転させられる。ヘッド本体５６の内部には、ねじロッド６０と螺合してそれとともにボールねじ機構を構成するナットが固定されており、ねじロッド６０の回転を制御することによって、装着ヘッド４８は、直線軌道ＯLに沿って移動させられる。以上のような構成から、本電気部品装着機では、１つの可動梁４６における２対のガイドレール５４，２つのねじロッド６０，２つの駆動モータ６２等を含んで、２つの装着ヘッド４８をそれぞれに対応する直線軌道ＯLに沿って移動させるヘッド移動装置が構成されているのである。ちなみに、本電気部品装着機においては、２つの装着ヘッド４８は、互いに干渉しないようにされており、一方が自身に対応する直線軌道ＯLにおけるいずれの位置に位置していても、他方を、自由に、それに対応する直線軌道ＯLにおけるいずれの位置へも移動させることが可能とされている。
【００５０】
装着ヘッド４８の直線軌道ＯLと、可動梁４６の周回軌道ＯCとの関係について説明すれば、直線軌道ＯLは、可動梁４６が周回軌道ＯCにおけるいずれの位置に位置する場合であっても、コンベア装置１６の中間部２６によって固定された基板Ｓの表面である一平面に平行であり、また、一定の角度で周回軌道ＯCと立体交差している。詳しく言えば、一平面に正対する視点において見た場合、つまり、上方から見た場合、直線軌道ＯLは、周回軌道ＯCと直角に交差している（連結軌道ＯC3，ＯC4においてはそれらの接線と直角に交差している）。そして、その一平面と直線軌道ＯLとの距離は、可動梁４６が周回軌道ＯCにおけるいずれの位置に位置する場合であっても、一定とされている。簡単に言えば、可動梁４６は、基板Ｓの表面の延長面から一定の距離を隔てて、その面と平行な姿勢で、周回させられるのである。
【００５１】
先に説明したように、各装着ヘッド４８には、部品保持デバイス５８が着脱可能に取り付けられている。図３に示す可動梁４６では、２つの装着ヘッド４８の一方には、それぞれが部品保持具として機能する複数の吸着ノズル６４ａを有するインデックス型の部品保持デバイス５８ａが取り付られており、他方には、単一の比較的大きな吸着ノズル６４ｂを有するシングルノズル型の部品保持デバイス５８ｂが取り付けられている。インデックス型の部品保持デバイス５８ａは、回転可能なリボルバに８つの吸着ノズルが保持された構造を有しており、詳しい説明は省略するが、任意の１つの吸着ノズル６４ａのみが昇降させられる。それに対して、シングルノズル型の部品保持デバイス５８ｂは、単一の吸着ノズル６４ｂが昇降させられる。ヘッド本体５６には、部品保持デバイス５８（２つの部品保持デバイス５８ａ，５８ｂの総称である）を昇降させるデバイス昇降機構，部品保持デバイス５８をそれの軸線まわりに回転させるデバイス回転機構が備わっている。
【００５２】
装着ヘッド４８は、部品保持デバイス５８によって、部品を保持し、その部品を基板に載置する。詳しく言えば、いずれかの部品フィーダ１８の部品供給部位４０の上方に、吸着ノズル６４（吸着ノズル６４ａ，６４ｂの総称であり、吸着ノズル６４ａの場合は、以下の説明において、特に断りのない限り、昇降させられる１の吸着ノズル６４ａを意味する）が位置させられた場合に、つまり、装着ヘッド４８が「部品保持位置」に位置させられた場合に、デバイス昇降機構によって、その吸着ノズル６４が下降させられ、その吸着ノズル６４に負圧が供給されて（減圧されることを意味する）、その吸着ノズル６４が部品を吸着保持する。その部品は、固定された基板においてその部品が載置されるべき位置の上方にその部品を保持する吸着ノズル６４が位置させられた場合に、つまり、装着ヘッド４８が「部品載置位置」に位置させられた場合に、デバイス昇降機構によって、その吸着ノズル６４が下降させられ、その吸着ノズル６４への負圧の供給が断たれて、その部品が基板上に載置される。なお、デバイス回転機構は、吸着ノズル６４によって保持された部品の回転位置（回転角度，方位）の補正等に用いられる。なお、上記インデックス型の部品保持デバイス５８ａが取り付けられた装着ヘッド４８によって行われる部品装着では、その装着ヘッド４８は、８つの吸着ノズル６４ａを利用して、順次、８つの部品を保持し、その保持された８つの部品を、順次、基板Ｓ上に載置する。
【００５３】
なお、可動梁４６，装着ヘッド４８への電力の供給は、ガイドレール４２を介して行われる。詳しく説明すれば、ガイドレール４２には電源線が敷設されており、可動梁４６の取付・駆動機構部５２が有するブラシがその電源線に摺接することで、可動梁４６が周回軌道ＯCにおけるいずれの位置に位置する場合であっても、電力の供給が可能とされているのである。また、吸着ノズル６４への負圧の供給、つまり、装着ヘッド４８への負圧経路の連結は、フレーム１４に設けられたスイベルジョイントを介して行われ、可動梁４６が周回軌道ＯCにおけるいずれの位置に位置する場合であっても、吸着ノズル６４への負圧の供給が開始でき、また、負圧の供給が維持されるようにされている。
【００５４】
本電気部品装着機では、部品装着作業は、３つの可動梁４６が、周回軌道ＯCに沿って、部品保持領域→部品載置領域→部品保持領域→部品載置領域・・・という順に、一方向（図２における時計回り）に周回させられて行われる。「部品保持領域」は、装着ヘッド４８が上述の部品保持位置に位置させられる場合にその装着ヘッド４８を支持する可動梁４６が位置させられる領域であり、「部品載置領域」は、装着ヘッド４８が上述の部品載置位置に位置させられる場合にその装着ヘッド４８を支持する可動梁４６が位置させられる領域である。したがって、上記周回軌道ＯCは、装着ヘッド４８が部品保持位置と部品載置位置とを経由可能な軌道とされているのである。
【００５５】
本電気部品装着機では、複数の部品フィーダ１８は、それぞれの部品供給部位４０が周回軌道ＯCにおける第２軌道ＯC2に沿って一列に並ぶように、ベース１０の奥側に配列されている。しかし、部品供給部位４０の列は、第２軌道ＯC2よりも長いため、上記、部品保持領域は、第２軌道ＯC2の長さを超える領域となっている。つまり、連結軌道ＯC3および連結軌道ＯC4の各々の、第２軌道ＯC2に隣接する部分にはみ出す領域となっている。単純に考えれば、部品保持領域を第２軌道ＯC2の長さに相当する長さの領域とすれば、言い換えれば、周回軌道のうちの直線の部分に位置する場合でしか部品を保持できないと仮定すれば、装着ヘッド４８は、図２において網掛けを施した部品フィーダ１８からしか部品を受け取ることができない。本電気部品装着機は、装着ヘッド４８が、可動梁４６の周回軌道ＯCと交差する直線軌道ＯLに沿って移動可能とされていることから、図に示すように、複数の部品フィーダ１８が第２軌道ＯC2の長さを超える長さで一列に配列されていても、それら複数の部品フィーダ１８のいずれからも、部品を受け取ることが可能とされているのである。
【００５６】
その一方で、本電気部品装着機では、コンベア装置１６の中間部２６は、当該装着機の手前側において左右方向の中央に配設されており、可動梁４６が部品載置領域内に位置する場合には、周回軌道ＯCにおけるもう１つの直線状の軌道である第１軌道ＯC1上に位置することになる。逆に言えば、直線状の軌道上に可動梁４６が位置する状態でしか、部品を基板Ｓに載置しないようにされている。そのような部品載置領域内に可動梁４６が位置する場合には、装着ヘッド４８は、いわゆるＸＹロボット型の電気部品装着機と同様に、移動させられる。つまり、装着ヘッド４８は、直交座標系において指示された位置への移動動作となる。このことは、部品装着を高い位置精度で実行することに寄与している。なお、先に説明したように、可動梁４６は、一方向に周回させられるため、部品載置領域内において一方向にしか移動しない。つまり、可動梁４６が支持する複数の装着ヘッド４８は、部品を載置する動作を行う際、第１軌道ＯC1に沿って一方向に移動させられつつ、それら複数の装着ヘッド４８が保持する複数の部品の各々に対応する部品載置位置に、順次、位置決めされる。このような位置決めが行われることから、装着ヘッド４８の当該方向における停止位置精度は高くされており、そのことは、当該方向における部品装着位置の精度を高めるための一助となっている。
【００５７】
本電気部品装着機には、装着ヘッド４８によって保持された部品をそれの下方から撮像する部品撮像装置としての部品カメラ６６が、ベース１０上に配設されている。部品カメラ６６は、可動梁４６が上記連結軌道ＯC3上の上記部品保持領域と上記部品載置領域との間の領域に位置する場合において、自身の上方に装着ヘッド４８が位置することのできる位置に配置されている。部品カメラ６６による撮像が行われる装着ヘッド４８の位置を「「部品撮像位置」と呼べば、その部品撮像位置は、上記部品保持位置と上記部品載置位置との間に位置し、上記周回軌道ＯCは、装着ヘッド４８がその位置をも経由可能な軌道とされている。前述のように、１つの可動梁４６には２つの装着ヘッド４８が支持されており、それら２つの装着ヘッド４８は互いに干渉しないようにされている。そのため、それら２つの装着ヘッド４８の各々によって保持された部品を撮像する際には、その各々を上記直線軌道ＯL上の特定位置に位置させた状態、つまり、２つの装着ヘッド４８を周回軌道ＯCに平行に並ぶ状態で、可動梁４６を周回させることで、それら２つの装着ヘッド４８が、順次、部品撮像位置を経由し、その各々に保持された部品が、順次、撮像される。本電気部品装着機では、１つの可動梁４６に複数の装着ヘッド４８が支持されているにも拘わらず、それら複数の装着ヘッド４８に保持された部品の撮像を、それら装着ヘッド４８を直線軌道ＯLに沿って移動させることなく、迅速に行うことができるのである。
【００５８】
さらに、本電気部品装着機では、先に説明したように、各装着ヘッド４８に取り付けられている部品保持デバイス５８が交換可能とされている。そのため、取り外した部品保持デバイス５８および新たに取り付ける部品保持デバイス５８を収容するデバイスストッカ６８が、ベース１０上に配設されている。デバイスストッカ６８は、可動梁４６が上記連結軌道ＯC4上の上記部品載置領域と上記部品保持領域との間に位置する場合において、自身の上方に装着ヘッド４８が位置することのできる位置に配置されている。部品保持デバイス５８の交換は、現在取り付けられている部品保持デバイス５８を下降させて、デバイスストッカ６８の空となっている収容箇所に、収容し、次いで、デバイスストッカ６８に収容されている任意の部品保持デバイス５８の上方に装着ヘッド４８を位置させた状態で、取付部を下降させて、その部品保持デバイス５８を取り付けることによって行われる。ちなみに、装着ヘッド４８には、部品保持デバイス５８だけでなく、それに代えて、コンベア装置１６の中間部２６によって固定された基板Ｓの表面を撮像するための基板撮像装置としての基板カメラをも取付可能となっており、デバイスストッカ６８には、その基板カメラ７０も収容されている。
【００５９】
本電気部品装着機による１つの基板Ｓに対する部品装着作業を簡単に説明すれば、まず、部品装着作業に供される基板Ｓが、コンベア装置１６によって上流側から搬入され、所定の作業位置に運ばれた後に、その位置で固定される。作業開始時点では、３つの可動梁４６のうちの１つに支持された２つの装着ヘッド４８のうちの１つに、上記基板カメラ７０が取り付けられており、その基板カメラ７０が取り付けられている装着ヘッド４８が支持されている可動梁４６が、部品載置領域に移動させられ、その基板カメラ７０によって、固定された基板Ｓの表面に付されている基準マークが撮像される。その撮像によって得られた撮像データに基づいて、基板Ｓの位置ズレ等が把握され、部品の装着位置の基準となる基板座標系が決定される。このとき、残る２つの可動梁４６のうちの１つは、上記部品保持領域内に位置させられており、その可動梁４６に支持されている２つの装着ヘッド４８は、部品フィーダ１８から供給される部品の保持を行う。残る１つの可動梁４６は、連結軌道ＯC4上の上記部品載置領域と上記部品保持領域との間の領域（以下、「待機領域」という場合がある）内において待機している。
【００６０】
部品載置領域内に位置する可動梁４６に支持された装着ヘッド４８による基板基準マークの撮像、および、部品保持領域に位置する可動梁４６に支持された装着ヘッド４８による部品の保持が完了したときに、３つの可動梁４６は、同時に、それの１つが部品載置領域から待機領域に、別の１つが待機領域から部品保持領域に、さらに別の１つが部品保持領域から部品載置領域に移動させられる。部品保持領域に移動させられた可動梁４６に支持された装着ヘッド４８により、部品フィーダ１８から供給される部品の保持が行われる。部品保持領域から部品載置領域に移動させられる可動梁４６に支持されている装着ヘッド４８に保持されている部品は、その移動の際中に、上記部品カメラ６６によって、撮像され、撮像データに基づいて、部品のズレ量等が把握される。そして、その可動梁４６が部品載置領域に移動させられた後、上記把握されたズレ量に基づく補正が行われつつ、その可動梁４６に支持された装着ヘッド４８により、その装着ヘッド４８に保持されている部品が、基板Ｓ上の所定の装着位置に載置される。待機領域に移動させられた可動梁４６に支持された装着ヘッド４８は、基板カメラ７０から部品保持デバイス５８への交換が行われる。
【００６１】
以後、部品保持領域内に位置する可動梁４６に支持された装着ヘッド４８による部品の保持、部品載置領域内に位置する可動梁４６に支持された装着ヘッド４８による部品の載置、必要に応じて行われるところの、待機領域に位置する可動梁４６に支持された装着ヘッド４８に対する部品保持デバイス５８の交換が完了する都度、３つの可動梁４６の領域間の移動が行われ、それらの動作が繰り返し行われて、１つの基板Ｓに対して予定されているすべての部品の装着が完了する。その完了の後、コンベア装置１６による基板Ｓの固定が解除され、当該コンベア装置１６によって、上記所定の作業位置から運ばれ、下流側に搬出される。このようにして、１つの基板Ｓに対する部品装着作業が完了する。
【００６２】
本電気部品装着機は、装着ヘッドを周回させて部品装着作業を行う形式の装着機、つまり、ヘッド周回型の装着機であるが、上述したように、可動梁を周回軌道に沿って周回させつつ、その可動梁に支持された装着ヘッドを直線軌道に沿って移動させるように構成されているため、部品が装着される基板を移動させることなく、部品の任意の装着位置に載置することが可能となっている。その点において、本電気部品装着機は、実用性の高い装着機となっている。
【符号の説明】
【００６３】
１６：コンベア装置〔基板搬送・固定装置〕    １８：部品フィーダ〔部品供給装置〕    ２０：部品装着装置    ２６：中間部〔基板固定装置〕    ４０：部品供給部位    ４２：ガイドレール〔梁周回装置〕    ４４：ガイドレール〔梁周回装置〕    ４６：可動梁    ４８：装着ヘッド    ５２：取付・駆動機構部〔梁周回装置〕    ５４：ガイドレール〔ヘッド移動装置〕    ５６：ヘッド本体    ５８：部品保持デバイス    ６０：ねじロッド〔ヘッド移動装置〕    ６２：駆動モータ〔ヘッド移動装置〕    ６４：吸着ノズル    ６６：部品カメラ〔撮像装置〕    ＯC：周回軌道      ＯC1：第１軌道    ＯC2：第２軌道    ＯC3：連結軌道（円弧軌道）    ＯC4：連結軌道（円弧軌道）  ＯL：直線軌道
【図１】
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【図２】
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【図３】
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