(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を保持した部品保持具を下端に装着したスピンドルを、Ｚ方向に昇降させることにより、その部品を基板に実装する表面実装機の部品実装ヘッドであって、
スピンドルをＺ方向に昇降させる第１昇降手段と、
この第１昇降手段とは独立してスピンドルをＺ方向に昇降させる第２昇降手段と、
前記第１昇降手段及び前記第２昇降手段を制御する昇降制御手段と、
部品保持具に保持された部品が基板に着地したことを検知して着地検知信号を発する着地検知センサとを備え、
部品の実装において前記昇降制御手段は、前記第１昇降手段を駆動させてスピンドルを下降させ、前記着地検知信号を受信したら、前記第１昇降手段に対してスピンドルの下降を停止させる停止指令信号を送信するとともに、前記第２昇降手段に対してスピンドルを所定量だけ上昇させる上昇指令信号を送信し、
前記第１昇降手段は昇降ブロックを昇降させることでスピンドルを昇降させ、前記第２昇降手段は前記昇降ブロックに組み込まれた圧電素子であり、
前記昇降ブロックに、増速機構であるてこ機構を構成する押圧具が連結されており、前記押圧具の一端は前記圧電素子の上端に当接可能であり、前記押圧具の他端はスピンドルの上端に当接可能であり、前記圧電素子は、そのＺ方向の膨張／収縮作用によって、前記押圧具の一端を昇降させることでスピンドルを昇降させ、前記押圧具は、その一端が前記圧電素子の上端側に向けて回転する方向に弾性部材によって付勢されている、表面実装機の部品実装ヘッド。
【請求項２】
前記所定量は、前記第１昇降手段が停止指令信号を受信してから現実に部品保持具の下降が停止するまでの当該部品保持具の下降量に基づき設定される、請求項１に記載の表面実装機の部品実装ヘッド。
【請求項３】
前記所定量は、前記第１昇降手段が停止指令信号を受信してから現実に部品保持具の下降が停止するまでの当該部品保持具の下降量に基づき、基板に着地した部品の押込み量が所望の範囲となるように設定される、請求項１に記載の表面実装機の部品実装ヘッド。
【請求項４】
前記昇降制御手段は、前記第１昇降手段による部品保持具の下降速度、及び前記第２昇降手段による部品保持具の上昇速度を継時的に変化させることができる、請求項１から３のいずれかに記載の表面実装機の部品実装ヘッド。
【請求項５】
前記第１昇降手段はサーボモータである、請求項１から４のいずれかに記載の表面実装機の部品実装ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣチップ等の部品（電子部品）を基板上に実装する表面実装機の部品実装ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に表面実装機は、部品実装ヘッドを部品供給部の上方に移動させ、そこで部品実装ヘッドに備えられた部品保持具としてのノズルに下降・上昇動作（昇降動作）を行わせて、ノズルの下端部に部品を真空吸着してピックアップし、次に部品実装ヘッドを基板の上方へ移動させ、そこで再度ノズルに下降・上昇動作を行わせて、部品を基板の所定の座標位置に実装するように構成されている。
【０００３】
上述のように、ノズルに下降・上昇動作を行わせて部品をピックアップする場合、ノズルの下降ストロークが大きすぎるとノズルの下端部が部品の上面を強く押圧して部品を破壊する。下降ストロークが小さすぎると、ノズルは部品の上面に着地できず、部品をピックアップミスする。部品を基板に実装する場合も同様であり、ノズルの下降ストロークが大きすぎるとノズルの下端部に吸着された部品が基板に強く押圧されて破壊する。下降ストロークが小さすぎると、部品は基板の上面に着地できず、部品を実装ミスする。したがってノズルの下降ストロークは的確に制御しなければならない。
【０００４】
ノズルの下降ストロークを的確に制御するための方法として、ノズルの着地を検知する検知手段（着地検知センサ）を利用した方法が特許文献１に提案されている。また本願出願人は、同様にノズルの下降ストロークを的確に制御するための方法として、特願２０１３−２１２２２０において、着地検知センサに反射型の光センサ（光ファイバセンサ）を用いた方法を提案した。この光ファイバセンサは、ノズルの外周の反射面に向けて光を発する発光部と、反射面で反射された反射光を受ける受光部と、反射光の受光量を連続的に計測可能なセンサ部とを有し、受光量が閾値以下に減少したときにノズルが着地したと判断して着地検知信号を発する。すなわち、光ファイバセンサの発光部から発せられる光は、ノズルが着地していない着地前状態のときの反射面に焦点が合せられているところ、ノズルが着地してその上下方向の位置が変化すると、反射面で反射される反射光の量が減少し、光ファイバセンサの受光部で受光する受光量が減少する。具体的には、後述する図５に示すように閾値Ａを基準として設定し、受光量が閾値Ａ以下に減少したときに着地したと判断し、その時点に基づいてノズルの下降を停止する。具体的には、ノズルを昇降させるサーボモータに停止指令を与えることでノズルの下降を停止させる。
【０００５】
ただし、サーボモータに停止指令を与えたとしても、ノズルを含めて昇降する部材の質量による慣性等によって、ノズルは停止指令の位置を超えて下降する。この停止指令の位置を超えた下降量（以下「オーバーシュート量」という。）が大きいと、部品を基板に実装する場合は、基板に着地した部品の押込み量（下降距離）が必要以上に大きくなる。押込み量が大きいと、その分、復元に時間がかかるから、ノズルが次の動作を行えるようになるまでの時間が長くなり、結果としてタクトタイムの増大を招く。
【０００６】
また、オーバーシュート量を小さくするには、ノズルが着地するときの下降速度を低くする必要があるが、そうすると、ノズルが着地するまでの下降に要する時間が長くなり、これもタクトタイムの増大を招く。
【０００７】
このようなオーバーシュート量に起因するタクトタイム増大の問題は、従来、認識されていなかった。すなわち従来、例えば特許文献２に見られるように、基板に着地した部品に対する加圧力を制御しようとする認識はあったが、この加圧力の制御は、オーバーシュート量（押込み量）の制御とは異なるものであり、特許文献２にも、オーバーシュート量に起因するタクトタイム増大の問題は認識されていない。
【０００８】
一方、特許文献３には、サーボモータに基づく移動テーブルのオーバーシュートの影響を圧電素子の膨張／収縮作用によって吸収させる技術が開示されている。ただし、この特許文献３の技術は、予め決められた目標位置に向けて移動テーブルを移動させてその目標位置に正確に位置決めするための技術である。これに対して部品を基板に実装する場合、基板には上向き又は下向きの反り（撓み）がありうるから、ノズルを下降させる目標位置は定かではない。このため、部品を基板に実装する場合はノズルの着地を検知する着地検知センサを使用するのであって、この着地検知センサとの関係については、特許文献３には全く開示されていない。また、特許文献３にも、上述のオーバーシュート量に起因するタクトタイム増大の問題は認識されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３５４３０４４号公報
【特許文献２】特開２００２−４３７９７号公報
【特許文献３】特開２００５−１９６３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、部品保持具に保持された部品が基板に着地したことを検知する着地検知センサを備え、この着地検知センサが部品の着地を検知すると部品保持具を昇降させる昇降手段に停止指令を与える表面実装機の部品実装ヘッドにおいて、部品保持具が停止指令の位置を超えて下降するオーバーシュート量を制御して、表面実装機のタクトタイムを短縮できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一観点によれば、次の表面実装機の部品実装ヘッドが提供される。
「部品を保持した部品保持具を下端に装着したスピンドルを、Ｚ方向に昇降させることにより、その部品を基板に実装する表面実装機の部品実装ヘッドであって、
スピンドルをＺ方向に昇降させる第１昇降手段と、
この第１昇降手段とは独立してスピンドルをＺ方向に昇降させる第２昇降手段と、
前記第１昇降手段及び前記第２昇降手段を制御する昇降制御手段と、
部品保持具に保持された部品が基板に着地したことを検知して着地検知信号を発する着地検知センサとを備え、
部品の実装において前記昇降制御手段は、前記第１昇降手段を駆動させてスピンドルを下降させ、前記着地検知信号を受信したら、前記第１昇降手段に対してスピンドルの下降を停止させる停止指令信号を送信するとともに、前記第２昇降手段に対してスピンドルを所定量だけ上昇させる上昇指令信号を送信し、
前記第１昇降手段は昇降ブロックを昇降させることでスピンドルを昇降させ、前記第２昇降手段は前記昇降ブロックに組み込まれた圧電素子であり、
前記昇降ブロックに、増速機構であるてこ機構を構成する押圧具が連結されており、前記押圧具の一端は前記圧電素子の上端に当接可能であり、前記押圧具の他端はスピンドルの上端に当接可能であり、前記圧電素子は、そのＺ方向の膨張／収縮作用によって、前記押圧具の一端を昇降させることでスピンドルを昇降させ、前記押圧具は、その一端が前記圧電素子の上端側に向けて回転する方向に弾性部材によって付勢されている、表面実装機の部品実装ヘッド。」
【００１２】
このように本発明では、部品が基板に着地したら、第２昇降手段が部品保持具を所定量だけ上昇させるので、この所定量の上昇によりオーバーシュート量を相殺することで、現実のオーバーシュート量を制御することができる。
【００１３】
本発明において前記所定量は、前記第１昇降手段が停止指令信号を受信してから現実に部品保持具の下降が停止するまでの当該部品保持具の下降量、すなわちオーバーシュート量に基づき設定することができる。より具体的には、基板に着地した部品の押込み量が所望の範囲となるように設定することができる。言い換えれば、現実のオーバーシュート量が、所望の部品の押込み量となるように前記所定量を設定することができる。これにより、適正な押込み量を確保しつつ、タクトタイムを短縮できる。
【００１４】
また、本発明において第２昇降手段は、増速機構を介して部品保持具を上昇させるようにしている。これにより、第２昇降手段による前記所定量の上昇をより短時間で実行できる。また、増速機構を用いると第２昇降手段自体の昇降ストロークは短くて済むので、第２昇降手段の小型化、ひいては部品実装ヘッドの小型化に寄与できる。
【００１５】
また、本発明では、第１昇降手段は昇降ブロックを昇降させることで部品保持具を昇降させるようにし、第２昇降手段は昇降ブロックに組み込んだ構成としている。このように、第１昇降手段、昇降ブロック及び第２昇降手段を組み合わせることにより、部品実装ヘッドを更に小型化することができる。
【００１６】
更に、本発明において昇降制御手段は、第１昇降手段による部品保持具の下降速度、及び第２昇降手段による部品保持具の上昇速度を継時的に変化させることができることが好ましい。これにより、第１昇降手段による部品保持具の下降プロファイル、及び第２昇降手段による部品保持具の上昇プロファイルを適切に設定できるので、オーバーシュート量を的確に制御しつつ、タクトタイムを短縮することもできる。
【００１７】
本発明において使用する第１昇降手段は典型的にはサーボモータであり、第２昇降手段は典型的には圧電素子である。圧電素子はサーボモータに比べ応答速度が速くかつ小型化が可能であるので、第２昇降手段として好適である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、部品保持具が停止指令の位置を超えて下降するオーバーシュート量を制御することができる。これにより、上述のようなオーバーシュート量に起因するタクトタイムの増大を抑制でき、表面実装機のタクトタイムを短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例による部品実装ヘッドの全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１の部品実装ヘッドにおいてスピンドル（ノズル）をＺ方向に昇降させる機構を示す説明図である。
【図３】図２のスピンドル（ノズル）をＺ方向に昇降させる機構において昇降具周りの構成を示す説明図である。
【図４】スピンドルの下端に装着されたノズル部分の断面を拡大して示す斜視図である。
【図５】ノズルが着地したときの光ファイバセンサの受光量の変化を模式的に示す図である。
【図６】部品実装時の動作を示す図で、（ａ）はノズルを下降させるときの動作、（ｂ）はノズルが着地した直後の動作を概念的に表している。
【図７】制御部によるＺサーボモータ２３及び圧電素子２７の制御の具体例を示す図である。
【図８】本発明によるノズルの下降時間短縮の効果を示す図である。
【図９】本発明によるノズルの上降時間短縮の効果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例に基づき説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施例による部品実装ヘッドの全体構成を示す斜視図である。
【００２２】
同図に示す部品実装ヘッド１０はロータリーヘッド式の部品実装ヘッドであり、固定的に配置されたヘッド本体２０に、ロータリーヘッド３０が鉛直軸周りのＲ方向に回転可能に取り付けられている。このロータリーヘッド３０には、その周方向に沿って等間隔で複数本のスピンドル３１が配置され、各スピンドル３１の下端に部品を吸着保持する部品保持具としてノズル３２が装着されている。
【００２３】
ロータリーヘッド３０は、ヘッド本体２０に設置されたＲサーボモータ２１の駆動によりＲ方向に回転する。また、各スピンドル３１は、ヘッド本体２０に設置されたＴサーボモータ２２の駆動により、その軸線周りのＴ方向に回転する。更に、ヘッド本体２０には、特定位置にあるスピンドル３１ａ（ノズル３２）を軸線方向に沿ったＺ方向に昇降させるための第１昇降手段としてＺサーボモータ２３が配置されている。Ｒサーボモータ２１の駆動によりロータリーヘッド３０をＲ方向に回転させる機構、及びＴサーボモータ２２の駆動により各スピンドル３１をＴ方向に回転させる機構については周知であるので、その説明は省略する。Ｚサーボモータ２３の駆動によりスピンドル３１ａを下降させる機構については、以下に説明する。
【００２４】
図２は、図１の部品実装ヘッド１０においてスピンドル３１ａをＺ方向に昇降させる機構を示す説明図である。ヘッド本体２０に配置されたＺサーボモータ２３のモータ軸は、ボールねじ機構２４のねじ軸に連結され、このねじ軸にナットが装着され、このナットに昇降部材２５が締結されている。また、昇降部材２５には、回転止めと昇降ガイドためにスプラインシャフト２６が装着されている。そして、この昇降部材２５に、てこ機構を構成する押圧具２５ａが連結されている。したがって、Ｚサーボモータ２３の駆動により、昇降部材２５とともに押圧具２５ａがＺ方向に移動する。
【００２５】
また、昇降部材２５には、特定位置にあるスピンドル３１ａ（ノズル３２）を軸線方向に沿ったＺ方向に昇降させるための第２昇降手段として圧電素子２７が組み込まれている。この圧電素子２７は、そのＺ方向の膨張／収縮作用によって、てこ機構を構成する押圧具２５ａの一端を昇降させることで、スピンドル３１ａ（ノズル３２）を昇降させる。すなわち、圧電素子２７は、増速機構（増幅機構）であるてこ機構を介してスピンドル３１ａ（ノズル３２）を昇降させる。なお、てこ機構を構成する押圧具２５ａは、その一端が圧電素子２７の上端側に向けて回転する方向に図示しない弾性部材によって付勢されている。
【００２６】
昇降部材２５はヘッド本体２０側に１個だけ設けられている。スピンドル３１を下降させるときには、昇降部材２５に対してスピンドル３１を相対的に移動させることにより下降させるスピンドル３１（前記特定位置にあるスピンドル３１ａ）を選択し、昇降部材２５ａを下降させることにより昇降具２５ａを介して当該スピンドル３１ａ及びその下端のノズル３２を下降させる。本実施例では図３に示すように、ロータリーヘッド３０をＲ方向に回転させることにより昇降具２５ａに対してスピンドル３１を移動させ、昇降具２５ａの直下にあるスピンドル３１ａを下降させる。ただし、特定位置にあるスピンドル３１ａを選択して下降させる構成はこれに限定されず、昇降具や昇降部材を移動させて下降させるスピンドルを選択するようにしてもよい。また、特定位置は２箇所以上あってもよい。
【００２７】
図２に戻って、昇降部材２５には連結バー２８を介して、光ファイバセンサ４０が連結されている。すなわち、光ファイバセンサ４０は昇降部材２５と一体的に設けられている。したがって、光ファイバセンサ４０は、Ｚサーボモータ２３の駆動により昇降部材２５がＺ方向に移動すると、これと同調してＺ方向に移動する。なお、スピンドル３１は２つのコイルばねからなる弾発体３３によって常に上方の初期位置に向けて付勢されている。
【００２８】
光ファイバセンサ４０は、発光部及び受光部が光ファイバやレンズとともに同一軸線上に組み込まれたもので、その構成自体は周知である。本実施例において光ファイバセンサ４０は図２に示すように、スピンドル３１の下端にコイルばね３４（弾性体）を介して装着されたノズル３２の斜め上方に配置されている。そして、光ファイバセンサ４０の発光部は、図４に拡大して示すノズル３２の外周上面の反射面３２ａに向けて斜め下向きに光Ｐを発する。その光Ｐは光ファイバセンサ４０の受光部で反射光として受光される。
【００２９】
ここで、ノズル３２は上述のとおり、スピンドル３１の下端にコイルばね３４を介して装着されている。したがって、スピンドル３１の下降によりその下端のノズル３２が着地すると、コイルばね３４が圧縮されてスピンドル３１に対するノズル３２の上下方向の位置が変化する。具体的にはノズル３２がスピンドル３１の下端側に向けて相対的に移動する。
【００３０】
一方、光ファイバセンサ４０の発光部から発せされる光Ｐは、図２に示すレンズ４０ａによって、ノズル３２が着地していない着地前状態のときの反射面３２ａに焦点が合せられている。したがって、ノズル３２が着地してその上下方向の位置が変化すると、反射面３２ａで反射される反射光の量が減少し、光ファイバセンサ４０の受光部で受光する受光量が減少する（図５参照）。本実施例では、この受光量の減少を光ファイバセンサ４０のセンサ部４０ｂで検知する。そして、センサ部４０ｂは受光量が所定量減少したとき、具体的には、例えば図５に示す閾値Ａ以下になったときに、ノズル３２が着地したと判断し、着地検知信号を発する。
【００３１】
なお、本明細書において「ノズルの着地」とは、部品の吸着（ピックアップ）工程においてノズルの下端部が部品の上面に着地すること、及び部品の実装工程においてノズルの下端部に保持された部品が基板の上面に着地することの両方を含む概念である。
【００３２】
以上の構成において、部品保持ヘッド１０を有する表面実装機は、スピンドル３１の下端に装着されたノズル３２により、部品を部品供給部からピックアップし保持してプリント基板上に移送し、プリント基板上の所定位置に実装する。
【００３３】
次に、部品実装時の動作を、図６を参照しつつ具体的に説明する。図６は、先に説明した図２に対応する図面で、便宜上、図２中のスピンドル３１及びノズル３２の構成を簡略化するとともに光ファイバ４０を省略して示したもので、図６（ａ）はノズル３２を下降させるときの動作、図６（ｂ）は、ノズル３２が着地した直後の動作を概念的に表している。
【００３４】
部品の実装時にノズル３２を下降させる動作は、Ｚサーボモータ２３によって実行され、圧電素子２７のＺ方向の長さは図６（ａ）に示す初期状態（停止状態）のままである。つまり、ノズル３２の下降動作中、てこ機構を構成する押圧具２５ａは、図６（ａ）に示す中立状態（略水平状態）を維持し、昇降部材２５と一体となって下降する。そして、この押圧具２５ａの他端が、当該保持具２５ａの直下に位置させたスピンドル３１ａの上端面を押圧し、そのスピンドル３１ａをＺ方向に下降させる。その後、スピンドル３１ａ先端のノズル３２が着地すると、上述のとおり、コイルばね３４が圧縮されてスピンドル３１ａに対するノズル３２の上下方向の位置が変化し、光ファイバセンサ４０の受光部で受光する受光量が減少する。これに基づき、光ファイバセンサ４０のセンサ部４０ｂが着地検知信号を発する。この着地検知信号は、図２に示す制御部５０に送信される。制御部５０は着地検知信号を受信すると、Ｚサーボモータ２３に対してノズル３２の下降を停止させる停止指令信号を送信するとともに、圧電素子２７に対してノズル３２を所定量だけ上昇させる上昇指令信号を送信する。
【００３５】
圧電素子２７は、前記上昇指令信号を受信すると、図６（ｂ）に示すようにＺ方向に収縮する。その結果、てこ機構を構成する押圧具２５ａの他端が上昇し、ノズル３２が所定量だけ上昇する。この所定量の上昇により、Ｚサーボモータ２３が停止指令信号を受信してから現実にノズル３２の下降が停止するまでの当該ノズルの下降量、すなわちオーバーシュート量を相殺することで、現実のオーバーシュート量を制御することができる。
【００３６】
この現実のオーバーシュート量とは、基板７０に着地した部品６０の押込み量に相当する。一方、相殺前のオーバーシュート量は、事前に実験等により知ることができる。したがって、圧電素子２７による所定量を制御することで、基板７０に着地した部品６０の押込み量を制御することができる。言い換えれば、前記所定量は、既知の相殺前のオーバーシュート量に基づき、基板７０に着地した部品６０の押込み量が所望の範囲となるように設定する。本実施例の場合、圧電素子２７の収縮作用によるＺ方向の長さの変化（収縮量）が、てこ機構を構成する押圧具２５ａによるてこ比に従って増幅（増速）されるので、このてこ比を考慮して圧電素子２７の収縮量を設定し、圧電素子２７の駆動によるノズル３２の上昇量が前記所定量となるようにする。
【００３７】
図７は、上述した制御部５０によるＺサーボモータ２３及び圧電素子２７の制御の具体例を示す。具体的には図７には、Ｚサーボモータ２３及び圧電素子２７の駆動によるノズル３２の下降速度（上段）と下降位置（下段）の時間変化を示している。なお、図７では、Ｚサーボモータ２３をＺ１で表し、圧電素子２７をＺ２で表している。
【００３８】
図７に示すように、制御部５０は、下降初期は下降速度を大きくし、その後、下降位置が第１の高さ位置Ｈ１になったら下降速度を漸次低下させ、更に下降位置が第２の高さ位置Ｈ２になったら下降速度が一定となるようにＺサーボモータ２３（Ｚ１）を制御する。そして、ノズル３２が着地して光ファイバセンサ４０から着地検知信号を受信すると、制御部５０はＺサーボモータ２３（Ｚ１）に対して停止指令信号を送信する。これと同時に制御部５０は、圧電素子２７（Ｚ２）に対してノズル３２を所定量だけ上昇させる上昇指令信号を送信する。そうすると、Ｚサーボモータ２３（Ｚ１）の駆動による下降動作に起因する下降方向のオーバーシュート量が、圧電素子２７（Ｚ２）の駆動による上昇方向の所定量分だけ相殺される。これにより、実際のノズル３２の先端位置は過剰にオーバーシュートすることなく、着地した部品の押込み量が所望の範囲内となる適切な範囲内で停止する。
【００３９】
ここで、図７の例では、Ｚサーボモータ２３（Ｚ１）は停止指令信号を受けると、所定の減速割合をもって停止するように制御されている。このような緩やかな停止制御を行うことで、Ｚサーボモータ２３（Ｚ１）の急停止に伴う応力（衝撃）を低減することができる。そして、このような緩やかな停止制御を行ったとしても、本発明によればオーバーシュート量を相殺して制御できるので、過剰なオーバーシュートが発生することはない。
【００４０】
また、図７の例では、Ｚサーボモータ２３（Ｚ１）の緩やかな停止制御に合せて、圧電素子２７の駆動によるノズル３２の下降速度を継時的に制御するようにして、オーバーシュート量を適切に相殺するようにしている。無論、ノズル３２の着地と同時に、一気に前記所定量の上昇動作を行わせるようにすることもできる。
【００４１】
次に本発明の効果を従来技術と比較して説明する。
【００４２】
図８は、本発明によるノズルの下降時間短縮の効果を示す図である。従来技術では、オーバーシュート量を小さくするために、ノズルが着地するときの下降速度（図８に示すクリープ速度）を低くする必要があるが、そうすると、ノズルが着地するまでの下降時間が長くなる。
【００４３】
これに対して、本発明では上述のとおり圧電素子２７の駆動によってオーバーシュート量を相殺して制御できるので、クリープ速度を高くしても過剰なオーバーシュートが生じることはない。したがって、本発明によれば従来技術に比べクリープ速度を例えば２倍程度に高くでき、その分、下降時間を短縮できる。
【００４４】
図９は、本発明によるノズルの上昇時間短縮の効果を示す図である。従来技術ではオーバーシュート量が制御できないので、オーバーシュート量が大きくなりやすい。そうすると、ノズルの着地後の押込み量も大きくなってノズルの最下降点が低くなる。その結果、ノズルが上昇して初期位置（コイルばね３４の初期長さ位置）に復元し、部品を離して（リリースして）次の動作を行えるようになるまでの時間が長くなる。
【００４５】
これに対して、本発明では圧電素子２７の駆動によってオーバーシュート量を相殺して必要最小限の範囲（所望の押込み量の範囲）に抑えることができる。したがって、従来技術に比べノズルの最下降点を高くすることができ、その分、ノズルが上昇して初期位置に復元し、部品を離して（リリースして）次の動作を行えるようになるまでの時間を短くできる。本発明者らの実験によると、２ｍｓ程度の時間短縮が実現された。本実施例においてノズルの下降開始から実装完了までの時間は２０ｍｓ程度であるから、タクトタイムを約１０％短縮できることになる。
【００４６】
以上の実施例では、第２昇降手段として圧電素子を用いたが、本発明はこれに限定されない。ただし、第２昇降手段としてはオーバーシュート量を迅速に相殺する点から、第１昇降手段（サーボモータ）に比べ応答速度の速いものを用いることが好ましい。この点から、圧電素子のほかには、ボイスコイルモータや空圧アクチュエータやステッピングモータなどの適用が考えられる。
【００４７】
また、実施例では、第１昇降手段（Ｚサーボモータ２３）で昇降させる昇降部材２５に第２昇降手段として圧電素子２７を組み込んだが、第２昇降手段は第１昇降手段と完全に独立させて設けることもできる。例えば、第２昇降手段は、第１昇降手段とＺ方向の同軸上に設けることもできる。
【００４８】
更に、本発明はロータリーヘッド式以外の部品実装ヘッドにも適用可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１０  部品実装ヘッド
２０  ヘッド本体
２１  Ｒサーボモータ
２２  Ｔサーボモータ
２３  Ｚサーボモータ（第１昇降手段）
２４  ボールねじ機構
２５  昇降部材
２５ａ  押圧具（てこ機構）
２６  スプラインシャフト
２７  圧電素子（第２昇降手段）
２８  連結バー
３０  ロータリーヘッド
３１，３１ａ  スピンドル
３２  ノズル
３２ａ  反射面
３３  弾発体
３４  コイルばね（弾性体）
４０  光ファイバセンサ（着地検知センサ）
４０ａ  レンズ
４０ｂ  センサ部
５０  制御部（昇降制御手段）
６０  部品
７０  基板
【図１】
0006666651.tif 000002
【図２】
0006666651.tif 000003
【図３】
0006666651.tif 000004
【図４】
0006666651.tif 000005
【図５】
0006666651.tif 000006
【図６】
0006666651.tif 000007
【図７】
0006666651.tif 000008
【図８】
0006666651.tif 000009
【図９】
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