(57)【要約】【課題】簡単な構成で部品を正確に実装できるようにする。【解決手段】被実装用の基板上に部品を実装する実装用ヘッド２０を備え、この実装用ヘッド２０に、機体フレーム５ａにより昇降可能かつ回転可能に支持されたノズルシャフト２５と、このノズルシャフト２５の先端部を回転可能に支持するシャフト支持部２６とが設けられた部品実装機であって、機体フレーム５ａに一定間隔で配設された複数のガイド部材３０，３１により昇降可能に支持されるとともに、先端部に上記シャフト支持部２６が固定された可動バー２９と、上記ガイド部材３０，３１に沿って可動バー２９をスライド変位させることにより上記ノズルシャフト２５を昇降駆動する昇降駆動機構２１と、上記シャフト支持部２６によりノズルシャフト２５を回転可能に支持した状態で上記ノズルシャフト２５を回転駆動する回転駆動機構２２とを設けた。【選択図】  図２
2004342710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品供給部から部品を吸着して被実装用の基板上に部品を実装する実装用ヘッドを備え、この実装用ヘッドに、機体フレームにより昇降可能かつ回転可能に支持されたノズルシャフトと、このノズルシャフトの先端部を回転可能に支持するシャフト支持部とが設けられた部品実装機であって、
機体フレームに一定間隔で配設された複数のガイド部材により昇降可能に支持されるとともに、先端部に上記シャフト支持部が固定された可動バーと、
上記ガイド部材に沿って可動バーをスライド変位させることにより上記ノズルシャフトを昇降駆動する昇降駆動機構と、
上記シャフト支持部によりノズルシャフトを回転可能に支持した状態で上記ノズルシャフトを回転駆動する回転駆動機構とを備えたことを特徴とする部品実装機。
【請求項２】
ノズルシャフトと可動バーとを相隣接して配設するとともに、回転駆動機構を構成する駆動モータの出力軸に固定された駆動ギアと、ノズルシャフトに結合された従動ギアとが、上下一対のガイド部材の間に配設されるように回転駆動機構の高さ位置を設定したことを特徴とする請求項１記載の実装機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノズルホルダに保持された吸着ノズルに吸着された部品を基板上に実装する部品実装機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば図７に示すような実装用ヘッドを備えた部品実装機が知られている。この実装用ヘッドは、機体フレーム８１により回転可能に支持されたボールねじ軸８２と、このボールねじ軸８２と並行に設置されたガイド部材８３に沿ってスライド自在に支持された中空のスプライン軸からなるノズルシャフト８４と、上記ボールねじ軸８２を回転駆動してノズルシャフト８４を昇降変位させるＺ軸サーボモータ８５を備えた昇降駆動機構８６と、ノズルシャフト８４の先端部（下端部）に着脱可能に取り付けられた吸着ノズル８７とを有し、ボールねじ軸８２に螺着されたナット部材８９をノズルシャフト８４の上側支持部材８８に保持させるように構成されている。
【０００３】
そして、上記Ｚ軸サーボモータ８５を作動させてボールねじ軸８２を回転駆動することにより、上記ナット部材８９を螺進させてノズルシャフト８４の上側支持部材８８を上下にスライド変位させ、このノズルシャフト８４の先端部に取り付けられた吸着ノズル８７を、図７の実線で示す上方の待機位置から仮想線で示す下方の部品実装位置に昇降変位させるように構成されている。また、機体フレーム８１に固定されたノズルシャフト支持部９０により上記ノズルシャフト８４の先端側部分を回転可能に支持した状態で、上記ノズルシャフト支持部９０に設けられた回転駆動機構９１のＲ軸サーボモータ９２を作動させて上記ノズルシャフト８４を回転駆動することにより、上記吸着ノズル８７に吸着された部品の設置角度を調節するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにノズルシャフト８４の先端側部分を機体フレーム８１に固定されたノズルシャフト支持部９０により支持した状態で、上記昇降駆動機構８６によりノズルシャフト８４の上側支持部材８８を上下にスライド変位させるように構成した場合には、ノズルシャフト８４が図７に仮想線で示すように、部品実装位置に下降するのに応じ、ノズルシャフト８４の上側支持部材８８と、下側のノズルシャフト支持部９０との設置間隔が狭くなるとともに、吸着ノズル８７が取り付けられたノズルシャフト８４の下端部がノズルシャフト支持部９０から大きく突出した状態となることが避けられない。このため、回転駆動機構９１によりノズルシャフト８４を回転駆動する際等に、上記ノズルシャフト支持部９０において曲げやねじれ等の変形が生じた場合には、この変形がノズルシャフト８４の先端部側に向けて大きく増幅され、吸着ノズル８７に吸着された部品の回転中心からのずれが大きくなる。したがって、上記部品の装着位置を正確に調節することが困難であるとともに、この位置調整に要する時間が長くなることが避けられないという問題がある。
【０００５】
また、昇降駆動機構８６のＺ軸サーボモータ８５により回転駆動されるボールねじ軸８２に沿ってノズルシャフト８４を昇降可能に支持することにより、上記ボールねじ軸８２に、ノズルシャフト８４を昇降駆動する駆動部としての機能と、ノズルシャフト８４を昇降可能に支持するガイド部としての機能とを兼ね備えさせるように構成したため、上記ノズルシャフト８４を昇降駆動する際に、ボールねじ軸８２に生じる曲げやねじれ等の変形による影響により、ノズルシャフト８４の支持位置が変動して部品の装着精度が低下し易いという問題がある。
【０００６】
なお、ノズルシャフト８４が部品実装位置に下降するのに応じ、ノズルシャフト８４の上側支持部材８８と下側のノズルシャフト支持部９０との設置間隔が狭くなることに起因して、回転駆動機構９１によりノズルシャフト８４を回転駆動する際等に吸着ノズル８７に吸着された部品の位置ずれが大きくなるのを防止するため、上記上側支持部材８８とノズルシャフト支持部９０との設置間隔を予め大きな値に設定することも考えられるが、この場合には、装置の上限寸法が大きくなるのを避けられないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で部品を正確に実装することができる部品実装機を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、部品供給部から部品を吸着して被実装用の基板上に部品を実装する実装用ヘッドを備え、この実装用ヘッドに、機体フレームにより昇降可能かつ回転可能に支持されたノズルシャフトと、このノズルシャフトの先端部を回転可能に支持するシャフト支持部とが設けられた部品実装機であって、機体フレームに一定間隔で配設された複数のガイド部材により昇降可能に支持されるとともに、先端部に上記シャフト支持部が固定された可動バーと、上記ガイド部材に沿って可動バーをスライド変位させることにより上記ノズルシャフトを昇降駆動する昇降駆動機構と、上記シャフト支持部によりノズルシャフトを回転可能に支持した状態で上記ノズルシャフトを回転駆動する回転駆動機構とを備えたものである。
【０００９】
上記構成によれば、機体フレームに設けられたガイド部材により可動バーを支持しつつ、昇降駆動機構の駆動力に応じて可動バーを昇降駆動することにより、ノズル支持部およびノズルシャフトを上方の待機位置から下方の部品実装位置にスライド変位させる際、および上記ノズル支持部によりノズルシャフトを支持しつつ、回転駆動機構の駆動力に応じてノズルシャフトを回転駆動することにより、その先端部に取り付けられた吸着ノズルの設置角度を調節する際に、この吸着ノズルに吸着された部品の回転中心からのずれが大きくなるのを効果的に防止することが可能となる。
【００１０】
上記部品実装機において、ノズルシャフトと可動バーとを相隣接して配設するとともに、回転駆動機構を構成する駆動モータの出力軸に固定された駆動ギアと、ノズルシャフトに結合された従動ギアとが、上下一対のガイド部材の間に配設されるように回転駆動機構の高さ位置を設定することが望ましい。
【００１１】
上記構成によれば、コンパクトな構成で可動バーを昇降駆動してノズル支持部およびノズルシャフトを上方の待機位置から下方の部品実装位置にスライド変位させるとともに、ノズルシャフトを回転駆動して吸着ノズルの設置角度を調節することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る部品実装機の全体構成を概略的に示している。この部品実装機の基台１上には、搬送ラインを構成するコンベア２が配置され、このコンベア２上をプリント基板３が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。上記コンベア２の側方には、部品供給部４が配設されている。この部品供給部４は、例えば多数列のテープフィーダ４ａを備え、各テープフィーダ４ａは、それぞれＩＣ、トランジスタまたはコンデンサ等からなる小片状の電子部品を所定間隔置きに収納、保持したテープがリールから導出されるようになっている。また、上記テープの送り出し端には、テープ送り機構が設けられ、後述するヘッドユニット５により部品がピックアップされるのに応じてテープが間欠的に送り出されるように構成されている。
【００１３】
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における部品吸着位置とプリント基板３に対する部品装着位置との間を移動可能に構成され、当実施形態ではコンベア２の搬送方向に沿ったＸ軸方向と、平面上でＸ軸方向に対して直交するＹ軸方向とに移動し得るようになっている。
【００１４】
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、このボールねじ軸８に螺合されたナット部材１２が、上記固定レール７上に配設されたヘッドユニット支持部材１１に保持されている。また、上記ヘッドユニット支持部材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により回転駆動されるボールねじ軸１４とが配設されるとともに、上記ガイド部材１３には、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に保持されたナット部材１６（図２に示す）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１５の作動に応じてボールねじ軸１４が回転することにより、ヘッドユニット５がヘッドユニット支持部材１１に沿ってＸ軸方向に移動するようになっている。
【００１５】
上記ヘッドユニット５の下端部には、このヘッドユニット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が設けられている。この部品認識カメラ１７は、図２に示すように、Ｘ軸方向に設置されたガイドレール１８に沿って移動可能に支持されるとともに、サーボモータ等からなる駆動手段１９によりＸ軸方向に駆動されるようになっている。上記駆動手段１９によって部品認識カメラ１７がＸ軸方向に駆動されることにより、このＸ軸方向に沿って配列された複数個の実装用ヘッド２０に吸着された電子部品が単一の部品認識カメラ１７により順次撮像されるようになっている。
【００１６】
また、上記ヘッドユニット５には、ガイド部材１３によりＸ軸方向に移動可能に支持された機体フレーム５ａと、この機体フレーム５ａにより昇降可能かつ回転可能に支持された実装用ヘッド２０と、この実装用ヘッド２０を昇降駆動する昇降駆動機構２１と、上記実装用ヘッド２０を回転駆動する回転駆動機構２２と、上記実装用ヘッド２０の先端部に部品吸着用の負圧と部品離脱用の正圧とを作用させる空気給排手段２３とが設けられている。
【００１７】
上記実装用ヘッド２０は、ベアリングおよびスペーサを有する支持部材２４により中央部分がスライド自在かつ回転可能に支持されたスプライン軸からなるノズルシャフト２５と、このノズルシャフト２５の先端部（下端部）を回転可能に支持するシャフト支持部２６と、上記ノズルシャフト２５の先端部に設けられたノズルホルダ２７と、後述するようにノズルホルダ２７により着脱可能に保持される吸着ノズル２８とを備えている。上記シャフト支持部２６は、ノズルシャフト２５に近接した位置に配設された可動バー２９を介して機体フレーム５ａに支持されている。
【００１８】
上記可動バー２９は、機体フレーム５ａに一定間隔で配設された上下一対のガイド部材３０，３１により上下方向にスライド可能に支持されるとともに、その先端部がシャフト支持部２６に形成された取付孔に挿入された状態で、六角孔付ボルトからなるセットボルト２９ａにより固定されている（図５参照）。また、上記可動バー２９には、昇降駆動機構２１のボールねじ軸３２に螺着されたナット部材３３が保持されている。
【００１９】
上記昇降駆動機構２１は、機体フレーム５ａによって回転可能に支持されたボールねじ軸３２と、このボールねじ軸３２を回転駆動するＺ軸サーボモータ３４とを有し、このＺ軸サーボモータ３４によってボールねじ軸３２を回転駆動することにより、上記ナット部材３３を螺進させるように構成されている。このナット部材３３が螺進するのに応じ、上記可動バー２９が上下一対のガイド部材３０，３１により支持された状態で昇降変位するとともに、これに対応して上記可動バー２９の先端部に連結されたシャフト支持部２６およびノズルシャフト２５が上下にスライド変位することにより、上記ノズルホルダ２７および吸着ノズル２８が、図３（ａ）に示す上方の待機位置から、図３（ｂ）に示す下方の部品装着位置に昇降駆動されるようになっている。
【００２０】
上記回転駆動機構２２は、図４に示すように、Ｒ軸サーボモータ３５と、その出力軸に固定された駆動ギア３６と、この駆動ギア３６により回転駆動される従動ギア３７とを有し、この従動ギア３７が、上記ノズルシャフト２５に外嵌されたホルダー３８ａに固定されている。このホルダー３８ａには、上記支持部材２４の設置部に配設されるるとともに、上記ノズルシャフト２５にスプライン結合された雌スプライン３８ｂが一体に固定されている。そして、上記Ｒ軸サーボモータ３５の駆動力が駆動ギア３６、従動ギア３７、ホルダー３８ａおよび雌スプライン３８ｂを介してノズルシャフト２５に伝達されることにより、このノズルシャフト２５が回転駆動されるようになっている。
【００２１】
また、上記ノズルシャフト２５は、外周面にスプラインが形成されたシャフト本体３９と、このシャフト本体３９の先端部に連結部材４０を介して連結されたシャフト先端部４１とからなり、上記シャフト本体３９がホルダー３８ａおよび雌スプライン３８ｂと一体に回転するように連結されるとともに、この雌スプライン３８ｂに沿ってスライド自在に支持され、かつ上記シャフト先端部４１が図５に示すようにシャフト支持部２６により回転可能に支持されている。
【００２２】
上記ノズルシャフト２５のシャフト先端部４１には、シャフト支持部２６に設けられた上下一対のベアリング４３，４４、スペーサ４５およびロックナット４６により回転可能に支持されるとともに、シャフト支持部２６と一体に昇降変位するように保持された筒状体４７と、この筒状体４７内に配設されて一体に回転するように連結された空気給排シャフト４８と、この空気給排シャフト４８を下方に付勢する圧縮コイルばねからなる付勢部材５０とを備えている。そして、上記筒状体４７と空気給排シャフト４８との間に形成された間隙に上記吸着ノズル２８の基端部が嵌着された状態で、上記ノズルホルダ２７により吸着ノズル２８が着脱可能に保持されている。このノズルホルダ２７に保持された吸着ノズル２８に上向きの応力が作用すると、上記付勢部材５０の付勢力に抗して空気給排シャフト４８が筒状体４７に沿って押し上げられることにより、吸着ノズル２８の上昇が許容されるようなっている。
【００２３】
上記空気給排シャフト４８には、その下端部および上部側面が開口した空気給排通路５１が形成されるとともに、この空気給排通路５１の上部側面の開口部に連通する連通路５２がシャフト支持部２６、スペーサ４５および筒状体４７に形成されている。また、シャフト支持部２６には、上記空気給排手段２３の空気ホース２３ａが上記連通路５２に対応する位置に接続されるとともに、この連通路５２をシールするシール部材５３と、上記空気給排手段２３から連通路５２に供給された加圧空気の一部を外部に逃がすリリーフ弁５４とが設けられている。
【００２４】
上記シール部材５３は、可動バー２９に連結されて回動不能に支持されたシャフト支持部２６と、回転駆動機構２２によりノズルシャフト２５と一体に回転駆動される上記スペーサ４５との間に形成された空間部の上下をシールすることにより、後述するように、部品吸着時に空気給排通路５１内の空気を吸引する際に、この吸引作用が損なわれるのを防止するとともに、部品離脱時に空気給排通路５１内に加圧空気を供給する際に、この加圧空気が上記空間部から外部に漏出するのを防止するように構成されている。
【００２５】
上記リリーフ弁５４は、上記連通路５２から分岐したリリーフ通路５５をシールするＯリング５６と、このＯリング５６に圧接される鋼球等からなるボール体５７とを有している。上記空気給排手段２３により連通路５２および空気給排通路５１内の空気を吸引して部品吸着用の負圧を吸着ノズル２８に作用させる際には、この負圧に応じて上記ボール体５７がＯリング５６に圧接されることによりリリーフ通路５５がシールされるようになっている。
【００２６】
また、上記空気給排手段２３により連通路５２および空気給排通路５１内に加圧空気を供給して部品離脱用の正圧を吸着ノズル２８に作用させる際には、この正圧に応じ、ボール体５７がその自重に抗して押し上げられ、Ｏリング５６からボール体５７が離間することにより上記加圧空気の一部がリリーフ弁５４を介して外部に逃がされるようになっている。なお、上記ボール体５７をＯリング５６に圧接させる方向に付勢する付勢部材を設け、この付勢部材の付勢力に抗してＯリング５６からボール体５７を離間させ得る圧力の加圧空気が供給された時点で、加圧空気の一部がリリーフ弁５４を介して外部に逃がされるように構成してもよい。
【００２７】
上記ノズルホルダ２７には、図５および図６に示すように、上下方向に延びる筒状体設置孔５８と、この筒状体設置孔５８内に挿入された筒状体４７の先端部近傍（下端部近傍）に相対向して設置された円柱状体からなる第１係止部材５９および球状体からなる第２係止部材６０と、第１，第２係止部材５９，６０を筒状体設置孔５８の中心部側に付勢する圧縮コイルばねからなる付勢部材６１，６２が設けられている。この付勢部材６１，６２の付勢力に応じ、第１，第２係止部材５９，６０が吸着ノズル２８の周面に圧接されることにより、吸着ノズル２８がノズルホルダ２７に保持されるようになっている。
【００２８】
また、吸着ノズル２８の両側面には、上記ノズルホルダ２７に対する装着状態で、第１，第２係止部材５９，６０の内周面部が係合される第１，第２被係止部６３，６４が上下方向の所定範囲に亘って形成されている。すなわち、図６に示すように平面から見て、上記吸着ノズル２８の一側面が平面状に切除されることにより、上記円柱状体からなる第１係止部材５９の内周面部が圧接されて係止される第１被係止部６３が形成されるとともに、上記吸着ノズル２８の一側面が凹溝状に切除されることにより、上記球状体からなる第２係止部材６０の内周面部が嵌入されて係止される第２被係止部６４が形成されている。
【００２９】
上記構成の部品実装機によりプリント基板３上に部品を実装する場合には、ヘッドユニット５を部品供給部４に移動させた後、実装用ヘッド２０の下端部に保持された吸着ノズル２８に部品吸着用の負圧を作用させることにより部品を吸着ノズル２８に吸着させる。具体的には、空気給排手段２３に設けられた減圧装置により上記連通路５２および空気給排通路５１内の空気を吸引し、上記吸着ノズル２８の内部を減圧して部品吸着用の負圧を作用させることにより、この吸着ノズル２８に部品を吸着させる。
【００３０】
次いで、上記実装用ヘッド２０を部品吸着部から上昇させて部品を持ち上げるとともに、プリント基板３上に実装用ヘッド２０を移動させた後、昇降駆動機構２１のＺ軸サーボモータ３４を作動させて実装用ヘッド２０を部品実装位置に下降させる。すなわち、上記Ｚ軸サーボモータ３４によりボールねじ軸３２を回転駆動してナット部材３３を螺進させ、可動バー２９を上下一対のガイド部材３０，３１によって支持しつつ、図３（ａ）に示す上方の待機位置から、図３（ｂ）に示す下方の部品装着位置に上記ノズルシャフト２５、シャフト支持部２６および吸着ノズル２８を一体の状態で上下にスライド変位させる。
【００３１】
そして、回転駆動機構２２のＲ軸サーボモータ３５を作動させて上記ノズルシャフト２５を回転駆動することにより、上記吸着ノズル２８に吸着された部品の設置角度を調節する。その後、空気給排手段２３に設けられた加圧装置により上記連通路５２および空気給排通路５１内に加圧空気を供給し、上記吸着ノズル２８の内部を加圧して部品離脱用の正圧を作用させることにより、この吸着ノズル２８から部品を離脱させるようにする。この場合に、上記加圧装置から連通路５２に供給された加圧空気の圧力に応じ、上記リリーフ弁５４のボール体５７がＯリング５６から離間して加圧空気（正圧）の一部が外部に逃がされることになる。
【００３２】
上記のように部品供給部４から部品を吸着して被実装用のプリント基板３上に部品を実装する実装用ヘッド２０を備え、この実装用ヘッド２０に、機体フレーム５ａにより昇降可能かつ回転可能に支持されたノズルシャフト２５と、このノズルシャフト２５の先端部を回転可能に支持するシャフト支持部２６とが設けられた部品実装機において、機体フレーム５ａに一定間隔で配設された複数のガイド部材３０，３１により昇降可能に支持されるとともに、先端部に上記シャフト支持部２６が固定された可動バー２９と、上記ガイド部材３０，３１に沿って可動バー２９をスライド変位させることにより上記ノズルシャフト２５を昇降駆動する昇降駆動機構２１と、上記シャフト支持部２６によりノズルシャフト２５を回転可能に支持した状態で上記ノズルシャフト２５を回転駆動する回転駆動機構２２とを設けたため、簡単な構成で部品をプリント基板３に対して正確に実装することができるという利点がある。
【００３３】
すなわち、上記可動バー２９に先端部に設けられたシャフト支持部２６によりノズルシャフト２５の先端部を回転可能に支持するとともに、機体フレーム５ａに固定された上下一対のガイド部材３０，３１により可動バー２９を昇降可能に支持するように構成したため、ノズルシャフト２５を図３（ｂ）に示す部品実装位置に下降させた状態で、回転駆動機構２２によりノズルシャフト２５を回転駆動した場合においても、上記シャフト支持部２６により吸着ノズル２８の先端部を安定して支持することができる。したがって、上記ノズルシャフト２５に曲げやねじれ等の変形が生じることに起因して、吸着ノズル８７に吸着された部品が回転中心から大きくずれた状態となるという事態の発生を効果的に防止し、上記部品の装着を正確に調節することができるとともに、この位置調整に要する時間を短縮することができるという利点がある。
【００３４】
また、昇降駆動機構２１のＺ軸サーボモータ３４により回転駆動されて可動バー２９およびノズル支持部２６を介してノズルシャフト２５を昇降駆動するボールねじ軸３２と、可動バー２９およびノズル支持部２６を介してノズルシャフト２５を昇降可能に支持するガイド部材３０，３１とを別体に設けたため、ノズルシャフト２５を昇降駆動する際に、ボールねじ軸３２に生じる曲げやねじれ等の変形による影響がノズルシャフト２５に及ぶのを効果的に防止して、上記ガイド部材３０，３１により可動バー２９の昇降変位を直線的に支持することにより、ノズルシャフト２５の支持位置が変動するのを抑制することができる。
【００３５】
したがって、上記ガイド部材３０，３１の設置間隔が大きく設定される等により装置の上下寸法が大きくなるという弊害を生じることなく、上記ノズルシャフト２５の支持位置を安定して保持し、その先端部に取り付けられた吸着ノズル２８によりプリント基板３上に装着される部品の装着精度を効果的に向上させることができる。なお、上記実施形態では、機体フレーム５ａに固定された上下一対のガイド部材３０，３１により可動バー２９を昇降可能に支持するように構成した例について説明したが、機体フレーム５ａに固定された三個以上のガイド部材により可動バー２９を昇降可能に支持するように構成してもよい。
【００３６】
上記実施形態に示すように、下端部に吸着ノズル２８が取り付けられるノズルシャフト２５と、ガイド部材３０，３１により昇降可能に支持された可動バー２９とを相隣接して配設するとともに、回転駆動機構２２を構成するＲ軸サーボモータ３５の出力軸に固定された駆動ギア３６と、ノズルシャフト２５にホルダー３ａおよび雌スプライン３８ｂを介して結合された従動ギア３７とが、上下一対のガイド部材３０，３１の間に配設されるように回転駆動機構２２の高さ位置を設定した場合には、ガイド部材３０，３１と上記従動ギア３７等とが干渉するのを防止しつつ、これらを互いに近接させて配設することできる。したがって、コンパクトな構成で、上記可動バー２９を昇降駆動してノズル支持部２６およびノズルシャフト２５を上方の待機位置から下方の部品実装位置にスライド変位させるとともに、ノズルシャフト２５を回転駆動して吸着ノズル２８の設置角度を調節できるという利点がある。
【００３７】
また、上記実施形態では、ノズルシャフト２５の途中から先端に向けて形成された空気給排用通路５１と、上記シャフト支持部２６に設けられて空気給排通路５１に連通する連通路５２と、この連通路５２に接続される空気給排手段２３とを備え、この空気給排手段２３により上記連通路５２および空気給排通路５１内の空気を給排して上記吸着ノズル２８に部品吸引用の負圧と部品離脱用の正圧とを作用させるように構成したため、部品の実装を迅速かつ適正に行うことができるという利点がある。
【００３８】
すなわち、ノズルシャフト２５を構成するシャフト先端部４１の空気給排シャフト４８に形成された空気給排通路５１および上記連通路５２内の空気を、上記空気給排手段２３により給排して吸着ノズル２８に部品吸引用の負圧と部品離脱用の正圧とを直接的に作用させるように構成したため、図７に示すようにノズルシャフト８４の全長に亘って形成された空気給排通路の上端部から空気を給排することにより吸着ノズル８７に部品吸着用の負圧と部品離脱用の正圧とを作用させるように構成された従来装置に比べ、上記空気給排手段２３に設けられた空気ホース２３ａの先端部から吸着ノズル２８の吸着部（下端部）までの距離を格段に短くすることができる。
【００３９】
したがって、部品吸着時に、上記空気給排手段２３により空気給排通路５１の内部を早期に減圧して吸着ノズル２８に部品を迅速かつ適正に吸着させることができるとともに、部品の離脱時に、上記空気給排手段２３から連通路５２を介して空気給排通路５１内に加圧空気を供給することにより、上記空気給排通路５１内を早期に加圧して吸着ノズル２８から部品を迅速かつ適正に離脱させることができる。このため、部品の離脱時に供給される加圧空気の供給圧力を極端に高くする等の手段を講じることなく、部品の装着に要する作業時間を効果的に短縮できるとともに、部品を適正に装着できるという利点がある。
【００４０】
また、上記実施形態では、空気給排手段２３を介して連通路５２に供給された部品離脱用空気の一部を外部に逃すリリーフ弁５４をシャフト支持部２６に設けたため、部品の離脱時に、空気給排手段２３を介して連通路５２に高い圧力の加圧空気を供給した場合においても、その一部をリリーフ弁５４から外部に逃すことにより、吸着ノズル２８に過大な正圧が作用するのを防止しつつ、ノズルシャフト２５の先端部に設けられ空気給排通路５１に上記空気給排手段２３から連通路５１を介して所定の正圧を作用させることができる。したがって、上記部品離脱用空気の供給圧力を高い値に設定することにより、空気給排手段２３の加圧装置から上記空気給排通路５１内に加圧空気を迅速に供給することができる。しかも、上記吸着ノズル２８に過大な正圧が作用して部品が吹き飛ばされる等の弊害を生じることなく、上記吸着ノズル２８に吸着された部品を迅速かつ適正に離脱させることができるという利点がある。
【００４１】
さらに、図５および図６に示すように、上記ノズルホルダ２７に相対向して設置された円柱状体からなる第１係止部材５９および球状体からなる第２係止部材６０を、圧縮コイルばねからなる付勢部材６１，６２の付勢力に応じ、吸着ノズル２８の周面に圧接させるように構成した場合には、従来行われているように一対の球状体または複数個の球状体を吸着ノズル２８の摺面に圧接させるように構成した場合に比べ、吸着ノズル２８をノズルホルダ２７に簡単かつ安定して保持させることができるという利点がある。
【００４２】
すなわち、従来のように、ノズルホルダ２７に設けられた複数個の球状体を、吸着ノズル２８に設けられた凹溝状の被係止部にそれぞれ圧接させるように構成した場合には、平面から見て上記球状体の設置角度と被係止部の設置角度とが正確に相対応していないと、各球状体を被係止部に対して正確に係合することができず、吸着ノズル２８をノズルホルダ２７に安定して保持させることが困難である。これに対して上記実施形態に示すように、両係止部材５９，６０の一方を円柱状体により形成して平面状の切り欠きからなる吸着ノズル２８の第１被係止部６３に圧接させるとともに、他方を球状体により形成して凹溝状の第２被係止部６４に圧接させるように構成した場合には、第１係止部材５９の内周面部を平面状の第１被係止部６３に線接触状態で圧接させるとともに、第２係止部材６０の内周面部を凹溝状の第２係止部６４内に嵌入して係合することにより、平面から見て第１，第２係止部材５９，６０の設置角度と、第１，第２被係止部６３，６４の設置角度とに多少のずれがあっても、吸着ノズル２８をノズルホルダ２７に安定して保持させることができるという利点がある。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、部品供給部から部品を吸着して被実装用の基板上に部品を実装する実装用ヘッドを備え、この実装用ヘッドに、機体フレームにより昇降可能かつ回転可能に支持されたノズルシャフトと、このノズルシャフトの先端部を回転可能に支持するシャフト支持部とが設けられた部品実装機において、機体フレームに一定間隔で配設された複数のガイド部材により昇降可能に支持されるとともに、先端部に上記シャフト支持部が固定された可動バーと、上記ガイド部材に沿って可動バーをスライド変位させることにより上記ノズルシャフトを昇降駆動する昇降駆動機構と、上記シャフト支持部によりノズルシャフトを回転可能に支持した状態で上記ノズルシャフトを回転駆動する回転駆動機構とを設けたため、上記ノズルシャフトに曲げやねじれ等の変形が発生することに起因して吸着ノズルに吸着された部品の位置ずれが大きくなるという事態の発生を効果的に防止し、上記部品の装着位置を正確に調節することができるとともに、この位置調整に要する時間を短縮することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る部品実装機の一例を示す平面図である。
【図２】ヘッドユニットの具体的構成を示す説明図である。
【図３】ノズルヘッドの昇降作用を示す説明図である。
【図４】回転駆動機構の具体的構成を示す説明図である。
【図５】シャフト支持部の具体的構成を示す説明図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】部品実装機の従来例を示す図２相当図である。
【符号の説明】
３  プリント基板
４  部品供給部
５ａ  機体フレーム
２０  実装用ヘッド
２１  昇降駆動機構
２２  回転駆動機構
２５  ノズルシャフト
２６  シャフト支持部
２８  吸着ノズル
２９  可動バー
３０，３１  ガイド部材
３５  Ｒ軸サーボモータ（駆動モータ）
３６  駆動ギア
３７  従動ギア
【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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