(57)【要約】吸着ノズルが交換可能である部品装着機に対する交換用ノズルの供給を容易にする。同じ構成の装着モジュール１２が複数台互いに近接して同じ向きに並べられることにより装着機列を構成する。段取替え時に、吸着ノズル１５８をノズルストッカ３３０とノズル搬送板４００との間で装着ヘッド４０により自動で交換し、現在のノズルストッカ３３０上のノズル配置を次回の生産のノズル配置とする。ノズル搬送板４００は、次回生産に必要な吸着ノズル１５８であって各モジュール１２が保持していない吸着ノズル１５８を複数種類保持する。ノズル搬送板４００が配線板搬送装置３４によって各モジュール１２内に順次搬入され、位置決め保持された状態で、不要な吸着ノズル１５８がノズル搬送板４００に戻され、次生産で必要な吸着ノズル１５８が空のノズルホルダに保持される。
2004066701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板コンベヤによって搬入されるプリント配線板等の回路基板に、予め定められた作業を施す対回路基板作業機に、その対回路基板作業機の構成要素を供給する方法であって、
前記構成要素を要素搬送板に保持させ、その要素搬送板を前記基板コンベヤによって前記対回路基板作業機内に搬入させることにより、その構成要素を対回路基板作業機に供給することを特徴とする対回路基板作業機における構成要素供給方法。
【請求項２】
基板コンベヤによって搬入されるプリント配線板等の回路基板に、予め定められた作業を施すとともに、自身の構成要素を自動で交換する機能を有する対回路基板作業機の、前記構成要素を交換する方法であって、
前記構成要素を要素搬送板に保持させ、その要素搬送板を前記基板コンベヤによって前記対回路基板作業機内に搬入させ、その要素搬送板上の構成要素と対回路基板作業機内の構成要素とを対回路基板作業機に自動で交換させることを特徴とする対回路基板作業機における構成要素交換方法。
【請求項３】
装着ヘッドのノズル保持部に脱着可能に保持された吸着ノズルにより電子回路部品を吸着して保持し、基板コンベヤにより搬入されて基板保持装置に保持されている回路基板に装着する電子回路部品装着機に前記吸着ノズルを供給する方法であって、
ノズル搬送板に吸着ノズルを保持させ、そのノズル搬送板を前記基板コンベヤにより前記電子回路部品装着機内へ搬入させ、そのノズル搬送板上の吸着ノズルを前記装着ヘッドのノズル保持部に保持させることを特徴とする吸着ノズルの供給方法。
【請求項４】
装着ヘッドのノズル保持部に脱着可能に保持された吸着ノズルにより電子回路部品を吸着して保持し、基板コンベヤにより搬入されて基板保持装置に保持されている回路基板に装着するとともに、前記ノズル保持部とノズルストッカとの間で吸着ノズルを自動交換可能な電子回路部品装着機の、前記ノズルストッカ上の吸着ノズルを交換する方法であって、
複数のノズル保持部を備えたノズル搬送板に複数の吸着ノズルを保持させ、そのノズル搬送板を前記基板コンベヤにより前記電子回路部品装着機内へ搬入させ、そのノズル搬送板上の吸着ノズルと前記ノズルストッカ上の吸着ノズルとを前記装着ヘッドの前記ノズル保持部に自動で交換させることを特徴とする吸着ノズルの交換方法。
【請求項５】
前記電子回路部品装着機が複数台並べられて装着機列が構成されており、前記基板コンベヤに、前記ノズル搬送板を、それら複数台の電子回路部品装着機のうちの任意のものの中へ搬入させ、その任意の電子回路部品装着機の前記ノズルストッカとの間で吸着ノズルの交換を行わせる請求の範囲第４項に記載の吸着ノズルの交換方法。
【請求項６】
前記複数台の電子回路部品装着機が同じ構造を備えたモジュールとされ、それらモジュールが互いに近接して並べられて前記装着機列を構成しており、前記吸着ノズルの交換をそれらモジュールの前記ノズルストッカとの間で行う請求の範囲第５項に記載の吸着ノズル交換方法。
【請求項７】
回路基板を搬送する基板コンベヤと、
その基板コンベヤにより搬入された回路基板に対して予め定められた作業を行う作業装置と
を含む対回路基板作業機において、
当該対回路基板作業機の構成要素を保持可能な要素保持部を備えるとともに自身が前記基板コンベヤにより搬送可能な要素保持板を設け、その要素保持板を前記基板コンベヤに当該対回路基板作業機内へ搬入させることにより前記構成要素を供給可能としたことを特徴とする対回路基板作業機。
【請求項８】
回路基板を搬送する基板コンベヤと、
その基板コンベヤにより搬入された回路基板に対して予め定められた作業を行う作業装置と
を含む対回路基板作業機であって、
当該対回路基板作業機の構成要素を保持可能なストッカ側要素保持部を備えた要素ストッカと、
前記構成要素を保持可能な搬送板側要素保持部を備えるとともに自身が前記基板コンベヤにより搬送可能な要素搬送板と、
基板コンベヤにより搬入された要素搬送板と前記要素ストッカとの間の構成要素の交換を行う要素交換装置と
を含むことを特徴とする対回路基板作業機。
【請求項９】
前記構成要素の各々に、各構成要素の１つ１つを識別可能な識別コードの記録部が設けられており、前記対回路基板作業機に、その記録部の識別コードを読み取る読取装置が設けられ、前記要素交換装置がその読取装置により読み取られた識別コードに基づいて前記構成要素の交換を行う請求の範囲第８項に記載の対回路基板作業機。
【請求項１０】
前記要素保持部に保持されている構成要素の前記識別コードを記憶している構成要素記憶部を含み、前記要素交換装置が、その構成要素記憶部に記憶されている識別コードと、前記読取装置により読み取られた識別コードとに基づいて前記構成要素の交換を行う請求の範囲第９項に記載の対回路基板作業機。
【請求項１１】
回路基板を搬送する基板コンベヤと、
その基板コンベヤにより搬入された回路基板を保持する基板保持装置と、
ヘッド側保持部において吸着ノズルを交換可能に保持し、その吸着ノズルにより電子回路部品を保持して前記基板保持装置に保持されている回路基板に装着する装着ヘッドと、
その装着ヘッドと前記基板保持装置とを相対移動させる相対移動装置と、前記基板コンベヤにより搬送可能であるとともに前記基板保持装置により保持可能であり、かつ、吸着ノズルを保持する搬送板側保持部を備えたノズル搬送板と、前記相対移動装置を制御し、前記基板保持装置に保持されたノズル搬送板上の吸着ノズルを前記ヘッド側保持部に保持させるノズル受取制御装置と
を含むことを特徴とする電子回路部品装着機。
【請求項１２】
回路基板を搬送する基板コンベヤと、
その基板コンベヤにより搬入された回路基板を保持する基板保持装置と、
ヘッド側保持部に吸着ノズルを交換可能に保持し、その吸着ノズルにより電子回路部品を保持して前記基板保持装置に保持されている回路基板に装着する装着ヘッドと、
その装着ヘッドと前記基板保持装置とを相対移動させる相対移動装置と、
吸着ノズルを保持するストッカ側保持部を備え、前記装着ヘッドとの間で吸着ノズルの交換を行うノズルストッカと、
前記基板コンベヤにより搬送可能であるともに前記基板保持装置により保持可能であり、かつ、吸着ノズルを保持する搬送板側保持部を有するノズル搬送板と、前記相対移動装置を制御し、前記ヘッド側保持部に、前記基板保持装置により保持されているノズル搬送板と前記ノズルストッカとの間の吸着ノズルの交換を行わせるノズル交換制御装置と
を含むことを特徴とする電子回路部品装着機。
【請求項１３】
前記装着ヘッドが、
回転軸線まわりに回転可能なヘッド本体と、
そのヘッド本体の前記回転軸線を中心とする一円周上に位置する部分にそれぞれ保持され、先端部に前記吸着ノズルを着脱可能に保持する複数の前記ヘッド側保持部と
を備えたものである請求の範囲第１１項または第１２項に記載の電子回路部品装着機。
【請求項１４】
前記ノズル搬送板に撮像装置により撮像可能な複数の基準マークが設けられ、当該電子回路部品装着機にそれら基準マークを撮像するマーク撮像装置が設けられるとともに、前記ノズル受取制御装置または前記ノズル交換制御装置が前記マーク撮像装置の撮像結果に基づいて前記相対移動装置を制御するものとされた請求の範囲第１１項ないし第１３項のいずれか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】  本発明は、プリント配線板等の回路基板に対して予め定められた作業を行う対回路基板作業機に関するものであり、特に、その作業機の交換可能な構成要素の供給に関するものである。
【背景技術】  回路基板に電子回路部品を装着する電子回路部品装着機等の対回路基板作業機においては、対象とする回路基板の種類が変われば、それに応じて構成の一部を変更することが望ましいことが多い。そのため、一部の構成要素が着脱可能とされ、その構成要素が回路基板の種類に応じて交換されるようにされている。その一例が特開平８−４６３９２号公報に記載されている。この文献に記載の電子回路部品装着機は、回転軸線まわりに間欠回転させられる間欠回転体の外周部に複数のノズル保持部が等角度間隔で設けられ、それらノズル保持部に保持された吸着ノズルにより電子回路部品が保持されて間欠的に旋回させられるものである。この電子回路部品装着機において、まず、複数のノズル保持部に保持されている吸着ノズルのうち、次の回路基板への電子回路部品の装着に必要のないものが作業者によって取り外されるとともに、複数の吸着ノズルを保持したノズルストッカがＸＹテーブル上に載置される。その後、間欠回転体の間欠回転により複数のノズル保持部が順次一定の位置に位置決めされるとともに、ノズルストッカがＸＹテーブルにより移動させられることによって、所定の吸着ノズルが空のノズル保持部の真下に位置決めされ、ノズル保持部が下降させられることにより各吸着ノズルが各ノズル保持部に取り付けられる。
【発明の開示】
このように、吸着ノズルのノズル保持部への取付けが自動で行われれば、電子回路部品装着機において対象とする回路基板が変わった場合の段取替え作業に必要な工数を低減させることができる。電子回路部品装着機の構造によっては、ノズルストッカを作業者が所定の位置にセットすることが容易ではない場合がある。例えば、近年、電子回路部品装着機が小形化され、作業者による内部へのアクセスが容易でないものが現れてきている。また、電子回路部品装着機がモジュール化され、複数のモジュールが互いに近接して配列され、それら複数のモジュールの共同によって１枚の回路基板への装着作業が行われるものも現れている。
以上は、電子回路部品装着機を例として説明したが、同様な傾向は、回路基板に電子回路部品を固定するための接着剤をスポット的に塗布する接着剤ディスペンサや、製造されたプリント回路板等の電子回路の検査を行う検査装置等、回路基板に対して予め定められた作業を行う対回路基板作業機に一般的生じている。
本発明は、以上の事情を背景とし、構成要素の一部が交換可能である対回路基板作業機に対する交換用構成要素の供給を容易にすることを課題としてなされたものであり、本発明によって、下記各態様の対回路基板作業機，電子回路部品装着機に対する構成要素の供給方法や構成要素の交換方法、対回路基板作業機や電子回路部品装着機が得られる。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、あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。また、一つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではない。一部の事項のみを選択して採用することも可能なのである。
（１）基板コンベヤによって搬入されるプリント配線板等の回路基板に、予め定められた作業を施す対回路基板作業機に、その対回路基板作業機の構成要素を供給する方法であって、
前記構成要素を要素搬送板に保持させ、その要素搬送板を前記基板コンベヤによって前記対回路基板作業機内に搬入させることにより、その構成要素を対回路基板作業機に供給することを特徴とする対回路基板作業機における構成要素供給方法。
本発明に係る供給方法によって供給される構成要素には、対基板作業の種類を問わず共通のものと、作業の種類に応じて変わるものとがある。前者には、例えば、回路基板を裏面側から支持する支持ピンや、指示マークを付けるマーカや、対基板作業機の精度を検査するための検査治具等があり、後者には、接着剤を塗布する塗布ノズルと接着剤を収容したシリンジとのアッセンブリや、電子回路部品を吸着して保持する吸着ノズルや、電子回路の検査をするための検査プローブ等がある。上記支持ピンは、裏面に既に電子回路部品が固定されている回路基板を裏面側から支持するために支持板上に配置されるものであり、マーカは例えばその支持ピンを配置すべき位置等を作業者に指示するためのマークを支持板に自動で付けさせるために作業ヘッドに保持させられるものである。精度検査用治具は、作業ヘッドの位置決め精度や撮像装置と作業ヘッドとの相対位置の検出等のために使用される治具である。例えば、電子回路部品装着機においては、基準ノズルを装着ヘッドに保持させてその端面を撮像装置により撮像したり、検査用ゲージを部品保持具に保持させてそれを撮像装置により撮像したり、検査用チップを装着ヘッドに所定の位置へ載置させてそれを撮像装置により撮像したりすることによって、電子回路部品装着機の精度検査が行われており、これら基準ノズル，検査用ゲージ，検査用チップ等が検査用治具に該当する。対回路基板作業機は、これら検査用治具を自動でハンドリングするハンドリング装置を備えることが望ましいが、供給された検査用治具が作業者により対回路基板作業機の所定部分に保持させられてもよい。塗布ノズルと接着剤を収容したシリンジとのアッセンブリは、回路基板に接着剤をスポット状に塗布する接着剤ディスペンサのヘッドに着脱可能に保持されて接着剤を塗布するものであり、検査プローブは製造されたプリント回路板の電気的検査のためにプリント回路板の予め定められた個所に接触させられるものである。
本発明に従えば、対回路基板作業機の作業対象である回路基板を搬送する基板コンベヤに、対回路基板作業機自体の構成要素を搬送させて供給することができ、構成要素の供給が容易となる。
（２）基板コンベヤによって搬入されるプリント配線板等の回路基板に、予め定められた作業を施すとともに、自身の構成要素を自動で交換する機能を有する対回路基板作業機の、前記構成要素を交換する方法であって、
前記構成要素を要素搬送板に保持させ、その要素搬送板を前記基板コンベヤによって前記対回路基板作業機内に搬入させ、その要素搬送板上の構成要素と対回路基板作業機内の構成要素とを対回路基板作業機に自動で交換させることを特徴とする対回路基板作業機における構成要素交換方法。
対回路基板作業機が内部に交換用構成要素を保持するストッカを備え、そのストッカと対回路基板作業機の構成要素保持部との間で構成要素の自動交換が行われる場合があり、その場合には、要素搬送板とストッカとの間における構成要素の交換に本項の交換方法を適用することができる。また、対回路基板作業機がストッカを備えないものである場合には、対回路基板作業機の構成要素保持部と要素搬送板との間における構成要素の交換に本項の交換方法が適用されることとなる。本交換方法は、複数台の対回路基板作業機が互いに近接して配列されており、作業者の対回路基板作業機内部へのアクセスが困難である場合に特に有効であるが、それに限定されるわけではない。
（３）装着ヘッドのノズル保持部に脱着可能に保持された吸着ノズルにより電子回路部品を吸着して保持し、基板コンベヤにより搬入されて基板保持装置に保持されている回路基板に装着する電子回路部品装着機に前記吸着ノズルを供給する方法であって、
ノズル搬送板に吸着ノズルを保持させ、そのノズル搬送板を前記基板コンベヤにより前記電子回路部品装着機内へ搬入させ、そのノズル搬送板上の吸着ノズルを前記装着ヘッドのノズル保持部に保持させることを特徴とする吸着ノズルの供給方法。
本発明は、（１）項の発明を電子回路部品装着機への吸着ノズルの供給に適用したものであり、近年、電子回路部品装着機により装着されるべき電子回路部品の種類がますます多様化し、それに伴って必要な吸着ノズルの種類も多くなっているため、特に大きな効果が得られる。本発明は、装着ヘッドがＸＹロボットにより移動させられる形式のＸＹロボット式電子回路部品装着機に特に適したものであるが、ヘッド旋回式電子回路部品装着機、すなわち、複数の装着ヘッドが共通の旋回軸線まわりに間欠的に旋回させられる一方、回路基板がＸＹテーブルによりＸＹ座標面の任意の位置へ移動させられるとともに部品供給装置が装着ヘッドの旋回軌跡の接線方向に移動させられるヘッド旋回式電子回路部品装着機にも適用可能である。後者においては、装着ヘッドは予め定められた一定の位置に停止させられるのみであるが、基板コンベヤによって搬入された回路基板を保持する基板保持装置がＸＹテーブルに保持されて移動させられるため、回路基板の代わりにノズル搬送板をＸＹテーブルによってＸＹ座標面の任意の位置へ移動させることが可能であり、装着ヘッドに対して任意の相対位置に位置決めし得る。なお、基板保持装置は、少なくとも一部が基板コンベヤの一部により構成されてもよく、基板コンベヤとは別個に構成されてもよい。
（４）装着ヘッドのノズル保持部に脱着可能に保持された吸着ノズルにより電子回路部品を吸着して保持し、基板コンベヤにより搬入されて基板保持装置に保持されている回路基板に装着するとともに、前記ノズル保持部とノズルストッカとの間で吸着ノズルを自動交換可能な電子回路部品装着機の、前記ノズルストッカ上の吸着ノズルを交換する方法であって、
複数のノズル保持部を備えたノズル搬送板に複数の吸着ノズルを保持させ、そのノズル搬送板を前記基板コンベヤにより前記電子回路部品装着機内へ搬入させ、そのノズル搬送板上の吸着ノズルと前記ノズルストッカ上の吸着ノズルとを前記装着ヘッドの前記ノズル保持部に自動で交換させることを特徴とする吸着ノズルの交換方法。
本発明は（２）項の発明を電子回路部品装着機における吸着ノズルの交換に適用したものである。
（５）前記電子回路部品装着機が複数台並べられて装着機列が構成されており、前記基板コンベヤに、前記ノズル搬送板を、それら複数台の電子回路部品装着機のうちの任意のものの中へ搬入させ、その任意の電子回路部品装着機の前記ノズルストッカとの間で吸着ノズルの交換を行わせる（４）項に記載の吸着ノズルの交換方法。
複数台の電子回路部品装着機用の吸着ノズルをノズル搬送板に保持させても、１台の電子回路部品装着機用の吸着ノズルを保持させてもよい。前者の場合には、例えば、複数台の装着機のうち上流側のものから順にノズル搬送板を停止させ、交換を行わせるのである。
（６）前記複数台の電子回路部品装着機が同じ構造を備えたモジュールとされ、それらモジュールが互いに近接して並べられて前記装着機列を構成しており、前記吸着ノズルの交換をそれらモジュールの前記ノズルストッカとの間で行う（５）項に記載の吸着ノズル交換方法。
モジュール化された電子回路部品装着機においては、多くのモジュールのノズルストッカとの間で吸着ノズルの交換を行うことが必要な場合が多く、しかも複数のモジュールが互いにごく近接して配置され、作業者によるモジュール内部へのアクセスが困難であるため、吸着ノズルの交換が大変であり、本発明が特に有効である。
（７）回路基板を搬送する基板コンベヤと、
その基板コンベヤにより搬入された回路基板に対して予め定められた作業を行う作業装置と
を含む対回路基板作業機において、
当該対回路基板作業機の構成要素を保持可能な要素保持部を備えるとともに自身が前記基板コンベヤにより搬送可能な要素保持板を設け、その要素保持板を前記基板コンベヤに当該対回路基板作業機内へ搬入させることにより前記構成要素を供給可能としたことを特徴とする対回路基板作業機。
本発明は、前記（１）項の対回路基板作業機における構成要素供給方法の実施に好適な装置の一態様である。したがって、（１）項の記載は本発明にもそのまま当てはまる。
（８）回路基板を搬送する基板コンベヤと、
その基板コンベヤにより搬入された回路基板に対して予め定められた作業を行う作業装置と
を含む対回路基板作業機であって、
当該対回路基板作業機の構成要素を保持可能なストッカ側要素保持部を備えた要素ストッカと、
前記構成要素を保持可能な搬送板側要素保持部を備えるとともに自身が前記基板コンベヤにより搬送可能な要素搬送板と、
基板コンベヤにより搬入された要素搬送板と前記要素ストッカとの間の構成要素の交換を行う要素交換装置と
を含むことを特徴とする対回路基板作業機。
本発明は、前記（２）項の対回路基板作業機における構成要素供給方法の実施に好適な装置の一態様である。したがって、（２）項の記載は本発明にもそのまま当てはまる。
（９）前記構成要素の各々に、各構成要素の１つ１つを識別可能な識別コードの記録部が設けられており、前記対回路基板作業機に、その記録部の識別コードを読み取る読取装置が設けられ、前記要素交換装置がその読取装置により読み取られた識別コードに基づいて前記構成要素の交換を行う（８）項に記載の対回路基板作業機。
（１０）前記要素保持部に保持されている構成要素の前記識別コードを記憶している構成要素記憶部を含み、前記要素交換装置が、その構成要素記憶部に記憶されている識別コードと、前記読取装置により読み取られた識別コードとに基づいて前記構成要素の交換を行う（９）項に記載の対回路基板作業機。
（１１）回路基板を搬送する基板コンベヤと、
その基板コンベヤにより搬入された回路基板を保持する基板保持装置と、
ヘッド側保持部において吸着ノズルを交換可能に保持し、その吸着ノズルにより電子回路部品を保持して前記基板保持装置に保持されている回路基板に装着する装着ヘッドと、
その装着ヘッドと前記基板保持装置とを相対移動させる相対移動装置と、
前記基板コンベヤにより搬送可能であるとともに前記基板保持装置により保持可能であり、かつ、吸着ノズルを保持する搬送板側保持部を備えたノズル搬送板と、前記相対移動装置を制御し、前記基板保持装置に保持されたノズル搬送板上の吸着ノズルを前記ヘッド側保持部に保持させるノズル受取制御装置と
を含むことを特徴とする電子回路部品装着機。
本発明は、（３）項の吸着ノズルの供給方法の実施に好適な装置の一態様である。したがって、（３）項の記載は本発明にもそのまま当てはまる。
（１２）回路基板を搬送する基板コンベヤと、
その基板コンベヤにより搬入された回路基板を保持する基板保持装置と、
ヘッド側保持部に吸着ノズルを交換可能に保持し、その吸着ノズルにより電子回路部品を保持して前記基板保持装置に保持されている回路基板に装着する装着ヘッドと、
その装着ヘッドと前記基板保持装置とを相対移動させる相対移動装置と、
吸着ノズルを保持するストッカ側保持部を備え、前記装着ヘッドとの間で吸着ノズルの交換を行うノズルストッカと、
前記基板コンベヤにより搬送可能であるともに前記基板保持装置により保持可能であり、かつ、吸着ノズルを保持する搬送板側保持部を有するノズル搬送板と、前記相対移動装置を制御し、前記ヘッド側保持部に、前記基板保持装置により保持されているノズル搬送板と前記ノズルストッカとの間の吸着ノズルの交換を行わせるノズル交換制御装置と
を含むことを特徴とする電子回路部品装着機。
本発明は、（４）項の吸着ノズルの交換方法の実施に好適な装置の一態様である。したがって、（４）項の記載は本発明にもそのまま当てはまる。前記（９）項および（１０）項の各々に記載されている特徴は本項の電子回路部品装着機にも適用可能である。
（１３）前記装着ヘッドが、
回転軸線まわりに回転可能なヘッド本体と、
そのヘッド本体の前記回転軸線を中心とする一円周上に位置する部分にそれぞれ保持され、先端部に前記吸着ノズルを着脱可能に保持する複数の前記ヘッド側保持部と
を備えたものである（１１）項または（１２）項に記載の電子回路部品装着機。
（１４）前記ノズル搬送板に撮像装置により撮像可能な複数の基準マークが設けられ、当該電子回路部品装着機にそれら基準マークを撮像するマーク撮像装置が設けられるとともに、前記ノズル受取制御装置または前記ノズル交換制御装置が前記マーク撮像装置の撮像結果に基づいて前記相対移動装置を制御するものとされた（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。
【図面の簡単な説明】  図１は本発明の一実施形態である電子回路部品装着システムを示す全体斜視図である。
図２は基本的態様の電子回路部品装着システムを１つの回路部品装着装置をそれの外装部品を取り除いて示す斜視図である。
図３は上記電子回路部品装着システムを構成する装着モジュールが備える装着ヘッドおよびヘッド移動装置を示す斜視図である。
図４は上記ヘッド移動装置のＸスライド装置を示す平面断面図である。
図５は上記ヘッド移動装置を模式的に示す斜視図である。
図６は上記装着モジュールが備える装着ヘッドを示す斜視図である。
図７は上記装着ヘッドの一部を示す正面断面図である。
図８は上記装着ヘッドのノズルを示す平面図である。
図９は上記装着モジュールに配備された配線板搬送装置の全体を示す斜視図である。
図１０は上記配線板搬送装置のコンベヤレールの１つを正面から見た図およびその一部の断面図である。
図１１は上記装着モジュールに設けられた収容装置取付部およびノズル収容装置を示す正面図（一部断面）である。
図１２は上記収容装置取付部およびノズル収容装置を示す側面図（一部断面）である。
図１３は上記ノズル収容装置を示す平面図である。
図１４は上記電子回路部品装着システムのノズル搬送板を配線板保持装置と共に示す正面図（一部断面）である。
図１５は上記ノズル搬送板の平面図である。
図１６は上記ノズル搬送板を配線板搬送装置と共に示す側面断面図である。
図１７は上記装着モジュールの制御装置のブロック図である。
図１８は上記電子回路部品装着システムにおけるノズル搬送板とノズルストッカとの間のノズル交換作業を説明するための図である。
図１９は上記制御装置によって実行される要補給ノズル決定プログラムを表すフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】  図１に、対回路基板作業システムの１つの基本的態様を示す。図１に示すシステムは、電子回路部品装着作業を行う電子回路部品装着システム（以後、装着システムと略称する）であり、１つのシステムベース１０の上に、電子回路部品装着機としての同じ構成の装着モジュール１２が複数台互いに近接して同じ向きに並べられることにより装着機列が構成されている。以下、装着モジュール１２の並ぶ方向をＸ軸方向とし、水平面内においてＸ軸方向に直角な方向をＹ軸方向と称することとする。
図２に、上記基本的態様のシステムにおける複数台の装着モジュール１２のうちの１台の外装部品の一部を取り除いた斜視図を示す。装着モジュール１２の各々は、フレーム部１４とフレーム部１４に上架されたビーム部１６とを含んで構成されたモジュール本体１８を有している。また、装着モジュール１２の各々は、モジュール本体１８のフレーム部１４の前方の部分に、部品供給部２２を備えている。部品供給部２２は、フィーダ型部品供給装置とトレイ型部品供給装置とが選択的に取り付け可能な供給装置取付部（図示省略）を備えている。図２には、フィーダ型部品供給装置２４が取り付けられた状態が示されている。
フィーダ型部品供給装置２４は、電子回路部品（以後、部品と略称する）２５（図７参照）がテーピング化された電子回路部品テーピングから部品２５を１つずつ供給する部品フィーダとしての複数のテープフィーダ（以後、フィーダと略称する）２６と、それらフィーダ２６を着脱可能に保持するフィーダ保持部材としてのフィーダパレットとを含む。フィーダ型供給装置２４は電子回路部品供給装置の一種であり、図示するものはリールに巻回されたテープ化電子部品から部品２５を供給するフィーダを主体として構成された装置である。複数のフィーダ２６にはそれぞれ、一種類ずつの部品２５が収容され、予め定められた部品供給箇所から供給する。フィーダパレットはフレーム部１４に着脱可能に取り付けられ、部品２５の種類に応じた任意のフィーダ２６を任意の順に配列可能である。
さらに、各装着モジュール１２には、回路基板の一種であるプリント配線板（以下、「配線板」と略す）３０（図１０参照）を搬送するとともに、配線板３０を設定された位置に固定して保持する基板保持装置たる配線板保持装置３２としての機能をも有する配線板搬送装置３４がそれぞれ配備されている。本態様のシステムにおいては、配線板は、装着モジュール１２が並ぶ方向であるＸ軸方向に搬送される。すなわち、その方向が、本態様のシステムにおける配線板搬送方向（「基板搬送方向」と称することもできる）となる。配線板搬送装置３４については、さらに後述する。
また、装着モジュール１２の各々は、部品供給部２２に取り付けられた部品供給装置２４から部品２５を取出し、配線板搬送装置３４に保持された配線板３０にその部品２５を装着する装着ヘッド４０（作業ヘッドの一種である）を有している。装着モジュール１２の各々は部品装着部４２を備えているのであり、装着ヘッド４０は、各々のビーム部１６に配備されたＸＹロボット型の移動装置である各々の装着ヘッド移動装置（以下、「ヘッド移動装置」と略す）４４によって、部品供給部２２（正確には、部品供給部２２に取り付けられた部品供給装置）と配線板搬送装置３４とにわたって移動させられる。これら装着ヘッド４０およびヘッド移動装置４４は作業装置としての部品装着装置４６を構成している。
また、各々の装着モジュール１２には、フレーム部１４に、部品供給部２２と配線板搬送装置３４との間に撮像デバイスとしてのＣＣＤカメラを有する部品撮像装置５０が配備されており、この部品撮像装置５０は、装着ヘッド４０によって保持された部品２５の姿勢等を撮像する。その他、装着モジュール１２の各々は、外装部品の１種であるトップカバー５１の前方に、入出力装置としての操作パネル５２を有しており、また、本図では省略するが、各々の装着モジュール１２は、部品供給部２２に取り付けられた部品供給装置２４を始めとする自らに配備された各種装置を制御するためのコンピュータを主体とした装着装置制御装置５００（図１７参照）、部品撮像装置５０等によって得られた画像データを処理する画像処理ユニット５２８（図１７参照）等を有している。
このように各々の装着モジュール１２は、部品供給部２２，部品装着部４２および基板保持部をそれぞれ備えてモジュール化されたモジュール化装置である。また、配線板搬送装置３４までが装着モジュール１２内に配備されていることから、装着モジュール１２は、搬送装置配備モジュール化装置とされている。また、後に詳しく説明するが、各々の装着モジュール１２は、システムベース１０から容易に分離可能な構造とされ、各々の入れ替えて配置することも可能となっている。また、各々の装着モジュール１２は、システムベース１２に対して、配線板搬送方向に直角な方向でありかつ略水平な方向である前後方向に、移動可能とされた可動装置である。
図３に、装着ヘッド４０およびヘッド移動装置４４の斜視図を示す。図４に、Ｘスライド装置（後述）の水平断面図を示し、理解の容易のために、図５に、ヘッド移動装置４４の模式的斜視図を示す。ヘッド移動装置４４は、装着ヘッド４０を、互いに直交する２方向（Ｘ，Ｙ軸方向）に移動させる２つの直線移動装置を含んで構成されている。その１つが、配線板搬送方向に直角な水平方向である前後方向（以下、「Ｙ軸方向」と称する）の移動装置であるＹスライド装置７０であり、もう１つが、配線板搬送方向に平行な方向である左右方向（以下、「Ｘ軸方向」と称する）の移動装置であるＸスライド装置７２である。これら２つの直線移動装置によって、装着ヘッド４０が一平面内を移動させられる。すなわち、装着モジュール１２は、作業ヘッド平面移動型装置とされている。
Ｙスライド装置７０は、Ｙ軸方向に平行にビーム部１６に設けられた２本のＹ軸方向ガイド（以下「Ｙガイド」と略す）８０と、Ｙガイド８０を摺動する４つの摺動部材（リニアベアリング）８２を有してＹ軸方向に移動するＹ軸スライド８４と、ビーム部１６に設けられてＹ軸方向に延びるＹボールねじ８６と、Ｙボールねじ８６に螺合して回転可能にかつ位置を固定されてＹ軸スライド８４に設けられたＹナット８８と、後方に設けられてＹボールねじ８６を回転させる電動モータ（エンコーダ付サーボモータ）であるＹ軸モータ９０を駆動源として有するＹ軸駆動装置９２とを含んで構成されている。
Ｘスライド装置７２は、複段式移動装置すなわち２段式移動装置であり、互いに平行な方向に装着ヘッド４０を移動させる第１Ｘスライド装置１００と、第２Ｘスライド装置１０２との２つのスライド装置を含んで構成されている。第１Ｘスライド装置１００は、Ｘ軸方向に平行な２本の第１Ｘ軸方向ガイド（以下、「Ｘ１ガイド」と略す）１１０を有する第１Ｘスライド１１２と、Ｙスライド８４に固定的に設けられＸ１ガイド１１０を摺動させる４つの摺動部材（リニアベアリング）１１４と、Ｙ軸スライド８４に設けられてＸ軸方向に延びるＸ１ボールねじ１１６と、Ｘ１ボールねじ１１６に螺合して回転可能にかつ位置を固定されて第１Ｘスライド１１２に設けられたＸ１ナット１１８と、Ｙスライド８４に設けられてＸ１ボールねじ１１６を回転させる電動モータ（エンコーダ付サーボモータ）であるＸ１軸モータ１２０を駆動源として有するＸ１軸駆動装置１２２とを含んで構成され、第２Ｘスライド装置１０２は、Ｘ軸方向に平行に第１Ｘスライド１１２に設けられた２本の第２Ｘ軸方向ガイド（以下「Ｘ２ガイド」と略す）１３０と、Ｘ２ガイド１３０を摺動する２つの摺動部材（リニアベアリング）１３２を有する第２Ｘスライド１３４と、第１Ｘスライド１１２に設けられてＸ軸方向に延びるＸ２ボールねじ１３６と、Ｘ２ボールねじ１３６に螺合して回転可能にかつ位置を固定されて第２Ｘスライド１３４に設けられたＸ２ナット１３８と、Ｘ１スライド１１２に設けられてＸ２ボールねじ１３６を回転させる電動モータ（エンコーダ付サーボモータ）であるＸ２軸モータ１４０を駆動源として有するＸ２軸駆動装置１４２とを含んで構成されている。
Ｘ軸スライド装置７２は、上記構成の複段式詳しくは２段式の直線移動装置である。Ｘ１ガイド１１０を摺動させる摺動部材１１４を備えたＹ軸スライド８４は、第１の軌道を形成する第１軌道形成部として機能し、Ｘ２ガイド１３０を備えた第１Ｘスライド１１２は、第１の軌道に沿って移動しかつその第１の軌道に平行な第２の軌道を形成する第２軌道形成部として機能し、Ｘ２ガイド１３０に沿って移動する第２Ｘスライド１３４は、第２軌道に沿って移動する移動部として機能する。すなわち、Ｘ軸スライド装置７２は、伸縮型（テレスコピック型）の移動装置とされているのである。そして、その移動部である第２Ｘスライド１３４に装着ヘッド４０が保持されているのである。複段式移動装置による装着ヘッド４０の移動方向を特定方向とすれば、装着モジュール１２では、Ｘ軸方向が特定方向に該当する。Ｙ軸モータ９０，Ｘ１軸モータ１２０，Ｘ２軸モータ１４０の回転を制御することにより、装着ヘッド４０は、一平面内を移動し、作業領域内の任意の位置に位置させられる。
図６に、装着ヘッド４０の斜視図を示す。第２Ｘスライド１３４に保持された装着ヘッド４０は、ヘッド本体１５０と、ヘッド本体１５０の各所に配設された種々の構成部品，構成装置と、それら構成部品等を覆うヘッドカバー１５２（図３参照）とを含んで構成されている。図６は、このヘッドカバー１５２を除いたものである。ヘッド本体１５０は第２Ｘスライド１３４に対して迅速に着脱することができ、各ヘッド本体１５０上に、図６に示す装着ヘッド４０の他に、図示はしないが、１つのノズルホルダ１６０を備えて大形の部品２５を装着する装着ヘッド４０や、特開平６−３４２９９８号公報に記載されているように、垂直軸線まわりに回転可能な保持部材に水平軸線まわりに回転可能に保持されたホルダ本体にその水平軸線と直交する方向に複数のノズルホルダ１６０が設けられ、それらノズルホルダ１６０に保持された複数の吸着ノズルのうちの一つが垂直下向きの作用位置に位置決めされて部品２５を保持する装着ヘッド４０等、複数種類の装着ヘッド４０がそれぞれ構成されており、選択的に第２Ｘスライド１３４に搭載され得るようになっている。そして、各装着モジュール１２に取り付けられる装着ヘッド４０の種類に応じて、後述のノズルストッカ３３０や部品供給装置（フィーダ型あるいはトレイ型）も交換され、それによって各装着モジュール１２が小形部品搭載用から中形、大形部品搭載用まで複数種類に変更されるのである。
装着ヘッド４０は、複数、詳しくは８つの部品保持具である吸着ノズル１５８を先端部に保持するノズルホルダ１６０を備えている。吸着ノズル１５８を保持した状態でのノズルホルダ１６０をノズル付ホルダ１６１と称する。吸着ノズル１５８の各々は、図示は省略するが、正負圧選択供給装置１６２（図１７参照）を介して負圧エア，正圧エア通路に通じており、負圧にて部品２５を先端部に吸着保持し、僅かな正圧が供給されることで保持した部品２５が離脱する構造となっている。概して軸状をなすノズルホルダ１６０は、ヘッド側ノズル保持部を構成し、間欠回転するホルダ保持体１６４の外周部に、等角度ピッチで、軸方向が垂直となる状態に保持されている。また、それぞれのノズルホルダ１６０は、自転可能に、かつ、軸方向に移動可能とされている。ホルダ保持体１６４は、電動モータ（エンコーダ付サーボモータ）である保持体回転モータ１６６を有するホルダ保持体回転装置１６８によって駆動され、ノズルホルダ１６０の配設角度ピッチに等しい角度ずつ間欠回転させられることで、ノズル付ホルダ１６１は間欠回転させられる。間欠回転におけるノズル付ホルダ１６１の１つの停止位置であるホルダ昇降ステーション（最も前方であり、Ｙ軸方向において部品供給装置２４側に位置するステーション）において、そのステーションに位置するノズル付ホルダ１６１は、電動モータ（エンコーダ付サーボモータ）であるホルダ昇降モータ１７０を駆動源として有するホルダ昇降装置１７２によって昇降させられる。部品供給装置２４からの部品２５の取出動作、および、配線板搬送装置３４に保持された配線板３０への部品２５の装着動作は、この昇降ステーションに位置するノズル付ホルダ１６１によって行われ、その際にノズル付ホルダ１６１が設定された距離下降させられる。また、各々のノズルホルダ１６０は、吸着保持した部品２５の装着方位の調整等を目的として、電動モータ（エンコーダ付サーボモータ）であるホルダ自転モータ１７４を駆動源として有するホルダ自転装置１７６によって自転させられる。なお、複数ノズルのホルダ１６０は、一斉に自転させられる構造とされている。以上が装着ヘッド４０の主要な構成である。なお、第２Ｘスライド１３４には、その下部に、配線板３０の表面（上面）に付された基準マーク等を撮像するための装置であって、撮像デバイスとしてのＣＣＤカメラを含むマーク撮像装置１７８が設けられている（図３参照）。
吸着ノズル１５８は、図７に示すように、ノズルホルダ１６０によって着脱可能に保持されているが、この保持の構成は、例えば、特開平１１−２２０２９４号公報に記載の吸着ノズルと同様とされており、ノズルホルダ１６０とノズル収容装置（後述する）に収容された吸着ノズル１５８との軸方向の相対移動に基づいて吸着ノズル１５８がノズルホルダ１６０により機械的に保持され、あるいは保持が解除される構成とされている。吸着ノズル１５８は、ノズルチャック１９０を介してノズルホルダ１６０に取り付けられている。ノズルチャック１９０は、ノズルホルダ１６０の下端部に着脱可能に保持されている。
吸着ノズル１５８は、吸着管保持体２００および吸着管保持体２００に保持された吸着管２０２を有し、吸着管保持体２００に設けられた嵌合部たるテーパ部２０４においてノズルチャック１９０に設けられた被嵌合部の一種である嵌合穴たるテーパ穴２０６にテーパ嵌合されるとともに、付勢装置の一種であるばね部材２１０によりノズルチャック１９０に保持されている。ばね部材２１０はほぼコの字形を成し、コの字の一対の腕部においてノズルチャック１９０に形成された一対の切欠２１４に嵌合され、それら腕部間の距離は先端ほど狭くされて締まり勝手とされている。また、上記腕部間の先端部は互いに接近する向きに曲げられ、ノズルチャック１９０からの脱落が防止されている。また、符号２２０は背景形成部であり、円板状を成す。背景形成部２２０の下面２２２（吸着管２０２が延び出させられた側の面）は、発光面とされている。発光面は、例えば、光を反射する反射面とされてもよいし、紫外線を吸収して可視光線を放射する蛍光面とされてもよいし、黒色等の暗色の層が形成されてもよい。
背景形成部２２０の上面２２４には、各吸着ノズル１５８を１つ１つ識別可能な二次元コード（二次元バーコードあるいはＱＲコードとも称される）２２６が設けられている。二次元コードは、識別コード記録部の一例であり、吸着ノズル１５８の種類，個別のコード番号等を表す識別コードが記録されている。二次元コードに代えて、バーコードを上面２２４に設けることもできる。また、背景形成部２２０の周方向の一部には、係合凹部２２８が形成されている。係合凹部２２８と二次元コード２２６とは一定の相対位相で設けられており、図示の例では係合凹部２２８と二次元コード２２６との位相差が９０度とされている。
図９に、配線板搬送装置３４の全体を示す。配線板搬送装置３４は、コンベヤ装置であり、配線板搬送方向（左右方向）に延びて互いに平行に位置する４つのコンベヤレール（以下、単に「レール」と略す）２５０〜２５６を有する。最前方（部品供給装置２４に最も近い側）に位置するレール２５０は、その後方に位置するレール２５２と対になって互いに向き合っており、また、さらに後方に位置するレール２５４とその後方に位置するレール２５６とが対になって互いに向き合っている。本配線板搬送装置３４は、フロントコンベヤ部２６０およびリアコンベヤ部２６２の２つコンベヤ部を有し、レール２５０およびレール２５２によってフロントコンベヤ部２６０が構成され、レール２５４およびレール２５６によってリアコンベヤ部２６２が構成される。つまり、レール２５０，レール２５２の各々がフロントコンベヤ部２６０のそれぞれ基準レール，従属レールとして機能し、レール２５４，レール２５６の各々がリアコンベヤ部２６２のそれぞれ基準レール、従属レールとして機能する。
レール２５０は、ベース２６４の前方（Ｙ軸方向における部品供給装置２４側）に固定して設けられた固定レールであり、レール２５２，２５４，２５６は、ベース２６４に配設された２本のガイド２６６に沿って前後方向に移動可能に設けられた可動レールである。装置の右側には、３本の可動のレール２５２，２５４，２５６の各々に設けられたナットに噛合する、３本のボールねじ２６８が配設され、また装置後方には、それらボールねじ２６８の各々の駆動源となる３つの電動モータ（ステッピングモータ）であるレール位置変更モータ２７０が配設され（１つは隠れている）、それら３つのレール位置変更モータ２７０を独立して駆動させることにより、３本の可動のレール２５２，２５４，２５６は独立して前後方向（Ｙ軸方向）に移動させられる。これにより、フロントコンベヤ部２６０およびリアコンベヤ部２６２のコンベヤ幅が任意に変更可能とされている。各レール２５０〜２５６の上部の中央部には基準マーク２７２が設けられており、装着ヘッド４０とともにヘッド移動装置４４に設けられたマーク撮像装置１７８を用いて、各レールの装着モジュール１２における位置が撮像され、その画像の認識結果に基づいてコンベヤ幅が調整される。すなわち、本配線板搬送装置３４は、搬送する配線板の幅（配線板搬送方向に直角な方向の長さ）に応じた幅に対応してコンベヤ部２６０，２６２の幅を変更する基板幅対応幅変更装置を備えており、その基板幅対応幅変更装置は、可動のレール２５２，２５４，２５６，レール位置変更モータ２７０等を含んで構成されているのである。
配線板搬送装置３４は、幅の狭い配線板３０を搬送する場合、フロントコンベヤ部２６０とリアコンベヤ部２６２との両方を使用することができる。すなわち２ラインの搬送装置として使用されるのである。その場合、リアコンベヤ部２６２の基準レールであるレール２５４の位置を設定された位置に固定して、２つのコンベヤ部２６０，２６２のそれぞれのコンベヤ幅を調整する。これに対して、幅の広い配線板３０を搬送する場合は、フロントコンベヤ部２６０とリアコンベヤ部２６２との一方のみを用い、１ラインの搬送装置として使用することができる。その場合、レール２５４を装置後方あるいは前方（Ｙ軸方向）に移動させ、使用する一方のコンベヤ幅を調整する。
レール２５０〜２５６の構造を、レール２５２を例にとって説明する。図１０に、レール２５２を示す。図１０（ａ）は正面から見た図であり、図１０（ｂ）は、Ａ−Ａでの断面図である。レール２５２は、２つのブラケット２８０と、２つのブラケット２８０の間に渡されたレール本体板２８２と、レール本体板２８２の上部に設けられたガイド部材２８４とを含んで構成されている。ブラケット２８０の一方には、駆動プーリ２８６が配設されている。配線板搬送装置３４のＸ軸方向における一方の側（左側）には前後（Ｙ軸方向）に延びるスプライン軸２８８（図９参照）が配設されており、図１０では省略しているが、駆動プーリ２８６はスプライン軸２８８とスプライン嵌合しており、レール２５２が前後方向においてどの位置に位置する場合であっても、スプライン軸２８８の回転が駆動プーリ２８６に伝達可能とされている。さらに、ブラケット２８０およびレール本体板２８２には、複数の従動プーリ２９０が回転可能に配設され、これら駆動プーリ２８６および従動プーリ２９０に、コンベヤベルト２９２が、図１０に示すような状態に巻き掛けられている。スプライン軸２８８は、装置後方に配設された電動モータ（エンコーダ付サーボモータ）である配線板移送モータ（図９参照）２９４に連結されており、配線板移送モータ２９４を駆動させることで、コンベヤベルト２９２が周回する。他のレール２５０，２５４，２５６も同様の構造となっているため、それらについての説明は省略する。
配線板３０は、コンベヤベルト２９２の上方において水平に張られた部分に支持され、ガイド部材２８４に前後方向の位置を規制されながら、コンベヤベルト２９２の周回によって左右方向である配線板搬送方向（Ｘ軸方向）に搬送される。なお、４つのレール２５０〜２５６に設けられたコンベヤベルト２９２は、一斉に周回するため、フロントコンベヤ部２６０の搬送動作とリアコンベヤ部２６２の搬送動作とは、独立して制御できない構造となっている。
配線板搬送装置３４は、配線板３０を部品装着作業のために設定された位置に固定して保持する配線板保持装置３２としての機能をも果たす。配線板搬送装置３４は、２つの支持板３００を備える。支持板３００の上面には、支持部材たるバックアップピン３０２を備えた複数のバックアップ器具３０４が任意の位置に取り付け可能な構造となっている。コンベヤベルト２９２に支持されて搬送されてきた配線板３０は、コンベヤベルト２９２の周回を停止することにより、配線板の種類および部品装着作業の形態等に応じて設定された位置に停止させられる。その状態において、支持板３００を、支持板昇降装置３０８（図１４参照）によって所定距離だけ上昇させる（図１０（ａ）の２点鎖線参照）。そうすれば、バックアップピン３０２の先端が配線板３０の裏面に当接してその配線板３０が持ち上げられ、コンベヤベルト２９２による支持が解かれるとともに、配線板３０の端部の表面がガイド部材２８４の係止部３１０に適切な力で係止される。つまり、その状態において、配線板３０は、部品装着作業のために設定された位置に固定して保持されるのである。支持板昇降装置３０８は、図１４に示すように、駆動源の一種である流体圧シリンダとしての昇降用エアシリンダ３１２と、支持板３００の昇降を案内する案内装置を構成する一対のガイドロッド３１４およびガイド筒３１６とを備えている。昇降用エアシリンダ３１２およびガイド筒３１６はベース２６４に固定され、昇降用エアシリンダ３１２の上方に延び出すピストンロッド３１８の先端部が、支持板３００のバックアップピン３０２が設けられた表面側とは反対側の裏面に固定され、一対のガイドロッド３１４の上端部が裏面に固定されている。
なお、コンベヤベルト２９２の周回の開始，停止は、当該配線板搬送装置３４、あるいは、それの上流側、下流側につながる搬送装置に設けられた配線板検知器（基板検知器の一種）としての光電センサ３２０（図９，図１０では省略、図１７参照）の検知信号に基づいて制御される。また、先に述べたように、本配線板搬送装置３４では、フロントコンベヤ部２６０の搬送動作とリアコンベヤ部２６２の搬送動作とは、独立して制御できない構造となっているが、フロントコンベヤ部２６０とリアコンベヤ部２６２の一方において上記配線板３０を保持した状態となっている場合に、他方による搬送動作を行うようにすれば、２つのコンベヤ部を使用した効率のよい２ラインでの作業を実行することができる。
装着に使用される吸着ノズル１５８は、ノズル収容装置たるノズルストッカ３３０に収容されて装着モジュール１２等に取り付けられる。前述のように、装着ヘッド４０の種類に応じて装着する部品２５の種類が異なり、装着に用いられる吸着ノズル１５８の種類，数も異なり、装着ヘッド４０の種類，装着ヘッド４０が装着する部品２５の種類等に応じた種類，数の吸着ノズル１５８を収容するノズルストッカ３３０が複数種類用意され、装着モジュール１２に選択的に取り付けられて装着ヘッド４０との間で吸着ノズル１５８の交換を行う。そのため、装着モジュール１２にそれぞれ取付部３３４が設けられている。これらノズルストッカ３３０および取付部３３４は、本実施形態においては、特開平１１−２２０２９４号公報に記載のノズル収容装置および収容装置取付部と同様に構成されており、簡単に説明する。
ノズルストッカ３３０は、図１１ないし図１３に示すように、ノズル保持部材３４０を備えている。ノズル保持部材３４０には、複数のノズル保持穴３４２が設けられ、吸着ノズル１５８が１個ずつ収容される。ノズル保持穴３４２は、吸着ノズル１５８の背景形成部２２０を収容し得る大径穴部と吸着管２０２を収容し得る小径穴部とを有する段付穴であり、それら大径穴部と小径穴部との間に形成される肩面３３７には、位置決め部としての位置決めピン３３８（図１３には代表的に２つのみ図示）が立設されている。位置決めピン３３８の突出長さは、大径穴部の深さよりやや小さくされている。吸着ノズル１５８のノズル保持穴３４２への収容時に、係合凹部２２８と位置決めピン３３８とが係合し（図８参照）、吸着ノズル１５８の相対回転が防止されることにより、吸着ノズル１５８がノズルストッカ３３０内で予め定められた一定の位相で収容されることになる。
ノズル保持部材３４０には離脱防止部材３４４が移動可能に設けられている。離脱防止部材３４４は板状を成し、ノズル保持穴３４２に対応する複数の開口３４６が設けられており、離脱防止部材移動装置３４８によって板面に平行な方向に移動させられることにより、ノズル保持穴３４２の開口を覆って吸着ノズル１５８のノズル保持穴３４２からの離脱を防止する離脱防止位置と、ノズル保持穴３４２の開口を解放して吸着ノズル１５８のノズル保持部材３４０からの取出しを許容する解放位置とに移動させられる。
取付部３３４は、図１２に示すように、フレーム部１４に設けられている。取付部３３４は、ノズル保持部材３４０を保持する保持部材保持装置３５０を備え、保持部材保持装置３５０は保持部材受台３５２を備えている。保持部材受台３５２には、ノズル保持部材３４０を位置決めする位置決め装置３５４および固定する固定装置としての留め具３５６が設けられるとともに、昇降装置３５８によって昇降させられるようにされている。位置決め装置３５４は、保持部材受台３５２にその保持部材受台３５２の一辺に平行な方向に互いに隔たって固定された２本の頭付きピン３６０と、それらに対応するノズル保持部材３４０の２つの係合切欠３６２とにより構成されており、頭付きピン３６０の各々に各係合切欠３６２が係合させられることにより、ノズル保持部材３４０が保持部材受台３５２に対して位置決めされる。その状態で、周知の留め具３５６がオペレータにより手動操作されることによって、ノズル保持部材３４０が保持部材受台３５２に対して固定される。
装着ヘッド４０はノズル保持部材３４０上へ移動させられ、ノズルホルダ１６０の昇降および保持部材受台３５２の昇降等に基づいて、ノズルホルダ１６０がノズル保持部材３４０に保持された吸着ノズル１５８を保持し、あるいはノズルホルダ１６０が保持した吸着ノズル１５８をノズル保持部材３４０に戻す。
ノズルストッカ３３０は収容装置保持装置である保持部材保持装置３５０に選択的に取り付けられる。取付け時にはノズル保持部材３４０が保持部材受台３５２上に位置決め装置３５４により位置決めされて載置されるとともに、留め具３５６によって保持部材受台３５２に固定される。取外し時には留め具３５６による固定が解除され、ノズル保持部材３４０が保持部材受台３５２から外され、ノズルストッカ３３０が取付部３３４から取り外される。離脱防止部材３４４は、ノズルストッカ３３０の搬送時に吸着ノズル１５８のノズル保持部材３４０からの脱落を防止する役割も果たす。
ノズルストッカ３３０は、収容される吸着ノズル１５８の種類，数等に応じてノズル保持部材３４０のノズル収容数，寸法等が異なる複数種類のものがあり、取付部３３４に選択的に取り付けられる。取付部３３４は、装着モジュール１２等、各種装着モジュールのそれぞれに少なくとも一つ設けられる。複数設ける場合、それら取付部３３４は、同じものでもよく、例えば、大きさが異なるものとし、ノズルストッカ３３０の種類の大幅な変更に対応し得るようにしてもよい。
ノズル保持部材３４０には装着ヘッド４０の種類（装着ヘッド４０により部品２５を装着される配線板３０の種類）に応じた種類，数の吸着ノズル１５８が収容される。そして、配線板３０の種類が変わる等して装着ヘッド４０に保持される吸着ノズル１５８を交換する必要が生じた場合、本実施形態では、装着ヘッド４０に保持された吸着ノズル１５８の種類等とは異なる種類の吸着ノズル１５８が収容されたノズル搬送板４００とノズルストッカ３３０との間で吸着ノズル１５８の交換が行われる。本実施形態においては、装着ヘッド４０によって吸着ノズル１５８の交換が行われる。
ノズル搬送板４００は、図１４ないし図１６に示すように、複数種類の吸着ノズル１５８を１個ずつ保持する複数のノズル保持穴４０４が設けられたノズル保持部材４０６と、ノズル保持部材４０６を保持する保持部材保持装置４０８とを備えている。保持部材保持装置４０８は、ノズル保持部材４０６を支持する板状の支持台４１０を備えている。支持台４１０のレール２５０，２５２，２５４，２５６に対応する両側部には、配線板３０と同様に、コンベヤベルト２９２の上方において水平に張られた部分に支持される一対の被支持部４１２が設けられている。ノズル搬送板４００は、支持台４１０において配線板搬送装置３４に支持されて搬送されるとともに、配線板保持装置３２により保持されるようになっている。支持台４１０には、ノズル保持部材４０６を位置決めする位置決め装置４１４、および固定する固定装置としての留め具４１６が設けられている。位置決め装置４１４および留め具４１６は前記位置決め装置３５４および留め具３５６と同様に構成されている。支持台４１０のノズル保持部材４０６を支持する支持面である表面４１７には、複数の基準マーク４１８が設けられている。図示の例では支持台４１０の一対角線上において互いに隔たった２箇所にそれぞれ基準マーク４１８が設けられている。
ノズル搬送板４００は、前述のノズルストッカ３３０と基本的に同様の構成および機能を有するものである。ノズル搬送板４００のノズル保持部材４０６には、離脱防止部材３４４と同様の構成を有する離脱防止部材４２０が移動可能に設けられている。離脱防止部材４２０は板状を成し、ノズル保持部材４０６のノズル保持穴４０４に対応する複数の開口４２２が設けられており、離脱防止部材移動装置４２４によって板面に平行な方向に移動させられることにより、ノズル保持穴４０４の開口を覆って吸着ノズル１５８のノズル保持穴４０４からの離脱を防止する離脱防止位置と、ノズル保持穴４０４の開口を解放して吸着ノズル１５８のノズル保持部材４０６からの取出しを許容する解放位置とに移動させられる。なお、ノズル保持部材４０６のノズル保持穴４０４は、ノズル保持穴３４２と同様、吸着ノズル１５８の背景形成部２２０を収容し得る大径穴部と吸着ノズル１５８のノズル部を収容し得る小径穴部とを有する段付穴であり、それら大径穴部と小径穴部との間に形成される肩面４２７には、位置決め部としての位置決めピン４２８（図１５には代表的に２つのみ図示）が立設されている。吸着ノズル１５８のノズル保持穴４０４への収容時に、係合凹部２２８と位置決めピン４２８とが係合し、吸着ノズル１５８の相対回転が防止されることにより、吸着ノズル１５８がノズル搬送板４００内で予め定められた位相で収容されることになる。
離脱防止部材移動装置４２４は、駆動源たる流体圧シリンダの一種であるエアシリンダ４３０を含むものである。エアシリンダ４３０は、支持板３００に固定されている。エアシリンダ４３０のピストンロッド４３２の先端部には、係合部材４３４が取り付けられる一方、離脱防止部材４２０には下方に延び出す係合部４３６が設けられている。係合部材４３４は、概して有底の中空円筒部材であり、ピストンロッド４３２の先端部に摺動可能に嵌合されている。係合部材４３４のピストンロッド４３２に対する相対移動可能範囲は、ピストンロッド４３２に固定のピン４３８と係合部材４３４に形成された長穴４５２とを含む相対移動範囲規定装置４４２により規定されている。また、ピストンロッド４３２と係合部材４３４との間には弾性部材としての圧縮コイルスプリング４４４が配設され、係合部材４３４をピストンロッド４３２から離脱する方向に付勢している。
ノズル搬送板４００が配線板搬送装置３４により搬送される間は、配線板保持装置３２の一部を構成する支持板３００が支持板昇降装置３０８により下降端位置（退避位置）に保たれており、離脱防止部材移動装置４２４やバックアップピン３０２等と、離脱防止部材４２０の係合部４３６や留め具４１６等との干渉が回避されている。ノズル搬送板４００が装着モジュール１２内の所定の位置に停止させられた後、支持板３００が支持板昇降装置３０８により上昇端位置へ上昇させられることにより、離脱防止部材移動装置４２４の係合部材４３４が離脱防止部材４２０の係合部４３６と小距離を隔てて対向する状態となる。
その状態で、エアシリンダ４３０のピストンロッド４３２が伸長させられて係合部材４３４が係合部４３６に係合させられ、離脱防止部材４２０が付勢装置の一種であるばね部材としての引張コイルスプリング４５０の付勢力に抗してノズル保持部材４０６に対して前記解放位置に移動させられる。その後もピストンロッド４３２はさらに小距離伸長させられるが、この余分な伸長は、係合部材４３６の圧縮コイルスプリング４４４の付勢力に抗した後退により吸収される。一方、ピストンロッド４３２が収縮させられれば、離脱防止部材４２０がノズル保持部材４０６に対して前記離脱防止位置に移動させられる。離脱防止部材４２０の離脱防止位置と解放位置との各移動範囲は、離脱防止部材４２０に設けられた長穴４５２と、ノズル保持部材４０６に設けられたピン４５４との係合によって規定される。これら長穴４５２およびピン４５４は、上述のように移動範囲規定装置として機能するとともに、離脱防止部材４２０のノズル保持部材４０６に対する相対移動を案内する案内装置としても機能し、また、離脱防止部材４２０のノズル保持部材４０６の板面に平行な方向の回転を阻止する回転阻止装置としても機能する。離脱防止部材４２０は、ノズル搬送板４００の搬送時に吸着ノズル１５８のノズル保持部材４０６からの脱落を防止する役割も果たす。
ノズル搬送板４００は、収容される吸着ノズル１５８の種類，数等に応じてノズル保持部材４０６のノズル収容数，寸法等が異なる複数種類のものがある。支持台４１０は、ノズル搬送板４００の種類の大幅な変更に対応し得る大きさとされている。
ノズルストッカ３３０の吸着ノズル１５８とノズル搬送板４００の吸着ノズル１５８とを交換する際には、装着ヘッド４０がノズル搬送板４００のノズル保持部材４０６上へ移動させられ、ノズルホルダ１６０の昇降および支持板３００の昇降等に基づいて、ノズルホルダ１６０が保持した吸着ノズル１５８をノズル保持部材４０６上に戻し、あるいはノズル保持部材４０６に保持された吸着ノズル１５８を保持する。
図１７に、本発明に関係の深い部分を中心とした装着モジュール１２の制御ブロック図を示す。基本的態様の装着システムでは、複数の装着モジュール１２を有しており、それらのそれぞれが自身に装着装置制御装置５００を備える。図１７は、複数のうちの１つの装着モジュール１２およびその装着モジュール１２が備える装着装置制御装置５００を中心したブロック図である。装着装置制御装置５００は、コンピュータ５１０を主体とする制御装置であり、コンピュータ５１０は、ＣＰＵ５１２と、ＲＯＭ５１４と、ＲＡＭ５１６と、入出力インターフェース５１８と、それらを互いに接続するバス５２０を有している。入出力インターフェース５１８には、装着装置制御装置５００が備えるそれぞれの駆動回路５２２を介して、部品供給装置２４の各テープフィーダ２６、配線板搬送装置３４の３つのレール位置変更モータ２７０，配線板移送モータ２９４，支持板昇降装置３０８、装着ヘッド４０の正負圧選択供給装置１６２，保持体回転モータ１６６，ホルダ昇降モータ１７０，ホルダ自転モータ１７４、ヘッド移動装置４４のＹ軸モータ９０，Ｘ１軸モータ１２０，Ｘ２軸モータ１４０が、それぞれ接続されている。また、部品撮像装置５０およびマーク撮像装置１７８が、それらによって得られた撮像データから種々の認識結果を得るまでのデータ処理を行う画像処理ユニット５２８を介して接続されている。さらに、入出力インターフェース５１８には、配線板搬送装置３４に備えられた光電センサ３２０が接続されている。
複数の装着モジュール１２は、各々の動作と関連して作動する。また、本基本的態様のシステムは、システムベース１０および装着モジュール１２とは別体をなしてシステム全体を統括制御するシステム制御装置５３０（図１、図２等では省略）を備えている。そのため、入出力インターフェース５１８には、他の装着モジュール１２およびシステム制御装置５３０が、通信ケーブル５３２等の通信装置を介して接続されている。なお、システム制御装置５３０は、本システムが他の対基板作業システムと連結してさらに大きなシステムを構成する等の場合においては、他の対基板作業システムのシステム制御装置と兼用される。さらに、装着モジュール１２はモジュール化されており、他の別のシステム内に配置されることがある。その場合において、本装着装置制御装置５００は、その別のシステムにおける他の対基板作業装置が備える制御装置、その別のシステムのシステム制御装置とも接続可能とされている。
ＲＯＭ５１４には、装着モジュール１２の基本動作プログラム等が記憶されており、また、ＲＡＭ５１６には、作業形態に応じた動作制御，他の対基板作業装置との協調動作，協働動作制御等に関する動作プログラム、配線板の保持位置ずれ，部品２５の吸着保持位置のずれ等に応じた装着位置補正プログラム等のアプリケーションプログラム、部品装着作業が行われる配線板に応じて設定されている装着順序データ，装着位置データ、装着位置に装着される部品２５のデータ，装着される部品２５に関する部品固有データ、どの部品２５がどのテープフィーダ２６から供給されるかといった部品供給装置関連データ等の各種データ等が記憶されている。これらのデータ等は、システム制御装置５３０のコンピュータであるシステム制御コンピュータ５４０においても記憶されている。
以上のように構成されたシステムにおいて、最初の装着作業が開始される前に種々の準備作業が行われる。その代表的なものが、各装着モジュール１２における装着ヘッド４０，部品供給装置２４，ノズルストッカ３３０等の装着（搭載）である。この段階では、吸着ノズル１５８が１つも収容されていない空のノズルストッカ３３０が装着されるようにすることも可能であるが、ここでは、各ノズルストッカ３３０には、最初の配線板３０への部品２５の装着に必要な吸着ノズル１５８が収容されているものとする。したがって、ノズルストッカ３３０の装着後、各装着モジュール１２において、各ノズルストッカ３３０に保持された各吸着ノズル１５８の二次元コード２２６がマーク撮像装置１７８により読み取られる。マーク撮像装置１７８は、吸着ノズル１５８の二次元コード２２６を認識する認識装置としても機能するのである。前述のように、各吸着ノズル１５８は、ノズルストッカ３３０に一定の位相で保持されているため、マーク撮像装置１７８は、予め定められた位置、すなわち、吸着ノズル１５８の背景形成部２２０における二次元コード２２６に対応する部分に対向する位置まで移動させられ、各吸着ノズル１５８の二次元コード２２６を撮像する。撮像された二次元コード２２６の画像データに基づいて、画像処理ユニット５２８において画像処理が行われ、各吸着ノズル１５８の種類が識別される。それら吸着ノズル１５８の種類とノズルストッカ３３０における位置とが対応付けられた収容データが装着装置制御装置５００のノズルメモリに記憶されるとともに、システム制御コンピュータ５４０に上記収容データが送信され、記憶される。ここでは、ノズルストッカ３３０には、１つの配線板３０に部品２５を装着するのに必要な種類の吸着ノズル１５８のみが、２セットずつ（１種類の吸着ノズル１５８が同時に装着ヘッド４０に保持される場合にはその保持される数の２倍の吸着ノズル１５８）保持されるものとする。これは、使用中の吸着ノズル１５８が摩耗や破損等により使用不能となった場合の交換用とするためである。ただし、予備の吸着ノズル１５８が必要な吸着ノズル１５８の数の２倍保持されることは不可欠ではなく、予備の吸着ノズル１５８は１種類に１個ずつとされるようにしてもよく、予備の吸着ノズル１５８自体を省略することも可能である。
ノズルストッカ３３０における吸着ノズル１５８の種類と配置とを対応付けた収容データは、作業者等により予め作成されたものをシステム制御コンピュータ５４０に記憶させてもよい。それと共に、上述のようにしてノズルストッカ３３０の各装着モジュール１２への設置後に吸着ノズル１５８の収容データを確認する工程と、吸着ノズル１５８の配置に変更があった場合に収容データを変更する工程とを行ってもよい。ノズルストッカ３３０の設置後に、作業者が吸着ノズル１５８の配置を変更する等して吸着ノズル１５８の配置が変わってしまう可能性もあるため、上記確認工程およびデータ変更工程を実施すれば、収容データを常に正確なものとすることができる。
ノズルストッカ３３０が各装着モジュール１２に設置された後、装着ヘッド４０がノズルストッカ３３０の上方まで移動させられ、各ノズルホルダ１６０の昇降および保持部材受台３５２の昇降等によって、今回の配線板３０の装着に必要な吸着ノズル１５８が順次ノズルホルダ１６０に保持される。
次に、予め定められた作業としての部品装着作業について説明する。１つの装着モジュール１２による部品装着作業が、その装着モジュール１２の装置領域内に収まる大きさの配線板３０に対する作業である場合を例にとって簡単に説明する。上流側から搬送されてきた配線板３０は、配線板搬送装置３４によって、装置領域内の設定された作業位置に停止させられる。停止させられた配線板３０は、その位置において、支持板昇降装置３０８が上昇させられることにより、配線板保持装置２４によって固定保持される。次いで、ヘッド移動装置４４によって、マーク撮像装置１７８が、配線板３０に付された基準マークの上方に移動させられ、基準マークを撮像する。その撮像データから、保持された配線板３０の保持位置のずれが検出される。
次に、装着ヘッド４０が部品供給装置２４の上方に移動させられ、設定された取出順序に従って、部品２５が吸着ノズル１５８に吸着保持される。詳しくは、昇降ステーションに位置するノズル付ホルダ１６１が、保持対象とされた部品２５を供給するテープフィーダ２６の部品取出部の上方に位置させられて、その位置でそのノズル付ホルダ１６１が下降させられ、先端に保持された吸着ノズル１５８に負圧が供給されて、その部品２５を吸着保持する。そしてノズル付ホルダ１６１が間欠回転させられ、次のノズル付ホルダ１６１に関する同様の部品取出動作が行われる。このようにして、装着ヘッド４０が備えるノズル付ホルダ１６１について、順次、部品取出動作（多くの場合は８回）が行われる。
次に、部品２５を保持した装着ヘッド４０は、部品撮像装置５０の上方に移動させられる。その位置において、部品撮像装置５０は、保持された部品２５を一視野内に収めて撮像する。得られた撮像データにより、それぞれの部品２５の保持位置のずれが検出される。装着ヘッド４０は、配線板３０の上方に移動させられるのであるが、その移動の途中で、ノズル付ホルダ１６１がホルダ自転装置１７６によって自転させられ、それが保持する部品２５に設定された装着方位，検出された配線板保持位置ずれ量，部品２５の保持位置ずれ量に基づいて、適正な回転位置まで自転させられる。最初に装着される部品２５を保持するノズル付ホルダ１６１が昇降ステーションに位置するまでホルダ保持体１６４ないしノズル付ホルダ１６１の間欠回転を繰り返し、その間欠回転の間に、部品２５を装着するノズル付ホルダ１６１が自転させられる。
続いて、装着ヘッド４０は、配線板３０の上方まで移動させられ、設定された装着順序に従って、配線板３０の表面に、保持された部品２５が装着される。詳しくは、まず、ホルダ昇降ステーションに位置するノズル付ホルダ１６１が適正な装着位置の上方に位置させられる。このとき、検出された配線板保持位置ずれ量，部品２５の保持位置ずれ量に基づいて、装着ヘッド４０の移動位置が適正化される。その位置において、ノズル付ホルダ１６１が所定距離下降させられ、吸着ノズル１５８に正圧が供給されて、保持された部品２５が配線板３０の表面に装着される。続いてノズル付ホルダ１６１が間欠回転させられ、次のノズル付ホルダ１６１に関する同様の部品装着動作が行われる。このようにして、部品２５を保持するノズル付ホルダ１６１について、順次、部品装着動作が行われる。
予定された全ての部品２５の装着が終了するまで、装着ヘッド４０が部品供給装置２４と配線板３０との間を往復させられて、部品取出動作、部品装着動作が繰り返し行われる。全ての部品２５の装着が終了した後、配線板搬送装置３４の支持板昇降装置３０８が下降させられ、配線板３０の固定保持が解除される。その配線板３０は、配線板搬送装置３４によって、下流側へ移送される。このようにして、その配線板３０に予定された部品装着作業が終了する。なお、本システムにおいては、隣接する２つの装着モジュール１２の両方に跨がる大きさの配線板３０に対しても、部品装着作業を行うことができる。
配線板３０の種類が変われば、段取替えが行われる。段取替え時には、例えば、部品供給装置２４におけるフィーダ２６の交換の他、必要があれば、装着ヘッド４０およびノズルストッカ３３０の交換やレール２５０，２５２，２５４，２５６の搬送幅の調節が行われる。ただし、いずれかの装着モジュール１２において、吸着ノズル１５８の種類を変更する必要がある場合には、まず吸着ノズル１５８の変更が行われ、その後、搬送幅の変更が行われる。これは、ノズル搬送板４００の幅が比較的広い一種類とされているためである。
上記変更に必要な吸着ノズル１５８が配線板搬送装置３４によって各装着モジュール１２へ供給される。まず、次回の装着作業のために補給する必要のある吸着ノズル１５８が作業者によってノズル搬送板４００に搭載される。この「補給する必要のある吸着ノズル１５８」は図１９のフローチャートで表される要補給ノズル決定プログラムの実行により決定される。なお、複数の装着モジュール１２のいずれも電子回路部品装着システム全体を制御するホストコンピュータの機能を果たし得るように構成し、その機能の一つとして上記要補給ノズル決定プログラムを実行させることも可能であるが、本実施形態においては、システム制御コンピュータ５４０において実行される。また、吸着ノズル１５８の変更は上流側の装着モジュール１２から順次行われるようにされており、上記要補給ノズル決定プログラムもそのことを前提として作成されている。
まず、ステップＳ１（以下、Ｓ１と略記する。他のステップについても同様とする）において整数ｎが１に設定される。続いて、Ｓ２において上流側からｎ番目の装着モジュール１２に不足ノズルが有るか否か、すなわち、次の配線板３０への部品供給のために必要であるにもかかわらず、ノズルストッカ３３０および装着ヘッド４０にない吸着ノズル１５８が有るか否かが判定される。判定の結果がＮＯであればＳ３以下がスキップされるが、ＹＥＳであればＳ３において、ノズル搬送板４００にその不足ノズルが不要ノズル１５８として収容されているか否かが判定される。本実施形態では、当初はノズル搬送板４００にはいかなる吸着ノズル１５８も収容されておらず、空の状態にあると想定されている（ノズルメモリにはいかなる吸着ノズル１５８も記憶されていない）ため、判定の結果はＮＯとなり、Ｓ４において、上記不足ノズルがノズルメモリに要補給ノズル１５８として記憶される。次に、Ｓ５において、ｎ番目の装着モジュール１２に不要ノズル１５８、すなわち、次の配線板３０への部品供給のためには不必要な吸着ノズル１５８が有るか否かが判定される。判定の結果がＹＥＳであれば、その不必要な吸着ノズル１５８がノズルメモリに不要ノズル１５８として記憶される。その後、Ｓ７において整数ｎが１増加させられる。それに対して、Ｓ２およびＳ５の判定結果がＮＯの場合には、Ｓ７が直接実行される。
また、整数ｎが２以上の状態でＳ３が実行される場合、すなわち、上流側から２番目以降の装着モジュール１２について不足ノズルであるとされた吸着ノズル１５８が、ノズル搬送板４００に不要ノズル１５８として有るか否かが判定される場合には、不要ノズル１５８が有ってそれがノズルメモリに記憶されていることがある。そのため、Ｓ２において不足ノズルとされた吸着ノズル１５８がその不要ノズル１５８と比較され、同じであればＳ３の判定結果がＹＥＳとなって、Ｓ４の代わりにＳ９が実行され、不要ノズル１５８がノズルメモリから削除される。つまり、ある装着モジュール１２に不足ノズルが有っても、その不足ノズルが上流側の装着モジュール１２において不要ノズル１５８となっていれば、その不要ノズル１５８を不足ノズルとして装着できるため、その不要ノズル１５８はもはや不要ノズル１５８ではなく、ノズルメモリから削除されるのである。
前記Ｓ７の実行後、Ｓ８において整数ｎが設定数Ｎ以上であるか否かが判定され、判定の結果がＮＯであれば、再びＳ２以下が実行されるが、判定の結果がＹＥＳであれば、本プログラムの実行が終了する。設定数Ｎは本電子回路部品装着システムの装着モジュール１２の台数と同じに設定されており、Ｓ８の判定結果がＹＥＳになるということは、全ての装着モジュール１２について要補給ノズル１５８の決定が行われたことを意味し、Ｓ８の判定がＹＥＳとなった際のノズルメモリに要補給ノズル１５８として記憶されている吸着ノズル１５８が、次の配線板３０への部品供給のために補給が必要な吸着ノズル１５８であることになるのである。また、ノズルメモリに不要ノズル１５８として記憶されている吸着ノズル１５８はシステム全体として取り外されるべき吸着ノズル１５８であることになる。
以上のようにして決定された要補給ノズル１５８と不要ノズル１５８とのデータに基づいて、モニタ等表示装置への表示が行われる。すなわち、要補給ノズル１５８の種類と各々の数とが、ノズル搬送板４００に保持させられるべき吸着ノズル１５８として表示され、不要ノズル１５８が電子回路部品装着システム全体から取り外されてノズル搬送板４００に収容されるべき吸着ノズル１５８として表示されるのである。作業者は、この表示に基づいて、システム外部において、要補給ノズル１５８として表示された吸着ノズル１５８をノズル搬送板４００に保持させる。これら吸着ノズル１５８はどの位置に保持させられてもよい。さらに、作業者は、不要ノズル１５８をシステム内においてノズル搬送板４００に収容させるべき空のノズル保持穴４０４が存在するか否かも判断する。
なお、本発明とは直接関係がないため詳細な説明は省略するが、配線板３０への部品供給中に吸着ノズル１５８のいずれかが使用に適さない不良ノズル１５８となったか否かが判定されるようになっており、不良ノズル１５８になったと判定されれば、その吸着ノズル１５８はノズルストッカ３３０に準備されている予備の吸着ノズル１５８と交換される。それとともに、不良ノズル１５８の発生とそれのノズルストッカ３３０上における位置の情報がシステム制御コンピュータ５４０に記憶される。そして、上記要補給ノズル決定プログラムとは別の図示しないプログラムの実行によって、不良ノズル１５８が次の配線板３０への部品供給に必要なものであれば、その不要ノズルと交換すべき正常な吸着ノズル１５８をノズル搬送板４００に保持させるべきことが表示装置に表示され、また、次の配線板３０への部品供給に不要なものであれば、ノズル搬送板４００に収容されて搬出される不良ノズル１５８を排除すべきことを作業者に指示する表示が表示装置に行われる。作業者はこれらの指示に従って必要な作業を行う。
上記のようにして、全ての要補給ノズル１５８を保持させ、全ての不要ノズル１５８を収容するに足るノズル保持穴４０４が存在することを確認したノズル搬送板４００を配線板搬送装置３４のフロントコンベヤ部２６０とリアコンベヤ部２６２との一方（本実施形態の場合フロントコンベヤ部２６０）に載置した後、作業者がノズル変更の開始を指示する手動操作部材を操作すれば、ノズル搬送板４００が搬送され、最上流のモジュール１２において配線板保持装置３２によって位置決め保持される。続いて、マーク撮像装置１７８がノズル搬送板４００の上方に移動させられ、ノズル搬送板４００に設けられた基準マーク４１８が撮像され、その撮像データから、保持されたノズル搬送板４００の保持位置のずれが検出される。そして、そのノズル搬送板４００に保持された各吸着ノズル１５８の二次元コード２２６が撮像される。前記ノズルストッカ３３０に保持された吸着ノズル１５８の二次元コード２２６の撮像の場合と同様、ノズル搬送板４００において、複数の吸着ノズル１５８は全て一定の位相で保持されており、マーク撮像装置１７８は、二次元コード２２６が配設された部分に対向する設定位置まで移動させられ、それぞれ二次元コード２２６を撮像する。得られた二次元コード２２６から各吸着ノズル１５８の種類が特定され、また、マーク撮像装置１７８のＸＹ方向の移動量に基づいて各吸着ノズル１５８のノズル搬送板４００上での保持位置（配置）が特定される。これら吸着ノズル１５８の種類および配置を含む収容データが、モジュール１２の装着装置制御装置５００のＲＡＭ５１６に記憶されるとともに、システム制御コンピュータ５４０に送られ、記憶される。
システム制御コンピュータ５４０において、ノズル変更作業開始前（前の配線板３０に対する部品装着作業の終了時）における装着モジュール１２のノズルストッカ３３０および装着ヘッド４０に保持されている吸着ノズル１５８の種類および配置のデータ（「モジュール１２のデータ」と略称する）と、上述のようにして記憶されるノズル搬送板４００の吸着ノズル１５８の種類および配置のデータとが比較され、モジュール１２のデータのうち、次回の装着作業に必要な吸着ノズル１５８と不要なものとが判別される。上記判別工程後、不要ノズル１５８はノズル搬送板４００に戻される。不要ノズル１５８が装着ヘッド４０に保持されている場合には、装着ヘッド４０がノズル搬送板４００の上方に移動させられ、ノズル搬送板４００の空いているノズル保持穴４０４に収容される。不要ノズル１５８がノズルストッカ３３０に保持されている場合には、装着ヘッド４０はまずノズルストッカ３３０まで移動させられ、装着ヘッド４０に保持されている吸着ノズル１５８のうちの少なくとも１つをノズルストッカ３３０の対応する位置に戻した後、少なくとも１つの不要ノズル１５８をノズルホルダ１６０により保持する。その後、装着ヘッド４０がノズル搬送板４００上に移動させられ、不要ノズル１５８を前述と同様に空のノズル保持穴４０４に収容させる。なお、このとき、前述の検出されたノズル搬送板４００の保持位置ずれ量に基づいて、装着ヘッド４０の移動位置が適正化される。上記いずれの場合においても、戻された不要ノズル１５８の種類と、ノズル搬送板４００における戻されたノズル保持穴４０４の位置とが互いに対応付けられてシステム制御コンピュータ５４０に記憶される。また、要補給ノズル１５８が装着ヘッド４０によりノズル搬送板４００からノズルストッカ３３０へ補給され、あるいは装着ヘッド４０のノズルホルダ１６０に保持された状態とされる。そして、これらの事実もシステム制御コンピュータ５４０に記憶される。
なお、装着ヘッド４０のノズルホルダ１６０のうちの少なくとも１つをノズル交換，補給等のノズル変更作業に使用するノズルホルダ１６０とすることができる。例えば、装着ヘッド４０におけるノズルホルダ１６０の１つのみをノズル変更作業専用とし、その１つのみが不要ノズル１５８あるいは要補給ノズル１５８を保持するようにできるのである。あるいはまた、装着ヘッド４００のノズルホルダ１６０の全てをノズル変更作業に使用するノズルホルダ１６０とすることもできる。すなわち、全てのノズルホルダ１６０に保持されている吸着ノズル１５８をノズルストッカ３３０あるいはノズル搬送板４００に戻して空の状態とし、各ノズルホルダ１６０にノズル搬送板４００から順次必要な吸着ノズル１５８を取り出させ、ノズルストッカ３３０まで運ばるようにしてもよいのである。装着ヘッド４０の全てのノズルホルダ１６０をノズル変更作業に使用することは、ノズルホルダ１６０の一部のもののみの摩耗が増大することを回避する上で有効である。また、交換、補給を要する吸着ノズル１５８の数が多い場合には、ノズル変更作業を能率良く行う上で有効となることもある。
最上流側のモジュール１２においてノズル変更作業が終了すれば、ノズル搬送板４００が配線板保持装置３２による保持から解放され、配線板搬送装置３４によって下流側の装着モジュール１２に搬送され、同様にして配線板保持装置３２によって位置決め保持される。ノズル搬送板４００は、下流側の装着モジュール１２のうち、ノズル変更の必要なものの中で停止させられ、配線板保持装置３２に保持される。下流側の装着モジュール１２においても、上述と同様にしてノズル変更作業が行われる。ただし、ノズル搬送板４００に保持されている吸着ノズル１５８の種類および配置のデータは既に記憶されており、また、既に補給された要補給ノズル１５８および回収された不要ノズル１５８の種類および配置のデータも記憶されているため、これら記憶されたデータに基づいてノズル変更作業が行われればよく、再びマーク撮像装置１７８によって二次元コード２２６が撮像される必要はない。
このようにして全ての装着モジュール１２におけるノズル変更作業が行われ、他の段取替え作業が終了したならば、前述と同様にして配線板３０への部品２５の装着作業が行われる。
本実施形態においては、吸着ノズル１５８が構成要素の一例であり、ノズル搬送板４００は要素搬送板を構成し、ノズルストッカ３３０が要素ストッカを構成している。また、システム制御コンピュータ５４０のノズルメモリおよび装着装置制御装置５００のＲＡＭ５１６が構成要素記憶部を構成し、部品装着装置４６および上記構成要素記憶部が要素交換装置を構成している。配線板搬送装置３４は基板コンベヤの一形態である。ノズルホルダ１６０がヘッド側ノズル保持部を構成し、ノズルストッカ３３０のノズル保持部材３４０（のノズル保持穴３４２）がストッカ側ノズル保持部を構成し、ノズル搬送板４００のノズル保持部材４０６（のノズル保持穴４０４）が搬送板側ノズル保持部を構成している。二次元コード２２６が識別コードの記録部を構成し、マーク撮像装置１７８が上記記録部の識別コードを読み取る読取装置を構成している。装着ヘッド移動装置４４が相対移動装置を構成している。装着装置制御装置５００において、ノズル搬送板４００上の吸着ノズル１５８をノズルホルダ１６０に保持させるために装着ヘッド移動装置４４を制御する部分がノズル受取制御装置を構成している。さらに、装着装置制御装置５００において、ノズル搬送板４００とノズルストッカ３３０との間の吸着ノズル１５８の交換を行うために装着ヘッド移動装置４４を制御する部分がノズル交換制御装置を構成している。
本実施形態のように、複数の装着モジュール１２が互いに近接して配列される部品装着システムにおいては、各装着モジュール１２が小形化される傾向があり、装着モジュール１２内に広い作業空間を確保することが困難な場合が多い。従来、作業者によるノズル交換は、狭い作業スペースに入り込んで、次生産のノズル配置表を見ながら行われていた。また、装着モジュール１２が多く並べば並ぶほど、段取替え作業に時間がかかり、また、作業者による吸着ノズル１５８の配置ミス等のミスが発生し易い。狭い装着モジュール１２内では、作業空間を確保することが困難であるため、装着モジュール１２内で作業者が吸着ノズル１５８の交換作業を行うことが困難であったが、本実施形態では、交換のための吸着ノズル１５８をノズル搬送板４００によって各装着モジュール１２へ搬入させて装着ヘッド４０等を利用して自動で交換作業が行われ、作業者の負担が軽減される。また、作業者は、部品供給装置２４のフィーダ２６の交換作業に専念でき、自動制御のノズル変更作業と作業者によるフィーダ交換作業とを同時進行させることができ、段取替えに要する時間が短縮されて高価な電子回路部品装着システムの稼働率が向上する。また、フィーダ交換作業の精度も向上する。さらに、段取替えに必要な人件費を節減できる。装着モジュール１２の台数が増えるほどノズル交換の自動化による上記効果を有効に享受できる。
上記実施形態では、全装着モジュール１２に補給される吸着ノズル１５８が１つのノズル搬送板４００に保持させられる場合について説明したが、保持させるべき吸着ノズル１５８が多く、１つのノズル搬送板４００では保持させきれない場合、２枚以上のノズル搬送板４００に分けて保持させてもよい。その場合、複数のノズル搬送板４００をフロントコンベヤ部２６０あるいはリアコンベヤ部２６２の一方のみに搬送させることも可能であるが、図１８に示すように、フロントコンベヤ部２６０とリアコンベヤ部２６２との両方を使用してそれぞれにノズル搬送板４００を搬送させてもよい。例えば、２つのノズル搬送板４００をフロントコンベヤ部２６０とリアコンベヤ部２６２との両方によって同時に搬送することとすれば、ノズル供給作業に要する時間を短縮できる。
最初の装着作業を開始する前の準備作業の段階で、前述のように必要な吸着ノズル１５８を予め保持させたノズルストッカ３３０を各装着モジュール１２に設置するのに代えて、空のノズルストッカ３３０を各装着モジュール１２に設置し、必要な全ての吸着ノズル１５８をノズル搬送板４００に保持させて各装着モジュール１２に搬送し、各装着モジュール１２においてノズルホルダ１６０が全て空の状態の装着ヘッド４０に各々の装着作業に必要な吸着ノズル１５８を取り出させ、ノズルストッカ３３０に保持させるようにしてもよい。互いに種類が異なる配線板３０への装着作業の間における段取替え作業時にも、全ての吸着ノズル１５８を一旦取り外してシステム外へ排除させ、必要な全ての吸着ノズル１５８を改めて供給させるようにすることも可能である。
前記実施形態においては、各装着モジュール１２において、次回の装着作業に不要な吸着ノズル１５８は全てノズル搬送板４００に戻されるようにされていたが、不可欠ではない。例えば、要補給ノズル１５８を保持する余裕がノズルストッカ３３０にない場合にのみ、不要な吸着ノズル１５８がノズル搬送板４４０に戻されるようにすることも可能である。
前記実施形態では、ノズルストッカ３３０およびノズル搬送板４００に吸着ノズル１５８が収容される際、位置決めピン３３８，４２８を含む位置決め装置によって一定の位相に位置決めされるようにされていたが、位置決めピン３３８，４２８等を省略することも可能である。例えば、装着ヘッド４０が、ノズルストッカ３３０およびノズル搬送板４００に吸着ノズル１５８を常に一定の位相で載置するように制御されるようにすることもでき、このようにしても、マーク撮像装置１７８を、吸着ノズル１５８の上面２２４の上方の一定の位置まで移動させて、上面２２４の二次元マーク２２６を含む部分を撮像させることができるのである。
あるいは、ノズルストッカ３３０内およびノズル搬送板４００内で吸着ノズル１５８が常に一定の位相で保持されなくても吸着ノズル１５８の二次元コード２２６を認識できるようにすることも可能である。その一方法として、吸着ノズル１５８の背景形成部２２０の上面２２４に、二次元コード２２６を周方向に隔たった多数箇所に設け、マーク撮像装置１７８が背景形成部２２０を撮像すれば必ず二次元コード２２６の少なくとも１つの完全な像が含まれるようにすることができる。また、マーク撮像装置１７８を上面２２４の周方向に一定角度ずつ一方向に移動させて上面２２４の全周を複数角度分ずつに分割した一部ずつを撮像させることも可能であり、その場合には、二次元コード２２６は１つ以上設ければよい。上面２２４と二次元コード２２６との光学的特性、例えば輝度を可及的に異ならせ（上面２２４を白色の背景とするとともに、二次元コード２２６を黒色等暗色とする等）れば、二次元コード２２６の存在を検出し得るようになる。例えば、上述のようにして一定角度ずつ上面２２４を撮像し、マーク撮像装置１７８の視野に入る画像における暗色の出力となる画素の和が設定数以上となった場合に、得られた画像が処理され、二次元コード２２６の判読が試みられるようにするのである。暗色の出力となる画素の和が設定数以上となれば、視野内に二次元コード２２６の像全体が入っている可能性が高いと判定されるのである。この時、二次元コード２２６が認識不能であると判定されれば、二次元コード２２６のごく一部が視野から外れていることが原因である可能性が高いと推定されるため、マーク撮像装置１７８が周方向に小距離送られ、再度二次元コード２２６の認識が行われるようにすることが望ましい。
各吸着ノズル１５８の二次元コード２２６の識別は、マーク撮像装置１７８に限らず、二次元コードを認識する専用の認識装置によって行ってもよい。
前記実施形態では、吸着ノズル１５８がノズルホルダ１６０に機械的に着脱されるものとされていたが、それ以外に、例えば特許第２８２４３７８号公報に記載されているように、吸着ノズル１５８が負圧によってノズルホルダ１６０が吸着保持される形態としてもよい。吸着ノズル１５８が負圧でノズルホルダ１６０に保持されるものであっても、ノズルホルダ１６０との軸方向の相対移動によってノズルホルダ１６０に機械的に着脱されるものであっても、ノズルストッカ３３０およびノズル搬送板４００の構成は同じでよいが、前者の場合には、離脱防止部材４２０を省略することも可能である。吸着ノズル１５８が負圧でノズルホルダ１６０により保持される場合には、ノズルストッカ３３０およびノズル搬送板４００への吸着ノズル１５８の戻し時に負圧の供給が遮断され、保持時に負圧が供給される。
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらは例示に過ぎず、本発明は、前記〔発明の開示〕の項に記載され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、改良を施した形態で実施することができる。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成16年11月16日(2004.11.16)
【手続補正００１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】特許請求の範囲
【請求項１】基板コンベヤによって搬入されるプリント配線板等の回路基板に、予め定められた作業を施す対回路基板作業機に、その対回路基板作業機の構成要素を供給する方法であって、
前記構成要素を要素搬送板に保持させ、その要素搬送板を前記基板コンベヤによって前記対回路基板作業機内に搬入させることにより、その構成要素を対回路基板作業機に供給することを特徴とする対回路基板作業機における構成要素供給方法。
【請求項２】基板コンベヤによって搬入されるプリント配線板等の回路基板に、予め定められた作業を施すとともに、自身の構成要素を自動で交換する機能を有する対回路基板作業機の、前記構成要素を交換する方法であって、
前記構成要素を要素搬送板に保持させ、その要素搬送板を前記基板コンベヤによって前記対回路基板作業機内に搬入させ、その要素搬送板上の構成要素と対回路基板作業機内の構成要素とを対回路基板作業機に自動で交換させることを特徴とする対回路基板作業機における構成要素交換方法。
【請求項３】装着ヘッドのノズル保持部に脱着可能に保持された吸着ノズルにより電子回路部品を吸着して保持し、基板コンベヤにより搬入されて基板保持装置に保持されている回路基板に装着する電子回路部品装着機に前記吸着ノズルを供給する方法であって、
ノズル搬送板に吸着ノズルを保持させ、そのノズル搬送板を前記基板コンベヤにより前記電子回路部品装着機内へ搬入させ、そのノズル搬送板上の吸着ノズルを前記装着ヘッドのノズル保持部に保持させることを特徴とする吸着ノズルの供給方法。
【請求項４】装着ヘッドのノズル保持部に脱着可能に保持された吸着ノズルにより電子回路部品を吸着して保持し、基板コンベヤにより搬入されて基板保持装置に保持されている回路基板に装着するとともに、前記ノズル保持部とノズルストッカとの間で吸着ノズルを自動交換可能な電子回路部品装着機の、前記ノズルストッカ上の吸着ノズルを交換する方法であって、
複数のノズル保持部を備えたノズル搬送板に複数の吸着ノズルを保持させ、そのノズル搬送板を前記基板コンベヤにより前記電子回路部品装着機内へ搬入させ、そのノズル搬送板上の吸着ノズルと前記ノズルストッカ上の吸着ノズルとを前記装着ヘッドの前記ノズル保持部に自動で交換させることを特徴とする吸着ノズルの交換方法。
【請求項５】前記電子回路部品装着機が複数台並べられて装着機列が構成されており、前記基板コンベヤに、前記ノズル搬送板を、それら複数台の電子回路部品装着機のうちの任意のものの中へ搬入させ、その任意の電子回路部品装着機の前記ノズルストッカとの間で吸着ノズルの交換を行わせる請求の範囲第４項に記載の吸着ノズルの交換方法。
【請求項６】前記複数台の電子回路部品装着機が同じ構造を備えたモジュールとされ、それらモジュールが互いに近接して並べられて前記装着機列を構成しており、前記吸着ノズルの交換をそれらモジュールの前記ノズルストッカとの間で行う請求の範囲第５項に記載の吸着ノズル交換方法。
【請求項７】回路基板を搬送する基板コンベヤと、
その基板コンベヤにより搬入された回路基板に対して予め定められた作業を行う作業装置と
を含む対回路基板作業機において、
当該対回路基板作業機の構成要素を保持可能な要素保持部を備えるとともに自身が前記基板コンベヤにより搬送可能な要素保持板を設け、その要素保持板を前記基板コンベヤに当該対回路基板作業機内へ搬入させることにより前記構成要素を供給可能としたことを特徴とする対回路基板作業機。
【請求項８】回路基板を搬送する基板コンベヤと、
その基板コンベヤにより搬入された回路基板に対して予め定められた作業を行う作業装置と
を含む対回路基板作業機であって、
当該対回路基板作業機の構成要素を保持可能なストッカ側要素保持部を備えた要素ストッカと、
前記構成要素を保持可能な搬送板側要素保持部を備えるとともに自身が前記基板コンベヤにより搬送可能な要素搬送板と、
基板コンベヤにより搬入された要素搬送板と前記要素ストッカとの間の構成要素の交換を行う要素交換装置と
を含むことを特徴とする対回路基板作業機。
【請求項９】前記構成要素の各々に、各構成要素の１つ１つを識別可能な識別コードの記録部が設けられており、前記対回路基板作業機に、その記録部の識別コードを読み取る読取装置が設けられ、前記要素交換装置がその読取装置により読み取られた識別コードに基づいて前記構成要素の交換を行う請求の範囲第８項に記載の対回路基板作業機。
【請求項１０】前記要素保持部に保持されている構成要素の前記識別コードを記憶している構成要素記憶部を含み、前記要素交換装置が、その構成要素記憶部に記憶されている識別コードと、前記読取装置により読み取られた識別コードとに基づいて前記構成要素の交換を行う請求の範囲第９項に記載の対回路基板作業機。
【請求項１１】回路基板を搬送する基板コンベヤと、
その基板コンベヤにより搬入された回路基板を保持する基板保持装置と、
ヘッド側保持部において吸着ノズルを交換可能に保持し、その吸着ノズルにより電子回路部品を保持して前記基板保持装置に保持されている回路基板に装着する装着ヘッドと、
その装着ヘッドと前記基板保持装置とを相対移動させる相対移動装置と、
前記基板コンベヤにより搬送可能であるとともに前記基板保持装置により保持可能であり、かつ、吸着ノズルを保持する搬送板側保持部を備えたノズル搬送板と、前記相対移動装置を制御し、前記基板保持装置に保持されたノズル搬送板上の吸着ノズルを前記ヘッド側保持部に保持させるノズル受取制御装置と
を含むことを特徴とする電子回路部品装着機。
【請求項１２】回路基板を搬送する基板コンベヤと、
その基板コンベヤにより搬入された回路基板を保持する基板保持装置と、
ヘッド側保持部に吸着ノズルを交換可能に保持し、その吸着ノズルにより電子回路部品を保持して前記基板保持装置に保持されている回路基板に装着する装着ヘッドと、
その装着ヘッドと前記基板保持装置とを相対移動させる相対移動装置と、
吸着ノズルを保持するストッカ側保持部を備え、前記装着ヘッドとの間で吸着ノズルの交換を行うノズルストッカと、
前記基板コンベヤにより搬送可能であるともに前記基板保持装置により保持可能であり、かつ、吸着ノズルを保持する搬送板側保持部を有するノズル搬送板と、前記相対移動装置を制御し、前記ヘッド側保持部に、前記基板保持装置により保持されているノズル搬送板と前記ノズルストッカとの間の吸着ノズルの交換を行わせるノズル交換制御装置と
を含むことを特徴とする電子回路部品装着機。
【請求項１３】前記装着ヘッドが、
回転軸線まわりに回転可能なヘッド本体と、
そのヘッド本体の前記回転軸線を中心とする一円周上に位置する部分にそれぞれ保持され、先端部に前記吸着ノズルを着脱可能に保持する複数の前記ヘッド側保持部と
を備えたものである請求の範囲第１１項または第１２項に記載の電子回路部品装着機。
【請求項１４】前記ノズル搬送板に撮像装置により撮像可能な複数の基準マークが設けられ、当該電子回路部品装着機にそれら基準マークを撮像するマーク撮像装置が設けられるとともに、前記ノズル受取制御装置または前記ノズル交換制御装置が前記マーク撮像装置の撮像結果に基づいて前記相対移動装置を制御するものとされた請求の範囲第１１項ないし第１３項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
【請求項１５】プリント配線板等の回路基板に予め定められた作業をそれぞれ施す複数台の対回路基板作業機と、それら対回路基板作業機を経由して延び、それら対回路基板作業機の各々に回路基板を搬入する基板コンベヤとを含む対回路基板作業機列において、前記複数の対回路基板作業機のうちの少なくとも一部のものの交換可能な構成要素をそれら少なくとも一部の対回路基板作業機外の構成要素と交換する方法であって、
前記少なくとも一部の対回路基板作業機外の構成要素を要素搬送板に着脱可能に保持させ、その要素搬送板を前記基板コンベヤに前記対回路基板作業機列の一端から他端に向かって搬送させ、その要素搬送板を前記少なくとも一部の対回路基板作業機のうちの少なくとも１台の内部において停止させ、その少なくとも１台の対回路基板作業機の作業機側要素保持部と、停止した要素搬送板との間において、前記構成要素の交換を自動で行うことを特徴とする対回路基板作業機列における構成要素交換方法。
【請求項１６】前記要素搬送板に、前記少なくとも一部の対回路基板作業機のうちの２台以上のものの構成要素を一緒に保持させ、それら２台以上の対回路基板作業機の各々の内部においてそれぞれ停止させ、前記構成要素の交換を行わせる請求の範囲第１５項に記載の構成要素交換方法。
【請求項１７】前記複数台の対回路基板作業機が、前記作業機側要素保持部としての装着ヘッドのノズル保持部に脱着可能に保持された前記構成要素としての吸着ノズルにより電子回路部品を吸着して保持し、前記基板コンベヤにより搬入されて基板保持装置に保持されている回路基板に装着する電子回路部品装着機を少なくとも１台含み、前記要素搬送板としてのノズル搬送板に前記吸着ノズルを保持させ、そのノズル搬送板を前記基板コンベヤにより前記少なくとも１台の電子回路部品装着機の少なくとも一部のものの内部へ搬入させ、そのノズル搬送板と前記装着ヘッドのノズル保持部とが保持している吸着ノズルを自動で交換する請求の範囲第１５項または第１６項に記載の構成要素交換方法。
【請求項１８】前記複数台の対回路基板作業機が、前記作業機側要素保持部の一つとしての装着ヘッドのノズル保持部であるヘッド側ノズル保持部に脱着可能に保持された前記構成要素としての吸着ノズルにより電子回路部品を吸着して保持し、前記基板コンベヤにより搬入されて基板保持装置に保持されている回路基板に装着するとともに、前記作業機側要素保持部の別の一つとしてのノズルストッカと前記ヘッド側ノズル保持部との間で吸着ノズルを自動交換可能な電子回路部品装着機を少なくとも１台含み、前記要素搬送板としてのノズル保持板の複数の搬送板側ノズル保持部に複数の吸着ノズルを保持させ、そのノズル搬送板を前記基板コンベヤにより少なくとも１台の少なくとも一部のものの内部へ搬入させ、そのノズル搬送板上の吸着ノズルと前記ノズルストッカ上の吸着ノズルとを自動で交換する請求の範囲第１５項または第１６項に記載の構成要素交換方法。
【請求項１９】前記電子回路部品装着機が複数台並べられて装着機列が構成されており、前記基板コンベヤに、前記ノズル搬送板を、それら複数台の電子回路部品装着機のうちの任意のものの中へ搬入させ、その任意の電子回路部品装着機の前記ノズルストッカと前記搬入させたノズル搬送板との間で吸着ノズルの交換を行う請求の範囲第１８項に記載の構成要素交換方法。
【請求項２０】前記複数台の電子回路部品装着機が同じ構造を備えたモジュールとされ、それらモジュールが互いに近接して並べられて前記装着機列を構成しており、前記吸着ノズルの交換をそれらモジュールの前記ノズルストッカとの間で行う請求の範囲第１９項に記載の構成要素交換方法。
【請求項２１】基板コンベヤによって搬入されるプリント配線板等の回路基板に、予め定められた作業を施す対回路基板作業機であって、前記作業のために必要な当該対回路基板作業機の構成要素をストックする要素ストッカを備えたものにおいて、その要素ストッカの構成要素と当該対回路基板作業機外の構成要素との交換を行う方法であって、
前記当該対回路基板作業機外の構成要素を要素搬送板に保持させ、その要素搬送板を前記基板コンベヤによって前記対回路基板作業機内に搬入させ、その搬入させた要素搬送板と前記要素ストッカとの間において、前記構成要素の交換を自動で行うことを特徴とする対回路基板作業機における構成要素交換方法。
【請求項２２】前記対回路基板作業機が、作業用要素保持部に前記構成要素を着脱可能に保持して前記作業を行う機能と、前記作業用要素保持部と前記要素ストッカとの間で構成要素を自動で交換する自動交換機能とを有するものであり、その自動交換機能を利用して、前記要素搬送板と前記要素ストッカとの間の前記構成要素の自動交換を行う請求の範囲第２１項に記載の構成要素交換方法。
【請求項２３】前記対回路基板作業機が、前記作業用要素保持部としての装着ヘッドのノズル保持部に着脱可能に保持された前記構成要素としての吸着ノズルにより電子回路部品を吸着して保持し、前記基板コンベヤにより搬入されて基板保持装置に保持されている回路基板に装着するとともに、前記装着ヘッドが、前記要素ストッカとしてのノズルストッカとの間で吸着ノズルを自動で交換可能な電子回路部品装着機を含み、複数のノズル保持部を備えた前記要素搬送板としてのノズル搬送板に複数の吸着ノズルを保持させ、そのノズル搬送板を前記基板コンベヤにより前記電子回路部品装着機内へ搬入させ、前記装着ヘッドに、前記ノズル搬送板上の吸着ノズルと前記ノズルストッカ上の吸着ノズルとを自動で交換させる請求項２１に記載の構成要素交換方法。
【請求項２４】プリント配線板等の回路基板に予め定められた作業をそれぞれ施す複数台の対回路基板作業機と、
それら複数台の対回路基板作業機を経由して延び、それら対回路基板作業機の各々に回路基板を搬入する基板コンベヤと、
搬送板側要素保持部を備えるとともに、自身が前記基板コンベヤにより前記複数台の対回路基板作業機の少なくとも一部のものの内部に搬送される要素搬送板と
を含み、かつ、前記少なくとも一部の対回路基板作業機の各々が、
それら少なくとも一部の対回路基板作業機の各々の構成要素を着脱可能に保持する１つ以上の作業機側要素保持部と、
前記搬送された要素搬送板の前記搬送板側要素保持部に保持された構成要素と前記作業機側要素保持部に保持された構成要素とを自動で交換する自動要素交換装置と
を含む対回路基板作業機列。
【請求項２５】前記少なくとも一部の対回路基板作業機の各々が、
前記基板コンベヤにより搬入された回路基板に対して予め定められた作業を行う作業装置と、
前記構成要素を保持可能なストッカ側要素保持部を備えた、前記作業機側要素保持部としての要素ストッカと
を含み、かつ、前記自動要素交換装置が、前記要素搬送板と前記要素ストッカとの間の前記構成要素の交換を行う請求の範囲第２４項に記載の対回路基板作業機列。
【請求項２６】前記構成要素の各々に、各構成要素の１つ１つを識別可能な識別コードの記録部が設けられており、前記少なくとも一部の対回路基板作業機に、それら記録部の識別コードを読み取る読取装置が設けられ、前記自動要素交換装置がその読取装置により読み取られた識別コードに基づいて前記構成要素の交換を行う請求の範囲第２４項または第２５項に記載の対回路基板作業機列。
【請求項２７】前記要素ストッカおよび前記要素搬送板に保持されている構成要素の前記識別コードを記憶している構成要素記憶部を含み、前記自動要素交換装置が、その構成要素記憶部に記憶されている識別コードと、前記読取装置により読み取られた識別コードとに基づいて前記構成要素の交換を行う請求の範囲第２６項に記載の対回路基板作業機列。
【請求項２８】前記要素搬送板が前記構成要素としての吸着ノズルを搬送するノズル搬送板を含み、前記少なくとも一部の対回路基板作業機が、前記基板コンベヤにより搬入された回路基板に電子回路部品を装着する１台以上の電子回路部品装着機を含み、その電子回路部品装着機が、
前記基板コンベヤにより搬送された回路基板と前記ノズル搬送板とを保持する基板保持装置と、
前記作業機側要素保持部としてのヘッド側ノズル保持部において前記構成要素としての吸着ノズルを着脱可能に保持し、その吸着ノズルにより電子回路部品を保持して前記基板保持装置に保持されている回路基板に装着する装着ヘッドと、
その装着ヘッドと前記基板保持装置とを相対移動させる相対移動装置と、
その相対移動装置を制御し、前記装着ヘッドに、前記基板保持装置に保持されたノズル搬送板との間で吸着ノズルの交換を行わせるノズル交換制御装置と
を含み、前記相対移動装置と前記ノズル交換制御装置とが前記自動要素交換装置を構成している請求の範囲第２４項ないし第２７項のいずれかに記載の対回路基板作業機列。
【請求項２９】前記要素搬送板が前記構成要素としての吸着ノズルを搬送するノズル搬送板を含み、前記少なくとも一部の対回路基板作業機が、前記基板コンベヤにより搬入された回路基板に電子回路部品を装着する１台以上の電子回路部品装着機を含み、その電子回路部品装着機が、
前記基板コンベヤにより搬送された回路基板と前記要素搬送板とを保持する基板保持装置と、
前記作業機側要素保持部としてのヘッド側ノズル保持部において前記構成要素としての吸着ノズルを着脱可能に保持し、その吸着ノズルにより電子回路部品を保持して前記基板保持装置に保持されている回路基板に装着する装着ヘッドと、
吸着ノズルを保持する、作業機側要素保持部としてのストッカ側ノズル保持部を備えたノズルストッカと、
前記装着ヘッド，前記基板保持装置および前記ノズルストッカを相対移動させる相対移動装置と、
その相対移動装置を制御し、前記装着ヘッドに、前記基板保持装置に保持されたノズル搬送板と前記ノズルストッカとの間の吸着ノズルの交換を行わせるノズル交換制御装置と
を含み、それら相対移動装置とノズル交換制御装置とが前記自動要素交換装置を構成している請求の範囲第２４項ないし第２７項のいずれかに記載の対回路基板作業機列。
【請求項３０】前記装着ヘッドが、
回転軸線まわりに回転可能なヘッド本体と、
そのヘッド本体の前記回転軸線を中心とする一円周上に位置する部分にそれぞれ保持され、先端部に吸着ノズルを着脱可能に保持する複数の前記ヘッド側ノズル保持部と
を備えたものである請求の範囲第２８項または第２９項に記載の対回路基板作業機。
【請求項３１】前記ノズル搬送板に撮像装置により撮像可能な複数の基準マークが設けられ、前記電子回路部品装着機にそれら基準マークを撮像するマーク撮像装置が設けられるとともに、前記ノズル交換制御装置が前記マーク撮像装置の撮像結果に基づいて前記相対移動装置を制御するものとされた請求の範囲第２８項ないし第３０項のいずれかに記載の対回路基板作業機。
【請求項３２】当該対回路基板作業機列が、前記基板コンベヤにより搬入された回路基板に電子回路部品を装着する電子回路部品装着機が互いに同じ構造を備えたモジュールとされ、それらモジュールが互いに近接して並べられて成る装着機列を含み、その装着機列内において前記自動要素交換装置による前記構成要素の交換が行われる請求の範囲第２４項ないし第３１項のいずれかに記載の対回路基板作業機列。
【請求項３３】交換可能な構成要素を含み、プリント配線板等の回路基板に対して予め定められた作業を行う対回路基板作業機であって、
回路基板を搬送する基板コンベヤと、
その基板コンベヤにより搬入された回路基板に対して予め定められた作業を行う作業装置と、
前記構成要素を着脱可能に保持するストッカ側要素保持部を備えた要素ストッカと、
前記構成要素を着脱可能に保持する搬送板側要素保持部を備えるとともに自身が前記基板コンベヤにより搬送される要素搬送板と、
その基板コンベヤにより搬入された要素搬送板と前記要素ストッカとの間の前記構成要素の交換を自動で行う自動要素交換装置と
を含むことを特徴とする対回路基板作業機。
【請求項３４】前記構成要素の各々に、各構成要素の１つ１つを識別可能な識別コードの記録部が設けられており、前記対回路基板作業機に、その記録部の識別コードを読み取る読取装置が設けられ、前記自動要素交換装置がその読取装置により読み取られた識別コードに基づいて前記構成要素の交換を行う請求の範囲第３３項に記載の対回路基板作業機。
【請求項３５】前記ストッカ側要素保持部および前記搬送板側要素保持部に保持されている構成要素の前記識別コードを記憶している構成要素記憶部を含み、前記自動要素交換装置が、その構成要素記憶部に記憶されている識別コードと、前記読取装置により読み取られた識別コードとに基づいて前記構成要素の交換を行う請求の範囲第３４項に記載の対回路基板作業機。
【請求項３６】前記作業装置が、ヘッド側ノズル保持部に前記構成要素としての吸着ノズルを着脱可能に保持し、その吸着ノズルにより電子回路部品を保持して前記基板保持装置に保持されている回路基板に装着する装着ヘッドを含み、前記要素ストッカが、前記ストッカ側要素保持部として、吸着ノズルを保持するストッカ側ノズル保持部を備えたノズルストッカを含み、前記要素搬送板が、前記搬送板側要素保持部として、吸着ノズルを保持する搬送板側ノズル保持部を備えたノズル搬送板を含み、かつ、当該対回路基板作業機が、
前記基板コンベヤにより搬入された回路基板および前記ノズル搬送板を保持する基板保持装置と、
前記装着ヘッド，前記ノズルストッカおよび前記基板保持装置を相対移動させる相対移動装置と、
その相対移動装置を制御し、前記装着ヘッドに、前記基板保持装置に保持されたノズル搬送板と前記ノズルストッカとの間の吸着ノズルの交換を行わせるノズル交換制御装置と
を含み、前記相対移動装置と前記ノズル交換制御装置とが前記自動要素交換装置を構成している請求の範囲第３３項ないし第３５項のいずれかに記載の対回路基板作業機。




【国際調査報告】
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2004066701.tif 000023
2004066701.tif 000024
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