(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を吸着保持する吸着ノズル（７０）を各下端に支持しかつ常時は上向きに付勢される複数のノズル昇降軸（５５）と、
上記複数のノズル昇降軸に対応して配置された複数のノズル選択用アクチュエータであって、上記複数のノズルのうち下降させるべき１つの吸着ノズルが選択されるとき、当該選択された吸着ノズルを有する選択された上記ノズル昇降軸に対応するシリンダを、上記シリンダが選択された上記ノズル昇降軸に接触しない範囲で、当該ノズル昇降軸に向けて下降させるノズル選択用アクチュエータ（４５）と、
上記全てのノズル選択用アクチュエータを一斉に下降させて上記ノズル選択用アクチュエータから選択的に下降させられた上記シリンダにより上記選択されたノズル昇降軸に当接して当該ノズル昇降軸を下降させる昇降用回転駆動装置（５６）と、
上記各ノズル昇降軸の上死点の位置を変更させる上死点変更装置（６１，６２）とを備える部品吸着ノズル昇降装置。
【請求項２】
上記全てのノズル選択用アクチュエータが固定されるとともに、上記昇降用回転駆動装置の回転軸に連結されたネジ軸（５７）に螺合しかつ上記ネジ軸の正逆回転により昇降する昇降部材（５８）をさらに備え、上記ネジ軸の正逆回転により上記昇降部材が昇降することにより上記全てのノズル選択用アクチュエータを一斉に昇降させるようにした請求項１に記載の部品吸着ノズル昇降装置。
【請求項３】
上記昇降部材は、上記各ノズル昇降軸の上端部が貫通可能な貫通穴又は切欠（５８ａ）を有し、上記複数のノズルのうち下降させるべき１つの吸着ノズルが選択されるとき、上記ノズル昇降軸の上端部は上記貫通穴又は切欠より上方に突出しない範囲で上記貫通穴又は切欠内に位置するとともに上記ノズル選択用アクチュエータの上記シリンダの下端が上記貫通穴又は切欠の縁に当接するまで下降させられ、上記シリンダの下端と上記ノズル昇降軸の上端部との間に隙間が上記貫通穴又は切欠内において形成され、上記昇降用回転駆動装置の回転駆動により上記昇降部材が下降するとき、上記シリンダの下端と上記ノズル昇降軸の上端部とが当接して上記シリンダの下端により上記ノズル昇降軸が下降させられる請求項２に記載の部品吸着ノズル昇降装置。
【請求項４】
上記ノズル昇降軸の上端部には上記シリンダの下端が当接しかつ押し下げ可能な平板部（５５ａ）が固定されており、上記複数のノズルのうち下降させるべき１つの吸着ノズルが選択されて上記シリンダの下端が下降したとき、上記シリンダの下端と上記ノズル昇降軸の上端部の上記平板部との間には隙間が形成され、上記昇降用回転駆動装置の回転駆動により上記昇降部材が下降するとき、上記シリンダの下端と上記ノズル昇降軸の上端部の上記平板部とが当接して上記シリンダの下端により上記ノズル昇降軸が下降させられる請求項２に記載の部品吸着ノズル昇降装置。
【請求項５】
上記上死点変更装置（６１，６２）は、上記ノズル昇降軸に係合する係合部（６３ｂ，６４ｂ）をピストンロッド（６１ａ，６２ａ）に有する上死点変更シリンダにより構成されて、上記上死点変更シリンダが駆動されて上記ピストンロッドの上記係合部が上記ノズル昇降軸に係合するときの上記ノズル昇降軸の上死点が、上記上死点変更シリンダの上記ピストンロッドの上記係合部が上記ノズル昇降軸に係合していないときの上記ノズル昇降軸の上死点よりも下方に位置する請求項１〜４のいずれかに記載の部品吸着ノズル昇降装置。
【請求項６】
上記上死点変更装置（６１，６２）は、第１上死点変更用アクチュエータ（６２）と第２上死点変更用アクチュエータ（６１）とより構成され、各上死点変更用アクチュエータのピストンロッドに上記ノズル昇降軸に係合する係合部（６３ｂ，６４ｂ）を有して、上記第１上死点変更用アクチュエータの上記ピストンロッドの上記係合部（６３ｂ）が上記ノズル昇降軸に係合していないときの上記ノズル昇降軸の上死点、上記第１上死点変更用アクチュエータの上記ピストンロッドの上記係合部が上記ノズル昇降軸に係合するときの上記ノズル昇降軸の上死点、上記第２上死点変更用アクチュエータの上記ピストンロッドの上記係合部（６４ｂ）が上記ノズル昇降軸に係合するときの上記ノズル昇降軸の上死点の順に、上記ノズル昇降軸の上死点が下方に位置する請求項１〜４のいずれかに記載の部品吸着ノズル昇降装置。
【請求項７】
上記ノズル選択用アクチュエータ（４５）はノズル選択シリンダであり、上記昇降用回転駆動装置（５６）は昇降駆動モータであり、上記ネジ軸（５７）はボールネジ軸である請求項１〜４のいずれかに記載の部品吸着ノズル昇降装置。
【請求項８】
上記部品吸着ノズル昇降装置の上記吸着ノズルにより吸着される部品を収納する部品供給部（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ）と、
請求項１〜４のいずれかに記載の部品吸着ノズル昇降装置を有するヘッド（４，１４）を移動させるヘッド駆動装置（５，１５）と、
上記部品吸着ノズル昇降装置の上記吸着ノズルにより吸着された部品を実装する基板（２）を保持する基板搬送保持装置（３，１３）とを備えて、
上記ヘッド駆動装置の駆動により、上記ヘッドを上記部品供給部に移動させて、上記部品吸着ノズル昇降装置により、選択された１つの上記吸着ノズルを下降させて上記部品供給部から上記部品を吸着したのち、上記ヘッド駆動装置の駆動により、上記ヘッドを上記部品供給部から上記基板に移動させ、上記部品吸着ノズル昇降装置により、上記選択されかつ上記部品を吸着した上記吸着ノズルを下降させて上記部品を上記基板に実装する部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、部品実装などにおいて部品を吸着保持する吸着ノズルを選択的に昇降させるとともにノズルの上死点位置を変更できる部品吸着ノズル昇降装置に関する。
【０００２】
（背景技術）
従来、この種の部品吸着ノズル昇降装置は種々の構造のものが知られている。例えば、図１４〜図１７に示すように、モータ２０１の回転駆動によりボールネジ軸２０２が正逆回転し、ボールネジ軸２０２に螺合したナットを有する昇降板２０３が昇降するようにしている。この昇降板２０３には、４本のノズル昇降軸２１１が貫通穴２０４をそれぞれ貫通してフランジ部２０８が当接した状態で支持されている。各ノズル昇降軸２１１の下端には部品吸着可能なノズル２１０を有する一方、各ノズル昇降軸２１１の上端には昇降駆動用エアシリンダ２０５を備え、昇降駆動用エアシリンダ２０５内においてバネ２０６により各ノズル昇降軸２１１は常時下向きに付勢されて各ノズル昇降軸２１１のフランジ部２０８が昇降板２０３に当接するようになっている。モータ２０１の回転駆動により昇降板２０３が昇降すると、各ノズル昇降軸２１１は案内部２０９の案内により昇降するようになっている。
【０００３】
図１４は原点状態を示すものであって、ノズル選択を行うときには、まず、図１５に示すように、モータ２０１の回転駆動により昇降板２０３が下降してバネ２０６の付勢力に打ち勝って昇降板２０３から各ノズル昇降軸２１１のフランジ部２０８を離した上で、選択する１つのノズル２１０を有するノズル昇降軸２１１の昇降駆動用エアシリンダ２０５を駆動してノズル昇降軸２１１を下降させ、そのフランジ部２０８を昇降板２０３に当接させる。
【０００４】
次いで、図１６に示すように、モータ２０１の回転駆動により昇降板２０３を下降させつつ、選択されたノズル昇降軸２１１の昇降駆動用エアシリンダ２０５を駆動してノズル昇降軸２１１を下降させて、下降したノズル昇降軸２１１のノズル２１０により部品を吸着して基板の所定位置に実装する。
【０００５】
しかしながら、１つのノズル選択時、モータ２０１の昇降動作とエアシリンダ２０５を同時に駆動開始すると、モータ２０１による昇降板２０３の下降動作と比較して、エアシリンダ２０５にエアーを供給してもエアーの圧縮性等のため、すぐにはノズル昇降軸２１１が下降を開始せず、図１６に示すように、ノズル昇降軸２１１のフランジ部２０８が昇降板２０３と比較して遅れて下降するといったシリンダ駆動遅れが生じることがある。その後、エアシリンダ２０５の駆動によるノズル昇降軸２１１のフランジ部２０８が昇降板２０３に追いついて接触するが、この接触のときの衝撃がノズル昇降軸２１１に伝わり、ノズル昇降軸２１１の下端のノズル２１０に吸着された部品が位置ずれを起こしたり、部品落下が生じる可能性がある。
【０００６】
また、さらに、図１７に示すように、全ノズルを選択して全ノズル昇降軸２１１を昇降させてノズル昇降軸２１１の上死点位置を調整する場合、全ノズル昇降軸２１１を上昇させるためには、全てのエアシリンダの作動力に打勝ってモータにより昇降板２０３を介して全てのノズル昇降軸２１１を上昇させなければならず、モータのオーバーロードが生じることになる。
【０００７】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、ノズル昇降軸に衝撃が発生せずノズルに吸着された部品に位置ずれや部品落下を生じさせることがないとともに、最適なノズルの昇降ストロークを設定することによりタクト短縮を図ることができる部品吸着ノズル昇降装置を提供することにある。
【０００８】
（発明の開示）
本発明は、上記目的を達成するため、以下のように構成している。
【０００９】
本発明の第１態様によれば、部品を吸着保持する吸着ノズルを各下端に支持しかつ常時は上向きに付勢される複数のノズル昇降軸と、
上記複数のノズル昇降軸に対応して配置された複数のノズル選択用アクチュエータであって、上記複数のノズルのうち下降させるべき１つの吸着ノズルが選択されるとき、当該選択された吸着ノズルを有する選択された上記ノズル昇降軸に対応するシリンダを、上記シリンダが選択された上記ノズル昇降軸に接触しない範囲で、当該ノズル昇降軸に向けて下降させるノズル選択用アクチュエータと、
上記全てのノズル選択用アクチュエータを一斉に下降させて上記ノズル選択用アクチュエータから選択的に下降させられた上記シリンダにより上記選択されたノズル昇降軸に当接して当該ノズル昇降軸を下降させる昇降用回転駆動装置と、
上記各ノズル昇降軸の上死点の位置を変更させる上死点変更装置とを備える部品吸着ノズル昇降装置を提供する。
【００１０】
本発明の第２態様によれば、上記全てのノズル選択用アクチュエータが固定されるとともに、上記昇降用回転駆動装置の回転軸に連結されたネジ軸に螺合しかつ上記ネジ軸の正逆回転により昇降する昇降部材をさらに備え、上記ネジ軸の正逆回転により上記昇降部材が一斉に昇降することにより上記全てのノズル選択用アクチュエータを昇降させるようにした第１態様に記載の部品吸着ノズル昇降装置を提供する。
【００１１】
本発明の第３態様によれば、上記昇降部材は、上記各ノズル昇降軸の上端部が貫通可能な貫通穴又は切欠を有し、上記複数のノズルのうち下降させるべき１つの吸着ノズルが選択されるとき、上記ノズル昇降軸の上端部は上記貫通穴又は切欠より上方に突出しない範囲で上記貫通穴又は切欠内に位置するとともに上記ノズル選択用アクチュエータの上記シリンダの下端が上記貫通穴又は切欠の縁に当接するまで下降させられ、上記シリンダの下端と上記ノズル昇降軸の上端部との間に隙間が上記貫通穴又は切欠内において形成され、上記昇降用回転駆動装置の回転駆動により上記昇降部材が下降するとき、上記シリンダの下端と上記ノズル昇降軸の上端部とが当接して上記シリンダの下端により上記ノズル昇降軸が下降させられる第２態様に記載の部品吸着ノズル昇降装置を提供する。
【００１２】
本発明の第４態様によれば、上記ノズル昇降軸の上端部には上記シリンダの下端が当接しかつ押し下げ可能な平板部が固定されており、上記複数のノズルのうち下降させるべき１つの吸着ノズルが選択されて上記シリンダの下端が下降したとき、上記シリンダの下端と上記ノズル昇降軸の上端部の上記平板部との間には隙間が形成され、上記昇降用回転駆動装置の回転駆動により上記昇降部材が下降するとき、上記シリンダの下端と上記ノズル昇降軸の上端部の上記平板部とが当接して上記シリンダの下端により上記ノズル昇降軸が下降させられる第２態様に記載の部品吸着ノズル昇降装置を提供する。
【００１３】
本発明の第５態様によれば、上記上死点変更装置は、上記ノズル昇降軸に係合する係合部をピストンロッドに有する上死点変更シリンダにより構成されて、上記上死点変更シリンダが駆動されて上記ピストンロッドの上記係合部が上記ノズル昇降軸に係合するときの上記ノズル昇降軸の上死点が、上記上死点変更シリンダの上記ピストンロッドの上記係合部が上記ノズル昇降軸に係合していないときの上記ノズル昇降軸の上死点よりも下方に位置する第１〜４のいずれかの態様に記載の部品吸着ノズル昇降装置を提供する。
【００１４】
本発明の第６態様によれば、上記上死点変更装置は、第１上死点変更用アクチュエータと第２上死点変更用アクチュエータとより構成され、各上死点変更用アクチュエータのピストンロッドに上記ノズル昇降軸に係合する係合部を有して、上記第１上死点変更用アクチュエータの上記ピストンロッドの上記係合部が上記ノズル昇降軸に係合していないときの上記ノズル昇降軸の上死点、上記第１上死点変更用アクチュエータの上記ピストンロッドの上記係合部が上記ノズル昇降軸に係合するときの上記ノズル昇降軸の上死点、上記第２上死点変更用アクチュエータの上記ピストンロッドの上記係合部が上記ノズル昇降軸に係合するときの上記ノズル昇降軸の上死点の順に、上記ノズル昇降軸の上死点が下方に位置する第１〜４のいずれかの態様に記載の部品吸着ノズル昇降装置を提供する。
【００１５】
本発明の第７態様によれば、上記ノズル選択用アクチュエータはノズル選択シリンダであり、上記昇降用回転駆動装置は昇降駆動モータであり、上記ネジ軸はボールネジ軸である第１〜５のいずれかの態様に記載の部品吸着ノズル昇降装置を提供する。
【００１６】
本発明の第８態様によれば、上記部品吸着ノズル昇降装置の上記吸着ノズルにより吸着される部品を収納する部品供給部と、
第１〜７のいずれかの態様に記載の部品吸着ノズル昇降装置を有するヘッドを移動させるヘッド駆動装置と、
上記部品吸着ノズル昇降装置の上記吸着ノズルにより吸着された部品を実装する基板を保持する基板搬送保持装置とを備えて、
上記ヘッド駆動装置の駆動により、上記ヘッドを上記部品供給部に移動させて、上記部品吸着ノズル昇降装置により、選択された１つの上記吸着ノズルを下降させて上記部品供給部から上記部品を吸着したのち、上記ヘッド駆動装置の駆動により、上記ヘッドを上記部品供給部から上記基板に移動させ、上記部品吸着ノズル昇降装置により、上記選択されかつ上記部品を吸着した上記吸着ノズルを下降させて上記部品を上記基板に実装する部品実装装置を提供する。
【００１７】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明の記述を続ける前に、添付図面において同じ部品については同じ参照符号を付している。
【００１８】
以下、図面を参照して本発明における第１実施形態を詳細に説明する。
【００１９】
本発明の一実施形態にかかる部品吸着ノズル昇降装置４１を備える部品実装装置の全体概略斜視図を図１に示す。
【００２０】
図１において、１は基板の一例としての電子回路基板２−０（位置に関係なく基板を指す場合には参照番号２により示し、特定の位置の基板は参照番号２−０，２−１，２−２，２−３のように示す。）を搬入するローダー、１１は電子回路基板２−３を搬出するアンローダーである。３はローダー１から搬入される電子回路基板２−１を搬送保持する一対のサポートレール部を備える第１基板搬送保持装置（前側基板搬送保持装置）、４は電子部品を吸着保持する部品吸着ノズル７０を交換可能に複数本例えば１０本装着した作業ヘッド、５は作業ヘッド４を部品実装作業領域内の直交する２方向であるＸＹ方向の所定位置に位置決めするＸＹロボット、７は部品実装作業領域において部品供給部８Ａの近傍に配置され、かつ、複数の種類の電子部品に適した複数の種類のノズル７０を収納して必要に応じて作業ヘッド４に装着されたノズル７０と交換するノズルステーションである。８Ａ，８Ｂは部品実装作業領域の作業者に対する手前側すなわち作業者に対する前側の端部にそれぞれ配置され、かつ、上記基板２−１に実装すべき部品をテープ状に収納保持されたテーピング部品を収納する部品供給部、８Ｃは部品供給部８Ｂの近傍に配置され、かつ、上記基板２−１に実装すべき部品をトレー状に収納保持されたトレー部品を収納する部品供給部、９は部品供給部８Ａの近傍の部品実装作業領域中央に近い側に配置され、かつ、作業ヘッド４のノズル７０が吸着した電子部品の吸着姿勢を撮像する認識カメラである。
【００２１】
一方、１３は第１基板搬送保持装置３から搬送される電子回路基板２−１を搬送保持する一対のサポートレール部を備える第２基板搬送保持装置（後側基板搬送保持装置）、１４は電子部品を吸着保持する部品吸着ノズル７０を交換可能に複数本例えば１０本装着した作業ヘッド、１５は作業ヘッド１４を部品実装作業領域内の直交する２方向であるＸＹ方向の所定位置に位置決めするＸＹロボット、１７は部品供給部１８Ａの近傍に配置され、かつ、複数の種類の電子部品に適した複数の種類のノズル７０を収納して必要に応じて作業ヘッド１４に装着されたノズル７０と交換するノズルステーションである。１８Ａ，１８Ｂは部品実装作業領域の作業者に対する奥側すなわち作業者に対する後側の端部にそれぞれ配置され、かつ、上記基板２−２に実装すべき部品をテープ状に収納保持されたテーピング部品を収納する部品供給部、１８Ｃは部品供給部１８Ｂの近傍に配置され、かつ、上記基板２に実装すべき部品をトレー状に収納保持されたトレー部品を収納する部品供給部、１９は部品供給部１８Ａの近傍の部品実装作業領域中央に近い側に配置され、かつ、作業ヘッド１４のノズル７０が吸着した電子部品の吸着姿勢を撮像する認識カメラである。
【００２２】
上記ＸＹロボット５，１５は、以下のように構成されている。ＸＹロボット装置６の２本のＹ軸駆動部６ａ，６ａが実装装置基台１６上の部品実装作業領域２００の基板搬送方向の前後端縁に固定配置され、これらの２本のＹ軸駆動部６ａ，６ａにまたがって２本のＸ軸駆動部６ｂ，６ｃがＹ軸方向に独立的に移動可能にかつ衝突回避可能に配置されて、さらに、Ｘ軸駆動部６ｂには部品実装作業領域内の手前側半分の実装領域内を移動する作業ヘッド４がＸ軸方向に移動可能に配置されるとともに、Ｘ軸駆動部６ｃには部品実装作業領域内の奥側半分の実装領域内を移動する作業ヘッド１４がＸ軸方向に移動可能に配置されている。よって、上記ＸＹロボット５は、実装装置基台１６に固定された２本のＹ軸駆動部６ａ，６ａと、Ｙ軸駆動部６ａ，６ａ上でＹ軸方向に移動可能なＸ軸駆動部６ｂと、Ｘ軸駆動部６ｂにおいてＸ軸方向に移動可能な作業ヘッド４とより構成される。また、上記ＸＹロボット１５は、実装装置基台１６に固定された２本のＹ軸駆動部６ａ，６ａと、Ｙ軸駆動部６ａ，６ａ上でＹ軸方向に移動可能なＸ軸駆動部６ｃと、Ｘ軸駆動部６ｃにおいてＸ軸方向に移動可能な作業ヘッド１４とより構成される。このようにして、作業ヘッド４，１４は独立してＸＹ方向に移動することができる。
【００２３】
次に、図２，図３には、各作業ヘッド４，１４内に配置される部品吸着ノズル昇降装置４１の斜視図である。各部品吸着ノズル昇降装置４１は、複数の、例えば１０本の、ノズル昇降軸５５と、ノズル昇降軸５５と同数のノズル選択用アクチュエータの一例としてのノズル選択シリンダ（例としては、エアシリンダ、又は、電磁ソレノイドなど）４５と、昇降用回転駆動装置の一例としての１個の昇降駆動モータ５６と、上死点変更装置の一例としての少なくとも１個の上死点変更用アクチュエータ、この実施形態では２個の上死点変更用アクチュエータの一例としての上死点切り替え用第１及び第２上死点変更シリンダ（一例としてエアシリンダ）６１，６２とより大略構成している。
【００２４】
上記複数のノズル昇降軸５５は、部品を吸着保持する吸着ノズル７０を各ノズル昇降軸５５の下端に回転ジョイント６９を介して支持しかつ常時はノズル昇降軸５５に設けた平板部５５ａにバネ６５が当接して上向きにバネ６５により付勢されている。各ノズル昇降軸５５はその上下方向の昇降動作が、作業ヘッド４，１４の支持板４２に固定された案内部材５９により案内されるようになっている。なお、各ノズル昇降軸５５の上端位置は、具体的には図示しないが、案内部材５９に設けた係止突起により各ノズル昇降軸５５が係止されるなどして、所定の上端位置以上には上方に突出しないように規制されている。
【００２５】
上記ノズル選択シリンダ４５（位置に関係なくノズル選択シリンダを指す場合には参照番号４５により示し、第１〜１０番目のノズル選択シリンダはそれぞれ参照番号４５−１，４５−２，４５−３，４５−４，４５−５，４５−６，４５−７，４５−８，４５−９，４５−１０のように示す。）は、作業ヘッド４，１４の支持板４２に対して昇降する昇降部材５８に、上記複数のノズル昇降軸５５のそれぞれに対応して固定され、上記複数のノズル７０のうち下降させるべき１つの吸着ノズル７０が選択されるとき、当該選択された吸着ノズル７０を有する選択された上記ノズル昇降軸５５に対応する上記ノズル選択シリンダ４５のピストンロッド４６を、上記ピストンロッド４６が選択された上記ノズル昇降軸５５に接触しない範囲で、当該ノズル昇降軸５５の上端部に向けて下降させるようにしている。例えば、図２では第８番目のノズル７０に対応する上記ノズル選択シリンダ４５−８のピストンロッド４６−８が下端位置まで下降している状態を示している。各ピストンロッド４６は逆Ｔ字状の側面を持つようにその下端に円板が固定されおり、後述するようにノズル昇降軸５５を押し下げしやすくなっている。
【００２６】
昇降部材５８は、作業ヘッド４，１４の支持板４２に対して昇降可能に支持されている。すなわち、支持板４２には２本の平行な直線ガイド部材４３，４３が設けられており、上記昇降部材５８の裏面に設けられた上下２個ずつのスライダ４４が各直線ガイド部材４３に沿って昇降することにより、上記昇降部材５８の昇降動作が案内されるようにしている。さらに、上記昇降部材５８は、上記各ノズル昇降軸の上端部が貫通可能な貫通穴又は切欠（図２では切欠として図示。）５８ａを有し、上記複数のノズル７０のうち下降させるべき１つの吸着ノズル７０が選択されるとき、上記ノズル昇降軸５５の上端部は上記切欠５８ａより上方に突出しない範囲で上記切欠５８ａ内に位置するとともに上記ノズル選択シリンダ４５の上記ピストンロッド４６の下端が上記切欠５８ａの縁の昇降部材５８に当接するまで下降させられ、上記ピストンロッド４６の下端と上記ノズル昇降軸５５の上端部との間に隙間Ａが上記切欠５８ａ内において形成され、上記昇降駆動モータ５６の回転駆動により上記昇降部材５８が下降するとき、上記切欠５８ａから上記ノズル昇降軸５５の上端部が突き出ることにより上記ピストンロッド４６の下端と上記ノズル昇降軸５５の上端部とが当接して、上記ピストンロッド４６の下端により上記ノズル昇降軸５５が下降させられる。
【００２７】
上記昇降駆動モータ５６は、作業ヘッド４，１４の支持板４２に対してブラケット６０により固定されている。上記昇降駆動モータ５６の回転軸にはネジ軸の一例としてのボールネジ軸５７が連結されており、ボールネジ軸５７は、昇降部材５８のナット４９に螺合している。よって、上記ボールネジ軸５７の正逆回転により昇降部材５８が昇降することにより上記全てのノズル選択シリンダ４５を一体的に同時に昇降させるようにしている。よって、上記全てのノズル選択シリンダ４５を一体的に同時に下降するとき、上記ノズル選択シリンダ４５から選択的に下降させられた上記ピストンロッド４６も下降することにより、当該ピストンロッド４６が上記選択されたノズル昇降軸５５に当接して当該ノズル昇降軸５５を下降させるようにしている。
【００２８】
上記第１上死点変更シリンダ６２と第２上死点変更シリンダ６１とは、上記各ノズル昇降軸５５の上死点の位置を変更させるものであって、各上死点変更シリンダ６２，６１のピストンロッドの先端に上記ノズル昇降軸５５の回転ジョイント６９の上端部に係合する係合部６４，６３を有している。上記第１上死点変更シリンダ６２は第２上死点変更シリンダ６１よりも下方に位置するようにそれぞれ作業ヘッド４，１４の支持板４２に固定されている。
【００２９】
上記第１上死点変更シリンダ６２の上記ピストンロッドの上記係合部６４は、各ノズル昇降軸５５の下部の回転ジョイント６９の外径寸法よりも大きな内径寸法を持ち回転ジョイント６９が貫通して非係合となる非係合貫通穴部６４ａと、回転ジョイント６９の外径寸法よりも小さな内径寸法を持ち回転ジョイント６９が係合する係合貫通穴部６４ｂとを交互に形成した板体より構成されている（図１８（Ａ），（Ｂ）参照）。よって、上記第１上死点変更シリンダ６２の上記ピストンロッド６２ａの横方向の移動により、全てのノズル昇降軸５５の下部の回転ジョイント６９に対して、非係合となる非係合貫通穴部６４ａと、係合する係合貫通穴部６４ｂとが選択的に位置することにより、全てのノズル昇降軸５５に対する係合解除動作又は係合動作が一斉に行えるようになっている（図１８（Ａ），（Ｂ）参照）。
【００３０】
上記第２上死点変更シリンダ６１の上記ピストンロッド６１ａの上記係合部６３は、各ノズル昇降軸５５の下部の回転ジョイント６９の外径寸法よりも大きな内径寸法を持ち回転ジョイント６９が貫通して非係合となる非係合貫通穴部６３ａと、回転ジョイント６９の外径寸法よりも小さな内径寸法を持ち回転ジョイント６９が係合する係合貫通穴部６３ｂとを交互に形成した板体より構成されている（図１８（Ａ），（Ｂ）参照）。よって、上記第２上死点変更シリンダ６１の上記ピストンロッドの横方向の移動により、全てのノズル昇降軸５５の下部の回転ジョイント６９に対して、非係合となる非係合貫通穴部６３ａと、係合する係合貫通穴部６３ｂとが選択的に位置することにより、全てのノズル昇降軸５５に対する係合解除動作又は係合動作が一斉に行えるようになっている（図１８（Ａ），（Ｂ）参照）。
【００３１】
なお、図３及び図４（Ａ）〜（Ｃ）では、係合動作と係合解除動作が明確に理解できるように、上記各係合部６４，６３は、貫通穴ではなく切欠穴として、係合時にはノズル昇降軸５５の回転ジョイント６９の上端に係合部６４，６３が当接して上死点を規制する一方、非係合時にはノズル昇降軸５５から抜け出して対比できるように図示しているが、係合動作と非係合動作の考え方は上記非係合貫通穴部６３ａと係合貫通穴部６３ｂと全く同一である。
【００３２】
図４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ図１の部品吸着ノズル昇降装置のノズル７０が、実装位置（吸着位置であり、また、部品認識位置でもある。）Ｌ0より例えば１３ｍｍだけ上の最下端位置Ｌ1（以下、「レベル１」と称する場合もある。）、実装位置Ｌ0より例えば２７ｍｍだけ上の中間位置Ｌ2（以下、「レベル２」と称する場合もある。）、実装位置Ｌ0より例えば４０ｍｍだけ上の最上端位置Ｌ3（以下、「レベル３」と称する場合もある。）の状態での一部断面説明図である。すなわち、レベル１では、上記第１上死点変更シリンダ６２の係合部６４にノズル昇降軸５５の下部の回転ジョイント６９が係合しており、第２上死点変更シリンダ６１は退避位置に位置しており、非係合状態となっている。レベル２では、上記第２上死点変更シリンダ６１の係合部６３にノズル昇降軸５５の下部の回転ジョイント６９が係合しており、第１上死点変更シリンダ６２は退避位置に位置しており、非係合状態となっている。レベル３では、上記第１及び第２上死点変更シリンダ６２，６１の係合部６４，６３は係合せずに案内部材５９にノズル昇降軸５５の下部の回転ジョイント６９が係合しており、第１上死点変更シリンダ６２及び第２上死点変更シリンダ６１は退避位置に位置しており、非係合状態となっている。いずれの場合においても、ノズル昇降軸５５の高さの変更に対応して、昇降駆動モータ５６の回転軸が所定量回転されて昇降部材５８の位置も変更されており、いずれのレベルにおいても、上記ピストンロッド４６の下端と上記ノズル昇降軸５５の上端部との間に隙間（寸法Ａ：例えば、０．０２ｍｍ程度）が形成されるようにしている。
【００３３】
図５は、本発明の他の実施形態にかかる部品吸着ノズル昇降装置の一部断面説明図である。基本的な構成は図３及び図４（Ａ）〜（Ｃ）と同様であるが、ノズルの高さ切り替え動作及びノズル切り替え動作を説明するために、より簡単な構成としたものである。すなわち、ノズル選択シリンダ４５のピストンロッド４６の下端が、ノズル昇降軸５５の上端部に固定された平板部５５ａに当接可能となっており、上記ピストンロッド４６の下端により平板部５５ａが当接しやすくかつ押し下げやすくしている。
【００３４】
なお、図２において、５０はノズル昇降軸５５をその軸周りのθ方向に回転させてノズル７０に吸着した部品の姿勢を調整するためのθ回転駆動用モータ、５２はθ回転駆動用モータ５０の回転軸に固定されたギヤ、５３は各ノズル昇降軸５５の中間部に固定されたθ回転用ギヤ、５１は各ノズル昇降軸５５のθ回転用ギヤ５３及びθ回転駆動用モータ５０のギヤ５２にかみ合う両面歯付きベルトである。よつて、θ回転駆動用モータ５０が回転駆動されると、全てのノズル昇降軸５５のθ回転用ギヤ５３が両面歯付きベルト５１により回転させられて、ノズル７０に吸着した部品の姿勢を調整するようになっている。
【００３５】
次に、図５の部品吸着ノズル昇降装置におけるノズル高さ切り替え動作について詳しく説明する。
【００３６】
図６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ），（Ｇ）は、それぞれ、図５の部品吸着ノズル昇降装置の第１ノズル７０でのノズル高さ切り替え動作を説明するための一部断面説明図である。図７（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ），（Ｇ）は、それぞれ、図５の部品吸着ノズル昇降装置の第２ノズルでのノズル高さ切り替え動作を説明するための一部断面説明図である。第１ノズル７０及び第２ノズル７０は、図６（Ａ）及び図７（Ａ）ではレベル１に位置していたのが、図６（Ｆ）及び図７（Ｆ）ではレベル２に変更される状態を示している。
【００３７】
図６（Ａ）及び図７（Ａ）は、前工程が完了した状態を示している。このとき、昇降駆動モータ５６の駆動により昇降部材５８を、現在のレベルから所定高さＡだけ高い位置まで上昇させる。また、このとき、ノズル昇降軸５５はすべて停止したままで昇降動作はしない。なお、図６（Ａ）及び図７（Ａ）では、第１ノズル７０が選択された状態となっており、第１ノズル７０に対応するノズル選択シリンダ４５−１がオンになりそのピストンロッド４６が下端位置まで下降している一方、第２ノズル７０に対応するノズル選択シリンダ４５−２はオフとなっているため、ピストンロッド４６は上端位置に位置したままである。
【００３８】
次いで、図６（Ｂ）及び図７（Ｂ）に示すように、全てのノズル選択シリンダ４５（４５−１〜４５−１０）をオンして、全てのピストンロッド４６を各下端位置まで下降させる。
【００３９】
次いで、図６（Ｃ）及び図７（Ｃ）に示すように、昇降駆動モータ５６の駆動により、昇降部材５８が下降を開始し、次いで、昇降部材５８とともに下降した全てのノズル選択シリンダ４５の全てのピストンロッド４６の下端が全てのノズル昇降軸５５の上端に当接して全てのノズル昇降軸５５の下降を開始する。このとき、全てのノズル昇降軸５５が、現在のレベル又は変更するレベルのいずれか低い方のレベルに対して所定高さＡだけさらに低い高さの位置に位置するまで、昇降部材５８が下降する。すなわち、例えば、ケース１として、現在のレベルが最上端位置のレベル３であり、中間位置であるレベル２に変更するときには、レベル３とレベル２との高さの差ΔＨ＋所定高さＡの距離だけ全てのノズル昇降軸５５が下降するように、昇降部材５８が下降する。また、ケース２として、現在のレベルが最上端位置のレベル３であり、中間位置であるレベル１に変更するときには、レベル３とレベル１との高さの差ΔＨ＋所定高さＡの距離だけ全てのノズル昇降軸５５が下降するように、昇降部材５８が下降する。また、ケース３として、現在のレベルが中間位置のレベル２であり、最下端位置であるレベル１に変更するときには、レベル２とレベル１との高さの差ΔＨ＋所定高さＡの距離だけ全てのノズル昇降軸５５が下降するように、昇降部材５８が下降する。また、ケース４（図６（Ｃ）及び図７（Ｃ）に相当）として、現在のレベルが最下端位置のレベル１であり、中間位置であるレベル２に変更するときには、現在のレベル１の方がレベル２よりも低いため、単に所定高さＡの距離だけ全てのノズル昇降軸５５が下降するように、昇降部材５８が下降する。また、ケース５として、現在のレベルが最下端位置のレベル１であり、中間位置であるレベル３に変更するときには、現在のレベル１の方がレベル３よりも低いため、単に所定高さＡの距離だけ全てのノズル昇降軸５５が下降するように、昇降部材５８が下降する。
【００４０】
次いで、図６（Ｄ）及び図７（Ｄ）、並びに、図６（Ｅ）及び図７（Ｅ）に示すように、上死点レベル変更を行う。すなわち、変更したい上死点のレベルに応じて、上死点レベル切替用第１シリンダ６２及び上死点レベル切替用第２シリンダ６１又はいずれか一方のシリンダをオン又はオフして、上死点レベルを切り替える。すなわち、上記ケース１（レベル３→レベル２）においては、上死点レベル切替用第１シリンダ６２をオフのままとし、上死点レベル切替用第２シリンダ６１をオフからオンとする。上記ケース２（レベル３→レベル１）においては、上死点レベル切替用第２シリンダ６１をオフのままとし、上死点レベル切替用第１シリンダ６２をオフからオンとする。上記ケース３（レベル２→レベル１）においては、上死点レベル切替用第２シリンダ６１をオンからオフとするとともに、上死点レベル切替用第１シリンダ６２をオフからオンとする。上記ケース４（レベル１→レベル２）（図６（Ｃ）〜（Ｅ）及び図７（Ｃ）〜（Ｅ）に相当）においては、上死点レベル切替用第１シリンダ６２をオンからオフとするとともに、上死点レベル切替用第２シリンダ６１をオフからオンとする。上記ケース５（レベル１→レベル３）においては、上死点レベル切替用第１シリンダ６２をオンからオフとするとともに、上死点レベル切替用第１シリンダ６２はオフのままとする。
【００４１】
次いで、図６（Ｆ）及び図７（Ｆ）に示すように、昇降駆動モータ５６の駆動により昇降部材５８を上昇させて、全てのノズル昇降軸５５を、バネ６５の付勢力により上記切り替えた上死点レベルまで上昇させるとともに、昇降部材５８は、上死点レベルにさらに所定高さＡを加えた高さの位置まで上昇する。この結果、所定高さＡに相当する寸法の隙間Ａが、全てのピストンロッド４６の下端と全てのノズル昇降軸５５の上端部との間に形成されることになる。
【００４２】
次いで、図６（Ｇ）及び図７（Ｇ）に示すように、全てのノズル選択シリンダ４５をオフして、全てのピストンロッド４６をそれらの上端位置まで上昇させる。これで、一連のノズル高さ切り替え動作が終了する。なお、図６（Ｇ）及び図７（Ｇ）では、第２ノズル７０が選択された状態なとっており、第２ノズル７０に対応するノズル選択シリンダ４５−２がオンになりそのピストンロッド４６が下端位置まで下降している一方、第１ノズル７０に対応するノズル選択シリンダ４５−１はオフとなっているため、ピストンロッド４６は上端位置に位置したままである。
【００４３】
次に、所望のレベルに切り替えられた１０本のノズル７０のうち、１つのノズル７０を選択して部品吸着及び実装動作を行う場合について説明する。
【００４４】
図８（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）は、それぞれ、図５の部品吸着ノズル昇降装置の第１ノズルでのノズル切り替え動作を説明するための一部断面説明図である。図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）はそれぞれ図５の部品吸着ノズル昇降装置の第２ノズルでのノズル切り替え動作を説明するための一部断面説明図である。ここでは、第１ノズル７０及び第２ノズル７０はレベル２に位置している状態となっている。
【００４５】
図８（Ａ）及び図９（Ａ）は、前工程が完了した状態を示している。ここでは、第１ノズル７０が選択された状態となっており、第１ノズル７０に対応するノズル選択シリンダ４５−１がオンになり、そのピストンロッド４６−１が下端位置まで下降している一方、第２ノズル７０に対応するノズル選択シリンダ４５−２はオフとなっているため、ピストンロッド４６−２は上端位置に位置したままである。
【００４６】
次いで、図８（Ｂ）及び図９（Ｂ）に示すように、ノズル選択シリンダ４５−１がオン状態のまま、昇降駆動モータ５６の駆動により、昇降部材５８が下降を開始し、次いで、昇降部材５８とともに下降した第１ノズル選択シリンダ４５−１のピストンロッド４６−１の下端が第１ノズル７０のノズル昇降軸５５の上端に当接して当該ノズル昇降軸５５のみが下降を開始し、吸着位置まで下降する。次いで、作業ヘッド４，１４が所望の部品供給部まで移動して、所望の部品を吸着し、次いで、認識位置に作業ヘッド４，１４が移動して認識動作を行い、次いで、基板２まで移動して所定の実装位置に上記部品を実装する。上記ノズル７０の下降動作は、作業ヘッド４，１４の移動中に行うようにしてもよい。
【００４７】
次いで、図８（Ｃ）及び図９（Ｃ）に示すように、第１ノズル７０による部品実装作業が終了すると、昇降駆動モータ５６の逆駆動により、昇降部材５８が上昇を開始し、第１ノズル選択シリンダ４５−１のピストンロッド４６−１の下端による第１ノズル７０のノズル昇降軸５５の上端への押し下げ力が解除されると、第１ノズル７０のノズル昇降軸５５はバネ６５の付勢力により上昇を開始する。そして、第１ノズル７０のノズル昇降軸５５が上端位置に位置したのちも、さらに、昇降駆動モータ５６の逆駆動により、昇降部材５８が上昇を続けて、上記ピストンロッド４６−１の下端と上記ノズル昇降軸５５の上端部との間に隙間（寸法Ａ）が形成されるまで上昇したのち、上昇を停止する。
【００４８】
次いで、図８（Ｄ）及び図９（Ｄ）に示すように、ノズルの切り替えを行う。すなわち、第１ノズル７０に対応するノズル選択シリンダ４５−１をオンからオフに切り替えるとともに、次に使用する第２ノズル７０に対応するノズル選択シリンダ４５−２をオフからオンに切り替えて、そのピストンロッド４６−２が下端位置まで下降している一方、第１ノズル７０に対応するノズル選択シリンダ４５−１はオフとなったため、ピストンロッド４６−１は上端位置に位置したままである。
【００４９】
次いで、図８（Ｅ）及び図９（Ｅ）に示すように、第２ノズル選択シリンダ４５−２がオン状態のまま、昇降駆動モータ５６の駆動により、昇降部材５８が下降を開始し、次いで、昇降部材５８とともに下降した第２ノズル選択シリンダ４５−２のピストンロッド４６−２の下端が第２ノズル７０のノズル昇降軸５５の上端に当接して当該ノズル昇降軸５５のみが下降を開始し、吸着位置まで下降する。次いで、作業ヘッド４，１４が所望の部品供給部まで移動して、所望の部品を吸着し、次いで、認識位置に作業ヘッド４，１４が移動して認識動作を行い、次いで、基板２まで移動して所定の実装位置に上記部品を実装する。上記ノズル７０の下降動作は、作業ヘッド４，１４の移動中に行うようにしてもよい。
【００５０】
次いで、図８（Ｆ）及び図９（Ｆ）に示すように、第２ノズル７０による部品実装作業が終了すると、昇降駆動モータ５６の逆駆動により、昇降部材５８が上昇を開始し、第２ノズル選択シリンダ４５−２のピストンロッド４６−２の下端による第２ノズル７０のノズル昇降軸５５の上端への押し下げ力が解除されると、第２ノズル７０のノズル昇降軸５５はバネ６５の付勢力により上昇を開始する。そして、第２ノズル７０のノズル昇降軸５５が上端位置に位置したのちも、さらに、昇降駆動モータ５６の逆駆動により、昇降部材５８が上昇を続けて、上記ピストンロッド４６−２の下端と上記ノズル昇降軸５５の上端部との間に隙間（寸法Ａ）が形成されるまで上昇したのち、上昇を停止する。
【００５１】
その後は、次の第３ノズル７０についても同様な動作を行い、必要に応じて、これを第１０ノズル７０まで続けることにより、１０本のノズル７０による部品実装動作を行うことができる。
【００５２】
ここで、通常の部品実装動作においては、レベル１で実装動作を開始し、レベル１で実装動作を行うことができる該当部品を全て装着した後、レベル２，レベル３に順に移るようにしている（後述する図１２のフロー参照。）。この際、レベル２又はレベル３に切り替えたのち、一枚の基板実装完了まで、レベル１に戻ることは無い。これは、部品実装順序は小さい部品から大きい部品の順で実装していくことを意味している。ここで、小さい部品とは、面積が小さく、部品高さが低い部品のことを指し、大きい部品とは、面積が大きく、部品高さが高い部品のことを指す。
【００５３】
このような部品実装順序を採用する理由としては、小さい部品は、一般に、部品間同士の間隔を小さく実装したい、すなわち、隣接ピッチを狭く実装したいという要望が強い。これは、大きい部品（特に部品高さが高い）が先行され実装されていると、これを避けて実装する必要があり、隣接ピッチを小さくすることができないためである。ＱＦＰ等の実装精度が必要な部品であり、大きい面積を有する大きい部品は、やはり、先行して実装されていると、以降に種々の部品を実装することは、基板に実装衝撃が加わり、先行して実装したＱＦＰ等の実装精度が必要な部品の精度に影響が出る可能性があるため好ましくない。以上の理由により、基本的に、小さい部品から実装するのが一般的となっている。
【００５４】
本実施形態にかかる上記部品実装装置の１つの特徴として、実装タクトを向上するため、部品の高さの低い部品は、ノズル上昇距離を小さくしてノズルの上下動作距離を短くすることにより、吸着時間、装着時間を短縮することができるようにしている。
【００５５】
したがって、実装順番は、部品の小さい（特に、部品高さの低い）順に実装していくのが好ましい。部品の小さい順に実装することは、上記理由のところで、説明しているように、現状の一般的な実装順に従うものである。よって、本実施形態にかかる上記部品実装装置では、ノズル高さ（部品吸着時の上昇高さ）を３段階切り替方式として、部品高さに応じて、ノズル高さを切り替えることにより、実装タクトの向上を図るようにしている。
【００５６】
図１０は、図５の部品吸着ノズル昇降装置のノズル高さ切り替え動作の一例を行う制御部分のブロック図である。ここでは、ノズル高さ切り替え動作を効率よく行うために、予め、部品を高さ情報に基づいて部品をグルーピングしかつ高さ整列処理を行っておき、その結果として作成された実装プログラムに基づき、ノズル番号と部品の高さ情報とを関連付ける実装プログラムを作成し、その実装プログラムに基づき、ノズル７０の高さレベルの切り替えを判断しつつ実装動作を行う場合に必要な構成を示している。このため、上記部品吸着ノズル昇降装置は、第１記憶装置９２０と、第２記憶装置９２１と、ノズル吸着部品グルーピング処理部９２２と、各ノズルに対する部品高さ整列処理部９２３と、ノズル−部品高さ配列データ記憶装置９２４とを大略備えている。
【００５７】
上記第１記憶装置９２０には、実装すべき部品の実装順データが記憶されており、例えば、Ｎ１装着位置（Ｘ１，Ｙ１）部品番号Ｂ１、Ｎ２装着位置（Ｘ２，Ｙ２）部品番号Ｂ２、Ｎ３装着位置（Ｘ３，Ｙ３）部品番号Ｂ３のように、実装順Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，…に対してのＸＹ座標の装着位置と部品の部品番号との関係情報が記憶されている。
【００５８】
また、上記第２記憶装置９２１には、実装すべき部品の部品データが記憶されており、例えば、部品番号Ｂ１の部品に対して、Ｘ方向及びＹ方向の部品寸法（ＸＡ，ＹＡ）、部品高さ寸法Ｈ１、部品本体厚み寸法ＨＢ１の部品情報が記憶され、部品番号Ｂ２の部品に対して、Ｘ方向及びＹ方向の部品寸法（ＸＢ，ＹＢ）、部品高さ寸法Ｈ２、部品厚み寸法ＨＢ２の部品情報が記憶されている。
【００５９】
上記ノズル吸着部品グルーピング処理部９２２は、以下の動作を行うものである。すなわち、作業ヘッド４，１４で吸着保持できる部品は、ノズル７０の本数に依存し、上記１０本のノズル７０では、最大１０個までとなる。しかしながら、部品の大きさにより、すべてのノズル７０で部品吸着できるわけでなく、部品面積が大きい部品を吸着する場合には、当該部品面積が大きい部品を吸着したノズルに隣接するノズルでは部品吸着は行わないようにするといったことが必要となる場合がある。したがって、上記実装順のなかで、１０本のノズル７０を有する１つの作業ヘッド４，１４により吸着保持できる部品数を決める処理をノズル吸着部品グルーピング処理部９２２で行うようにしている。
【００６０】
上記各ノズルに対する部品高さ整列処理部９２３は、第２記憶装置９２１内に記憶されている部品高さ寸法情報に基づき、ノズル７０で吸着すべき部品のグルーピング処理を行う。すなわち、例えば、ノズル高さが上記したようにレベル１〜３の３種類に変更できる場合には、部品の高さ情報に応じて３つのグループに区分けするようにしている。例えば、高さの低い部品すなわちレベル１の高さのノズルで部品吸着動作を行う第１部品グループと、高さが中くらいの部品すなわちレベル２の高さのノズルで部品吸着動作を行う第２部品グループと、高さの高い部品すなわちレベル３の高さのノズルで部品吸着動作を行う第３部品グループとに区分けするようにしている。
【００６１】
上記ノズル−部品高さ配列データ記憶装置９２４は、各ノズルに対する部品高さ整列処理部９２３により処理された結果情報を記憶させている。この結果、ノズル７０の番号と、実装すべき部品の部品高さとの関係が記憶されている。
【００６２】
図１１は、図５の部品吸着ノズル昇降装置のノズル高さ切り替え動作の別の例を行う制御部分のブロック図である。図１０の例では、予め、ノズル番号と部品を高さ情報とを関連付ける実装プログラムを作成しているが、この例では、上記第１記憶装置９２０の実装すべき部品の実装順データと上記第２記憶装置９２１の実装すべき部品の部品データとに基づき、実装装置全体の動作制御を行う制御装置１０００内の演算・処理装置部１１００において、各部品の高さがノズルの高さレベルとの関係を判別してレベル切り替えを行うようにしている。
【００６３】
このため、実装装置の演算・処理装置部１１００は、実装順部品高さデータ読み取り部１１０１と、高さ判別処理部１１０２と、部品高さ切り替え処理部１１０３とを備えるように大略構成している。
【００６４】
上記実装順部品高さデータ読み取り部１１０１では、上記実装順データと上記部品データとを読み取る。
【００６５】
次いで、上記高さ判別処理部１１０２で各部品の高さがノズルの高さレベルとの関係を判別する。例えば、上記したようにノズル７０がレベル１〜３の３段階で切り替えられ、かつ、レベル１は第１しきい値ＴＨ１未満の部品に対して適用し、レベル２は第１しきい値ＴＨ１以上でかつ第２しきい値ＴＨ２未満の部品に適用し、レベル３は第２しきい値ＴＨ２以上の部品に適用するようにしていると仮定すれば、各部品の高さによりレベル１〜３の３段階のうちいずれを適用するか判断する。なお、第１しきい値ＴＨ１の一例としては６ｍｍ、第２しきい値ＴＨ２の一例としては１３ｍｍを採用することができるが、これに限らず、ＴＨ１＜ＴＨ２の条件の元で、適宜任意の値を設定するようにすればよい。
【００６６】
次いで、上記部品高さ切り替え処理部１１０３では、次に吸着すべき部品に適用されるノズルのレベルと現在のレベルとを比較して、ノズル高さの切り替え動作をどのように行うかを判断して、シリンダー・センサー制御部９０２及びモータ制御部９０３により、昇降駆動モータ５６、ノズル選択シリンダ４５、上死点変更用切り替え用第１シリンダ（高さ切り替え用第１シリンダー）６２、上死点変更用切り替え用第２シリンダ（高さ切り替え用第２シリンダー）６１などを駆動制御している。
【００６７】
次に、各部品の高さに応じて、ノズル７０のレベル１〜３の３段階のうちいずれを適用するか、判断する動作について説明する。図１２は、この判断動作、すなわち、図５の部品吸着ノズル昇降装置のノズル高さ切り替え動作のフローチャートである。
【００６８】
まず、実装スタートして、ステップ＃５０では、ノズル７０が原点復帰したとき、レベル１の高さにする。
【００６９】
次いで、ステップ＃５１では、部品高さが第２しきい値ＴＨ２以上か否か、判断する。部品高さが第２しきい値ＴＨ２未満であればステップ＃５２に進む。部品高さが第２しきい値ＴＨ２以上であればステップ＃５７に進む。
【００７０】
ステップ＃５２では、部品高さが第１しきい値ＴＨ１以上か否か、判断する。部品高さが第１しきい値ＴＨ１未満であれば、レベル１のノズルを適用できるため、ノズルの高さ切り替えは不要となり、ステップ＃５３に進む。一方、部品高さが第１しきい値ＴＨ１以上の場合にはステップ＃５９に進む。
【００７１】
ステップ＃５３では、ノズル７０による部品吸着を行い、ステップ＃５４では、ノズル７０により吸着された部品の部品認識を行い、ステップ＃５５では、ノズル７０により吸着された部品の部品装着を行う。
【００７２】
次いで、ステップ＃５６では、１枚の基板実装が完了したか、すなわち、実装すべき部品が残っているか否か判断する。実装すべき部品がない場合には、１枚の基板実装が完了したとして、ステップ＃５０に戻る。又は、場合によっては、この一連の動作を終了するようにしてもよい。一方、実装すべき部品がある場合には、ステップ＃５１に戻り、上記動作を繰り返す。
【００７３】
一方、ステップ＃５７では、現在のレベルがレベル３か否か判断する。現在のレベルがレベル３の場合にはレベルを切り替える必要がないため、ステップ＃５３に進み、レベル３のノズルで部品実装を行う。一方、現在のレベルがレベル３でない場合にはレベルを切り替える必要があるため、ステップ＃５８に進む。
【００７４】
ステップ＃５８では、現在のレベルからレベル３にノズル高さを変更する。その後、ステップ＃５３に進み、レベル３のノズルで部品実装を行う。
【００７５】
ステップ＃５９では、現在のレベルがレベル２か否か判断する。現在のレベルがレベル２の場合にはレベルを切り替える必要がないため、ステップ＃５３に進み、レベル２のノズルで部品実装を行う。一方、現在のレベルがレベル２でない場合にはレベルを切り替える必要があるため、ステップ＃６０に進む。
【００７６】
ステップ＃６０では、現在のレベルからレベル２にノズル高さを変更する。その後、ステップ＃５３に進み、レベル２のノズルで部品実装を行う。
【００７７】
このようにして、ノズル高さ切り替え動作を行う。なお、このノズル高さ切り替え動作では、上記したように、レベル１から一旦レベル２又は３に切り替えると、レベル１に戻ることはできないようになっている。これは、先に述べたように、図１０においてノズル番号と部品を高さ情報とを関連付ける実装プログラムを作成した場合に、その実装プログラムに基づいてノズルのレベル切り替えを判断する場合に適したものとなっているためである。
【００７８】
なお、例えば、図１０のノズル−部品高さ配列データ記憶装置９２４内の情報においては、第１しきい値ＴＨ１の一例として６ｍｍ、第２しきい値ＴＨ２の一例として１３ｍｍを採用した状態で、上記図１２のフローに従ってレベルの切り替えを判断した場合、ノズル７０の番号Ｎｏ．１では部品高さは３ｍｍ、ノズル７０の番号Ｎｏ．２では部品高さは４ｍｍ、ノズル７０の番号Ｎｏ．３では部品高さは２ｍｍ、……、ノズル７０の番号Ｎｏ．２０では部品高さは４ｍｍとなっているため、ノズルＮｏ．１〜Ｎｏ．２０ではレベル１の高さで実装動作を行う。ノズル７０の番号Ｎｏ．２１では部品高さは８ｍｍ、ノズル７０の番号Ｎｏ．２２では部品高さは９ｍｍ、……、ノズル７０の番号Ｎｏ．３０では部品高さは７ｍｍとなっているため、ノズルＮｏ．２１〜Ｎｏ．３０ではレベル２の高さで実装動作を行う。ノズル７０の番号Ｎｏ．３１では部品高さは１５ｍｍ、……、となっているため、ノズルＮｏ．３１以降ではレベル３の高さで実装動作を行う。なお、ここでは、１回目の作業ヘッドの実装動作ではＮｏ．１〜Ｎｏ．１０のノズルで部品実装を行い、２回目の作業ヘッドの実装動作ではＮｏ．１１〜Ｎｏ．２０のノズルで部品実装を行い、３回目の作業ヘッドの実装動作ではＮｏ．２１〜Ｎｏ．３０のノズルで部品実装を行うものと仮定しているが、実際に使用するノズルは例えばＮｏ．１とＮｏ．１１とＮｏ．２１とでは同一のノズルすなわち第１ノズル７０である。
【００７９】
一方、図１３は、図５の部品吸着ノズル昇降装置のノズル高さ切り替え動作の変形例にかかるフローチャートである。基本的には図１２と同様であるが、レベル１で部品実装を１回行ったのち、ステップ＃５６の後で、レベル１を適用するか否かについて判断することにより、一旦、レベル２又は３に切り替えた後でもレベル１に切り替えられるようにしている。よって、図１０の構成のみならず、図１１の構成にも適用できるフローとなっている。
【００８０】
すなわち、ステップ＃６１では、部品高さが第１しきい値ＴＨ１未満か否か、判断する。部品高さが第１しきい値ＴＨ１未満でなければステップ＃５１に進む。一方、部品高さが第１しきい値ＴＨ１未満の場合にはステップ＃６２に進む。
【００８１】
ステップ＃６２では、現在のレベルがレベル１か否か判断する。現在のレベルがレベル１の場合にはレベルを切り替える必要がないため、ステップ＃５３に進み、レベル１のノズルで部品実装を行う。一方、現在のレベルがレベル１でない場合にはレベルを切り替える必要があるため、ステップ＃６３に進む。
【００８２】
ステップ＃６３では、現在のレベルからレベル１にノズル高さを変更する。その後、ステップ＃５３に進み、レベル１のノズルで部品実装を行う。
【００８３】
また、場合によっては、ステップ＃５０の代わりにステップ＃６１を行うようにして、各部品に対して、レベル３又は２への適用を判断する前に、レベル１が適用できるか否かについて判断するようにしてもよい。
【００８４】
上記実施形態によれば、ノズル選択を行うとき、ノズル選択シリンダ４５のピストンロッド４６が下端位置に位置した状態でノズル昇降軸５５の上端と間に必ず隙間を形成するようにして、ノズル選択時にノズル選択シリンダ４５のピストンロッド４６がノズル昇降軸５５に接触しないようにし、昇降駆動モータ５６の駆動により昇降部材５８が下降するときに初めてピストンロッド４６がノズル昇降軸５５に接触するようにしている。このように、ピストンロッド４６がノズル昇降軸５５に接触しないため、ノズル昇降軸に衝撃が発生せずノズルに吸着された部品に位置ずれや部品落下を生じさせることがない。
【００８５】
また、全ノズル昇降軸５５を上昇させるときには、全てのノズル選択シリンダ４５を昇降駆動モータ５６の駆動により上昇させるとともに、ノズル昇降軸は付勢力により上昇するため、従来のようにエアシリンダの作動力に打勝ってモータにより昇降板を介して全てのノズル昇降軸を上昇させる必要はなく、モータのオーバーロードが生じることがない。
【００８６】
また、ノズル高さ（部品吸着時の上昇高さ）を３段階切り替方式として、部品高さに応じて、ノズル高さを切り替えることにより、部品の高さの低い部品は、ノズル上昇距離を小さくしてノズルの上下動作距離を短くすることにより、吸着時間、装着時間を短縮することができ、実装タクトの向上を図るようにしている。
【００８７】
また、図２〜図４までの実施形態では、上記ノズル選択シリンダ４５の上記ピストンロッド４６の下端が昇降部材５８の上記５８ａ切欠の縁に当接するまで下降させられるため、上記ピストンロッド４６の下端位置が常に一定となりバラツクことがない。この結果、上記ピストンロッド４６の下端がノズル昇降軸５５の上端に当接する位置が一定となり、ノズル昇降軸５５の昇降量をより精確に制御することができる。よって、実装時に部品に過負荷を与えることなく実装することができる。
【００８８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。
【００８９】
例えば、上記ノズル選択シリンダ４５のピストンロッド４６を、上記ピストンロッド４６が選択された上記ノズル昇降軸５５に接触しない範囲で、当該ノズル昇降軸５５の上端部に向けて下降させる代わりに、上記ノズル選択シリンダ４５のピストンロッド４６を昇降部材側に固定して、上記ノズル選択シリンダ４５の本体が選択された上記ノズル昇降軸５５に接触しない範囲で、当該ノズル昇降軸５５の上端部に向けて下降させるようにしてもよい。
【００９０】
また、上記昇降用回転駆動装置の回転軸に連結されたネジ軸の一例として上記ボールネジ軸５７を使用しているが、これに限らず、通常のネジ軸でもよい。
【００９１】
本発明によれば、ノズル選択を行うとき、ノズル選択シリンダのピストンロッドが下端位置に位置した状態でノズル昇降軸の上端と間に必ず隙間を形成するようにして、ノズル選択時にノズル選択シリンダのピストンロッドがノズル昇降軸に接触しないようにし、昇降駆動モータの駆動によりピストンロッドが下降して上記全てのノズル選択用アクチュエータを一斉に下降させるときに、初めて、上記ノズル選択用アクチュエータから選択的に下降させられた上記シリンダが上記選択されたノズル昇降軸に接触するようにしている。このように、ノズル選択時にはピストンロッドがノズル昇降軸に接触しないため、ノズル昇降軸に衝撃が発生せずノズルに吸着された部品に位置ずれや部品落下を生じさせることがない。
【００９２】
また、全ノズル昇降軸を上昇させるときには、全てのノズル選択シリンダを昇降駆動モータの駆動により一斉に上昇させるとともに、ノズル昇降軸は付勢力により上昇するため、従来のようにエアシリンダの作動力に打勝ってモータにより昇降板を介して全てのノズル昇降軸を上昇させる必要はなく、モータのオーバーロードが生じることがない。
【００９３】
また、ノズル高さ（部品吸着時の上昇高さ）を複数段階切り替方式として、部品高さに応じて、ノズル高さを切り替えることにより、部品の高さの低い部品は、ノズル上昇距離を小さくしてノズルの上下動作距離を短くすることにより、吸着時間、装着時間を短縮することができ、実装タクトの向上を図るようにしている。
【００９４】
また、上記ノズル選択シリンダの上記ピストンロッドの下端が昇降部材の上記貫通穴又は切欠の縁に当接するまで下降させられるようにすれば、上記ピストンロッドの下端位置が常に一定となりバラツクことがない。この結果、上記ピストンロッドの下端がノズル昇降軸の上端に当接する位置が一定となり、ノズル昇降軸の昇降量をより精確に制御することができる。よって、実装時に部品に過負荷を与えることなく実装することができる。
【００９５】
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
本発明のこれらと他の目的と特徴は、添付された図面についての好ましい実施形態に関連した上記の記述から明らかになる。
【図１】  本発明の一実施形態にかかる部品吸着ノズル昇降装置を備えた部品実装装置の斜視図である。
【図２】  図１の部品吸着ノズル昇降装置の斜視図である。
【図３】  図１の部品吸着ノズル昇降装置の一部断面説明図である。
【図４】  （Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ図１の部品吸着ノズル昇降装置のレベル１、レベル２、レベル３の状態での一部断面説明図である。
【図５】  本発明の他の実施形態にかかる部品吸着ノズル昇降装置の一部断面説明図である。
【図６】  （Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ），（Ｇ）はそれぞれ図５の部品吸着ノズル昇降装置の第１ノズルでのノズル高さ切り替え動作を説明するための一部断面説明図である。
【図７】  （Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ），（Ｇ）はそれぞれ図５の部品吸着ノズル昇降装置の第２ノズルでのノズル高さ切り替え動作を説明するための一部断面説明図である。
【図８】  （Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）はそれぞれ図５の部品吸着ノズル昇降装置の第１ノズルでのノズル切り替え動作を説明するための一部断面説明図である。
【図９】  （Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）はそれぞれ図５の部品吸着ノズル昇降装置の第２ノズルでのノズル切り替え動作を説明するための一部断面説明図である。
【図１０】  図５の部品吸着ノズル昇降装置のノズル高さ切り替え動作の一例を行う制御部分のブロック図である。
【図１１】  図５の部品吸着ノズル昇降装置のノズル高さ切り替え動作の別の例を行う制御部分のブロック図である。
【図１２】  図５の部品吸着ノズル昇降装置のノズル高さ切り替え動作の一例のフローチャートである。
【図１３】  図５の部品吸着ノズル昇降装置のノズル高さ切り替え動作の別の例にかかるフローチャートである。
【図１４】  従来の部品吸着ノズル昇降装置の原点状態での一部断面概略図である。
【図１５】  図１４の従来の部品吸着ノズル昇降装置の１つのノズル選択状態での一部断面概略図である。
【図１６】  図１４の従来の部品吸着ノズル昇降装置の１つのノズル選択状態かつシリンダ駆動遅れ状態での一部断面概略図である。
【図１７】  図１４の従来の部品吸着ノズル昇降装置の全ノズル選択状態でモータのオーバーロード状態の一部断面概略図である。
【図１８】  （Ａ），（Ｂ）はそれぞれ第１又は第２上死点変更シリンダのピストンロッドの係合部とノズル昇降軸の下部の回転ジョイントとの係合動作及び係合解除動作を説明するための説明図である。
【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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