(57)【要約】【課題】ノズル駆動源に電力が供給されない事象が発生した時にノズルが降下することを防止する。【解決手段】ヘッド基体１１９と、ノズル１１１を往復駆動するノズル駆動源１１２と、ノズル１１１とともに往復動する第一係合部材１１３と設け、往復動可能なロッド１２１と、ロッド１２１の往復動を案内する案内手段１２３と、ロッド１２１を上向きに付勢する付勢手段１２４と、動作範囲の下方にロッド１２１を維持し、また、維持状態を解除する維持手段１２５とからなるノズル落下防止駆動部１４０と、ロッド１２１に接続されて複数のノズル１１１を一度に持ち上げる第二係合部材１２２とを備える。【選択図】図１０
2012204406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に延びて配置されるノズルを複数備えるヘッドを移動させ、前記ノズルに保持される部品を基板に実装する部品実装装置であって、
前記複数のノズルを有するヘッド基体と、
各前記ノズルを前記ヘッド基体に対し上下方向にそれぞれ往復駆動するノズル駆動源と、
各前記ノズルに直接または間接的に固定的に接続され、接続される前記ノズルとともに上下方向に往復動する第一係合部材とを設け、
前記ヘッド基体に対し上下方向に往復動可能なロッドと、
前記ヘッド基体に固定的に接続され、前記ロッドの往復動を案内する案内手段と、
前記ロッドを上向きに付勢する付勢手段と、
前記付勢手段の付勢力に抗し、前記ロッドの動作範囲の下方に前記ロッドを維持し、ノズル駆動源に電力が供給されなくなる事象と連動して前記ロッドの維持状態を解除する維持手段とを有するノズル落下防止駆動部と、
前記ノズル落下防止駆動部の前記ロッドに接続されて前記ロッドとともに往復動し、複数の前記第一係合部材に下方から当接して複数の前記ノズルを一度に持ち上げる第二係合部材と
を備える部品実装装置。
【請求項２】
さらに、
前記付勢手段を収容する筐体を備え、
前記付勢手段は、前記ロッドと同軸状に配置される圧縮バネである
請求項１に記載の部品実装装置。
【請求項３】
前記維持手段は、
シリンダチューブとピストンとを有する往復動型のエアアクチュエータであり、
前記シリンダチューブは、前記ヘッド基体に固定的に接続され、
前記シリンダチューブに対し前記ピストンを降下させる方向にエアーを導入することで前記ロッドの動作範囲の下方に前記ロッドを維持し、
前記シリンダチューブに対し前記ピストンを上昇させる方向にエアーを導入することで前記付勢手段の付勢力が及ばない高さまで前記ロッドを上昇させる
請求項１に記載の部品実装装置。
【請求項４】
さらに、
前記付勢手段が前記ロッドを上向きに付勢する際に、前記付勢手段の付勢力を抑制して前記ロッドをゆっくりと上昇させるダンパ
を備える請求項１に記載の部品実装装置。
【請求項５】
さらに、
前記ノズル落下防止駆動部は、複数のノズルの並設方向に離間してそれぞれ配置される第一のノズル落下防止駆動部と第二のノズル落下防止駆動部とを備え、
前記第一のノズル落下防止駆動部および前記第二のノズル落下防止駆動部がそれぞれ有する前記ロッド間に前記第二係合部材が架橋状に接続される
請求項１に記載の部品実装装置。
【請求項６】
複数のノズルを有するヘッド基体と、各前記ノズルを前記ヘッド基体に対し上下方向にそれぞれ往復駆動するノズル駆動源と、各前記ノズルに直接または間接的に固定的に接続され、接続される前記ノズルとともに上下方向に往復動する第一係合部材とを設け、
前記ヘッド基体に対し上下方向に往復動可能なロッドと、前記ヘッド基体に固定的に接続され、前記ロッドの往復動を案内する案内手段と、前記ロッドを上向きに付勢する付勢手段と、前記付勢手段の付勢力に抗し、前記ロッドの動作範囲の下方に前記ロッドを解除可能に維持する維持手段とを有するノズル落下防止駆動部と、
前記ノズル落下防止駆動部の前記ロッドに接続されて前記ロッドとともに往復動する第二係合部材とを備え、
前記ノズル駆動源に電力が供給されなくなった際のノズルの下降を防止する部品実装装置のノズル下降防止方法であって、
前記ノズル落下防止駆動部の前記維持手段は、前記ノズル駆動源に電力が供給されなくなる事象と連動して前記ロッドの維持を解除し、
前記付勢手段の付勢力により前記ロッドとともに前記第二係合部材を上昇させ、
前記第二係合部材が複数の前記第一係合部材に下方から当接して複数の前記ノズルを一度に持ち上げる
ノズル下降防止方法。
【請求項７】
前記部品実装装置の前記ノズル落下防止駆動部の前記維持手段は、前記ヘッド基体に固定的に接続されるシリンダチューブとピストンとを有する往復動型のエアアクチュエータであり、
前記ノズル駆動源へ電力が供給されている間は、前記シリンダチューブに対し前記ピストンを降下させる方向にエアーを導入して前記ロッドの動作範囲の下方に前記ロッドを維持し、
前記ノズル駆動源への電力供給の停止と連動して前記シリンダチューブに対し前記ピストンを上昇させる方向にエアーを導入して前記付勢手段の付勢力が及ばない高さにまで前記ロッドを上昇させ、
前記維持手段により、前記第二係合部材と前記第一係合部材とを介して上昇した前記ノズルの位置を前記ノズル駆動源の基準位置とする
請求項６に記載のノズル下降防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、基板に部品が実装された実装基板を生産するための設備である部品実装装置、および、ノズル下降防止方法に関し、特に複数のノズルを一度に移動させて実装基板を生産するモジュラー型の部品実装装置、および、ノズル下降防止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、固定されている基板に対し、部品供給部から部品を保持し、基板上方まで部品を搬送し、部品を降下させて基板に取り付ける部品実装装置がある。当該部品実装装置は、実装基板の生産性を向上させるため、複数の部品を真空吸着によりそれぞれ保持する複数のノズルをヘッドに設け、複数の部品を各ノズルでそれぞれ吸着保持したままヘッドを水平方向（ＸＹ方向）に高速に移動させ、部品供給部から基板上方に至るまで高速に部品を搬送することが行われている。
【０００３】
部品実装装置の通常の操業時においては各ノズルを独立して上下方向（Ｚ軸方向）に駆動させるノズル駆動源に電力が供給されて各ノズルの駆動が制御されるが、停電時やメンテナンスの際には、ノズル駆動源に供給される電力が遮断されることがある。このような状態となると、ノズル駆動源はノズルを駆動する力が発生しなくなり、ノズルは自重で下降してしまうこととなる。
【０００４】
このような状況下、下降した状態のノズルを備えたヘッドを作業者が水平方向に移動させることなどによって、既に基板に装着した部品が下降しきったノズルと接触して、部品がずれたり基板からとれたりすることがあり、また、ノズルが曲がるなどの不具合が発生する場合がある。
【０００５】
そこで、特許文献１に従来例として記載される技術は、ノズルを駆動するためのシャフトに付勢手段により常に上向きの付勢力を与えておき、ノズル駆動源の駆動力が発生しなくなる状況下では付勢手段が付勢力によりノズルを持ち上げて、ノズルの下降を防止する技術である。
【０００６】
また、特許文献１には、電源が切断された際にノズルやノズルに接続されるシャフトを機械的に保持し、ノズルが不本意に下降することを防止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３７４８７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、特許文献１に開示される従来例のように、圧縮バネなどの付勢手段によりノズルに常に上向きの力が加えられている場合、停電時などの不測の事態においてはノズルの下降を防止することが可能となるが、部品実装装置の通常の操業時においては、ノズル駆動源は、付勢手段の付勢力に抗してノズルを駆動しなければならず、ノズル駆動源の負荷が増大する。
【０００９】
また、ノズルを機械的に保持する場合、保持機構が複雑となって１本のノズルに対して必要な部品の総重量が増大することとなる。最近の、モジュラー型の実装装置の場合、多くのノズルを一度に水平面内で移動させるため、個々のノズルに必要なそれぞれのノズルを機械的に保持する部品の総重量が増大すると、複数のノズルを有するヘッドの全重量が増大する。従って、当該ヘッドを高速で移動させるためには駆動力の大きなモーターが必要となり、それに伴って、ビームなどの構造材の強度を強くする必要が生じ、部品実装装置全体が大きくなり、消費電力が増大するなど問題が発生する。また、複雑な機構を個々のノズルに備えるためヘッドが大きくなり、実装可能な領域が狭まったり、部品実装装置全体の大きさを大きくする必要が生じたりするなどの問題もある。
【００１０】
さらに、単に機械的に下降を停止させるだけでは、ノズルが部品を吸着している時点や基板に装着している時点などノズルが下降している間に停電などが発生すると、下降した位置でノズルが維持されてしまい、ヘッドを移動させた際に既に装着された部品などとノズルとを接触させないという所期の目的を達成することはできない。
【００１１】
本願発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、部品実装装置の通常操業時にはノズル駆動源に不必要な負荷を与えることなく、停電など不測の事態が発生した場合にはノズルを上昇させることができるにもかかわらず、複数のノズルを備えたヘッドの重量や大きさの増加を抑制することのできる部品実装装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本願発明にかかる部品実装装置は、上下方向に延びて配置されるノズルを複数備えるヘッドを移動させ、前記ノズルに保持される部品を基板に実装する部品実装装置であって、前記複数のノズルを有するヘッド基体と、各前記ノズルを前記ヘッド基体に対し上下方向にそれぞれ往復駆動するノズル駆動源と、各前記ノズルに直接または間接的に固定的に接続され、接続される前記ノズルとともに上下方向に往復動する第一係合部材とを設け、前記ヘッド基体に対し上下方向に往復動可能なロッドと、前記ヘッド基体に固定的に接続され、前記ロッドの往復動を案内する案内手段と、前記ロッドを上向きに付勢する付勢手段と、前記付勢手段の付勢力に抗し、前記ロッドの動作範囲の下方に前記ロッドを維持し、ノズル駆動源に電力が供給されなくなる事象と連動して前記ロッドの維持状態を解除する維持手段とを有するノズル落下防止駆動部と、前記ノズル落下防止駆動部の前記ロッドに接続されて前記ロッドとともに往復動し、複数の前記第一係合部材に下方から当接して複数の前記ノズルを一度に持ち上げる第二係合部材とを備えることを特徴としている。
【００１３】
これにより、部品実装装置の通常の操業時においては、維持手段により付勢手段の付勢力は抑えられ、ロッド及び第二係合部材は、動作範囲の下方に維持される。従って、ノズルに接続される第一係合部材は、第二係合部材に当接することなく上下方向に自由に往復動することができ、ノズルを駆動するノズル駆動源に不必要な負荷が生じることはない。
【００１４】
一方、停電時や電源を遮断した場合などノズル駆動源に電力が供給されなくなった場合は、維持手段が解除され付勢手段によりロッド、および、第二係合部材が上向きに付勢される、これにより、第二係合部材が第一係合部材と下方から当接し、第一係合部材を介して複数のノズルが一度に持ち上げられる。従って、ノズルは、付勢手段の付勢力により持ち上げられた状態となるため、ヘッドを作業者が手動で移動させた場合でも、既に装着させられた部品などとノズルが接触することなく、不具合の発生を回避することが可能となる。
【００１５】
さらに、前記付勢手段を収容する筐体を備え、前記付勢手段は、圧縮バネであってもよい。
【００１６】
これによれば、部品実装装置の通常の操業時においては、圧縮バネを圧縮した状態で維持しておくことができ、停電時など必要な時のみ圧縮バネを伸長させるため、ヘッド全体を小型化することができる。また、ロッドと同軸状に配置されるため圧縮バネをロッドの下部側で偏荷重を伴うことなくコンパクトに安定して収容することができる。
【００１７】
また、前記維持手段は、シリンダチューブとピストンとを有する往復動型のエアアクチュエータであり、前記シリンダチューブは、前記ヘッド基体に固定的に接続され、前記シリンダチューブに対し前記ピストンを降下させる方向にエアーを導入することで前記ロッドの動作範囲の下方に前記ロッドを維持し、前記シリンダチューブに対し前記ピストンを上昇させる方向にエアーを導入することで前記付勢手段の付勢力が及ばない高さまで前記ロッドを上昇させるものでもよい。
【００１８】
これによれば、エアーの力でロッドを動作範囲の下方に維持させることができ、複雑な機構を設けなくとも維持手段を実現することが可能となる。
【００１９】
また、ノズル駆動源に電力が供給されない状態であっても、エアーが供給されている場合、ノズルを所定の位置まで確実に持ち上げることが可能となる。従って、小さな付勢力の付勢手段を採用することが可能となり、ヘッド全体の重量や大きさの増加を抑制することが可能となる。また、エアーによって持ち上げられたノズルの位置（高さ）をノズル駆動源の基準位置（原点）とすることができるため、電力が復帰した後の部品実装装置の復帰動作を短縮化することが可能となる。
【００２０】
さらに、前記付勢手段が前記ロッドを上向きに付勢する際に、前記付勢手段の付勢力を抑制して前記ロッドをゆっくりと上昇させるダンパを備えてもかまわない。
【００２１】
これにより、停電時などにおいて付勢手段の付勢力によりノズルが持ち上げられる場合でも、ノズルがゆっくりと上昇するため、ノズルが保持している部品が衝撃などにより落下することを効果的に抑止することができる。
【００２２】
さらに、前記ヘッド基体に対し上下方向に往復動可能な第二ロッドと、前記ヘッド基体に固定的に接続され、前記第二ロッドの往復動を案内する第二案内手段と、前記第二ロッドを上向きに付勢する第二付勢手段と、前記第二付勢手段の付勢力に抗し、前記第二ロッドの動作範囲の下方に前記第二ロッドを解除可能に維持する第二維持手段とを備え、前記第二係合部材は、前記ロッドと前記第二ロッドとに架橋状に接続されるものでもよい。
【００２３】
これによれば、多くの第一係合部材と係合する第二係合部材を安定して持ち上げることが可能となる。また、強度が比較的低い第二係合部材を採用しても、多くの第一係合部材と当接して一度にノズルを持ち上げることができるため、ヘッド全体の重量や大きさの増加を抑制しつつ、停電時などの不測の事態にもノズルを安全な位置に持ち上げることが可能となる。
【００２４】
また、上記目的を達成するために、本願発明にかかるノズル下降防止方法は、複数のノズルを有するヘッド基体と、各前記ノズルを前記ヘッド基体に対し上下方向にそれぞれ往復駆動するノズル駆動源と、各前記ノズルに直接または間接的に固定的に接続され、接続される前記ノズルとともに上下方向に往復動する第一係合部材と、前記ヘッド基体に対し上下方向に往復動可能なロッドと、前記ヘッド基体に固定的に接続され、前記ロッドの往復動を案内する案内手段と、前記ロッドを上向きに付勢する付勢手段と、前記付勢手段の付勢力に抗し、前記ロッドの動作範囲の下方に前記ロッドを解除可能に維持する維持手段と、前記ノズル落下防止駆動部の前記ロッドに接続されて前記ロッドとともに往復動する第二係合部材とを備え、前記ノズル駆動源に電力が供給されなくなった際のノズルの下降を防止する部品実装装置のノズル下降防止方法であって、前記維持手段は、前記ノズル駆動源に電力が供給されなくなる事象と連動して前記ロッドの維持を解除し、前記付勢手段の付勢力により前記ロッドとともに前記第二係合部材を上昇させ、前記第二係合部材が複数の前記第一係合部材に下方から当接して複数の前記ノズルを一度に持ち上げることを特徴とする。
【００２５】
これにより、部品実装装置の通常の操業時においては、維持手段により付勢手段の付勢力は抑えられ、ロッド及び第二係合部材は、動作範囲の下方に維持される。従って、ノズルに接続される第一係合部材は、第二係合部材に当接することなく上下方向に自由に往復動することができ、ノズルを駆動するノズル駆動源に不必要な負荷が生じることはない。
【００２６】
一方、停電時や電源を遮断した場合などノズル駆動源に電力が供給されなくなった場合は、維持手段が解除され付勢手段によりロッド、および、第二係合部材が上向きに付勢される、これにより、第二係合部材が第一係合部材と下方から当接し、第一係合部材を介して複数のノズルが一度に持ち上げられる。従って、ノズルは、付勢手段の付勢力により持ち上げられた状態となるため、ヘッドを作業者が手動で移動させた場合でも、既に装着させられた部品などとノズルが接触することなく、不具合の発生を回避することが可能となる。
【００２７】
前記部品実装装置の前記維持手段は、前記ヘッド基体に固定的に接続されるシリンダチューブとピストンとを有する往復動型のエアアクチュエータであり、前記ノズル駆動源へ電力が供給されている間は、前記シリンダチューブに対し前記ピストンを降下させる方向にエアーを導入して前記ロッドの動作範囲の下方に前記ロッドを維持し、前記ノズル駆動源への電力供給の停止と連動して前記シリンダチューブに対し前記ピストンを上昇させる方向にエアーを導入して前記付勢手段の付勢力が及ばない高さにまで前記ロッドを上昇させ、前記維持手段により、前記第二係合部材と前記第一係合部材とを介して上昇した前記ノズルの位置を前記ノズル駆動源の基準位置としてもよい。
【００２８】
これによれば、ノズル駆動源におけるノズルの基準位置を決定する工程を省略することができ、電源復帰後の部品実装装置の復帰動作を短縮化することが可能となる。
【００２９】
なお、前記ノズル下降防止方法が含む各処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを実施することも本願発明の実施に該当する。無論、そのプログラムが記録された記録媒体を実施することも本願発明の実施に該当する。
【発明の効果】
【００３０】
本願発明によれば、複数のノズルを備えるヘッドの重量や大きさの増加を抑制しつつ、通常の操業時においては、ノズル駆動源に不必要な負荷を与えることなく、また、停電など不測の事態が発生した場合にはノズルを上昇させることができ、ノズルや実装済みの部品を保護することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、部品実装装置を模式的に示す斜視図である。
【図２】図２は、通常操業状態におけるヘッドを示す斜視図である。
【図３】図３は、通常操業状態におけるヘッドを、一部のノズルを省略して正面から示す平面図である。
【図４】図４は、下降防止装置の一部を省略し一部を断面で示す平面図である。
【図５】図５は、下降防止装置の動作状態を示す図であり、通常操業状態を示す図である。
【図６】図６は、ノズル駆動源に電力が供給されなくなり、維持手段としてのエアアクチュエータがロッドの位置の維持を解除した状態を示す図である。
【図７】図７は、第二空気室に導入されたエアーによりロッドが上昇した状態を示す図である。
【図８】図８、下降防止装置のバリエーションの一つを示す図である。
【図９】図９、下降防止装置のバリエーションの一つを示す図である。
【図１０】図１０は、下降防止装置のバリエーションの一つを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
次に、本願発明に係る部品実装装置、および、ノズル下降防止方法の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本願発明に係る部品実装装置、および、ノズル下降防止方法の一例を示したものに過ぎない。従って本願発明は、以下の実施の形態を参考に請求の範囲の文言によって範囲が画定されるものであり、以下の実施の形態のみに限定されるものではない。
【００３３】
図１は、部品実装装置を模式的に示す斜視図である。
【００３４】
部品実装装置１００は、上下方向（Ｚ軸方向）に延びて配置されるノズル１１１を複数備えるヘッド１０１を水平面内（ＸＹ平面内）で移動させ、ノズル１１１に吸着保持される部品２０１を基板２０２に実装する装置である。
【００３５】
部品実装装置１００は、複数のテープフィーダ２０３などが着脱可能に備えられる部品供給部２０４を備え、テープフィーダ２０３により供給される部品２０１を真空吸着により保持する複数のノズル１１１を備えるヘッド１０１を移動させて部品２０１を基板２０２に実装する装置であり、ヘッド１０１と、Ｘビーム１０３と、Ｙビーム１０４と、基礎体１０６とを備えている。
【００３６】
Ｙビーム１０４は、Ｘビーム１０３をＹ軸方向に摺動自在に案内する部材である。本実施の形態の場合、２本のＹビーム１０４が平行に配置されており、各Ｙビーム１０４は、基礎体１０６にＹ軸方向に延びた状態で固定されている。
【００３７】
Ｘビーム１０３は、ヘッド１０１のＸ軸方向の往復動を案内するレールを保持する部材であり、Ｘ軸方向に延びて配置される部材である。また、Ｘビーム１０３は、ヘッド１０１と共にＹビーム１０４に沿って直線的に往復動する。
【００３８】
以上のように、部品実装装置１００は、水平面（ＸＹ平面）の所定領域内においてヘッド１０１を自在に移動させることができるものとなっている。
【００３９】
また、部品実装装置１００は、停電時においては作業者が手動でヘッドを移動させることができるものとなっている。また、一部の電源の供給を遮断して安全を確保したうえで、作業者が手動でヘッドを移動させ、ヘッドの動作を部品実装装置１００に学習させるなどの作業が行えるものとなっている。
【００４０】
図２は、通常操業状態におけるヘッドを示す斜視図である。
【００４１】
図３は、通常操業状態におけるヘッドを、一部のノズルを省略して正面から示す平面図である。
【００４２】
これらの図に示すように、ヘッド１０１は、Ｘビーム１０３、および、Ｙビーム１０４によりＸＹ平面を自在に移動することができ、ノズル１１１を上下方向（Ｚ軸方向）に往復動させることができる装置であり、ヘッド基体１１９と、複数のノズル１１１と、ノズル駆動源１１２と、第一係合部材１１３と、下降防止装置１０２とを備えている。
【００４３】
ヘッド基体１１９は、ヘッド１０１の構造的基礎となる部材であり、複数のノズル１１１を有し、Ｘビーム１０３に設けられるレールに沿って往復動する部材である。なお、ヘッド基体１１９は、複数の部材で構成されていてもよい。
【００４４】
ノズル１１１は、上下方向に延びて配置され部品２０１を真空吸着により保持する管状の部材であり、ノズルシャフト１１４の先端に交換可能に取り付けられる部材である。本実施の形態の場合、ノズル１１１は、Ｘ軸方向に４つ均等に並べて配置されており、ノズル列を形成している。また、ヘッド１０１は、前記ノズル列を２列備えている。
【００４５】
なお、ヘッド１０１に設けられるノズル１１１の数は、複数であれば特に限定されるわけではない。例えば、ノズル１１１を６本並べたノズル列を２列備えてもよい。また、ノズル列は、単数でも３列以上であってもかまわない。
【００４６】
ノズル駆動源１１２は、ノズル１１１の上方に配置され、ノズル１１１に接続されるノズルシャフト１１４を上下方向（Ｚ軸方向）に駆動することでノズル１１１を上下方向に駆動することができる装置である。具体的には、ノズル駆動源１１２は、リニアモーターやボイスコイルモータなど直動アクチュエータを例示できる。本実施の形態の場合、ヘッド１０１は、ノズル１１１を８本備えており、これに対応してノズル駆動源１１２も８個備えている。これは、各ノズル１１１を独立して上下方向（Ｚ軸方向）に駆動させるためである。また、ノズル駆動源１１２は、高速にノズル１１１を上下方向（Ｚ軸方向）に往復動させることができるものであり、部品供給部２０４から部品２０１をノズル１１１に保持させる際や基板２０２に部品２０１を装着する際には、各ノズル駆動源１１２が短時間にノズル１１１を上下方向に往復動させる。本実施の形態の場合、ノズル駆動源１１２は、ボイスコイルモータなどのリニアモーターが採用されており、高速にノズル１１１を上下方向に駆動することができるが、電力の供給が遮断されると、ノズルシャフト１１４の保持力（駆動力）がなくなり、ノズルシャフト１１４とともにノズル１１１が重力によって下降するような特性を有している。
【００４７】
なお、ノズル駆動源１１２は、ノズル１１１を上下方向に往復動させるばかりでなく、ノズル１１１をノズル１１１の管軸を中心として回転させることができるものであってもよい。
【００４８】
第一係合部材１１３は、ノズル１１１に直接的または間接的に固定的に接続され、接続されるノズル１１１とともに上下方向に往復動する部材である。本実施の形態の場合、第一係合部材１１３は、ノズルシャフト１１４を介してノズル１１１と接続されており、管形状のノズルシャフト１１４の管軸と交差する方向に張り出した円形のフランジである。
【００４９】
なお、第一係合部材１１３は、上記に限定されるわけではない。例えば、第一係合部材１１３の形状は円板形状ばかりでなく、矩形板状でもかまわない。また、第一係合部材１１３は、ノズルシャフト１１４の管軸に対して対称に張り出す必要は無く、第二係合部材１２２と係合するものであれば特に形状や構造は限定されない。
【００５０】
図４は、下降防止装置の一部を省略し一部を断面で示す平面図である。
【００５１】
これらの図に示すように、下降防止装置１０２は、ノズル駆動源１１２に電力が供給されない場合に、第一係合部材１１３を介してノズル１１１を持ち上げ、ノズル１１１の不本意な下降を防止する装置である。本実施の形態の場合、下降防止装置１０２は、エアアクチュエータ１３０と、付勢手段１２４とを有するノズル落下防止駆動部１４０（１４０ａ、１４０ｂ）、第二係合部材１２２とを備えている。
【００５２】
エアアクチュエータ１３０は、維持手段１２５として機能するばかりでなく、案内手段１２３としても機能する装置であり、シリンダチューブ１３２とピストン１３１とピストンロッドとして機能するロッド１２１とを備えている。
【００５３】
エアアクチュエータ１３０のシリンダチューブ１３２は、ヘッド基体１１９に固定的に接続されており、シリンダチューブ１３２内に配置されるピストン１３１は、エアーの導入状態によりヘッド基体１１９に対し上下方向に往復動することができるものとなっている。なお、シリンダチューブ１３２の外形上は、軸方向と垂直に交差する断面において丸形状や矩形など任意の形状を採用することができる。
【００５４】
具体的には、シリンダチューブ１３２（上方に設けられるガイドブッシュ１３３を含む）とピストン１３１とロッド１２１とで第一空気室Ｂ（ピストン１３１の上側の室）が形成されている。また、第一空気室Ｂは、気密状態となっている。従って、第一空気室Ｂにエアー（圧縮空気）を導入することで、ピストン１３１が付勢手段１２４の付勢力に抗して下降する。そして、第一空気室Ｂを所定の圧力の圧縮空気で満たしている限り、付勢手段１２４の付勢力に抗し続け、ピストン１３１と接続されるロッド１２１を動作範囲Ａの下方に維持し続けることができる。つまりエアアクチュエータ１３０は、維持手段として機能している。動作範囲Ａとは、ノズル１１１に直接または間接的に固定的に接続され、接続されるノズル１１１とともに上下方向に往復動する第一係合部材１１３の通常操業状態の有効なストローク範囲内（ノズル１１１の通常有効ストロークに相当）である。
【００５５】
ここでロッド１２１は、ヘッド基体１１９に対し上下方向に往復動可能な棒状、または管状の部材であり、第二係合部材１２２と接続され第二係合部材１２２を持ち上げる機能を担う部材である。本実施の形態の場合、ロッド１２１は、エアアクチュエータ１３０のピストン１３１と接続され、ピストンロッドとしても機能している。
【００５６】
また付勢手段１２４とは、ロッド１２１を上向きに付勢する装置で有り、本実施の形態の場合、圧縮バネが採用されている。
【００５７】
一方エアアクチュエータ１３０は、ノズル駆動源１１２に電力が供給されなくなる事象と連動して第一空気室Ｂからエアーを導出（排出）できるものとなっている。第一空気室Ｂのエアーが導出されると付勢手段１２４の付勢力に抗する力が解除される。つまり、エアアクチュエータ１３０は、維持手段１２５として機能している。
【００５８】
第一空気室Ｂからエアーが導出（排出）されると、エアアクチュエータ１３０が付勢手段１２４の付勢力に抗しきれずピストン１３１が付勢手段１２４により押し上げられ、ロッド１２１が上方に向かって持ち上げられる。ロッド１２１が持ち上げられる際、また、前述のロッド１２１が下降する際、ピストン１３１とシリンダチューブ１３２（ガイドブッシュ１３３を含む）とによりロッド１２１が上下方向（Ｚ軸方向）に移動するように案内される。つまり、エアアクチュエータ１３０は、案内手段１２３としても機能している。
【００５９】
また、第一空気室Ｂから導出（排出）する空気の流量を絞り弁などの流量抑制手段（図示せず）を用いて絞ることで付勢手段１２４がロッド１２１を上向きに付勢する際に、付勢手段１２４の付勢力を抑制しつつロッド１２１をゆっくりと上昇させることが可能となる。つまり、シリンダチューブ１３２（ガイドブッシュを含む）とピストン１３１とロッド１２１と流量抑制手段がダンパとしても機能している。
【００６０】
一方、ピストン１３１の下方であってシリンダチューブ１３２に囲まれている空間には、圧縮バネである付勢手段１２４がロッド１２１と同軸状に配置されて収容されており、当該空間を形成するシリンダチューブ１３２は、付勢手段１２４を収容する筐体としても機能している。このようにシリンダチューブ１３２の内方に圧縮バネを収容し、筐体として機能させることで、圧縮状態の圧縮バネが座屈することを抑止できる。また、ロッド１２１と付勢手段１２４の圧縮バネを同軸状に設けることでロッド１２１の下部側で偏荷重を伴うことなくコンパクトに安定して配置することができる。
【００６１】
また、エアアクチュエータ１３０のピストン１３１の下方であってシリンダチューブ１３２に囲まれている空間を気密状態として第二空気室Ｃとすると、シリンダチューブ１３２に対しピストン１３１を上昇させるように第二空気室Ｃにエアー（圧縮空気）を導入することで、圧縮バネが伸びて付勢手段１２４の付勢力が及ばない高さまでロッド１２１を上昇させることも可能となる。
【００６２】
以上のようにエアアクチュエータ１３０を採用することで、維持手段１２５と、案内手段１２３と、筐体の機能を一つのエアアクチュエータ１３０に担わせることができ、部品点数の増加を抑制して、ヘッド１０１の重量増加や大きさの増加を抑制することが可能となる。さらに、流量抑制手段（図示せず）を設ければ、エアアクチュエータ１３０がダンパとしても機能するため、前記効果を享受できるとともに、付勢手段１２４により上昇するノズル１１１が受ける衝撃を和らげ、ノズル１１１に吸着保持されている部品２０１がノズル１１１の先端から落下することが抑制できる。
【００６３】
第二係合部材１２２は、ロッド１２１に接続されてロッド１２１とともに往復動し、複数の第一係合部材１１３に下方から当接して複数のノズル１１１を一度に持ち上げることができる部材である。
【００６４】
本実施の形態の場合、二つのエアアクチュエータ１３０は、ヘッド基体１１９のＸ軸方向両端部側にそれぞれ取り付けられている。より具体的には、二つのエアアクチュエータ１３０は、複数のノズル１１１が並んで配置されている並設方向の長手方向（Ｘ軸方向）において、複数のノズル１１１を挟むように離間した状態でヘッド基体１１９に取り付けられている。
【００６５】
第二係合部材１２２は、例えば二つのエアアクチュエータ１３０のそれぞれのロッド１２１の上端部分に架橋状に水平方向（Ｘ軸方向）に延びて接続されている。
【００６６】
以上のように架橋状態で第二係合部材１２２を保持することで、構造的強度の低い第二係合部材１２２を採用し、また、ロッド１２１との接続強度を強くしなくとも、第二係合部材１２２の水平状態を維持したまま、安定してノズル１１１を持ち上げることが可能となる。従って、第二係合部材１２２を軽量化でき、ロッド１２１と第二係合部材１２２とを締結する締結具１２９も軽量のものを採用することが可能となり、下降防止装置１０２を設けることによるヘッド１０１の重量の増加を抑制することが可能となる。
【００６７】
特に本実施の形態の場合、図４に示すように、二つのノズル落下防止駆動部１４０（１４０ａ、１４０ｂ）における一方のロッド１２１と第二係合部材１２２の一端とは、締結具１２９を用いて固定的に接続され、他方のロッド１２１と第二係合部材１２２の他端とは、ある程度の遊びを有した状態で締結具１２９により接続されている。具体的には、第二係合部材１２２のＸ軸方向の他端側には、Ｘ軸方向に延びて配置される長孔が設けられて遊びが確保されている。このように第二係合部材１２２の一端に遊びを設けることで、２本のロッド１２１の上昇位置が多少ずれた場合であっても、がたつきながらロッド１２１が上昇したり、下降防止装置１０２が構造的にロックしたりする不具合を回避することが可能となる。なお、遊びは、第二係合部材１２２の片側だけでなく両端に設けてもよい。
【００６８】
また本実施の形態の場合、第二係合部材１２２は、ヘッド１０１の短手方向（Ｙ軸方向）に２列に配置され、Ｘ軸方向に延びて配置される細長い矩形の２枚の板部材で構成されている。また、２列の板部材は、ロッド１２１をＹ軸方向に挟んだ状態でロッド１２１に取り付けられている。そして、一方の板部材は、ヘッド１０１の短手方向の一方のノズル列に対応した第一係合部材１１３と係合し、他方の板部材は、ヘッド１０１の短手方向の他方のノズル列に対応した第一係合部材１１３と係合するものとなっている。第二係合部材１２２をこのような構造とすることで、さらに第二係合部材１２２の軽量化を図ることが可能となり、さらにヘッド１０１の軽量化を図ることが可能となる。
【００６９】
次に、上記下降防止装置１０２によるノズル下降防止方法について説明する。
【００７０】
図５は、下降防止装置の動作状態を示す図であり、通常操業状態を示す図である。
【００７１】
同図に示すように、通常操業時、すなわち、ノズル駆動源１１２に電力が供給されている場合、下降防止装置１０２は、エアアクチュエータ１３０の第一空気室Ｂにエアーが導入され、付勢手段１２４の付勢力に抗し、ノズル１１１に直接または間接的に固定的に接続され、接続されるノズル１１１とともに上下方向に往復動する第一係合部材１１３の通常操業状態の有効なストローク範囲（ノズル１１１の通常有効ストロークに相当）である動作範囲Ａの下方にロッド１２１を維持した状態となっている。従って、第二係合部材１２２は、ロッド１２１とともに下方の位置に維持され、第一係合部材１１３は、第二係合部材１２２と係合することなく自由に上下方向（Ｚ軸方向）に往復動することが可能となっている。従って、第一係合部材１１３と直接または間接的に固定的に接続されるノズル１１１も通常操業時の有効ストローク（動作範囲Ａ）において自由に往復動することができ、ノズル駆動源１１２は、下降防止装置１０２からなんら負荷が加えられることもなくノズル１１１を上下方向（Ｚ軸方向）に駆動することが可能となっている。
【００７２】
図６は、ノズル駆動源１１２に電力が供給されなくなり、維持手段としてのエアアクチュエータがロッドの位置の維持を解除した状態を示す図である。
【００７３】
同図に示すように、ノズル駆動源１１２に電力が供給されなくなると、ノズル駆動源１１２はノズルシャフト１１４を保持することができなくなり、ノズルシャフト１１４は、第一係合部材１１３とノズル１１１とともに下降する。そして、第一係合部材１１３と第二係合部材１２２とが当接または近接する。
【００７４】
一方、エアアクチュエータ１３０の第一空気室Ｂには、電力が供給されている間はエアーが導入され、電力が供給されなくなると開状態となる、いわゆるノーマルオープンタイプの電磁弁（図示せず）が取り付けられており、当該電磁弁は、ノズル駆動源１１２と電源経路が共通している。従って、前記電磁弁は、ノズル駆動源１１２に電力が供給されなくなる事象と連動して、第一空気室Ｂへのエアーの導入を遮断し第一空気室Ｂが開放されるような開の状態となる。
【００７５】
前記電磁弁がこのような状態になると、維持手段として機能しているエアアクチュエータ１３０のピストン１３１は、圧縮バネである付勢手段１２４の付勢力に抗する力がなくなる。つまり、エアアクチュエータ１３０によりロッド１２１が下方に維持される力が解除される。従って、付勢手段１２４の付勢力により、ピストン１３１が持ち上げられ、ピストン１３１とともにロッド１２１が上昇する。
【００７６】
そして、ロッド１２１の上昇とともに第二係合部材１２２が上昇し、第二係合部材１２２が第一係合部材１１３に下方から当接して第一係合部材１１３を持ち上げる。以上により、第一係合部材１１３とノズルシャフト１１４を介して接続されるノズル１１１が上昇する。
【００７７】
以上によって、ノズル駆動源１１２に電力が供給されない場合でも、ノズル１１１が下降しきった状態となることが防止され、ある程度（例えば、基板２０２に実装された部品２０１や基板２０２の搬送装置（図示せず）を高さ方向で回避する程度の１５〜６０ｍｍのストローク）上昇した位置にノズル１１１を維持することが可能となる。そして、この状態でヘッド１０１を作業者が手動で移動させたとしても、ノズル１１１が基板２０２に装着された部品２０１と接触して部品２０１がずれたり、ノズル１１１が曲がるなどの不具合を回避することが可能となる。
【００７８】
また、本実施の形態の場合、前記電磁弁に導出する空気の流量を絞る絞り弁（図示せず）が取り付けられており、第一空気室Ｂ内のエアーがゆっくりと抜ける構造が採用されている。従って、ピストン１３１とともにロッド１２１がゆっくりと上昇し、ノズル１１１が吸着保持している部品２０１が基板２０２等に落下することを抑止している。
【００７９】
なお、ノズル駆動源１１２に電力が供給されなくなり、かつ、エアアクチュエータ１３０にエアーが供給されなくなった場合においても、下降防止装置１０２はここまでの状態を創出することが可能となっている。
【００８０】
図７は、第二空気室Ｃに導入されたエアーによりロッドが上昇した状態を示す図である。
【００８１】
さらに本実施の形態の場合、前記電磁弁は、第一空気室Ｂを開放するとともに、第二空気室Ｃにエアーを導入することができるものである。従って、エアアクチュエータ１３０にエアーが供給されていれば、第二空気室Ｃにエアーを導入することができ、付勢手段１２４の付勢力が及ばない高さ（例えば付勢手段１２４により持ち上げられたストロークに５〜１０mm程度を加えた高さ）までロッド１２を上昇させることが可能となる。
【００８２】
ロッド１２１が上昇する高さは、エアアクチュエータ１３０によって決定され、高い再現性を得ることが可能である。従って、ロッド１２１の上昇に従って上昇するノズル１１１の位置も再現性よく同じ高さまで持ち上げることが可能となる。
【００８３】
これにより、エアーによって持ち上げられたノズル１１１の位置（高さ）をノズル駆動源１１２の基準位置（原点）とすれば、電力が復帰した後の部品実装装置１００の復帰動作を短縮化することが可能となる。また、複数のノズル１１１を持ち上げる力を付勢手段１２４とエアアクチュエータ１３０のエアー力によって分担するため小さな付勢力の付勢手段１２４を採用することが可能となり、下降防止装置１０２の重量低減に寄与することが可能となる。
【００８４】
最後に、ノズル駆動源１１２への電力の供給が復帰すれば、ノズル駆動源１１２は、ノズルシャフト１１４を再び保持することが可能となる。そして、前記電磁弁は、ノズル駆動源１１２への電力の供給と連動して第一空気室Ｂを開放にエアーを導入し、第二空気室Ｃから空気を抜くことができる状態となる。以上により、ヘッド１０１は、図５に示すような通常の操業が行える状態（複数のノズル１１１が基板２０２に部品を実装する有効ストロークで動作ができる状態）に復帰する。
【００８５】
以上のように、上記構成の部品実装装置１００を用い、上記ノズル下降防止方法を採用すれば、部品実装装置１００の通常の操業時においては、維持手段として機能するエアアクチュエータ１３０により付勢手段１２４の付勢力は抑えられ、ロッド１２１及び第二係合部材１２２は動作範囲Ａの下方に維持される。従って、ノズル１１１に接続される第一係合部材１１３は、第二係合部材１２２に当接することなく上下方向に自由に往復動することができ、ノズル１１１を駆動するノズル駆動源１１２に不必要な負荷が生じることはない。
【００８６】
一方、停電時や電源を遮断した場合などノズル駆動源１１２に電力が供給されなくなった場合は、ノズル落下防止駆動部１４０における維持手段として機能するエアアクチュエータ１３０が解除され、付勢手段１２４によりロッド１２１、および、第二係合部材１２２が上向きに付勢される。これにより、第二係合部材１２２が第一係合部材１１３と下方から当接し、第一係合部材１１３を介して複数のノズル１１１が一度に持ち上げられる。従って、ノズル１１１は、付勢手段１２４の付勢力により持ち上げられた状態となるため、ヘッド１０１を作業者が手動で移動させた場合でも、既に装着させられた部品２０１などとノズル１１１が接触することなく、不具合の発生を回避することが可能となる。
【００８７】
さらに、エアーの供給が遮断されていなければ、エアアクチュエータ１３０の第二空気室Ｃにエアーを供給しノズル１１１を所定の高さまで持ち上げることができ、ノズル駆動源１１２の原点を容易に再設定することが可能となる。
【００８８】
なお、本願発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本願発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本願発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本願発明に含まれる。
【００８９】
例えば、ノズル落下防止駆動部１４０を構成するエアアクチュエータ１３０は、上記実施の形態に限定されるわけではない。図８に示すように、シリンダチューブ１３２の上端ばかりでなく、下端からもロッド１２１が突出するエアアクチュエータ１３０を採用してもよい。このようなエアアクチュエータ１３０を採用することによって、ロッド１２１の上下方向の往復動を安定させることが可能となる。
【００９０】
さらに図９に示すように、付勢手段１２４として引張バネを採用し、付勢手段１２４をシリンダチューブ１３２の外方に配置するものでもかまわない。これによってシリンダチューブ１３２の内方に付勢手段１２４を収納する必要がなくなり、エアアクチュエータ１３０の構造を簡単にすることが可能となる。
【００９１】
さらに、下降防止装置１０２は、エアアクチュエータ１３０を採用しなくともかまわない。例えば、図１０に示すように、下降防止装置１０２は、第二係合部材１２２と、ロッド１２１と、案内手段１２３と、維持手段１２５と、付勢手段１２４と、維持手段１２５とを備えるものでもかまわない。
【００９２】
案内手段１２３は、ヘッド基体（図示せず）に固定的に接続され、ロッド１２１の往復動を案内する部材である。
【００９３】
維持手段１２５は、ロッド１２１に設けられたフランジなどの第三係合部材１２７と係合して、付勢手段１２４の付勢力に抗し、ロッド１２１の動作範囲の下方にロッド１２１を維持することができる装置であり、ノズル駆動源１１２に電力が供給されなくなる事象と連動して図中の矢印方向に移動し、第三係合部材１２７との係合を解除してロッド１２１の維持状態を解除することのできる装置である。
【００９４】
また、付勢手段１２４は圧縮バネであり、筐体１２６の内に収容されている。
【００９５】
以上のような構成を採用すれば、作業者の手などによってロッド１２１を付勢手段１２４の付勢力に抗して押し下げることにより、第三係合部材１２７と維持手段１２５とが係合して、動作範囲Ａの下方にロッド１２１、第二係合部材１２２を維持することが可能となる。また、ノズル駆動源１１２に電力が供給されなくなる事象と連動して維持手段１２５が図中の矢印方向に移動して第三係合部材１２７との係合が解除されることで、ロッド１２１が付勢手段１２４の付勢力により持ち上げられる。従って、第二係合部材１２２、および、第一係合部材１１３を介して複数のノズル１１１を一度に持ち上げ、当該状態を維持することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本願発明は、基板に部品が装着された実装基板を製造する部品実装装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００９７】
Ａ  動作範囲
Ｂ  第一空気室
Ｃ  第二空気室
１００  部品実装装置
１０１  ヘッド
１０２  下降防止装置
１０３  ビーム
１０４  ビーム
１０６  基礎体
１１１  ノズル
１１２  ノズル駆動源
１１３  第一係合部材
１１４  ノズルシャフト
１１９  ヘッド基体
１２１  ロッド
１２２  第二係合部材
１２３  案内手段
１２４  付勢手段
１２５  維持手段
１２６  筐体
１２７  第三係合部材
１２９  締結具
１３０  エアアクチュエータ
１３１  ピストン
１３２  シリンダチューブ
１３３  ガイドブッシュ
１４０（１４０ａ、１４０ｂ）  ノズル落下防止駆動部
１４０ａ  第一のノズル落下防止駆動部
１４０ｂ  第二のノズル落下防止駆動部
２０１  部品
２０２  基板
２０３  テープフィーダ
２０４  部品供給部
【図１】
2012204406.tif 000003
【図２】
2012204406.tif 000004
【図３】
2012204406.tif 000005
【図４】
2012204406.tif 000006
【図５】
2012204406.tif 000007
【図６】
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【図７】
2012204406.tif 000009
【図８】
2012204406.tif 000010
【図９】
2012204406.tif 000011
【図１０】
2012204406.tif 000012