JP2000114789A

JP2000114789A - 表面実装機

Info

Publication number: JP2000114789A
Application number: JP10288319A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Uchiyama; 真浩内山
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1998-10-09
Filing date: 1998-10-09
Publication date: 2000-04-21
Anticipated expiration: 2018-10-09
Also published as: JP4005715B2; KR100613782B1; KR20000028639A

Abstract

(57)【要約】【課題】表面実装機において、タクトタイムの短縮に
貢献することができ、しかも、ヘッドユニットの大型化
を抑える。【解決手段】移動可能なヘッドユニット５に、ノズル
シャフト２１を設け、これをＺ軸及びＲ軸駆動機構に連
結するとともに、ノズルシャフト２１の下部に複数の吸
着ノズル２２〜２７を備えたノズル組付ブロック３０を
回動可能に保持した。また、ノズル組付ブロック３０を
回転駆動する機構として、ヘッドユニット５のフレーム
５ａにサーボモータ５２を固定し、このサーボモータ５
２の回転を、ブロック駆動用シャフト４５、ギア４７，
４８、伝動シャフト５０及びベベルギア２１等を介して
ノズル組付ブロック３０に伝動するようにした。これに
よりノズル組付ブロック３０の駆動系統としてＲ軸駆動
機構と独立した機構を設けるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表面実装機におい
て、特に、ヘッドに取付けられる吸着ノズルを複数種類
の中から選択的に使用できるように構成された表面実装
機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、部品供給部と所定の作業位置
に位置決めされたプリント基板とにわたって移動可能な
ヘッドユニットに、部品吸着用のヘッドを昇降かつ回転
可能に装備し、上記ヘッドの下端に取付けられた吸着ノ
ズルにより電子部品を吸着するようにし、部品供給部か
ら部品を吸着した後にヘッドユニットをプリント基板上
に移動させて部品を装着するようにした表面実装機は一
般に知られている。

【０００３】この種の表面実装機において、上記吸着ノ
ズルは、吸着すべき部品の種類に応じて交換できるよう
にされており、一般には、部品供給部の側方に設けられ
たノズル交換ステーションに複数の吸着ノズルを交換可
能に保持しておき、必要に応じてヘッドユニットをこの
ステーションに移動させて吸着ノズルを交換することが
行われている。

【０００４】しかし、吸着ノズル交換のためにいちいち
ステーションに移動して吸着ノズルを交換するのは効率
が悪い。そこで、本願出願人は、複数の吸着ノズルを放
射状に配置したノズル組付ブロックをヘッドに搭載する
とともに横軸回りに回動変位可能に取付け、ノズル組付
ブロックを回転させることにより、部品の種類等に応じ
て吸着ノズルを選択的に所定の使用位置にセットできる
ような表面実装機を提案している（平成１０年特許願
第２０５５８５号）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の装置によれば、
ヘッドユニットの所在に拘らず吸着ノズルを交換するこ
とができるため、タクトタイムの短縮に寄与することが
できる。

【０００６】ところが、上記従来の装置では、ヘッドを
構成するノズルシャフトがモータを駆動源とするＲ軸駆
動機構（縦軸回りの回転のための機構）に連結され、ヘ
ッドを上昇端位置にセットした状態でノズルシャフトを
回転させることによりノズル組付ブロックを回転させる
ように構成されている。つまり、ヘッドが上昇端位置に
あるときにのみノズルシャフトの回転がノズル組付ブロ
ックに伝動されるように構成されている。そのため、ヘ
ッドが上昇端位置以外にあるときには吸着ノズルの交換
を行うことができず、例えば、部品装着後、ヘッドが上
昇端位置に達するよりも、次の部品を取出すためにヘッ
ドユニットが部品供給部上に配置される方が早い場合に
は、ヘッドが上昇端位置に達してさらにノズル組付ブロ
ックが回転して所望の吸着ノズルがセットされるまでヘ
ッドユニットを待機させる必要があり、タクトタイムを
短縮する上での一つのマイナス要素となっていた。

【０００７】そこで、この問題を解決すべく、例えばノ
ズルシャフトの下端部にモータを設けてノズル組付ブロ
ックをこのモータに連結し、これによりノズル組付ブロ
ックを回転駆動することが考えられる。しかし、この場
合には、ヘッドの位置（縦軸方向の位置）に拘らず吸着
ノズルの効果を行えるという利点はあるものの、ヘッド
昇降及び回転時の負荷が増大するため、ヘッドの昇降速
度を従来装置同様の速度で行うには、駆動源としてより
高出力のものが要求される。また、ノズルシャフト下端
部でモータを支持するため、ノズルシャフトやその支持
構造として強度の高いものが要求される。そのため、ヘ
ッドユニットの大型化を助長することになり必ずしも得
策とはいえない。

【０００８】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、タクトタイムの短縮に貢献することが
でき、しかも、ヘッドユニットの大型化を抑えることが
できる表面実装機を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、部品供給部と部品装着部とにわって移動
可能なヘッドユニットにノズルシャフトが設けられ、こ
のノズルシャフトが縦軸方向の昇降のためのＺ軸駆動機
構及び縦軸回りの回転のためのＲ軸駆動機構に連結され
てヘッドユニットのフレームに対して相対的に回転及び
昇降が可能にされるとともに、このノズルシャフトの下
端部に、複数の吸着ノズルを配設した回転可能なノズル
組付ブロックと、該ノズル組付ブロックを特定位置にお
いて固定する位置決め部材とを具備した表面実装機にお
いて、ノズル組付ブロックを回転駆動するためのブロッ
ク駆動機構としてＲ軸駆動機構とは別の機構を設け、こ
のブロック駆動機構の駆動源をヘッドユニットの上記フ
レームに固定したものである（請求項１）。

【００１０】この構成によれば、ノズル組付ブロックを
回転駆動するためのブロック駆動機構として独立の機構
が設けられているため、ノズル組付ブロックの回転駆
動、すなわち吸着ノズルの交換に際し、従来のこの種の
装置のようにへッドの高さ位置的な制限がない。しか
も、ブロック駆動機構の駆動源がヘッドユニットのフレ
ームに固定されているため、ノズルシャフトの回転及び
昇降時の負荷の増大が抑えられる。

【００１１】この表面実装機において、ブロック駆動機
構は、駆動源としてのモータと、このモータに連結され
て縦軸回りに回転駆動される上記ノズルシャフトと平行
なブロック駆動用シャフトと、このブロック駆動用シャ
フトの回転をノズル組付ブロックに伝動する伝動機構と
を備えた構成とされる（請求項２）。

【００１２】この構成によれば、モータの回転がブロッ
ク駆動用シャフト及び伝動機構を介してノズル組付ブロ
ックに伝動される。

【００１３】また、上記表面実装機においては、吸着ノ
ズルの一つが所定方向に向いた使用位置となるように、
ノズル組付ブロックに各吸着ノズルに対応した配置で複
数の係合穴が形成される一方、上記位置決め部材が上記
ノズル組付ブロックに対向配置されて上記係合穴に突入
する係合状態と係合穴から退避した非係合状態とに進退
可能に構成される（請求項３）。

【００１４】この構成によると、位置決め部材が非係合
状態のときにはノズル組付ブロックの回動変位が許容さ
れて吸着ノズルの変更が可能となる。一方、位置決め部
材が非係合状態にあるときは、ノズル組付ブロックが固
定されて一の吸着ノズルが使用位置にセットされた状態
が保持される。

【００１５】なお、上記表面実装機においては、ノズル
シャフトの下端部にノズル組付ブロックを保持するホル
ダーを設け、このホルダーにエアシリンダを設けるとと
もに、位置決め部材をこのエアシリンダのピストンに連
設する一方、上記ブロック駆動用シャフトをＺ軸駆動機
構に連結してノズルシャフトと一体に昇降駆動するとと
もに、上記ブロック駆動用シャフトとホルダーとをブリ
ッジ部材を介して連結してこのブリッジ部材に相対回転
可能に保持し、このホルダーとブリッジ部材とブロック
駆動用シャフトとにわたってエアシリンダにエアを供給
するための通路を形成することができる（請求項４）。

【００１６】このようにすれば、エアシリンダを用いた
簡単な構成で位置決め部材を得ることができる。しか
も、ホルダー、ブリッジ部材及びブロック駆動用シャフ
トを通じてエアシリンダにエアを供給するため、エアチ
ューブがシャフトに絡まる等のトラブルの発生を回避す
ることができる。

【００１７】また、上記ノズルシャフト内に、負圧源に
接続される通路を形成し、上記ホルダーに、ノズルシャ
フト内の通路に連通し、かつノズル組付ブロックに対向
する面に開口する負圧の供給通路を設ける一方、ノズル
組付ブロックに、各吸着ノズルにそれぞれ連通してホル
ダーに対向する面に開口する複数の負圧の導入通路を設
けるとともに、位置決め部材により吸着ノズルの一つが
上記使用状態に位置決めされた状態で、当該吸着ノズル
に通じる導入通路と上記供給通路とが連通するようにホ
ルダー及びノズル組付ブロックを構成することができる
（請求項５）。

【００１８】このようにすれば、ホルダー内部を通じて
各吸着ノズルに適切に負圧を供給することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を用いて説明する。

【００２０】図１は本発明の実施の形態に係る表面実装
機（以下、実装機と略す）の全体を概略的に示してい
る。この図において、基台１上には、搬送ラインを構成
するコンベア２が配置され、プリント基板３が上記コン
ベア２上を搬送されて所定の作業位置で停止されるよう
になっている。

【００２１】上記コンベア２の側方には、部品供給部４
が配置されている。この部品供給部４は、例えば、多数
列のテープフィーダー４ａを備えており、各テープフィ
ーダー４ａは、それぞれＩＣ、トランジスタ、コンデン
サ等の小片状の電子部品を所定間隔おきに収納、保持し
たテープがリールから導出されるように構成されるとと
もに、テープ送り出し端には送り機構が具備され、後述
のヘッドユニット５により部品がピックアップされるに
つれてテープが間欠的に送り出されるようになってい
る。

【００２２】また、上記基台１の上方には、電子部品搭
載用のヘッドユニット５が装備されている。このヘッド
ユニット５は、部品供給部４とプリント基板３の所定の
作業位置とにわたって移動可能とされ、当実施形態では
Ｘ軸方向（コンベア２の方向）およびＹ軸方向（水平面
上でＸ軸と直交する方向）に移動することができるよう
になっている。

【００２３】すなわち、上記基台１上には、Ｙ軸方向に
延びる一対の固定レール７と、Ｙ軸サーボモータ９によ
り回転駆動されるボールねじ軸８とが配設され、上記固
定レール７上にヘッドユニット支持部材１１が配置され
て、この支持部材１１に設けられたナット部分１２が上
記ボールねじ軸８に螺合している。また、上記支持部材
１１には、Ｘ軸方向に延びるガイド部材１３と、Ｘ軸サ
ーボモータ１５により駆動されるボールねじ軸１４とが
配設され、上記ガイド部材１３にヘッドユニット５が移
動可能に保持され、このヘッドユニット５に設けられた
ナット部分１６（図３に示す）が上記ボールねじ軸１４
に螺合している。そして、Ｙ軸サーボモータ９の作動に
よりボールねじ軸８が回転して上記支持部材１１がＹ軸
方向に移動するとともに、Ｘ軸サーボモータ１５の作動
によりボールねじ軸１４が回転してヘッドユニット５が
支持部材１１に対してＸ軸方向に移動するようになって
いる。

【００２４】また、上記Ｙ軸サーボモータ９及びＸ軸サ
ーボモータ１５には、それぞれエンコーダ１０，１７が
設けられており、これによって上記ヘッドユニット５の
移動位置検出がなされるようになっている。

【００２５】さらに、上記基台１には、ヘッドユニット
５により吸着された電子部品の吸着状態を認識するため
の部品認識カメラ１８，１８′が設けられ、ヘッドユニ
ット５が部品吸着後にこの部品認識カメラ１８の上方に
移動することにより部品認識カメラ１８，１８′で吸着
部品が撮像されるようになっている。なお、部品認識カ
メラ１８，１８′のうち一方のカメラ１８′は、一方側
の部品供給部４の中央部分であって、各テープフィーダ
ー４ａの先端部分、すなわち部品取出し位置に並べて配
設されている。これにより部品吸着後、ヘッドユニット
５がＸ軸方向に移動するだけで速やかに部品の撮像が行
われ得るようになっている。

【００２６】図２〜図４は、上記ヘッドユニット５の具
体的な構造を示している。これらの図において、上記ヘ
ッドユニット５には、下方部に複数の吸着ノズルを具備
したヘッド２０ａ，２０ｂが搭載されている。

【００２７】各ヘッド２０ａ，２０ｂは、内部に負圧を
導くための通路を有した中空状のノズルシャフト２１を
有しており、ヘッドユニット５のフレーム５ａに縦軸方
向の昇降及び縦軸回りの回転が可能に支持されている。
そして、このノズルシャフト２１の下方部にノズル組付
ブロック３０が搭載されるとともに、このノズル組付ブ
ロック３０に複数の吸着ノズルが組付けられ、当実施形
態では６個の吸着ノズル２２〜２７（図５に示す）が組
付けられている。

【００２８】上記ノズル組付ブロック３０は、ノズルシ
ャフト２１と一体に昇降及び回転が可能となっていると
ともに、ノズルシャフト２１に対して横軸回りに相対回
動可能となっていて、この回動変位により上記吸着ノズ
ル２２〜２７のうち一の吸着ノズルが選択的に所定の使
用位置にセットされるように、ノズル組付ブロック３０
に各吸着ノズル２２〜２７が放射状に配設されている。

【００２９】上記ヘッドユニット５には、さらに、上記
ノズルシャフト２１を昇降させるＺ軸駆動機構と、ノズ
ルシャフト２１を回転させるＲ軸駆動機構と、各ノズル
シャフト２１の内部に負圧を供給する負圧供給系統と、
各ノズル組付ブロック３０を回転駆動するためブロック
駆動機構等が各ヘッド２０ａ，２０ｂ毎に設けられてい
る。

【００３０】上記Ｚ軸駆動機構は、上記フレーム５ａの
左右両側上部にそれぞれ固定される駆動源としてのサー
ボモータ３１と、上下方向に延びて上記フレーム５ａに
対して昇降自在に支持されるラック３３とを有し、この
ラック３３がブラケット３４を介してノズルシャフト２
１の上端部に移動可能に連結されるとともに、上記サー
ボモータ３１の出力軸にピニオン３２が装着され、この
ピニオン３２が上記ラック３３に噛合することにより構
成されている。すなわち、上記サーボモータ３１の作動
によりピニオン３２が回転すると、これに伴いラック３
３とノズルシャフト２１とがフレーム５ａに対して一体
に昇降するようになっている。

【００３１】一方、上記Ｒ軸駆動機構は、フレーム５ａ
の中央部分にそれぞれ固定される駆動源としてのサーボ
ーモータ３６と、その出力軸に装着されるギア３７と、
上記ノズルシャフト２１に装着されて上記ギア３７に噛
合するギア３８とを有し、上記サーボーモータ３６の作
動によりノズルシャフト２１を回転駆動するように構成
されている。なお、ノズルシャフト２１と上記ギア３８
とは、相対昇降が可能で、一体回転するようにスプライ
ンで結合されている。

【００３２】上記負圧供給系統は、図示を省略するが、
各ヘッド２０ａ，２０ｂ別に真空発生器を備え、バルブ
等を介して上記各ノズルシャフト２１内の通路に負圧を
供給し得るようになっている。なお、各ノズル組付ブロ
ック３０を回転駆動するためブロック駆動機構について
は後述する。

【００３３】図５及び図６は、ノズルシャフト２１の下
部の具体的な構造を示している。これらの図において、
ノズルシャフト２１の下端部には、ノズル組付ブロック
３０を回動変位可能に保持するための逆Ｕ字型のホルダ
ー４０が連結されている。ホルダー４０には、横軸４１
が回転自在に横架され、上記ノズル組付ブロック３０が
この横軸４１に固着されている。

【００３４】ノズル組付ブロック３０には、図５に示す
ように、横軸４１と直交する方向に延びる複数のノズル
組付凹部４２が回転方向に等間隔で形成されており、こ
れらノズル組付凹部４２に各吸着ノズル２２〜２７が嵌
入、固定されることにより各吸着ノズル２２〜２７がノ
ズル組付ブロック３０に放射状に組付けられている。

【００３５】そして、ブロック駆動機構によりノズル組
付ブロック３０が横軸４１回りに回転駆動されることに
より、これら吸着ノズル２２〜２７のうち一のノズルが
選択的に所定の使用位置、つまりヘッド２０ａ，２０ｂ
の下端（図５，図６では吸着ノズル２２の位置）に配置
されるようになっている。

【００３６】ブロック駆動機構は、フレーム５ａに搭載
される駆動源としてのサーボモータ５２と、この回転を
上記ノズル組付ブロック３０に伝動するための伝動機構
とから構成されている。

【００３７】具体的に説明すると、上記フレーム５ａに
は、図２に示すように、ノズルシャフト２１と平行に延
び、昇降及び軸回りの回転が可能なブロック駆動用シャ
フト４５が設けられ、このシャフト４５にプーリ５４が
装着されるとともに、上記サーボモータ５２の出力軸に
プーリ５３が装着され、これらプーリ５３，５４にわた
ってベルト５５が装着されることにより上記サーボモー
タ５２の作動によりシャフト４５が回転駆動されるよう
になっている。なお、シャフト４５とプーリ５４とは、
相対昇降が可能で、一体回転するようにスプラインで結
合されている。

【００３８】シャフト４５は、内部にエアを導くための
通路を有した中空状のパイプで、図６に示すように、上
方部分が上記ブラケット３４に形成された貫通穴に挿通
される一方、下方部分が上記ホルダー４０の上端部分に
相対回転可能に取付けられたブリッジ部材４６の一端
（図６では右側端部）に回転自在に支持されており、上
記Ｚ軸駆動機構によりノズルシャフト２１が昇降駆動さ
れると、これと一体に昇降するようになっている。

【００３９】そして、このシャフト４５の下端部にはギ
ア４７が装着され、このギア４７が上記ホルダー４０の
上端部分に相対回転可能に装着されているギア４８に噛
合するとともに、このギア４８がホルダー４０に回転自
在に支持された伝動シャフト５０上端のギア５０ａに噛
合している。そして、さらにこの伝動シャフト５０の下
端に一体に設けられたベベルギア５０ｂが、上記ノズル
組付ブロック３０に一体に組付けられたベベルギア５１
に噛合している。なお、上記ギア４８は上下一対のギア
部４８ａ，４８ｂを有しており、上側のギア部４８ａに
対して上記シャフト４５下端のギア４７が、下側のギア
部４８ｂに対して上記伝動シャフト５０のギア５０ａが
それぞれ噛合している。

【００４０】すなわち、上記サーボモータ５２が作動し
てブロック駆動用シャフト４５が回転すると、この縦軸
回りの回転がギア４７，４８、伝動シャフト５０のギア
５０ａ，５０ｂ及びベベルギア５１を介して横軸回りの
回転に変換されつつノズル組付ブロック３０に伝動され
るように上記ブロック駆動機構が構成されている。な
お、図示を省略するが、上記サーボモータ５２にはクラ
ッチが内蔵されており、サーボモータ５２の駆動停止状
態のとき（ノズル交換時以外のとき）には出力軸を自動
的にフリー回転可能な状態に切り換えるように構成され
ている。

【００４１】上記ノズル組付ブロック３０には、各ノズ
ル組付凹部４２に対応して横軸４１と平行に延びる通路
５５（導入通路）が形成されている。これらの通路５５
は、一端側がノズル組付凹部４２に装着された各吸着ノ
ズル２２〜２７内に連通している一方、他端側がノズル
組付ブロック３０の端部（図６では右側端部）に開口し
ている。そして、上記所定の使用位置に吸着ノズル２２
〜２７がセットされると、この位置にセットされた吸着
ノズル２２〜２７に対応する通路５５のみが、ノズルシ
ャフト２１内の通路に通じる上記ホルダー４０内の連通
路５６（供給通路）と連通し、これにより当該使用位置
にセットされた吸着ノズル２２〜２７に部品吸着のため
の負圧が供給されるようになっている。

【００４２】さらに、上記ノズル組付ブロック３０に、
吸着ノズル２２〜２７を位置決めするための係合穴５７
が各ノズル組付凹部４２の側方に形成されるとともに、
この係合穴５７に係合可能な先窄まりの位置決め部材５
８を備えたエアシリンダ６０がホルダー４０に配設され
ている。

【００４３】エアシリンダ６０は、上記ノズル組付ブロ
ック３０の上方、すなわち吸着ノズル２２〜２７の上記
使用位置と反対側に配置されている。エアシリンダ６０
の内部にはピストン６２が設けられ、このピストン６２
の上側及び下側に圧力室６１ａ，６１ｂが形成されてい
る。そして、上記ピストン６２の下端部に上記位置決め
部材５８が一体に形成されている。

【００４４】上記エアシリンダ６０の上側圧力室６１ａ
は、ホルダー４０及び上記ブリッジ部材４６内部に形成
された通路６４，６６を通じて上記ブロック駆動用シャ
フト４５内部の通路に連通している。一方、下側圧力室
６１ｂは通路６５を介してホルダー外部に開放されると
ともに、その内部にはリターンスプリング６５が配設さ
れ、これによりピストン６２を上昇端位置に付勢するよ
うになっている。すなわち、図外のエア供給源からバル
ブ等を介して上記シャフト４５内にエアが供給される
と、上記リターンスプリング６５の付勢力に抗してピス
トン６２が押し下げられ、これにより位置決め部材５８
が上記係合穴５７内に係合する一方、シャフト４５内へ
のエアの供給が遮断されると、リターンスプリング６５
の付勢力により位置決め部材５８がシリンダ内部に退避
（図６の二点鎖線に示す）するようになっている。

【００４５】以上の表面実装機によると、通常時は、各
ヘッド２０ａ，２０ｂにおいて、上記シャフト４５を通
じてエアシリンダ６０の上側圧力室６１ａにエアが供給
されることにより位置決め部材５８がノズル組付ブロッ
ク３０の係合穴４７に係合してノズル組付ブロック３０
が固定される。これにより特定の吸着ノズル２２〜２７
が使用位置にセットされた状態が保持される。

【００４６】そして、吸着ノズル２２〜２７の交換時に
は、上記シャフト４５内へのエアの供給が遮断され、こ
れにより位置決め部材５８がシリンダ内部に退避させら
れるとともに、上記サーボモータ５２が駆動されてその
回転が上記シャフト４５等を介してノズル組付ブロック
３０に伝動される。これによりノズル組付ブロック３０
が回転駆動されて所望の吸着ノズル２２〜２７が使用位
置にセットされる。また、これと同時にシャフト４５内
へのエア供給が再開され、これにより位置決め部材５８
が係合穴５７内に係合してノズル組付ブロック３０が固
定され、吸着ノズル２２〜２７が使用位置に保持される
こととなる。

【００４７】なお、このようにノズル組付ブロック３０
の回動変位を阻止した状態で上記Ｒ軸駆動機構によりノ
ズルシャフト２１を回転駆動すると、ブロック駆動用シ
ャフト４５が停止しているため、ギア５０ａがギア４８
の回りを公転し、これにより伝動シャフト５０が回転し
てノズル組付ブロック３０に回転力が作用するという懸
念がある。しかし、上記実装機では、上述のようにサー
ボモータ５２の停止時には、内蔵のクラッチが切り換わ
って出力軸がフリー回転可能な状態となるため、ノズル
シャフト２１の回転駆動に伴い伝動シャフト５０がギア
４８回りに公転しても回転することがなく、従って、ノ
ズル組付ブロック３０に回転力が作用することはない。

【００４８】以上説明したように上記実施形態の実装機
では、上記のようにノズル組付ブロック３０を回転駆動
するためのブロック駆動機構を独立して設けているの
で、ノズル組付ブロックをＲ軸駆動機構に連結している
従来装置のように、ヘッド２０ａ，２０ｂを上昇端位置
にセットしてから吸着ノズル２２〜２７を交換する必要
がない。そのため、例えば、プリント基板３に部品を装
着した後、ヘッド２０ａ，２０ｂの上昇開始と共にノズ
ル組付ブロック３０を回転駆動して吸着ノズル２２〜２
７を交換することができる。従って、従来装置のよう
に、吸着ノズル２２〜２７の交換が間に合わないために
ヘッドユニット５を部品供給部４の上方で待機させると
いった実態の発生を軽減することができ、これにより、
タクトタイムの短縮化に大きく貢献することができる。

【００４９】しかも、ブロック駆動機構は、駆動源であ
るサーボモータ５２をヘッドユニット５のフレーム５ａ
に搭載し、その回転をブロック駆動用シャフト４５等を
介してノズル組付ブロック３０に伝動するようにしてい
るので、ヘッドユニット５の大型化を抑えることができ
るという特徴もある。すなわち、ヘッド２０ａ，２０ｂ
の高さ位置に拘らず吸着ノズル２２〜２７の変更を可能
にする構成として、例えば、サーボモータを直接ホルダ
ー４０に取付けてノズル組付ブロック３０を回転駆動す
ることも考えられる。しかし、このようにノズルシャフ
ト２１先端に重量物であるサーボモータを直接搭載する
構成では、例えば、サーボモータを支えるためにホルダ
ー４０やノズルシャフト２１等に高強度が要求され、い
きおいヘッド２０ａ，２０ｂの重量が増大する。そし
て、Ｚ軸やＲ軸駆動機構のサーボモータとして高出力の
大型モータが要求され、その結果、ヘッドユニット５の
大型を招くこととなる。これに対し、上記実施形態の構
成によれば、フレーム５ａにサーボモータ５２を搭載し
ているため、回転伝動のための部材は必要となるが、サ
ーボモータを直接ノズルシャフト２１の先端に取付ける
構成のようにホルダー４０やノズルシャフト２１に高強
度が要求されることがなく、従って、ヘッドユニット５
の大型化を効果的に抑えることができる。

【００５０】なお、上記実施形態では、ブロック駆動用
シャフト４５、ブリッジ部材４６及びホルダー４０にエ
アシリンダ６０の作動用のエアを供給する通路を形成す
るようにしているが、このような構成の代わりに直接チ
ューブ等をホルダー４０に接続してエアを供給するよう
にしてもよい。但し、実装機においてホルダー４０の部
分は回転駆動される部分であるため、チューブの巻き付
き等によるトラブルを回避する観点からは、上記実施形
態の構成を採用するのが有効である。

【００５１】また、上記実施形態では、ノズル組付ブロ
ック３０を回転駆動するためのブロック駆動機構とし
て、フレーム５ａにサーボモータ５２を固定し、その回
転をブロック駆動用シャフト４５，ギア４７，４８，伝
動シャフト５０のギア５０ａ、５０ｂ及びベベルギア５
１によりノズル組付ブロック３０に伝動する構成を採用
しているが、ブロック駆動機構の構成は、ノズル組付ブ
ロック３０を独立して回転駆動させ得るものであればよ
く、必ずしも上記実施形態の構成に拘束される必要はな
い。

【００５２】なお、上記実施形態では特に説明していな
いが、図２に示すように各吸着ノズル２２〜２７のノズ
ル中心がＹＺ平面上に配置される状態を各ヘッド２０
ａ，２０ｂの縦軸回りの基準位置に設定し、停止時、あ
るいは休止時には各ヘッド２０ａ，２０ｂをこの基準位
置にリセットするようにしてもよい。このようにすれば
吸着ノズル２２〜２７の交換等に便利でありメンテナン
ス性が良い。但し、必ずしもこの方向を基準位置に設定
する必要はなく、例えば、各吸着ノズル２２〜２７のノ
ズル中心がＸＺ平面上に配置される状態を各ヘッド２０
ａ，２０ｂの縦軸回りの基準位置に設定するようにして
もよい。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、移動可
能なヘッドユニットにノズルシャフトが設けられ、この
ノズルシャフトがヘッドユニットのフレームに対して相
対的に回転及び昇降が可能にされ、このノズルシャフト
の下端部に、複数の吸着ノズルを配設したノズル組付ブ
ロックと、該ノズル組付ブロックの位置決め部材とが設
けられた表面実装機において、ノズル組付ブロックを回
転駆動するためのブロック駆動機構としてＲ軸駆動機構
とは別の機構を設けるようにしたので、ノズル組付ブロ
ックの回転駆動、すなわち吸着ノズルの交換に際しての
ヘッドの位置的な制限がない。従って、従来装置のよう
に、部品装着後、ヘッドユニットが部品供給部の上方に
到達するまでに吸着ノズルの交換が間に合わずに待機さ
せられるといった状態が軽減する。そのため、タクトタ
イムの短縮化に大きく貢献することができる。

【００５４】しかも、ブロック駆動機構の駆動源はヘッ
ドユニットのフレームに固定されているため、ノズルシ
ャフトの回転及び昇降時の負荷の増大が抑えられる。そ
のため、ヘッドユニットの大型化を有効に回避すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る表面実装機を示す平面略図であ
る。

【図２】ヘッドユニットの構成を示す正面図（一部断面
図）である。

【図３】ヘッドユニットの構成を示す図２のＡ−Ａ断面
図である。

【図４】ヘッドユニットの構成を示す平面図である。

【図５】ノズルシャフト下部の具体的な構造を示す図２
のＢ−Ｂ断面図である。

【図６】ノズルシャフト下部の具体的な構造を示す図５
のＣ−Ｃ断面図である。

【符号の説明】

５ヘッドユニット５ａフレーム２０ａ，２０ｂヘッド２１ノズルシャフト２２〜２７吸着ノズル３０ノズル組付ブロック３１，３６，５２サーボモータ３２ピニオン３３ラック３４ブリッジ部材４０ホルダー４５ブロック駆動用シャフト４６ブリッジ部材４７，４８ギア５０伝動シャフト５０ａギア５０ｂ、５１ベベルギア

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年９月８日（１９９９．９．８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４４】上記エアシリンダ６０の上側圧力室６１ａ
は、ホルダー４０及び上記ブリッジ部材４６内部に形成
された通路６４，６６を通じて上記ブロック駆動用シャ
フト４５内部の通路に連通している。一方、下側圧力室
６１ｂは通路６５を介してホルダー外部に開放されると
ともに、その内部にはリターンスプリング６３が配設さ
れ、これによりピストン６２を上昇端位置に付勢するよ
うになっている。すなわち、図外のエア供給源からバル
ブ等を介して上記シャフト４５内にエアが供給される
と、上記リターンスプリング６３の付勢力に抗してピス
トン６２が押し下げられ、これにより位置決め部材５８
が上記係合穴５７内に係合する一方、シャフト４５内へ
のエアの供給が遮断されると、リターンスプリング６３
の付勢力により位置決め部材５８がシリンダ内部に退避
（図６の二点鎖線に示す）するようになっている。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】符号の説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【符号の説明】５ヘッドユニット５ａフレーム２０ａ，２０ｂヘッド２１ノズルシャフト２２〜２７吸着ノズル３０ノズル組付ブロック３１，３６，５２サーボモータ３２ピニオン３３ラック３４ブラケット４０ホルダー４５ブロック駆動用シャフト４６ブリッジ部材４７，４８ギア５０伝動シャフト５０ａギア５０ｂ、５１ベベルギア

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】部品供給部と部品装着部とにわって移動
可能なヘッドユニットにノズルシャフトが設けられ、こ
のノズルシャフトが縦軸方向の昇降のためのＺ軸駆動機
構及び縦軸回りの回転のためのＲ軸駆動機構に連結され
てヘッドユニットのフレームに対して相対的に回転及び
昇降が可能にされるとともに、このノズルシャフトの下
端部に、複数の吸着ノズルを配設した回転可能なノズル
組付ブロックと、該ノズル組付ブロックを特定位置にお
いて固定する位置決め部材とを具備した表面実装機にお
いて、上記ノズル組付ブロックを回転駆動するためのブ
ロック駆動機構として上記Ｒ軸駆動機構とは別の機構を
設け、このブロック駆動機構の駆動源をヘッドユニット
の上記フレームに搭載したことを特徴とする表面実装
機。
【請求項２】上記ブロック駆動機構は、駆動源として
のモータと、このモータに連結されて縦軸回りに回転駆
動される上記ノズルシャフトと平行なブロック駆動用シ
ャフトと、このブロック駆動用シャフトの回転を上記ノ
ズル組付ブロックに伝動する伝動機構とを備えているこ
とを特徴とする請求項１記載の表面実装機。
【請求項３】上記吸着ノズルの一つが所定方向に向い
た使用位置となるように、上記ノズル組付ブロックに各
吸着ノズルに対応した配置で複数の係合穴が形成される
一方、上記位置決め部材が上記ノズル組付ブロックに対
向配置されて上記係合穴に突入する係合状態と係合穴か
ら退避した非係合状態とに進退可能に構成されているこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の表面実装機。
【請求項４】上記ノズルシャフトの下端部に上記ノズ
ル組付ブロックを保持するホルダーが設けられ、このホ
ルダーにエアシリンダが設けられるとともに、このエア
シリンダのピストンに上記位置決め部材が連設される一
方、上記ブロック駆動用シャフトがＺ軸駆動機構に連結
されてノズルシャフトと一体に昇降駆動され、上記ブロ
ック駆動用シャフトとホルダーとがブリッジ部材を介し
て連結されてこのブリッジ部材に相対回転可能に保持さ
れるとともに、このホルダーと上記ブリッジ部材と上記
ブロック駆動用シャフトとにわたってエアシリンダにエ
アを供給するための通路が形成されていることを特徴と
する請求項３記載の表面実装機。
【請求項５】上記ノズルシャフト内に、負圧源に接続
される通路が形成され、上記ホルダーに、上記ノズルシ
ャフト内の通路に連通し、かつノズル組付ブロックに対
向する面に開口する負圧の供給通路が設けられる一方、
上記ノズル組付ブロックに、各吸着ノズルにそれぞれ連
通して上記ホルダーに対向する面に開口する複数の負圧
の導入通路が設けられるとともに、上記位置決め部材に
より吸着ノズルの一つが上記使用状態に位置決めされた
状態で、当該吸着ノズルに通じる導入通路と上記供給通
路とが連通するように上記ホルダー及びノズル組付ブロ
ックが構成されていることを特徴とする請求項４記載の
表面実装機。