JP2017073474A - 部品実装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズルシャフト保持体の貫通孔とノズルシャフトの間の気密を維持しつつノズルシャフトの上下運動時に生じる摩擦を低減して、搭載ヘッドを小型化できる部品実装装置を提供する。【解決手段】部品実装装置は、下端部に部品吸着ノズルを装着したノズルシャフト１６を挿入した貫通孔１５を有するノズルシャフト保持体１２と、貫通孔１５の内周面１５ａの上下に離れた２ケ所に配置され、ノズルシャフト１６を上下方向にガイドする軸受け１７とを備えている。そして軸受け１７は、ノズルシャフト１６の外周面１６ａを囲む２つの環状ガイド部１７ａが上下方向に離れて形成され、さらに２つの環状ガイド部１７ａの間に環状ガイド部１７ａよりも大きな内径のグリース保持部１７ｂが形成され、ノズルシャフト１６の外周面１６ａと２つの環状ガイド部１７ａとグリース保持部１７ｂに囲まれた空間にはグリースＧが充填されている。【選択図】図４

Description

本発明は、部品を負圧発生源で発生した吸引力を利用して保持する部品吸着ノズルを備えた部品実装装置に関するものである。

基板に部品を実装する部品実装装置は、負圧発生源で発生した吸引力を利用して部品を保持する部品吸着ノズルを備えた搭載ヘッドにより、部品供給部から部品を取り出して基板に移送搭載する。この搭載ヘッドとして、下端に部品吸着ノズルが装着される複数のノズルシャフトを、インデックス回転する回転体（ノズルシャフト保持体）に等間隔に設けられた複数の貫通孔にそれぞれ挿入して配置するロータリー形式のマルチノズル型ヘッドが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された搭載ヘッドには、回転体の貫通孔の上部と下部にそれぞれフッ素系ゴムなどの弾性体から成る押え部材が設けられている。貫通孔に挿入されたノズルシャフトは、ノズルシャフトの外周部に当接する押え部材が変形することで生じる弾性力により支持されている。この状態で、ノズルシャフトが貫通孔の中を上下運動することによって、ノズルシャフトに装着された部品吸着ノズルが上昇、下降している。

特開２００７−２９４８２５号公報

しかしながら特許文献１では、弾性体を付勢することで生じる弾性力によりノズルシャフトを支持しているため、弾性体とノズルシャフトの間には摩擦力が生じている。ノズルシャフトを上下運動させるためには、この摩擦力に抗してノズルシャフトを上下駆動する必要があるため駆動モータの小型化には限界があり、搭載ヘッドの小型化が困難であるという問題があった。また部品装着装置では貫通孔の内周面とノズルシャフトの外周面との間の空間をノズルに負圧を導入する流路として使用することがあるが、摩擦力を低減する為に弾性体を緩めにノズルシャフトに装着するとこの空間の気密が維持できず、ノズルの先端で部品を吸着保持することが困難になるという問題があった。

そこで本発明は、ノズルシャフト保持体の貫通孔とノズルシャフトの間の気密を維持しつつノズルシャフトの上下運動時に生じる摩擦を低減して、搭載ヘッドを小型化することができる部品実装装置を提供することを目的とする。

本発明の部品実装装置は、部品を負圧発生源で発生した吸引力を利用して保持する部品吸着ノズルを備えた部品実装装置であって、下端部に部品吸着ノズルを装着したノズルシャフトと、前記ノズルシャフトを挿入した貫通孔を有するノズルシャフト保持体と、前記貫通孔の内周面の上下に離れた２ケ所に配置され、前記ノズルシャフトを上下方向にガイドする軸受けと、前記ノズルシャフトの内部に形成された空気流路であって一端が前記ノズルシャフトの外周面であって２つの前記軸受けに挟まれた位置に開口すると共に他端が前記ノズルシャフトの下端部に装着された部品吸着ノズルに通じる第１の流路と、前記ノズルシャフト保持体の内部に形成された空気流路であって一端が前記負圧発生源に通じ、他端が前記貫通孔の内周面であって２つの前記軸受けに挟まれた位置に開口する第２の流路と、前記ノズルシャフトを前記ノズルシャフト保持体に対して上下運動させる部品吸着ノズル昇降機構とを備え、前記軸受けは、前記ノズルシャフトの外周面を囲んで前記ノズルシャフトを上下方向にガイドする２つの環状ガイド部が前記上下方向に離れて形成され、さらに前記２つの環状ガイド部の間に前記環状ガイド部よりも大きな内径のグリース保持部が形成され、前記ノズルシャフトの外周面と前記２つの環状ガイド部と前記グリース保持部に囲まれた空間にはグリースが充填されている。

本発明のその他の部品実装装置は、部品を負圧発生源で発生した吸引力を利用して保持する部品吸着ノズルを備えた部品実装装置であって、下端部に部品吸着ノズルを装着した複数のノズルシャフトと、複数の貫通孔を有し、各々の前記貫通孔に前記ノズルシャフトを一対一で挿入した状態で保持するノズルシャフト保持体と、前記貫通孔の内周面の上下に離れた２ケ所に配置され、前記ノズルシャフトを上下方向にガイドする軸受けと、各々の前記ノズルシャフトの内部に形成された空気流路であって一端が前記ノズルシャフトの外周面であって２つの前記軸受けに挟まれた位置に開口すると共に他端が前記ノズルシャフトの下端部に装着された部品吸着ノズルに通じる第１の流路と、前記ノズルシャフト保持体の内部に形成された空気流路であって一端が前記負圧発生源に通じ、他端が２つの前記軸受けに挟まれた各々の前記貫通孔の内周面に開口する第２の流路と、複数の前記ノズルシャフトを前記ノズルシャフト保持体に対して上下運動させる部品吸着ノズル昇降機構とを備え、前記軸受けは、前記ノズルシャフトの外周面を囲んで前記ノズルシャフトを上下方向にガイドする２つの環状ガイド部が前記上下方向に離れて形成され、さらに前記２つの環状ガイド部の間に前記環状ガイド部よりも大きな内径のグリース保持部が形成され、前記ノズルシャフトの外周面と前記２つの環状ガイド部と前記グリース保持部に囲まれた空間にはグリースが充填されている。

本発明によれば、ノズルシャフト保持体の貫通孔とノズルシャフトの間の気密を維持しつつノズルシャフトの上下運動時に生じる摩擦を低減して、搭載ヘッドを小型化することができる。

本発明の一実施の形態の部品実装装置の斜視図 本発明の一実施の形態の部品実装装置が備える搭載ヘッドの構成図 本発明の一実施の形態の部品実装装置が備える搭載ヘッドの断面図 本発明の一実施の形態の部品実装装置が備える搭載ヘッドの垂直面に沿う部分断面図 本発明の一実施の形態の部品実装装置が備える搭載ヘッドの軸受けの部分断面図 本発明の一実施の形態の部品実装装置が備える搭載ヘッドの水平面に沿う部分断面図 本発明の一実施の形態の部品実装装置が備える搭載ヘッドの部品吸着ノズルへの（ａ）負圧供給経路の説明図（ｂ）正圧供給経路の説明図

次に本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。まず図１を参照して、部品実装装置１の構造を説明する。部品実装装置１は、部品を基板に実装する機能を有する。以下、基板の搬送方向をＸ方向、Ｘ方向と水平面内において直交する方向をＹ方向、ＸＹ平面に対して直交する方向をＺ方向、Ｚ方向を軸として回転する水平面内の方向をθ方向と定義する。図１において、基台１ａの中央部には、Ｘ方向に延びた一対の搬送コンベアを備えた基板搬送機構２が配設されている。基板搬送機構２は部品実装対象の基板３を上流側装置から受け取って搬送し、以下に説明する部品搭載機構による実装作業位置に位置決め保持する。

基板搬送機構２の両側方には、部品供給部４が配設されている。部品供給部４は、フィーダテーブル４ａ上に複数のテープフィーダ５を並設して構成されている。テープフィーダ５は、基板３に実装される部品を収納したキャリアテープをピッチ送りすることにより、部品（図示省略）を部品搭載機構の搭載ヘッド８による取り出し位置に供給する。

次に、部品搭載機構について説明する。基台１ａのＸ方向の端部には、リニア駆動機構を備えたＹ軸ビーム６が配設されており、Ｙ軸ビーム６にはリニア駆動機構を備えたＸ軸ビーム７がＹ方向に移動自在に装着されている。Ｘ軸ビーム７にはプレート部材９がＸ方向に移動自在に装着されており、プレート部材９には搭載ヘッド８が保持フレーム１０を介して装着されている。搭載ヘッド８は、基板３に実装される部品を部品供給部４からピックアップして保持する機能を有している。搭載ヘッド８は、Ｙ軸ビーム６、Ｘ軸ビーム７を駆動することによりＸ方向、Ｙ方向へ水平移動し、保持する部品を基板搬送機構２に位置決め保持された基板３に実装する。

次に、図２〜６を参照して、搭載ヘッド８の構造を説明する。図２において、搭載ヘッド８は、保持フレーム１０と保持フレーム１０に固定されるカバー８ａによって側面と上面が覆われた構造を有している。保持フレーム１０の下部には、ロータ保持部１１が水平方向に延出して設けられている。ロータ保持部１１には、ロータである円柱形のノズルシャフト保持体１２がベアリング１１ａを介してＺ方向の回転軸ＣＬを軸心として回転自在に保持されている（図３参照）。ノズルシャフト保持体１２の上面には、回転軸ＣＬを軸心とする保持体従動ギア１３が固着されている。

ロータ保持部１１の上方には、インデックス駆動モータ１４が配設されている。インデックス駆動モータ１４には、保持体従動ギア１３とかみ合うインデックス駆動ギア１４ａが装着されている。保持体従動ギア１３は、インデックス駆動モータ１４の駆動によってインデックス駆動ギア１４ａを介してインデックス回転する（矢印ａ）。これにより、ノズルシャフト保持体１２も保持体従動ギア１３とともにインデックス回転する。

図６は、ノズルシャフト保持体１２の水平面に沿う断面を模式的に示している。図３〜６において、ノズルシャフト保持体１２の回転軸ＣＬを中心とする円周上の位置には、ノズルシャフト保持体１２を上下に貫通する複数（ここでは１２個）の貫通孔１５が設けられている。各貫通孔１５には、円柱状のノズルシャフト１６がノズルシャフト保持体１２に対して上下動自在に挿入されている。すなわち、ノズルシャフト保持体１２は、ノズルシャフト１６を挿入した貫通孔１５を有する。

図３において、貫通孔１５の内周面１５ａの上下に離れた２箇所には、ノズルシャフト１６を上下方向にガイドする軸受け１７が配置されている。各ノズルシャフト１６の下方にはノズルホルダ１８が設けられ、ノズルホルダ１８には部品吸着ノズル１９が着脱自在に装着されている。すなわち、ノズルシャフト１６の下端部には部品吸着ノズル１９が装着されている。ノズルシャフト１６の上端部には、略Ｌ字状の取り付け具２０ａがθ方向に回転自在に装着されている。取り付け具２０ａには、カムフォロア２０が水平方向を軸心とする回転軸を外側に向けて取り付けられている。すなわち、ノズルシャフト１６の上端部にはカムフォロア２０が取り付けられている。

図２において、保持フレーム１０の上部には、円筒カム２２を固定するカム保持部２１が水平方向に延出して設けられている。円筒カム２２の外周面には溝２２ａが設けられている。溝２２ａは、保持フレーム１０とは反対側が高く、保持フレーム１０に近づくにつれて緩やかに低くなるように設けられている。各ノズルシャフト１６に取り付けられたカムフォロア２０は、溝２２ａに沿って移動できるように円筒カム２２に装着されている。各ノズルシャフト１６は、ノズルシャフト保持体１２の上方に設けられたバネなどの弾性体２３によって上方に付勢されている。ノズルシャフト保持体１２がインデックス回転すると、ノズルシャフト１６はこれに倣って水平方向に周回移動しながら円筒カム２２の溝２２ａに沿って上下運動する。円筒カム２２は、溝２２ａが最も低くなる箇所で一部が切除されており、その切除箇所では溝２２ａは途切れている。

保持フレーム１０と円筒カム２２の間には、部品吸着ノズル昇降機構２４が配設されている。部品吸着ノズル昇降機構２４は、Ｚ方向に延びたねじ軸２４ａ、ねじ軸２４ａを回転駆動する昇降モータ２４ｂ、ねじ軸２４ａに螺合するナット２４ｃを含んで構成されている。ナット２４ｃには、円筒カム２２の切除箇所に沿って昇降移動可能なカムフォロア保持具２４ｄが設けられている。カムフォロア保持具２４ｄは、昇降モータ２４ｂの駆動によってナット２４ｃとともに昇降する。カムフォロア保持具２４ｄは、切除箇所で途切れた溝２２ａを補完する形状を有している。従って、溝２２ａに沿って移動するカムフォロア２０はカムフォロア保持具２４ｄにスムーズに乗り移ることができる。

溝２２ａに沿って移動してきたカムフォロア２０はこの位置で溝２２ａから外れ、溝２２ａと同じ高さ位置で待機するカムフォロア保持具２４ｄに乗り移って保持される。この状態で昇降モータ２４ｂが駆動されると、ノズルシャフト１６および部品吸着ノズル１９は、カムフォロア２０とともにノズルシャフト保持体１２に対して昇降する（矢印ｂ）。すなわち、カムフォロア保持具２４ｄがカムフォロア２０を保持するノズルシャフト１６の位置は、当該ノズルシャフト１６が昇降する昇降位置Ｍとなっている。

このように、部品吸着ノズル昇降機構２４は、昇降位置Ｍに移動してきたノズルシャフト１６をノズルシャフト保持体１２に対して上下運動させる。なお、部品吸着ノズル昇降機構２４は上記の構造に限定されることなく、ノズルシャフト１６を上下運動させるものであればリニアモータを使用した構造でもエアシリンダを使用した構造でもよい。

図３において、ノズルシャフト保持体１２の上面には、ノズルシャフト保持体１２の回転軸ＣＬを中心とする取り付け穴１２ａが設けられている。円筒カム２２を上下に貫く円柱状の回転体２５は、その先端部２５ａを取り付け穴１２ａにベアリング２５ｂを介して嵌入させることで、ノズルシャフト保持体１２に対して回転自在に配設されている。

回転体２５の上端部付近には、回転軸ＣＬを軸心とするθ回転従動ギア２６が固着されている。円筒カム２２の上方には、θ回転従動ギア２６とかみ合うθ回転駆動ギア２７ａが装着されたθ回転モータ２７が配置されている。θ回転従動ギア２６は、θ回転モータ２７の駆動によってθ回転駆動ギア２７ａを介してθ方向に回転する。これにより、回転体２５は、θ回転従動ギア２６とともにθ方向に回転する（矢印ｃ）。

回転体２５におけるノズルシャフト保持体１２と円筒カム２２の間には、ノズルシャフト１６の昇降ストロークに対応させて上下方向に長く伸びたノズル駆動ギア２８が固着されている。各ノズルシャフト１６には、ノズル駆動ギア２８とかみ合う位置にノズル回転ギア２９が固着されている。各ノズルシャフト１６は、ノズル駆動ギア２８の駆動によってノズル回転ギア２９を介して一斉にθ方向に回転する（矢印ｄ）。このように、ノズルシャフト１６は、θ回転モータ２７の駆動によってθ方向に回転する。

図２において、ロータ保持部１１には、部品吸着ノズル１９が保持する部品の状態を下方から撮像する部品カメラ部３０が設けられている。部品カメラ部３０は、部品を撮像するカメラ３０ａと、部品の像をカメラ３０ａに導くミラー３０ｂを含んで構成される。部品を基板３に搭載する際は、部品カメラ部３０による部品の認識結果を加味し、ノズルシャフト１６をθ方向に回転させるなどの実装位置補正が行われる。

次に、図３〜７を参照して搭載ヘッド８の空気流路について説明する。図４において、ノズルシャフト１６の内部には、下端部が部品吸着ノズル１９に通じるシャフト内穴１６ｂが設けられている。シャフト内穴１６ｂの上方には、上下の２つの軸受け１７に挟まれた位置においてノズルシャフト１６の外周面１６ａに貫通して開口する開口部１６ｃが設けられている（図５も参照）。開口部１６ｃは、ノズルシャフト１６が上下動しても上下の２つの軸受け１７に挟まれた領域内に位置する。

図４において、シャフト内穴１６ｂは、ノズルホルダ１８の内部に設けられたホルダ内孔１８ａを通じて、部品吸着ノズル１９の内部に設けられて下端で外部に開口するノズル内孔１９ａと連通している。すなわち、開口部１６ｃとシャフト内穴１６ｂは、ノズルシャフト１６の内部に形成された空気流路であって一端がノズルシャフト１６の外周面１６ａであって２つの軸受け１７に挟まれた位置に開口すると共に他端がノズルシャフト１６の下端部に装着された部品吸着ノズル１９に通じる第１の流路Ｐ１となる（図５も参照）。

図４において、ノズルシャフト保持体１２の内部には、ノズルシャフト保持体１２の上部中央に設けられた取り付け穴１２ａの上面に開口し、回転軸ＣＬに沿う縦方向に共通流路１２ｂが設けられている。共通流路１２ｂは、取り付け穴１２ａに嵌入する回転体２５の内部に設けられた回転体内孔２５ｃに連通する。図３において、回転体内孔２５ｃは、回転体２５の上端部に接続された管３１を介して負圧発生源（図示省略）に通じている（矢印ｅ）。

図４において、ノズルシャフト保持体１２の内部において共通流路１２ｂと各貫通孔１５の間には、バルブユニット３２がそれぞれ配設されている。バルブユニット３２は、上下方向（Ｚ方向）に延びて上下を密閉したチューブ３２ａの中に、チューブ３２ａの内壁を摺動しながら上下に移動する上側ピストン３２ｂ、上側ピストン３２ｂより下方に配置された下側ピストン３２ｃ、およびこれら２つのピストンが上下に隔離されて串刺状に固着されたロッド３２ｄを配置した構成をしている。

チューブ３２ａの内部には、チューブ３２ａの内壁と天井および上側ピストン３２ｂの上面で形成される上部空間３２ｅ、チューブ３２ａの内壁と上側ピストン３２ｂの下面および下側ピストン３２ｃの上面で形成される中央空間３２ｆ、チューブ３２ａの内壁と底面および下側ピストン３２ｃの下面で形成される下部空間３２ｇの、３つの空間が形成されている。

チューブ３２ａには、正圧が供給されてバルブユニット３２の状態を切り換える上側ポート３３ａと下側ポート３３ｂ、負圧が供給される負圧供給ポート３３ｃ、正圧が供給される正圧供給ポート３３ｄ、選択された負圧または正圧を外部に供給する外部供給ポート３３ｅが開口している。上側ポート３３ａは、上部空間３２ｅに連通している。下側ポート３３ｂは、下部空間３２ｇに連通している。

下側ポート３３ｂに正圧が供給されてロッド３２ｄが最上点に移動すると、負圧供給ポート３３ｃは中央空間３２ｆに連通し、正圧供給ポート３３ｄは下側ピストン３２ｃによって閉じられる（図４における紙面左側のバルブユニット３２を参照）。上側ポート３３ａに正圧が供給されてロッド３２ｄが最下点に移動すると、正圧供給ポート３３ｄは中央空間３２ｆに連通し、負圧供給ポート３３ｃは上側ピストン３２ｂによって閉じられる（図４における紙面右側のバルブユニット３２を参照）。外部供給ポート３３ｅは、ロッド３２ｄの位置によらず、常に中央空間３２ｆに連通している。

図４，６において、各バルブユニット３２の負圧供給ポート３３ｃは、ノズルシャフト保持体１２の内部に形成された保持体横孔１２ｃを介して共通流路１２ｂに連通している。各バルブユニット３２の外部供給ポート３３ｅは、ノズルシャフト保持体１２の内部に形成された接続孔１２ｄを介して各貫通孔１５の連通隙間１５ｂに連通している。各バルブユニット３２の上側ポート３３ａ、下側ポート３３ｂ、正圧供給ポート３３ｄは、それぞれノズルシャフト保持体１２の内部に形成された上側接続管路１２ｅ、下側接続管路１２ｆ、正圧接続管路１２ｇを介して、ノズルシャフト保持体１２の底面に形成された上側接続口３４ａ、下側接続口３４ｂ、正圧接続口３４ｃに連通している。

昇降位置Ｍに位置するノズルシャフト１６の上側接続口３４ａ、下側接続口３４ｂ、正圧接続口３４ｃは、ノズルシャフト保持体１２の下方に配置されるエア供給部３５の上側供給路３５ａ、下側供給路３５ｂ、正圧供給路３５ｃに、パッド３６を介してそれぞれ接続される。上側供給路３５ａ、下側供給路３５ｂ、正圧供給路３５ｃは、開閉弁（図示省略）を介して正圧発生源（図示省略）に通じている。開閉弁を制御することにより、所定のタイミングで上側供給路３５ａ、下側供給路３５ｂ、正圧供給路３５ｃに正圧が供給される。

次に、図５を参照して軸受け１７の詳細な構造について説明する。図５は、ノズルシャフト保持体１２の貫通孔１５の上方に設けられた軸受け１７付近の拡大図である。貫通孔１５の下方に設けられた軸受け１７も同様の構造である。軸受け１７は、ノズルシャフト１６を囲む複数の（ここでは２つ）環状ガイド部１７ａと、環状ガイド部１７ａよりも大きな内径のグリース保持部１７ｂを含んで構成される。グリース保持部１７ｂは、二つの環状ガイド部１７ａによって上下方向から挟まれている。環状ガイド部１７ａの内周面の内径とノズルシャフト１６の外周面１６ａの外径は、適切なはめあい公差となる寸法で加工されている。これにより環状ガイド部１７ａの内周面は、ノズルシャフト１６の上下方向の移動並びにθ方向の回転をガイドする。グリース保持部１７ｂは、半固体状の潤滑剤であるグリースＧを保持する。

グリースＧは、ノズルシャフト１６の外周面１６ａと、２つの環状ガイド部１７ａと、グリース保持部１７ｂに囲まれた空間に充填されている。このように充填されたグリースＧによって、貫通孔１５の内周面１５ａ、ノズルシャフト１６の外周面１６ａ、および上下の軸受け１７によって形成される空間である連通隙間１５ｂの気密を維持することができる。さらに、充填されたグリースＧによって、ノズルシャフト１６の上下運動時、および、θ回転運動時に生じる摩擦を低減することができる。これによって、ノズルシャフト１６を周回移動させながら上下運動させるインデックス駆動モータ１４、昇降モータ２４ｂ、θ回転モータ２７が必要な駆動トルクを低減することができ、各モータを小型化することができる。

このように、軸受け１７には、ノズルシャフト１６の外周面１６ａを囲んでノズルシャフト１６を上下方向にガイドする２つの環状ガイド部１７ａが上下方向に離れて形成されている。また、２つの環状ガイド部１７ａの間に環状ガイド部１７ａよりも大きな内径のグリース保持部１７ｂが形成されている。さらに、ノズルシャフト１６の外周面１６ａと２つの環状ガイド部１７ａとグリース保持部１７ｂに囲まれた空間にはグリースＧが充填されている。

環状ガイド部１７ａとグリース保持部１７ｂの境界には、環状溝１７ｃが設けられている。環状溝１７ｃには、シール部材であるＯリングなどの弾性リング１７ｄが装着されている。すなわち、環状ガイド部１７ａとグリース保持部１７ｂの境界には弾性リング１７ｄ（シール部材）が装着されている。弾性リング１７ｄは、充填されたグリースＧの漏れを防止する機能を有する。弾性リング１７ｄ（Ｏリング）の径方向のつぶし代は、環状溝１７ｃの形状によって調整することができる。径方向のつぶし代は、０％以上（すなわち、弾性リング１７ｄがつぶれていない状態）、５％以下の状態で装着されるのが望ましい。これにより、弾性リング１７ｄとノズルシャフト１６との間に生じる摩擦を抑えつつ、グリースＧの漏れを防止することができる。

次に図７（ａ），（ｂ）を参照して、昇降位置Ｍに位置するノズルシャフト１６に装着された部品吸着ノズル１９への負圧および正圧の供給経路と供給方法について説明する。まず図７（ａ）を参照して、負圧の供給について説明する。負圧を供給する際は、正圧発生源からバルブユニット３２の下側ポート３３ｂに正圧を供給する（矢印ｆ）。これにより、バルブユニット３２において上側ピストン３２ｂ、下側ピストン３２ｃ、ロッド３２ｄが上方に移動し（矢印ｇ）、下側ピストン３２ｃによって正圧供給ポート３３ｄが閉じられる。これに連動して、上側ピストン３２ｂによって閉じられていた負圧供給ポート３３ｃが開き、バルブユニット３２は「負圧供給状態」となる。

バルブユニット３２が「負圧供給状態」となると、共通流路１２ｂ、保持体横孔１２ｃ、負圧供給ポート３３ｃ、中央空間３２ｆ、外部供給ポート３３ｅ、接続孔１２ｄ、連通隙間１５ｂ、開口部１６ｃ、シャフト内穴１６ｂが連通する。このようにして形成された空気流路は、共通流路１２ｂに通じる負圧発生源によって真空吸引される（矢印ｈ）。これにより、部品が部品吸着ノズル１９によって吸着、保持される。すなわち、部品実装装置１は、部品を負圧発生源で発生した吸引力を利用して保持する部品吸着ノズル１９を備えている。

このように、共通流路１２ｂ、保持体横孔１２ｃ、負圧供給ポート３３ｃ、中央空間３２ｆ、外部供給ポート３３ｅ、接続孔１２ｄは、ノズルシャフト保持体１２の内部に形成された空気流路であって一端が負圧発生源に通じ、他端が貫通孔１５の内周面１５ａであって２つの軸受け１７に挟まれた位置（連通隙間１５ｂ）に開口する第２の流路Ｐ２となっている。

次に図７（ｂ）を参照して、正圧の供給について説明する。正圧を供給する際は、正圧発生源からバルブユニット３２の上側ポート３３ａに正圧を供給する（矢印ｊ）。これにより、バルブユニット３２において上側ピストン３２ｂ、下側ピストン３２ｃ、ロッド３２ｄが下方に移動し（矢印ｋ）、上側ピストン３２ｂによって負圧供給ポート３３ｃが閉じられる。これに連動して、下側ピストン３２ｃによって閉じられていた正圧供給ポート３３ｄが開き、バルブユニット３２は「正圧供給状態」となる。

バルブユニット３２が「正圧供給状態」となると、正圧供給ポート３３ｄ、中央空間３２ｆ、外部供給ポート３３ｅ、接続孔１２ｄ、連通隙間１５ｂ、開口部１６ｃ、シャフト内穴１６ｂが連通する。このようにして形成された空気流路に、正圧供給ポート３３ｄに通じる正圧発生源より正圧（エア）が供給される（矢印ｍ）。これにより、部品吸着ノズル１９の真空吸引状態が破壊され（矢印ｎ）、部品吸着ノズル１９が保持していた部品が基板に移載される。

バルブユニット３２は、下側ポート３３ｂまたは上側ポート３３ａへの正圧供給が止まっても、「負圧供給状態」または「正圧供給状態」を維持するようになっている。そのため、昇降位置Ｍにおいてバルブユニット３２が「負圧供給状態」となって部品吸着ノズル１９が部品を吸着したノズルシャフト１６は、ノズルシャフト保持体１２がインデックス回転して昇降位置Ｍから外れても、吸引状態が維持されて部品を継続して保持することができる。また、昇降位置Ｍにおいてバルブユニット３２が「正圧供給状態」となって部品吸着ノズル１９から部品が離れたノズルシャフト１６は、ノズルシャフト保持体１２がインデックス回転して昇降位置Ｍから外れても、負圧発生源に通じる経路が遮断された状態が維持される。

上記説明したように、本実施の形態の部品実装装置１は、下端部に部品吸着ノズル１９を装着したノズルシャフト１６を挿入した貫通孔１５を有するノズルシャフト保持体１２と、貫通孔１５の内周面１５ａの上下に離れた２ケ所に配置され、ノズルシャフト１６を上下方向にガイドする軸受け１７とを備えている。そして軸受け１７は、ノズルシャフト１６の外周面１６ａを囲んでノズルシャフト１６を上下方向にガイドする２つの環状ガイド部１７ａが上下方向に離れて形成されている。さらに２つの環状ガイド部１７ａの間に環状ガイド部１７ａよりも大きな内径のグリース保持部１７ｂが形成され、ノズルシャフト１６の外周面１６ａと２つの環状ガイド部１７ａとグリース保持部１７ｂに囲まれた空間にはグリースＧが充填されている。

これによって、ノズルシャフト保持体１２の貫通孔１５とノズルシャフト１６の間の気密を維持しつつノズルシャフト１６の上下運動時、およびθ方向への回転時に生じる摩擦を低減させることができる。そのため、昇降位置Ｍにおいてノズルシャフト１６を上下運動させる昇降モータ２４ｂ、ノズルシャフト１６をθ方向に回転させるθ回転モータ２７、ノズルシャフト保持体１２をインデックス回転させるインデックス駆動モータ１４を小型化でき、搭載ヘッドを小型化することができる。

本発明の部品実装装置は、ノズルシャフト保持体の貫通孔とノズルシャフトの間の気密を維持しつつノズルシャフトの上下運動時に生じる摩擦を低減して、搭載ヘッドを小型化することができるという効果を有し、部品を基板に実装する部品実装分野において有用である。

１ 部品実装装置
１２ ノズルシャフト保持体
１５ 貫通孔
１５ａ 内周面（貫通孔の内周面）
１６ ノズルシャフト
１６ａ 外周面（ノズルシャフトの外周面）
１７ 軸受け
１７ａ 環状ガイド部
１７ｂ グリース保持部
１７ｄ 弾性リング（シール部材）
１９ 部品吸着ノズル
２４ 部品吸着ノズル昇降機構
Ｇ グリース
Ｐ１ 第１の流路
Ｐ２ 第２の流路

Claims (6)

1. 部品を負圧発生源で発生した吸引力を利用して保持する部品吸着ノズルを備えた部品実装装置であって、
   下端部に部品吸着ノズルを装着したノズルシャフトと、
   前記ノズルシャフトを挿入した貫通孔を有するノズルシャフト保持体と、
   前記貫通孔の内周面の上下に離れた２ケ所に配置され、前記ノズルシャフトを上下方向にガイドする軸受けと、
   前記ノズルシャフトの内部に形成された空気流路であって一端が前記ノズルシャフトの外周面であって２つの前記軸受けに挟まれた位置に開口すると共に他端が前記ノズルシャフトの下端部に装着された部品吸着ノズルに通じる第１の流路と、
   前記ノズルシャフト保持体の内部に形成された空気流路であって一端が前記負圧発生源に通じ、他端が前記貫通孔の内周面であって２つの前記軸受けに挟まれた位置に開口する第２の流路と、
   前記ノズルシャフトを前記ノズルシャフト保持体に対して上下運動させる部品吸着ノズル昇降機構とを備え、
   前記軸受けは、
   前記ノズルシャフトの外周面を囲んで前記ノズルシャフトを上下方向にガイドする２つの環状ガイド部が前記上下方向に離れて形成され、
   さらに前記２つの環状ガイド部の間に前記環状ガイド部よりも大きな内径のグリース保持部が形成され、
   前記ノズルシャフトの外周面と前記２つの環状ガイド部と前記グリース保持部に囲まれた空間にはグリースが充填されている部品実装装置。
2. 前記環状ガイド部と前記グリース保持部の境界にはシール部材が装着されている請求項１記載の部品実装装置。
3. 前記シール部材が弾性リングであり、径方向のつぶし代が０％以上、５％以下の状態で装着されている請求項２記載の部品実装装置。
4. 部品を負圧発生源で発生した吸引力を利用して保持する部品吸着ノズルを備えた部品実装装置であって、
   下端部に部品吸着ノズルを装着した複数のノズルシャフトと、
   複数の貫通孔を有し、各々の前記貫通孔に前記ノズルシャフトを一対一で挿入した状態で保持するノズルシャフト保持体と、
   前記貫通孔の内周面の上下に離れた２ケ所に配置され、前記ノズルシャフトを上下方向にガイドする軸受けと、
   各々の前記ノズルシャフトの内部に形成された空気流路であって一端が前記ノズルシャフトの外周面であって２つの前記軸受けに挟まれた位置に開口すると共に他端が前記ノズルシャフトの下端部に装着された部品吸着ノズルに通じる第１の流路と、
   前記ノズルシャフト保持体の内部に形成された空気流路であって一端が前記負圧発生源に通じ、他端が２つの前記軸受けに挟まれた各々の前記貫通孔の内周面に開口する第２の流路と、
   複数の前記ノズルシャフトを前記ノズルシャフト保持体に対して上下運動させる部品吸着ノズル昇降機構とを備え、
   前記軸受けは、
   前記ノズルシャフトの外周面を囲んで前記ノズルシャフトを上下方向にガイドする２つの環状ガイド部が前記上下方向に離れて形成され、
   さらに前記２つの環状ガイド部の間に前記環状ガイド部よりも大きな内径のグリース保持部が形成され、
   前記ノズルシャフトの外周面と前記２つの環状ガイド部と前記グリース保持部に囲まれた空間にはグリースが充填されている部品実装装置。
5. 前記環状ガイド部と前記グリース保持部の境界にはシール部材が装着されている請求項４記載の部品実装装置。
6. 前記シール部材が弾性リングであり、径方向のつぶし代が０％以上、５％以下の状態で装着されている請求項５記載の部品実装装置。

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