JPH0590796A

JPH0590796A - ワーク実装機

Info

Publication number: JPH0590796A
Application number: JP3248067A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Okumoto; 裕奥本
Original assignee: Japan Tobacco Inc
Current assignee: Japan Tobacco Inc
Priority date: 1991-09-26
Filing date: 1991-09-26
Publication date: 1993-04-09
Also published as: KR930007335A; US5305518A; DE69215816T2; TW200627B; KR970005736B1; DE69215816D1; EP0534451A1; EP0534451B1

Abstract

(57)【要約】【目的】プリント基板を移動させることなく、このプ
リント基板上の任意の位置にワークを実装可能とするワ
ーク実装機を提供することにある。【構成】ワーク実装機は、ワーク台２と、ワーク台の
上方を回転駆動されるヘッドドラム２８と、ヘッドドラ
ム２８の外周から突出するようにして設けられ、吸着ノ
ズル７８を有したワークヘッド７０と、このワークヘッ
ド７０をヘッドドラムの２８の径方向に移動可能に支持
するキャリア１５１と、ヘッドドラム２８の回転中、ワ
ークヘッド７０を旋回させると同時に、その旋回速度を
制御するモータ２００，４００とを備えて構成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ワークとしてＩＣチ
ップ等の電子部品をプリント基板に実装するためのワー
ク実装機に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のワーク実装機には、いわゆる連
続回転式ワーク実装機と称されるものが既に開発されつ
つあり、この連続回転式のものは、ワークの供給セクシ
ョン及び実装セクションを有したワーク台と、このワー
ク台の上方にて、連続して回転駆動されるヘッドドラム
と、このヘッドドラムに、その外周から突出するように
して設けられた多数のワークヘッドと、各ワークヘッド
の外周面からワーク台に向かって突出された吸着体例え
ば吸着ノズルとから構成されている。

【０００３】ここで、ワークヘッドは、ヘッドドラムの
回転中、ヘッドドラムの径方向に延びる旋回軸を中心と
して旋回可能であるが、この際、ワークヘッドは、ワー
ク台に対する旋回姿勢を常時一定として、つまり、その
吸着ノズルが常時ワーク台に対向した姿勢で旋回される
ようになっている。上述したワーク実装機によれば、ヘ
ッドドラムの回転とともにワークヘッドが旋回運動する
ことで、その吸着ノズルにワーク台に対しての上下運動
を与えることができ、一方、ヘッドドラムの周速に対し
てワークヘッドの旋回速度を適切に設定すれば、ワーク
ヘッドの吸着ノズルが供給セクション及び実装セクショ
ンに最も近接したときに、これらのセクションに対する
吸着ノズルの相対速度をほぼ零にすることも可能とな
る。従って、ヘッドドラムが連続して回転駆動されてい
ても、ワークヘッドの吸着ノズルに対し、そのサクショ
ン圧の供給及びその解除のタイミングを適切に制御する
ことで、吸着ノズルにより供給セクション上のワークを
確実に吸着できるばかりでなく、また、実装セクション
にて例えばプリント基板上にワークを確実に実装するこ
とも可能となる。この結果、このようなワーク実装機に
よれば、プリント基板に対するワークの実装を連続的に
実施でき、その実装効率を大幅に向上できることなる。

【０００４】

【発明が解決しようする課題】ところで、上述したワー
ク実装機にあっては、更に、ワークヘッドの旋回速度を
可変制御すれば、その吸着ノズルに於ける前記上下運動
の周期を任意に可変できることから、実装セクションの
プリント基板上でのワークの実装位置をヘッドドラムの
周方向に可変できるが、しかしながら、プリント基板上
でのワークの実装位置をヘッドドラムの径方向に可変す
ることはできない。

【０００５】このため、プリント基板の全面にワークを
実装しようとする場合には、プリント基板を例えばＸＹ
テーブル上に配置しておき、このＸＹテーブルにより、
プリント基板をヘッドドラムの周方向及び径方向に移動
させて、プリント基板上でのワークの実装位置を決定す
るようにしている。しかしながら、上述したＸＹテーブ
ルを使用すると、ワークの実装効率がＸＹテーブル側で
のプリント基板の位置決め速度によって制約されてしま
い、ワークヘッド側の本来の実装効率を十分に発揮でき
ない不具合がある。

【０００６】この発明は、上述した事情に基づきなされ
たもので、その目的とするところは、ＸＹテーブルを使
用することなく、ワークの実装セクションにて、所定の
面内の任意の位置にワークの実装を可能としたワーク実
装機を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明のワーク実装機
は、ワークの供給セクション及び実装セクションを夫々
有したワーク台と、ワーク台に対し離間対向して配置さ
れ、ワーク台と平行な面内で回転駆動されるヘッドドラ
ムと、ヘッドドラムの外周から突出するようにして設け
られ、ヘッドドラムの径方向に延びる旋回軸を中心とし
且つワーク台に対する旋回姿勢を一定として旋回可能な
ワークヘッドと、このワークヘッド外周面からワーク台
に向けて突出し、ワークを吸着可能な吸着体と、ワーク
ヘッドをヘッドドラムの径方向に移動させる移動手段
と、ヘッドドラムの回転中、ワークヘッドの旋回速度を
制御し、供給セクションにて吸着体にてワークの吸着
し、この後、実装セクションにて吸着体のワークを実装
する旋回制御手段とを備えて構成されている。

【０００８】

【作用】上述したワーク実装機によれば、ヘッドドラム
の径方向でみて、実装セクション上に設定された基準位
置とワークの実装位置との間の距離に応じ、ワークヘッ
ドが移動手段により移動されて、その吸着体の位置がヘ
ッドドラムの径方向に変位される。そして、この変位量
及びヘッドドラムの周方向でみた基準位置と実装位置と
の間の距離に基づき、ワークヘッドの旋回速度が旋回制
御手段により制御されることで、ワークヘッドの吸着体
に吸着されているワークが実装位置にて実装されること
になり、これにより、ワークは、実装セクションでの所
定の面内の任意の位置に実装される。

【０００９】

【実施例】図１及び図２を参照すると、ワーク実装機の
側面図及び平面図が概略的に示されている。このワーク
実装機は、大きく分けて、リング形状をなしたワーク台
２と、このワーク台２の中央且つ上方に配置され、水平
面内で回転可能な回転ドラム装置４からなっている。

【００１０】ワーク台２には、多数のワークフィーダ６
が放射状にして配置されており、これらワークフィーダ
６は、ワーク、例えば、ＩＣチップ、抵抗、コンデンサ
等の各種の電子部品をワーク台２上の所定位置に連続し
て供給可能となっている。ワークフィーダ６は、ワーク
台２の周方向に所定の間隔を存して配置されており、ワ
ークフィーダ６の各々が供給セクションとなっている。
なお、図２には、２つのワークフィーダ６、つまり、２
個所の供給セクションしか示されていない。

【００１１】一方、図２から明かなように、ワーク台２
の一部は切欠かれており、この切欠部位に、実装セクシ
ョンが設けられている。具体的には、実装セクション
は、ＸＹテーブル装置８からなっており、このＸＹテー
ブル装置８は、可動テーブル１０を備えている。この可
動テーブル１０は、一方の電動モータ１２によって、図
中Ｘ方向に移動可能であるとともに、他方の電動モータ
１４によってＸ方向に対して直交するＹ方向に移動可能
となっている。

【００１２】可動テーブル１０自体は、無端状のコンベ
アベルトから構成されており、このコンベアベルトは、
電動モータ１６により図中Ａ方向に往復的に走行可能と
なっている。なお、この第１実施例の場合、Ａ方向とＹ
方向とは一致されている。Ａ方向でみた可動テーブル１
０の両側、即ち、そのコンベアベルトの走行方向でみた
前方及び後方には、可動テーブル１０に近接して、搬入
コンベア装置１８及び搬出コンベア装置２０が夫々配置
されている。これら搬入コンベア装置１８及び搬出コン
ベア装置２０もまた、可動テーブル１０の場合と同様
に、無端状のコンベアベルトから構成されており、搬入
及び搬出コンベア装置１８，２０は、前述したワークが
実装されるプリント基板Ｂを搬送可能となっている。

【００１３】搬入及び搬出コンベア装置１８，２０のコ
ンベアベルトと前述した可動テーブル１０のコンベアベ
ルトとは、一列に整合するようにして延びており、ま
た、搬入及び搬出コンベア装置１８，２０のコンベアベ
ルトは、夫々の電動モータ２２，２４によって前述した
Ａ方向に夫々走行可能となっている。従って、可動テー
ブル１０と搬入コンベア装置のコンベアベルトとが互い
に連なるように、可動テーブル１０を大きくＹ方向に移
動させ、そして、搬入コンベア装置及び可動テーブルの
各コンベアベルトを同じくＡ方向に走行させれば、搬入
コンベア装置１８上に待機しているプリント基板Ｂを可
動テーブル１０上に供給することかできる。

【００１４】逆に、可動テーブル１０及び搬出コンベア
装置２０のコンベアベルトを互いに連なるように、可動
テーブル１０を大きくＹ方向に移動させ、これらのコン
ベアベルトを同じくＡ方向に移動させれば、可動テーブ
ル１０上のワーク実装済みのプリント基板Ｂを搬出コン
ベア装置２０に排出することができる。なお、ワークフ
ィーダ６によりワーク台２上に供給されるワークのレベ
ル位置と、前述した可動テーブル１０上のプリント基板
Ｂのレベル位置とはほぼ同一となっており、また、図２
中、ワークフィーダ６の設置可能領域はＺで示されてい
る。

【００１５】前述した回転ドラム装置４は、図１に示さ
れているように、上部ドラム２６とヘッドドラム２８と
を備えており、ヘッドドラム２８は、ドラム基台３０に
対しドラム軸３２を介して回転自在に支持されている。
ドラム基台３０は、ワーク台２内の中央に配置されてい
る。一方、上部ドラム２６は、ワーク実装機の全体を外
側から囲むフレーム３４から回転自在にして吊持されて
おり、上部ドラム２６とヘッドドラム２８は、複数個の
駆動力伝達具３６を介して相互に連結されている。

【００１６】ドラム軸３２の下端には、減速機を介して
駆動モータ４０が連結されており、この駆動モータ４０
は、ドラム基台３０に支持されている。従って、駆動モ
ータ４０が回転駆動されると、ドラム軸３２を介してヘ
ッドドラム２８が図２中Ｃ方向に回転され、そして、こ
のヘッドドラム２８から駆動力伝達具３６を介して上部
ドラム２６に駆動力が伝達されることで、この上部ドラ
ム２６もまたヘッドドラム２８に同期して一体的に回転
されることになる。

【００１７】ヘッドドラム２８の外周部には、周方向に
等間隔を存して多数のヘッドユニット６８が設けられて
いる。これらヘッドユニット６８は、図１及び図２には
概略的にしか示されていないが、そのヘッドドラム２８
に対する取付位置及びその構造は同一となっている。そ
れ故、以下には、１つのヘッドユニット６８に着目して
説明する。

【００１８】ヘッドユニット６８の具体的な配置及び構
造は、図３及び図４に夫々詳図されているが、ここで
は、先ず図４を参照して、その構造を説明する。ヘッド
ユニット６８は、円形のワークヘッド７０を備えてお
り、このワークヘッド７０は、その軸線がヘッドドラム
２８の放射方向に延びるヘッドハウジング７２を有して
いる。このヘッドハウジング７２に於いて、ヘッドドラ
ム２８の径方向でみて外側に位置する一端面は開口さ
れ、そして、この開口はカバー７４によって閉塞されて
いる。

【００１９】ヘッドハウジング７２の周壁には、４個の
ノズルホルダ７６がその軸線回りに回転自在に取り付け
られており、これらノズルホルダ７６は、ヘッドハウジ
ング７２の周方向に等間隔を存して配置され、且つ、ヘ
ッドハウジング７２の周壁を貫通して延びている。従っ
て、ノズルホルダ７６は、ヘッドハウジング７２の周壁
から放射状に突出されたものとなっている。

【００２０】各ノズルホルダ７６には、吸着ノズル７８
が貫通するようにして取り付けられている。ノズルホル
ダ７６内に於ける吸着ノズル７８の部位には、軸方向溝
８０が形成されており、一方、ノズルホルダ７６には、
吸着ノズル７８の軸方向溝８０を通じてストッパボルト
８２が螺挿されている。従って、吸着ノズル７８とノズ
ルホルダ７６とは、ストッパボルト８２により、その軸
線回りに関しては一体に回転可能であるが、しかしなが
ら、吸着ノズル７８は、軸方向溝８０の長さ分だけ、ノ
ズルホルダ７６に対して軸方向に移動可能となってい
る。

【００２１】各吸着ノズル７８の先端の吸着口（図示し
ない）の大きさは、種々のワークの大きさに応じ互いに
異なったものとなっている。ヘッドハウジング７２内の
中央部には、ガイドブロック８４が配置されており、こ
のガイドブロック８４の周面には、各吸着ノズル７８に
対応してガイド孔８６が放射状に形成されている。従っ
て、そのノズルホルダ７６から突出した吸着ノズル７８
の内端は、ガイドブロック８４の対応するガイド孔８６
に摺動自在にして嵌合されている。更に、ガイドブロッ
ク８４内の中央には、各ガイド孔８６の内端を閉塞する
ようなボール８８が収容されており、各ガイド孔９６内
の吸着ノズル７８の内端とボール８８との間には、コイ
ルばね９０が夫々収容されている。コイルばね９０は、
対応する吸着ノズル７８をワークヘッド７０の径方向外
側、つまり、ワークヘッド７０から突出する方向に常時
付勢している。

【００２２】更に、ワークヘッド７０は、旋回機構及び
その回転姿勢つまりワーク台２に対する吸着ノズル７８
の姿勢を維持する姿勢制御機構を介して、ヘッドドラム
２８側に連結されており、以下には、これら旋回機構及
び姿勢制御機構について説明する。ワークヘッド７０か
らは、ヘッドドラム２８側に向かい同軸にして第１軸９
２が延びており、この第１軸９２の一端は、ワークヘッ
ド７０のヘッドハウジング７２を回転自在に貫通して、
ワークヘッド７０内に位置付けられている。第１軸９２
の一端には、ベベルギヤからなるサイドギヤ９４が取り
付けられており、このサイドギヤ９４は、前述した各ノ
ズルホルダ７６の内端のピニオン９６に夫々噛合されて
いる。一方、第１軸９２の他端には、歯付きプーリから
なるノズル駆動プーリ９８が取り付けられている。従っ
て、ノズル駆動プーリ９８に外部からの回転力が伝達さ
れて、第１軸９２が回転されると、この第１軸９２の回
転は、サイドギヤ９４及びピニオン９６を介して各ノズ
ルホルダ７６に伝達され、これにより、各ノズルホルダ
７６即ちその吸着ノズル７８もまた、その軸線回りに回
転されることになる。

【００２３】第１軸９２の外側には、一対の軸受を介し
て中空の第２軸１００が同心且つ回転自在に配置されて
おり、この第２軸１００は、ワークヘッド７０から吸着
ノズル駆動プーリ９８まで延びている。第２軸１００の
一端にはフランジ１０２が形成されており、このフラン
ジ１０２及び連結ボルト１０４を介して、第２軸１００
は、ワークヘッド７０のヘッドハウジング７２に連結さ
れている。従って、ワークヘッド７０は第２軸１０２と
一体にして回転でき、この第２軸１０２は、ワークヘッ
ド７０の自転軸となっている。第２軸１００の他端に
は、ノズル駆動プーリ９８に隣接して、同じく歯付きプ
ーリからなるヘッド駆動プーリ１０６が取り付けられて
おり、このヘッド駆動プーリ１０６に外部からの回転力
が伝達されると、ワークヘッド７０は第２軸１００とと
もに回転することができる。

【００２４】更に、第２軸１００の外側にも、一対の軸
受を介して、中空の第３軸１０８が同心且つ回転自在に
配置されており、この第３軸１０８は、第２軸１００の
フランジ１０２からヘッド駆動プーリ１０６まで延びて
いる。第３軸１０８からは、リンクアーム１１０が延び
ており、このリンクアーム１１０と第３軸１０８とは一
体に結合されている。即ち、ヘッド駆動プーリ１０６側
に位置した第３軸１０８の端部にはフランジ１１２が形
成されており、このフランジ１１２及び連結ボルト１１
４を介して、第３軸１０８とリンクアーム１１０の一端
とが相互に連結されている。

【００２５】リンクアーム１１０の中央部には、中央孔
１２０が形成されており、更に、リンクアーム１１０の
他端には、半円形状をなした凹所１２２が形成されてい
る。この凹所と中央孔１２０との間は、図示しないけれ
どもスリットを介して連通されているとともに、中央孔
１２０の内周面には、スリットに対して同軸上に位置す
る切欠溝が形成されている。

【００２６】リンクアーム１１０の凹所１２２には、バ
ランスウエイト１２６が装着されており、このバランス
ウエイト１２６は、複数の連結ボルト１２８を介してリ
ンクアーム１１０に取り付けられている。バランスウエ
イト１２６は、リンクアーム１１０の一端に連結された
ワークヘッド７０側の重量とほぼ等しい重量を有してい
る。

【００２７】従って、中央孔１２０を中心として、リン
クアーム１１０に於ける両端側の重量は釣り合うものと
なっている。前述した第３軸１０８には、制御リング１
３２が回転自在にして取り付けられている。この制御リ
ング１３２は、段付きのディスク部材からなり、その大
径部がワークヘッド７０側に位置付けられている。制御
リング１３２の大径部の端面には、前述した第２軸１０
０のフランジ１０２よりも大径の穴が形成されており、
従って、その大径部の環状端面は、フランジ１０２と干
渉することなく、ワークヘッド７０のヘッドハウジング
７２に摺接可能となっている。

【００２８】制御リング１３２の小径部と第３軸１０８
との間には、この第３軸１０８を囲むようにしてコイル
ばね１３４が配置されており、このコイルばね１３４
は、制御リング１３２をワークヘッド７０に向けて押圧
付勢し、これにより、制御リング１３２の環状端面は、
ヘッドハウジング７２の端面に気密を存して摺接する摺
接面１３６となっている。

【００２９】制御リング１３２の摺接面には、詳細には
図示しないけれども、円弧溝１３８が形成されており、
一方、ヘッドハウジング７２の端面には、各吸着ノズル
７８に対応する４個の吸引孔１４０が開口されている。
各吸引孔１４０の開口は、ヘッドハウジング７２の周方
向に等間隔を存して配置されており、また、各吸引孔１
４０は、詳細には図示されていないけれども、ノズルホ
ルダ７６を介して対応する吸着ノズル７８に常時連通さ
れている。

【００３０】図４に示した状態では、吸着ノズル７８の
うち、その先端が下方に向いた吸着ノズル７８の吸引孔
１４０が制御リング１３２の円弧溝１３８の一方の端に
位置して連通されている。ここで、円弧溝１３８の長さ
は、ワークヘッド７０が所定の自転角α（例えば４５
°）だけ一方向に自転しても、円弧溝１３８とその吸引
孔１４０との間の連通が維持されるように設定されてい
る。

【００３１】一方、制御リング１３２内には、一端が円
弧溝１３８に接続した制御孔１４２が形成されており、
この制御孔１４２の他端は、制御リング１３２の摺接面
１３６とは反対側の端面に開口されている。制御孔１４
２の開口は、接続プラグ１４４を介して可撓性を有した
チューブ１４６に接続されており、このチューブ１４６
は、後述するサクション圧供給手段に接続されるものと
なっている。従って、このサクション圧供給手段によ
り、チューブ１４６、制御孔１４２、円弧溝１３８、吸
引孔１４０を介して、吸着ノズル７８にサクション圧が
供給されれば、その吸着ノズル７８の先端にワークを吸
着することが可能となる。

【００３２】更に、制御リング１３２の小径部には、歯
付きプーリからなる制御リング駆動プーリ１４８が取り
付けられている。従って、この制御リング駆動プーリ１
４８に外部からの回転力が伝達されることにより、制御
リング１３２もまた、前述した第３軸１０８の回りを回
転することができる。ヘッドユニット６８は、更に、ヘ
ッドドラム２８の放射方向に延び、その一部が４重軸部
として構成された駆動軸ユニット１５０を備えている。
この駆動軸ユニット１５０は、キャリア１５１に支持さ
れており、このキャリア１５１は、ヘッドドラム２８の
径方向に延びるレール（図示しない）上を移動自在とな
っている。

【００３３】上記駆動軸ユニット１５０の４重軸部は、
その中心側に固定軸１５２を有し、この固定軸１５２の
外側に順次回転自在に取り付けられた第１スリーブ軸１
５４、第２スリーブ軸１５６及び第３スリーブ軸１５８
からなっている。ヘッドドラム２８の径方向でみて外側
に位置した第１スリーブ軸１５４の一端部は、第２及び
第３スリーブ軸１５６，１５８から突出しており、その
一端部に、前述したヘッドユニット６８が取り付けられ
ている。即ち、第１スリーブ軸１５４の一端部は、ヘッ
ドユニット６８の前述したリンクアーム１１０の中央孔
１２０に嵌合され、そして、リンクアーム１１０に連結
ねじ１６０を側方からねじ込むことにより、リンクアー
ム１１０が第１スリーブ軸１５４の一端部に固定されて
いる。つまり、連結ねじ１６０は、スリット１２４に対
し交差する方向に延びるねじ穴にねじ込まれ、これによ
り、中央孔１２０が縮径されることで、リンクアーム１
１０と第１スリーブ軸１５４との連結が確立されてい
る。

【００３４】第１スリーブ軸１５４の他端側は、４重軸
部から更にヘッドドラム２８の径方向内側に向かって延
びている。前述した固定軸１５２は、第１スリーブ軸１
５４を貫通して延びており、その両端は第１スリーブ軸
１５４から突出されている。第１スリーブ軸１５４の一
端部つまりリンクアーム１１０から突出した固定軸１５
２の一端には、図示しないけれども取付ボルトを介し
て、歯付きプーリからなるベルトプーリ１６４が取り付
けられている。このベルトプーリ１６４と前述した制御
リング駆動プーリ１４８との間には歯付きベルト１６６
が掛け回されている。一方、固定軸１５２の他端は、詳
細には図示しないけれども、前述したキャリア１５１側
に固着されている。

【００３５】図４に示されているように、第２スリーブ
軸１５６は、リンクアーム１１０の近傍から所定の長さ
だけヘッドドラム２８の径方向内側に延びて、キャリア
１５１を貫通しており、その一端には、歯付きプーリか
らなるベルトプーリ１７０が取り付けられている。この
ベルトプーリ１７０と前述したヘッド駆動プーリ１０６
との間にも、歯付きベルト１７２が掛け回されている。
第２スリーブ軸１５６の他端部は、軸受ユニット１７４
を介してキャリア１５１に回転自在に支持されている。

【００３６】更に、第３スリーブ軸１５８は、第２スリ
ーブ軸１５６のベルトプーリ１７０と前記軸受ユニット
１７４との間に延びている。この第３スリーブ軸１５８
の一端にも、歯付きプーリからなるベルトプーリ１７６
が取り付けられており、また、これらベルトプーリと前
述したノズル駆動プーリ９８との間にも歯付きベルト１
７８が掛け回されている。

【００３７】上述した３本の歯付きベルト１６６，１７
２，１７８には、図３及び図４に示されているようにテ
ンションローラ１８０が夫々転接されており、これらテ
ンションローラ１８０は、リンクアーム１１０から延び
るローラ軸に回転自在に取り付けられている。ここで、
各ベルトプーリと対応する駆動プーリのプーリ比は、夫
々１：１に設定されており、従って、固定軸１５２上の
ベルトプーリ１６４は勿論のこと、第２及び第３スリー
ブ軸１５６，１５８上のベルトプーリ１７０，１７６の
回転が停止されている状態に於いて、第１スリーブ軸１
５４が外部からの駆動力を受けて回転されると、ワーク
ヘッド７０は、リンクアーム１１０を介して第１スリー
ブ軸１５４の回りを旋回することになる。従って、第１
スリーブ軸１５４は、ワークヘッド７０の旋回軸となっ
ている。

【００３８】このようにしてワークヘッド７０が旋回す
るとき、制御リング駆動プーリ１４８、ヘッド駆動プー
リ１０６及びノズル駆動プーリ９８は、歯付きベルト１
６６，１７２，１７８を介して対応するベルトプーリに
連結された状態にあるので、その軸線回りの回転は拘束
された状態にある。従って、この場合、ワークヘッド７
０は、その姿勢が固定された状態で旋回することにな
る。つまり、前述した旋回機構及び姿勢制御機構は、ワ
ークヘッド７０の１つの吸着ノズル７８が下方を向いて
いるとき、その吸着ノズル７８の姿勢を維持しつつ、ワ
ークヘッド７０を旋回させるような遊星機構を構成して
いる。

【００３９】また、この場合、制御リング１３２もまた
ワークヘッド７０に対し相対的に回転することなく、第
１スリーブ軸１５４の回りを旋回するから、制御リング
１３２の円弧溝１３８と、この円弧溝１３８に対して接
続状態にあるヘッドハウジング７２側の吸引孔１４０と
の連通位置に、ずれが生じることもない。次に、第１ス
リーブ軸１５４への動力の伝達経路に関し、図３を参照
して説明する。

【００４０】第１スリーブ軸１５４の他端には、歯幅の
広い大ギヤ３００が取り付けられており、この大ギヤ３
００は、変速機構３０１を介して、差動装置１８６の出
力軸に取り付けられた出力ギヤ１８８に噛合されてい
る。変速機構３０２は、大ギヤ３００に噛合されたピニ
オン３０２を備えており、このピニオン３０２の軸は、
詳細には図示しないけもども、軸受ユニット３０４を介
してヘッドドラム２８側に支持されている。ヘッドドラ
ム２８の径方向でみて内側に位置したピニオン３０２の
端面には、ディスク３０６が同軸にして固着されてお
り、このディスク３０６の端面には、図５から明なよう
に、その中心を通過するガイド溝３０８が形成されてい
る。

【００４１】一方、ディスク３０６のガイド溝３０８に
は、ローラ３１０が回転自在に嵌合されており、このロ
ーラ３１０は、回転軸３１２の一端に偏心して取り付け
られている。回転軸３１２は、サポート３１４を回転自
在に貫通しており、その他端には、ベベルギヤ３１６が
取り付けられている。ベベルギヤ３１６には、ベベルギ
ヤ３１８が噛合されている。このベベルギヤ３１８の軸
３２０の一端に取り付けられており、この軸３２０の他
端側は、前記サポート３１４を回転自在に貫通して、前
述した差動装置１８６の出力ギヤ１８８に向かって延び
ている。そして、軸３２０の他端には、出力ギヤ１８８
に噛合したピニオン３２２が取り付けられている。ここ
で、出力ギヤ１８８は、ピニオン３２２に比べて、その
歯幅は十分に広く設定されている。

【００４２】更に、前述したサポート３１４は、昇降機
構３２４に連結されており、この昇降機構３２４は、サ
ポート３１４を上下方向に移動可能となっている。従っ
て、昇降機構３２４により、サポート３１４が上下動さ
れると、図５に示されているように、ピニオン３１２の
軸線に対する回転軸３１２の軸線の偏心量ｅが調整され
ることになる。ここで、サポート３１４が上下動して
も、差動装置１８６の出力ギヤ１８８とピニオン３２２
との間の噛み合いは維持されている。

【００４３】この結果、回転軸３１２からの回転駆動力
がローラ３１０を介してピニオン３０２に伝達されてピ
ニオン３０２もまた回転されるが、回転軸３１２とピニ
オン３０２とが偏心していると、回転軸３１２の回転
中、ローラ３１０がディスク３０６のガイド溝３０８を
案内されながら移動することで、ピニオン３０２の回転
速度は、回転軸３１２の回転速度に対して周期的に変動
することになり、また、その変動の大きさは、前記偏心
量ｅに応じて決定されることになる。

【００４４】この後、ピニオン３０２の回転速度の変動
は、大ギヤ３００、第１スリーブ軸１５４及びリンクア
ーム１１０を介してワークヘッド７０に伝達されること
から、このワークヘッド７０の旋回速度もまた周期的に
変動され、そして、その変動の大きさは、前記偏心量ｅ
に対応したものとなる。なお、偏心量ｅが零の場合にあ
っては、ピニオン３０２が回転軸３１２と等速で回転す
ることは勿論である。

【００４５】前述した差動装置１８６は、一般にハーモ
ニックドライブ装置と称されているもので、この差動装
置１８６はヘッドドラム２８に固定して取り付けられて
いる。一方、差動装置１８６は、入力側として、入力ピ
ニオン１９０と歯付きの入力プーリ１９２とを有してい
る。入力ピニオン１９０は、固定のリングギヤ１９４に
噛合されており、このリングギヤ１９４は、ドラム軸３
２を囲む固定スリーブ４４に複数の固定ボルト１９６を
介して固定されている。

【００４６】入力プーリ１９２は、詳細には図示されて
いないけれども、歯付きベルト１９８を介して第１制御
モータ２００の出力プーリに接続されている。なお、第
１制御モータ２００は、ヘッドドラム２８上に支持され
ている。上述の説明から明らかなように、差動装置１８
６への入力系統は、ヘッドドラム２８の回転に伴い、リ
ングギヤ１９４によって回転される入力ピニオン１９０
からの入力と、第１制御モータ２００から入力プーリ１
９２を介して伝達される入力との２系統となっている。

【００４７】それ故、第１制御モータ２００が駆動され
ない状態でも、ヘッドドラム２８が前述した駆動モータ
４０により回転されると、固定のリングギヤ１９４よっ
て入力ピニオン１９０が回転されることで、差動装置１
８６の出力ギヤ１８８が回転され、これにより、この出
力ギヤ１８８からピニオン３２２、ベベルギヤ３１８、
３１６を介して回転軸３１２が回転される。そして、こ
の回転軸３１２の回転がローラ３１０及びディスク３０
６を介してピニオン３０２に伝達され、そして、このピ
ニオン３０２から大ギヤ３００を介して第１スリーブ軸
１５４に伝達されることにより、この第１スリーブ軸１
５４もまた回転されることになる。

【００４８】即ち、第１スリーブ軸１５４は、ヘッドド
ラム２８の回転に連動して回転され、この結果、前述し
たように、ワークヘッド７０は、その姿勢を維持しつ
つ、第１スリーブ軸１５４を中心として旋回することに
なる。ここで、ワークヘッド７０の旋回方向は、図６中
矢印Ｅで示されている。即ち、ヘッドドラム２８が矢印
Ｃ方向に回転される場合、ワークヘッド７０の旋回方向
Ｅは、ヘッドドラム２８の回転に伴うワークヘッド７０
の旋回軸の移動方向と、ワークヘッド７０がワーク台２
の近傍を旋回する際のその移動方向とが互いに逆向きと
なるように設定されている。なお、図６でみて、ワーク
台２がワークヘッド７０の上方に配置されている場合に
あっては、上述の説明から明かなようにワークヘッド７
０は前記Ｅ方向とは逆向きに旋回されなければならな
い。

【００４９】また、前述した差動装置１８６を含む動力
伝達系は、第１制御モータ２００が駆動されていないと
き、ヘッドドラム２８の周速つまりワークヘッド７０の
公転速度と、ワークヘッド７０の旋回速度、厳密には、
吸着ノズルの先端の旋回速度とを一致させるように設定
されている。上述の説明から明かなように、ヘッドドラ
ム２８の回転とワークヘッド７０の旋回運動を合わせる
と、このワークヘッド７０は、図７に示されるような運
動を繰り返すことになり、この結果、ワークヘッド７０
に於いて，その下向きの吸着ノズル７８の先端は、ワー
ク台２に対してサイクロイド曲線を描く接離運動即ち上
下運動を繰り返すことになる。また、図７には、ワーク
台２に対する上記吸着ノズル７８の移動速度、即ち、吸
着ノズル７８の対地速度Ｖが併せて示されているが、こ
の対地速度Ｖは、吸着ノズル７８がその上下運動でみて
最下位に位置付けられたときほぼ零となり、そして、吸
着ノズル７８が最上位に位置付けられたとき最大とな
る。このことは、第１制御モータ２００が駆動されてい
ない場合、ヘッドドラム２８の回転に対し、ワークヘッ
ド７０の旋回方向及び旋回速度が前述したように設定さ
れていることから明かである。

【００５０】一方、ヘッドドラム２８の回転中、第１制
御モータ２００を駆動し、差動装置１８６を介して第１
スリーブ軸１５４の回転、即ち、ワークヘッド７０の旋
回速度を制御すると、吸着ノズル７８に於ける上下運動
の周期Ｌを可変することができる。この点について具体
的に説明すると、第１制御モータ２００の駆動が停止さ
れている状態に於いて、図２に示されているＰ1位置の
ワークフィーダ６からＸＹテーブル装置１２の可動テー
ブル１０即ちプリント基板Ｂまでの移送過程に於いて、
ヘッドユニット６８が公転するとき、ヘッドユニット６
８のワークヘッド７０は、その上下運動をＮ回繰り返す
ように設定されているが、しかしながら、差動装置１８
６の入力プーリ１９２に第１制御モータ２００からの回
転力が伝達されると、差動装置１８６は、その出力ギヤ
１８８の回転を減速させ、従って、ワークヘッド７０の
旋回速度もまた減速されることになる。

【００５１】このようにしてワークヘッド７０の旋回速
度を減速制御すると、吸着ノズル７８に於ける上下運動
の周期Ｌや前記移送過程での吸着ノズル７８の上下運動
の回数が可変されことになる。このことは、ワーク台２
の周方向でみて、ワークヘッド７０の吸着ノズル７８が
最下位となる位置を任意に設定できることを意味してお
り、従って、各ヘッドユニット６８、即ち、そのワーク
ヘッド７０は、任意のワークフィーダ６及びプリント基
板Ｂの位置で、下方を向いた吸着ノズル７８をその最下
位に位置付けることができる。

【００５２】再度、図４を参照すれば、前述した第２及
び第３スリーブ軸１５６，１５８の他端の夫々には、歯
付きの入力プーリ２２０，２２２が取り付けられてお
り、これら入力プーリ２２０，２２２は、歯付きベルト
２２４，２２６を介して、第２及び第３電動モータ２２
８，２３０側の出力プーリ２３２，２３４に接続されて
いる。第２及び第３制御モータ２２８，２３０は、図３
に示されているように、前述したキャリア１５１にブラ
ケット２３６を介して取り付られている。

【００５３】従って、第２及び第３スリーブ軸１５６，
１５８が上述したベルト機構を介して、第２及び第３制
御モータ２２８，２３０に接続されていると、これら第
２及び第３制御モータ２２８，２３０が駆動されること
で、第２及び第３スリーブ軸１５６，１５８の夫々を独
立して回転することができる。一方、前述したように第
２スリーブ軸１５６とワークヘッド７０側の第２軸９２
とは、プーリ１７０，１０６及びベルト１７２を介して
連結されているから、第２スリーブ軸１５６が回転され
ると、第２軸１００即ちワークヘッド７０が自転するこ
とになる。

【００５４】また、第３スリーブ軸１５８とヘッドユニ
ット６８側の第１軸９２との間も、プーリ１７６，９８
及びベルト１７８を介して連結されているから、第３ス
リーブ軸１５８が回転されると、第１軸９２も回転し、
これにより、各吸着ノズル７８は前述したようにノズル
ホルダ７６を介して、その軸線回りに回転することにな
る。

【００５５】そして、この第１実施例の場合、図３中、
１点鎖線により囲まれているヘッドユニット６８は、図
示しない移動機構により、前述したキャリア１５１を介
してヘッドドラム２８の径方向に移動可能となってい
る。即ち、ワークヘッド７０は、ヘッドドラム２８の径
方向に移動可能となっている。なお、ヘッドユニット６
８が移動されても、大ギヤ３００とピニオン３０２との
間の噛み合いは維持されている。

【００５６】図３には、１つのヘッドユニット６８に対
応したサクション圧供給手段が併せて示されており、以
下には、このサクション圧供給手段について説明する。
サクション圧供給手段は、真空ポンプ２３８を備えてお
り、この真空ポンプ２３８は、接続管路２４０及びコネ
クタ２４２を介して、前述したドラム軸３２を囲む固定
スリーブ４４内の径方向孔２４２に接続されている。

【００５７】一方、ドラム軸３２の外周面には、径方向
孔２４２に常時連通する環状溝２４６が形成されてお
り、この環状溝２４６は、ドラム軸３２の内部通路２４
８に接続されている。内部通路２４８は、ヘッドドラム
２８から突出したドラム軸３２の上端部まで延びてお
り、この内部通路２４８は、コネクタ２５０を介して接
続管路２５２に接続されている。この接続管路２５２
は、ヘッドユニット６８に向かって延び、制御弁２５４
の入力ポート２５６に接続されている。

【００５８】更に、この第１実施例の場合、サクション
圧供給手段は、空圧源２５８をも備えており、この空圧
源２５８は、接続管路２６０及びコネクタ２６２を介し
て、固定スリーブ４４の径方向孔２６４に接続されてい
る。また、ドラム軸３２の外周面には、径方向孔２６４
に常時連通する環状溝２６６が形成されており、この環
状溝２６６は、ドラム軸３２の内部通路２６８に接続さ
れている。この内部通路２６８もまた、前述した内部通
路２４８と同様に、そのドラム軸３２の上部まで延びて
おり、この内部通路２６８は、コネクタ２７０を介して
接続管路２７２に接続されている。接続管路２７２は、
切換え弁２７４の入力ポート２７６に接続されている。

【００５９】接続管路２７２の途中からは、分岐管路２
７８が分岐されており、この分岐回路２７８は、切換え
弁２７４の別の入力ポート２８０に接続されている。分
岐管路２７８には、圧力調整弁２８２が介挿されてい
る。切換え弁２７４の出力ポート２８４は、接続管路２
８６を介して、前述した制御弁２５４の別の入力ポート
２８８に接続されている。

【００６０】更に、制御弁２５４の出力ポート２９０
は、前述したチューブ１４６を介してヘッドユニット６
８の接続プラグ１４４に接続されている。制御弁２５４
及び切換え弁２７４は、詳細には図示しないけれども３
ポート２位置の電磁方向切換え弁からなっている。従っ
て、制御弁２５４が一方の切換え位置である吸引位置に
あるとき、その出力ポート２９０は一方の入力ポート２
５６と接続され、吸引位置から他方の切換え位置である
ブロー位置に切換えられたとき、その出力ポート２９０
は他方の入力ポート２８８と接続される。

【００６１】また、切換え弁２７４もまた同様に、一方
の切換え位置である高圧位置にあるときには、その出力
ポート２８４は一方の入力ポート２７６に接続され、高
圧位置から他方の切換え位置である低圧位置に切換えれ
たときには、その出力ポート２８４は他方の入力ポート
２８０と接続される。圧力調整弁２８２は、空圧源２５
８から供給されるブロー圧を所定の圧力まで減圧して、
切換え弁２７４側に供給する機能を有している。

【００６２】なお、制御弁２５４、切換え弁２７４及び
圧力調整弁２８２は何れもヘッドドラム２８上に固定し
て配置されている。上述したサクション圧供給手段によ
れば、真空ポンプ２３８及び空圧源２５８から延びる接
続管路２４０、２６０は、ドラム軸３２の回転に拘ら
ず、対応する接続管路２５２，２７２に接続された状態
にあるから、制御弁２５４の切換えを制御することで、
この制御弁２５４からチューブ１４６を通じて、ヘッド
ユニット６８つまりそのワークヘッド７０の吸着ノズル
７８にサクション圧又はブロー圧の何れかを供給するこ
とができる。また、吸着ノズル７８にブロー圧が供給さ
れるときには、切換え弁２７４の切換え制御を実施する
ことで、そのブロー圧を２段階に切換えることができ
る。

【００６３】そして、再度、図２を参照すれば、ワーク
台２には、ヘッドドラム２８の回転方向Ｃでみて、ＸＹ
テーブル装置８に対する回転回入側に位置して、認識カ
メラ２９２が配置されている。この認識カメラ２９２
は、ワーク台２よりも僅かに下方に位置して上方を向い
ている。従って、ヘッドユニット６８のワークヘッド７
０が旋回しながら、認識カメラ２９２の上方を通過する
とき、ワークヘッド７０の吸着ノズル７８に吸着された
ワークを認識カメラ２９２により撮影できることにな
る。

【００６４】更に、図２に示されているように、ワーク
台２には、ヘッドドラム２８の回転方向Ｃでみて、ＸＹ
テーブル装置８に対する回転回出側に位置して、ワーク
の回収容器が配置されており、図２には、回収容器の開
口２９４のみが示されている。前述した第１乃至第３制
御モータ２００，２２８，２３０、また、サクション圧
供給手段の制御弁２５４及び切換え弁２７４、認識カメ
ラ２９２、図示しないが各部の回転速度を検出するロー
タリエンコーダや、前述した昇降機構３２４等は、上部
ドラム２６内に収容されたコントローラ６９（図１参
照）に電気的に接続されている。従って、コントローラ
６９は、認識カメラ２９２からの画像信号やロータリエ
ンコーダからの信号を受け取り、そして、これらの信号
に基づき、第１乃至第３制御モータ２００，２２８，２
３０、制御弁２５４及び切換え弁２７４及び昇降機構３
２４の作動を制御するものとなっている。

【００６５】次に、上述したワーク実装機の作動に関
し、図８乃至図１２を追加して説明する。なお、ワーク
ヘッド７０が旋回運動しても、ワーク台２に対する吸着
ノズル７８の姿勢が維持されることを明瞭に示すため、
図８乃至図１２中、吸着ノズル７８の参照符号には更に
ａ，ｂ，ｃ，ｄの添字が附されている。図８は、ヘッド
ドラム２８の回転方向Ｃでみて、ワークヘッド７０が図
２に示したＰ1位置の直上に達した状態を示している。
このとき、ワークヘッド７０は、矢印Ｅで示すようにワ
ーク台２に向かって旋回しており、このとき、その旋回
速度は、前述したようにヘッドドラム２８の周速つまり
ワークヘッド７０自体の公転速度に一致されている。

【００６６】一方、図８の状態では、上部ドラム２６内
のコントローラ６９は，サクション圧供給手段の制御弁
２７４を吸引位置に切換えており、これにより、ワーク
ヘッド７０の下方を向いた吸着ノズル７８ａには、真空
ポンプ２３８からのサクション圧が供給された状態にあ
る。この後、図８の状態からヘッドドラム２８の回転に
より、ワークヘッド７０即ち、その吸着ノズル７８ａが
ワーク台２のＰ1位置に向かい下降しながら旋回して、
図９の状態に達すると、Ｐ1位置にて、ワークヘッド７
０の吸着ノズル７８ａは最下位となる。このとき、ワー
ク台２に対する吸着ノズル７８ａの速度即ち対地速度Ｖ
は前述したようにほぼ零となるから、吸着ノズル７８ａ
は、ワークフィーダ６によりＰ1位置に供給されている
ワークＷをそのサクション圧により確実に吸着して保持
することができる。

【００６７】この後、ヘッドドラム２８の回転及びワー
クヘッド７０の旋回により、吸着ノズル７８ａは、ワー
クＷを吸着を維持したまま、ワーク台２から離れる方向
に旋回する。このとき、コントローラ６９は、前述した
第２制御モータ２２８の駆動制御を実施する。従って、
第２制御モータ２２８の駆動力が歯付きベルト２２４、
入力プーリ２２０、第２スリーブ軸１５６、ベルトプー
リ１７０、歯付きベルト１７２、ヘッド駆動プーリ１０
６を介して、第２軸１００に伝達されることにより、こ
の第２軸１００を介して、ワークヘッド７０は、図１６
に示されるように、前述した回転角αだけ自転され、こ
れにより、ワークヘッド７０は、図１０に示した回転姿
勢に変更される。

【００６８】ワークヘッド７０が自転しても、制御リン
グ１３２の制御孔１４２とワークヘッド７０側の吸引孔
１４０とは、前述したように円弧溝１３８により接続状
態に維持されている。従って、ワークヘッド７０が自転
しても、吸着ノズル７８ａへのサクション圧の供給は確
保されるから、吸着ノズル７８ａによるワークＷの吸着
は維持される。

【００６９】ワークヘッド７０が上述したようにして自
転されると、吸着ノズル７８ａは、図１０に示したよう
に高さＨだけ上昇されることになる。従って、この後、
ワークヘッド７０の吸着ノズル７８ａは、ワーク台２上
から高さＨ分だけ上昇した領域内で、その上下運動を繰
り返すことになる。この結果、ワークヘッド７０が隣接
するワークフィーダ６の上方を通過する際、その吸着ノ
ズル７８ａがワーク台２上の他のワークフィーダや他の
機器部材と干渉するのを避けることができる。

【００７０】この後、ヘッドドラム２８の回転に伴い、
ワークヘッド７０が前述した認識カメラ２９２の直前位
置に達すると、コントローラ６９による第２制御モータ
２２８の駆動制御が再度実施されることで、ワークヘッ
ド７０は元の回転姿勢に復帰される。従って、図１１に
示されているように、ワークヘッド７０の吸着ノズル７
８ａが認識カメラ２９２の直上で、その再下位に達した
とき、吸着ノズル７９に吸着されているワークＷは認識
カメラ２９２と対向することになり、この時点で、認識
カメラ２９２により、ワークＷを撮影することで、吸着
ノズル７８ａに対するワークＷの吸着姿勢を明瞭に撮影
することができる。

【００７１】認識カメラ２９２で得られたワークＷの画
像データは、コントローラ６９に供給され、このコント
ローラ６９にて、吸着ノズル７８ａにワークＷが正しい
姿勢で吸着されているか否かが判定される。ここで、図
１２中、破線で示されているように、ワークＷの吸着姿
勢が縦横の基準線に対して外れているような場合、つま
り、ワークＷの吸着姿勢が正規の姿勢から外れている場
合にあっては、コントローラ６９は、前述した第３制御
モータ２３０の駆動制御を実施する。即ち、第３制御モ
ータ２３０の駆動力が歯付きベルト２６６、入力プーリ
２２２、第３スリーブ軸１５８、ベルトプーリ１７６、
歯付きベルト１７８及びノズル駆動プーリ９８を介し
て、第１軸９２に伝達され、更に、この第１軸９２から
サイドギヤ９４、ピニオン９６及びノズルホルダ７６を
介して、吸着ノズル７８ａがその軸線回りに回転される
ことで、図１２中実線で示されるように、ワークＷの吸
着姿勢が正しい姿勢に補正されることになる。従って、
コントローラ６９と，第３制御モータ２３０から吸着ノ
ズル７８に至る動力伝達経路は、ワークＷの姿勢を補正
する補正手段を構成するものとなっている。

【００７２】この後、ヘッドドラム２８の回転に伴いワ
ークヘッド７０が旋回運動を繰り返しながら、ワークヘ
ッド７０、つまり、その吸着ノズル７８ａがＸＹテーブ
ル装置８に於けるプリント基板Ｂ上での装着位置Ｐ2に
達すると、このときにも、吸着ノズル７８ａは、前述し
たＰ1位置での場合と同様に、その上下運動でみて最下
位に位置付けられる。この状態は、図９に示した状態と
同一である。従って、このとき、プリント基板Ｂに対す
る吸着ノズル７８ａの速度はほぼ零となる。

【００７３】それ故、吸着ノズル７８ａが装着位置Ｐ2
に達する直前の適切な時期に於いて、コントローラ６０
により、制御弁２７４の切換え位置を吸引位置からブロ
ー位置に切換えれば、吸着ノズル７８ａのワークＷは、
その吸着が解除されるばかりでなく、空圧源２５８側か
ら吸着ノズル７８ａに供給されるブロー圧の助けをかり
て、装着位置Ｐ2、即ち、プリント基板Ｂ上の所定位置
に確実に装着されることになる。

【００７４】上述したワークＷの装着が実施されると
き、コントローラ６９は、切換え弁２７４を低圧位置に
切換えており、これにより、ワークＷは低圧のブロー圧
を利用して装着される。また、吸着ノズル７８ａのワー
クＷの吸着姿勢が補正不能であった場合には、上述した
ワークＷの装着動作は中止される。そして、この後、吸
着ノズル７８ａが回収容器の開口２９４の上方に達した
時点で、コントローラ６９にて、制御弁２７４がブロー
位置に切換えられ、また、切換え弁２７４が高圧位置に
切換えられることで、高圧のブロー圧により、ワークＷ
は、吸着ノズル７８ａから回収容器に向けて吹き飛ばさ
れ、そして、この回収容器に回収されることになる。

【００７５】ところで、上述したワークＷの実装手順で
は、ワークヘッド７０即ちその吸着ノズル７８ａは、そ
の上下運動を繰り返しながら、同一の円周上を公転する
だけであるから、プリント基板Ｂ上でのワークＷの実装
可能領域もまた、吸着ノズル７８ａの公転軌跡上に制約
されることになる。従って、プリント基板Ｂ上での所定
の面内の任意の位置にワークＷを実装しようとする場
合、従来にあっては、前述したＸＹテーブル装置１２を
駆動して、プリント基板Ｂの位置決めを予め実施しなけ
ばならないが、しかしながら、この実施例の場合には、
前述したようにヘッドユニット６８即ちワークヘッド７
０がヘッドドラム２８の径方向に移動可能であるから、
ＸＹテーブル装置１２を駆動しなくとも、ワークヘッド
７０つまり吸着ノズル７８ａに於ける公転軌跡の半径を
可変でき、この結果、吸着ノズル７８ａの公転軌跡は、
図１３中、斜線を施して示した環状領域Ｒ内で可変でき
ることになる。

【００７６】一方、吸着ノズル７８ａの公転軌跡が可変
されると、ワークヘッド７０の公転速度も同時に変化し
てしまうため、プリント基板Ｂに対してワークＷを実装
しようとするとき、プリント基板Ｂと吸着ノズル７８ａ
との間に相対速度が生じてしまうことになるが、しかし
ながら、この相対速度は、前述した変速機構３０１の働
きにより、無くすことが可能である。

【００７７】即ち、ワークヘッド７０がヘッドドラム２
８の径方向に移動した距離に応じ、昇降機構３２４の作
動制御により、前述した回転軸３１２とピニオン３０２
との間の偏心量ｅを調整すれば、ピニオン３０２の回転
速度、即ち、ワークヘッド７０の旋回速度が周期的に変
動するから、前記偏心量ｅの調整タイミング及びその大
きさを適切に制御することで、プリント基板Ｂと吸着ノ
ズル７８ａとの間の相対速度を無くすことができ、プリ
ント基板Ｂ上へのワークＷの実装が可能となる。

【００７８】また、プリント基板Ｂ上の実装位置をヘッ
ドドラム２８の径方向のみならず、その周方向にも同時
に可変する場合には、変速機構３０１と前述した第１制
御モータ２００の作動制御を組み合わせることで対処可
能となる。従って、この発明のワーク実装機によれば、
ヘッドドラム２８を回転を停止することなく、プリント
基板Ｂに対するワークの装着を実施することができ、ま
た、ＸＹテーブル装置１２を作動させることなく、プリ
ント基板Ｂ上の所定の面内の任意の位置にワークＷを実
装することができ、ワークの実装効率を大幅に改善する
ことができる。

【００７９】なお、図１３に示してあるように、ヘッド
ドラム２８の径方向へのワークヘッド７０の移動可能距
離がプリント基板Ｂに対して小さい場合、つまり、前述
した環状領域Ｒ内にプリント基板Ｂが収まらないような
場合には、ＸＹテーブル装置１２を駆動して、プリント
基板の全体をヘッドドラム２８の径方向のみに移動させ
ればよい。

【００８０】また、ワークの形状や大きさに応じ、ワー
クヘッド７０の使用する吸着ノズル７８を変える場合に
は、第２制御モータ２２８の駆動制御を実施し、ワーク
ヘッド７０を９０°ずつ自転させていけばよい。この発
明は、上述した第１実施例に制約されるものではなく、
種々の変形が可能であることは勿論である。

【００８１】図１４乃至図１８を参照すれば、第２実施
例のワーク実装機が示されている。この第２実施例で
は、前述した差動装置１８６や第１制御モータ２０の代
わりに、１つのＡＣサーボモータ４００が使用されてい
る。即ち、サーボモータ４００の出力軸には、出力ギヤ
４０２が取り付けられており、この出力ギヤ４０２は、
前述した第１スリーブ軸１５４に取り付けられた伝達ギ
ヤ４０４に噛合されている。従って、この第２実施例の
場合には、ヘッドドラム２８が回転されると同時に、サ
ーボモータ４００を駆動することで、第１実施例の場合
と同様に、ワークヘッド７０を旋回させ、そして、その
吸着ノズル７８にサイクロイド運動を与えることが可能
である。なお、詳細には図示されていないが、サーボモ
ータ４００は、前述したヘッドユニット６８のキャリア
１５１側に固定して支持されている。

【００８２】また、図１４には、図３には図示していな
いヘッドユニット６８の移動機構が具体的に示されてい
る。この移動機構は、ヘッドドラム２８に取り付けら
れ、その径方向に延びるガイドレール４０６を備えてお
り、このガイドレール４０６上を前記キャリア１５１が
摺動自在となっている。そして、キャリア１５１には、
同じくヘッドドラム２８の径方向に延びるラック４０８
が固定して取り付けられており、このラック４０８に
は、ピニオン４１０が噛合されている。このピニオン４
１０は、図示しないけれどもヘッドドラム２８側に固定
された電動モータの出力軸に取り付けられている。従っ
て、この電動モータを駆動することにより、ラック・ピ
ニオンを介して、ヘッドユニット６８つまりワークヘッ
ド７０をヘッドドラム２８の径方向に移動させることが
できる。

【００８３】上述したサーボモータ４００により、プリ
ント基板Ｂの所定の面内にワークＷを実装するには、ワ
ークヘッド７０がプリント基板Ｂの直前の位置まで公転
されたとき、サーボモータ４００の駆動制御を実施する
必要があり、その駆動制御は、例えば図１５に示す制御
装置により実施される。制御装置は、オシレータ４１２
を備えており、このオシレータ４１４は、ゲート回路４
１６及び遅延回路４１８に向け、ヘッドドラム２８の回
転速度に応じた所定のパルス信号を出力するものとなっ
ている。ゲート回路４１６は、カウンタ４２０を介して
比較器４２２に接続されており、この比較器４２２がサ
ーボモータ４００に接続されている。

【００８４】一方、遅延回路４１８は、カット回路４１
４に接続されており、このカット回路４１４は、ゲート
回路４１６に接続されている。遅延回路４１８及びカッ
ト回路４２４は、中央演算ユニット即ちＣＰＵ４２６に
接続されている。ＣＰＵ４２６は、不揮発性メモリ即ち
ＲＯＭ４２８に接続されている。このＲＯＭ４２８に
は、ワークＷの各実装位置に応じ、サーボモータ４００
の駆動を制御するための所定のデータが予めマップ化し
て記憶されている。即ち、ワークＷを実装すべき実装面
Ｓ上に於いて、図１６に示されているように、その実装
位置を個々に区分してみた場合、各実装位置毎にサーボ
モータ４００の駆動を制御するためのデータＤが図１７
に示すようにマップ化してＲＯＭ４２８に記憶されてい
る。このデータＤは、各実装位置に於いて、ワークヘッ
ド７０即ちその吸着ノズル７８に要求される旋回速度情
報やその実装位置にて吸着ノズル７８を最下位に位置付
けるための位置情報に基づき決定されている。この実施
例の場合、データＤには、サーボモータ４００の回転速
度を決定するパルスデータＫ及びサーボモータ４００の
回転を停止する時間データＴが含まれている。

【００８５】ＣＰＵ４２６は、指令信号を受け取ると、
ＲＯＭ４２８からワークＷの実装位置に対応したデータ
Ｄを読み込み、そして、データＤのうちの時間データＴ
をカット回路４２４に供給する一方、パルスデータＫを
設定回路４３０に供給するものとなっている。従って、
上述した制御装置によれば、ワークヘッド７０がプリン
ト基板Ｂの直前の位置に達すると、ＣＰＵ４２６に指令
信号が供給されることで、その作動を開始する。即ち、
オシレータ４１４からゲート回路４１６を介してカウン
タ４２０にパルス信号が供給されると、このカウンタ４
２０は、オシレータ４１４からのパルス数を計数すると
同時に、その値を比較器４２２に供給する。一方、この
比較器４２２には、設定回路４３０から実装位置に対応
したパルスデータＫが供給されているので、比較器４２
２にて、カウンタ値とパルスデータＫとの値を比較し、
その値が一致したとき、比較器４２２からサーボモータ
４００に向けて駆動パルスが出力され、また、この時点
で、カウンタ４２０の値はクリアされる。この結果、サ
ーボモータ４００には、パルスデータＫに基づいたパル
ス信号が出力されることで、その回転速度が制御され、
これにより、実装位置にて要求れる旋回速度をワークヘ
ッド７０に与えることになる。

【００８６】一方、オシレータ４１４からのパルス信号
は遅延回路４１８にも供給されており、それ故、遅延回
路４１８では、指令信号の出力から所定の時間が経過し
た後、カット回路４２４に向けて、その作動信号を出力
する。カット回路４２４が作動信号を受け取ると、この
カット回路４２４は、ゲート回路４１６に向けて閉信号
を出力し、従って、この時点で、ゲート回路４１６が閉
じられることになる。このようしてゲート回路４１６が
閉じられると、この時点からカウンタ４２０に供給され
るパルス信号がカットされるから、サーボモータ４００
に向けて供給される駆動パルス信号もなくなり、サーボ
モータ４００の回転即ちワークヘッド７０の旋回運動は
結果的に停止されることになる。

【００８７】ゲート回路４１６が閉じられている時間
は、ＣＰＵ４２６からカット回路４２４に供給されてい
る時間データＴにより決定されているから、この時間デ
ータＴに基づく時間が経過した後、ゲート回路４１６は
再び開かれることになる。従って、この後、サーボモー
タ４００即ちワークヘッド７０は、その実装位置に応じ
た速度で旋回されることになる。

【００８８】上述したようにしてサーボモータ４００の
回転速度が制御されると、ワークヘッド７０に於ける吸
着ノズル７８のサイクロイド運動は、図１８に示される
ように変形されることになる。このようにして、吸着ノ
ズル７８のサイクロイド運動が変形されると、前述した
実装面Ｓの任意の点にて、吸着ノズル７８を最下位に位
置付けると同時に、その時点での吸着ノズル７８の対地
速度つまりプリント基板Ｂに対する相対速度を零にする
ことができ、ワークＷの実装を確実に実施することがで
きる。

【００８９】従って、第２実施例の場合にも、第１実施
例の場合と同様に、ＸＹテーブル装置１２を駆動しなく
とも、プリント基板Ｂの所定の実装面Ｓの任意の点にワ
ークＷを実装することができる。次に、図１９及び図２
０を参照すれば、この発明の第３実施例のワーク実装機
が示されている。前述した第１及び第２実施例のワーク
実装機の場合には何れも、ワークＷを実装するとき、吸
着ノズル７８のサイクロイド運動が崩れることになる
が、第３実施例の場合には、吸着ノズル７８のサイクロ
イド運動を維持しながら、プリント基板Ｂ上の所定の面
内の任意の点にワークＷを実装可能となっている。

【００９０】即ち、第３実施例の場合、ワークヘッド７
０の旋回中心となる旋回軸５００を備えており、この旋
回軸５００は、ヘッドドラム２８側に回転自在に支持さ
れている。ここで、図１９から明かなように、旋回軸５
００は、ヘッドドラム２８の径方向でみて、その外端側
が持ち上がるように水平面に対して傾斜されている。旋
回軸５００の内端部には、ベベルギヤ５０２が取り付け
られており、このベベルギヤ５０２は、差動装置１８６
の出力軸に取り付けられたベベルギヤ５０４に噛合され
ている。従って、旋回軸５００は、差動装置１８６側、
即ち、前述した第１制御モータ２００からの駆動力を受
けて回転可能となっている。

【００９１】旋回軸５００には、アームブラケット５０
６が固定されており、このアームブラケット５０６に
は、サポート軸５０８が回転自在に支持されている。こ
のサポート軸５０８は、アームブラケット５０６を水平
にして貫通しており、その先端側には、キャリアスリー
ブ５１０が摺動自在にして取り付けられている。このキ
ャリアスリーブ５１０には、軸受５１２を介して外側ス
リーブ軸５１４が回転自在に支持されている。この外側
スリーブ軸５１４の一端にワークヘッド７０が取り付け
られている。

【００９２】キャリアスリーブ５１０には、外側スリー
ブ５１４の他端側に位置してブラケット５１６が取り付
けられており、このブラケット５１６に前述した第２制
御モータ２２８が取り付けられている。即ち、この実施
例の場合、第２制御モータ２２８の歯付きプーリ２３２
は、外側スリーブ５１４の他端に設けた歯付きプーリ５
１８に歯付きベルト５２０を介して接続されている。

【００９３】更に、前述した旋回軸５００とサポート軸
５０８との間は、遊星歯車列５２２を介して相互に接続
されている。この遊星歯車列５２２は、旋回軸５００の
回転により、アームブラケット５０６を介してサポート
軸５０８、即ち、ワークヘッド７０側が旋回しても、こ
のワークヘッド７０側の旋回姿勢を前述したように一定
姿勢に維持する機能を有している。

【００９４】また、キャリアスリーブ５１０には、その
一部にラック部５２４が形成されており、このラック部
５２４には、ピニオン５２６が噛合されている。このピ
ニオン５２６は、図示しない電動モータの出力軸に取り
付けられており、従って、この電動モータが駆動される
ことで、ワークヘッド７０をヘッドドラム２８の径方向
に移動可能となっている。なお、上記電動モータは、ア
ームブラケット５０６側に支持することができる。

【００９５】上述した第３実施例のワーク実装機によれ
ば、ワークヘッド７０を上述したようにしてヘッドドラ
ム２８の径方向に移動させれば、第１及び第２実施例の
場合と同様に、この第３実施例の場合にあっても、ワー
クヘッド７０即ちその吸着ノズル７８の公転半径を可変
できる。また、このとき、吸着ノズル７８の旋回半径
は、図２０に示される円錐体Ｍの母線Ｎに沿って変化す
るから、その旋回速度も同時に変化することとなる。

【００９６】従って、旋回軸５００の傾斜角を適切に設
定すれば、ワークＷの実装位置に応じ、ワークヘッド７
０をヘッドドラム２８の径方向に移動させても、その吸
着ノズル７８の旋回速度をその実装位置に対し、その相
対速度が零となるように制御することができる。また、
ワークヘッド７０を移動させることで、その吸着ノズル
７８に於けるサイクロイド運動の周期もまた同時に変化
することになるから、ワークヘッド７０の移動制御によ
り、ワークＷの実装位置をヘッドドラム２８の周方向に
可変することも可能となる。

【００９７】なお、上述した第３実施例の場合、ワーク
ヘッド７０は水平面に対し、傾斜した面内で旋回運動を
実施するため、その吸着ノズル７８はプリント基板Ｂに
対し斜め上方から降下してワークＷの実装を行うことに
なるが、しかしながら、ワークヘッド７０が移動されて
も、図１９に示されているようにワークヘッド７０の中
心から各吸着ノズル７８の先端まで距離Ｏ1と、ワーク
ヘッド７０の中心から旋回軸５００の軸線に至る垂線の
長さＯ2とを常時一致させるような機構を付加すれば、
ワークヘッド７０の旋回中、その吸着ノズル７８の先端
を鉛直面内で上下動させることも可能である。

【００９８】なお、上述の機構は、具体的にはワークヘ
ッド７０内に各吸着ノズル７８を突没させる突没機構に
より実現可能である。

【００９９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明のワーク
実装機にあっては、ヘッドドラムの回転中、ワークヘッ
ドを旋回させながら、その吸着体によりワークの実装を
連続的に実施でき、しかも、ワークヘッドは、ヘッドド
ラムの径方向に移動可能であるから、ワークヘッド即ち
吸着ノズルの旋回速度を適切に制御することで、実装セ
クション上の所定の面内の任意の点にもワークを連続的
に実装することが可能となる。従って、実装セクション
側にて、ＸＹテーブルを使用してプリント基板の位置決
めをしなくとも、ワークの実装を所定の面内で実施可能
であるから、ＸＹテーブル側の駆動速度に制約されるこ
となく、ワークの実装速度を高速化でき、実装効率の向
上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ワーク実装機を一部破断して示した概略的側面
図である。

【図２】図１のワーク実装機をヘッドドラムの上方から
みた概略的平面図である。

【図３】ヘッドドラムに於いて、ドラム軸からヘッドユ
ニットに至る駆動系を示した第１実施例の断面図であ
る。

【図４】第１実施例のヘッドユニットの詳細を示した断
面図である。

【図５】変速機構のディスクを示した端面図である。

【図６】ヘッドユニットを示した正面図である。

【図７】ワークヘッドに於ける吸着ノズルの上下運動を
模式的に示した図である。

【図８】吸着ノズルにワークが吸着される直前のワーク
ヘッドの正面図である。

【図９】吸着ノズルにワークが吸着された時点でのワー
クヘッドの正面図である。

【図１０】吸着ノズルにワークが吸着された後のワーク
ヘッドの正面図である。

【図１１】吸着ノズルが認識カメラの直上に達したとき
のワークヘッドの正面図である。

【図１２】吸着ノズルに対するワークの吸着姿勢を示し
た図である。

【図１３】プリント基板に対し、ワークヘッドの移動領
域を示した図である。

【図１４】第２実施例のワーク実装機を示した断面図で
ある。

【図１５】図１４のワーク実装機の制御装置を示したブ
ロック図である。

【図１６】ワークの実装面を各実装位置毎に区分して示
した図である。

【図１７】図１６の各実装位置に対応して、サーボモー
タを駆動制御するためのデータをマップ化して示した図
である。

【図１８】サーボモータの駆動制御が実施された場合で
の吸着ノズルに於ける上下運動の時間変化を示したグラ
フである。

【図１９】第３実施例のワーク実装機を示した断面図で
ある。

【図２０】ワークヘッドの移動により、ワークヘッドの
旋回半径が円錐の外面に沿って変化することを示した図
である。

【符号の説明】

２ワーク台６ワークフィーダ２８ヘッドドラム６８ヘッドユニット６９コントローラ７０ワークヘッド７２ヘッドハウジング７８吸着ノズル１５１キャリア２００第１制御モータ２３８真空ポンプ３０１変速機構４００サーボモータ４０８ラック４１０ピニオン５００旋回軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワークの供給セクション及び実装セクシ
ョンを夫々有したワーク台と、ワーク台に対し離間対向
して配置され、ワーク台と平行な面内で回転駆動される
ヘッドドラムと、ヘッドドラムの外周から突出するよう
にして設けられ、ヘッドドラムの径方向に延びる旋回軸
を中心とし且つワーク台に対する旋回姿勢を一定として
旋回可能なワークヘッドと、このワークヘッド外周面か
らワーク台に向けて突出し、ワークを吸着可能な吸着体
と、ワークヘッドをヘッドドラムの径方向に移動させる
移動手段と、ヘッドドラムの回転中、ワークヘッドの旋
回速度を制御し、供給セクションにて吸着体にてワーク
の吸着し、この後、実装セクションにて吸着体のワーク
を実装する旋回制御手段とを具備し、供給セクションに
て吸着されたワークは、実装セクションでの所定の面内
の任意の位置に実装可能であることを特徴とするワーク
実装機。