JP2006054365A - 電子回路部品装着機 - Google Patents

Abstract

【課題】電子回路部品を吸着ノズルにより吸着して保持する形式の電子回路部品装着機における吸着ノズルの自動交換技術を改良する。
【解決手段】Ｙ軸スライド６４に部品装着ヘッド５０，ノズルストッカ２２を搭載し、それらの間における吸着ノズルの交換をベッド１０に設けたノズル交換補助装置２７０により補助する。ノズル保持ロッド１１０のＸ軸，Ｙ軸方向の移動，昇降，軸線まわりの回転，ノズルストッカ２２のＸ軸，Ｙ軸方向の移動，ノズル交換補助装置２７０の昇降，把持爪３００，３０２の開閉を組み合わせ、ノズル保持ロッド１１０が保持する吸着ノズル１０８をノズル補助交換装置２７０に保持させ、その吸着ノズル１０８をノズルストッカ２２に収納させる。また、ノズル補助交換装置２７０はノズルストッカ２２から吸着ノズル１０８を受け取り、ノズル保持ロッド１１０に保持させる。
【選択図】 図１０

Description

本発明は、回路基板に電子回路部品を装着して電子回路を製造する電子回路部品装着機に関するものであり、特に、電子回路部品を吸着ノズルにより吸着して保持する形式の電子回路部品装着機における吸着ノズルの交換に関するものである。

電子回路部品装着機にノズルストッカを設け、装着ヘッドに保持された吸着ノズルをノズルストッカに収容された吸着ノズルと自動で交換する技術は、例えば下記特許文献１，２等により既に知られている。
特開２０００−３６６９３号公報 特開２０００−２４４１９３号公報

しかし、従来の吸着ノズル自動交換技術には未だ改良の余地がある。本発明は、吸着ノズル自動交換技術を改良すること、ないしは、従来とは異なる吸着ノズル自動交換装置を提供することを課題として為されたものである。

上記課題は、(a)吸着ノズルを着脱可能に保持するヘッド側保持部を有する少なくとも１つの部品装着ユニットを備えた部品装着ヘッドと、(b)吸着ノズルをそれぞれ保持可能な複数のストッカ側保持部を備え、複数の吸着ノズルを収納可能なノズルストッカと、(c)部品装着ヘッドに保持された吸着ノズルとノズルストッカに収納されている吸着ノズルとを自動で交換するノズル交換装置とを含む電子回路部品装着機において、ストッカ側保持部とヘッド側保持部とを、吸着ノズルの軸方向における同じ側の部分を保持するものとすることによって解決される。

吸着ノズルのヘッド側保持部により保持される側の部分は、精度よくかつ強固に保持可能とするために、十分な大きさを有するのが普通であり、ストッカ側保持部に保持させるにも適している。あるいは、ヘッド側保持部に対して吸着ノズルを着脱する着脱装置と、ストッカ側保持部に対して吸着ノズルを着脱する着脱装置とを兼用にすることが容易になる。また、複数の吸着ノズルの被保持部の形状，寸法は互いに同一であるが、吸着部の形状，寸法が互いに異なる場合には、ノズルストッカを吸着ノズルのヘッド側保持部により保持されるのと同じ側を保持するものとすれば、複数のストッカ側保持部の形状，寸法を互いに同一にすることができて好都合である。

発明の態様

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。

なお、以下の各項において、(1)項と(2)項とを合わせたものが請求項１に相当し、(5)項が請求項２に、(6)項が請求項３に、(7)項が請求項４に、(10)項が請求項５に、(12)項が請求項６に、(13)項，(14)項および(15)項を合わせたものが請求項７に、(16)項が請求項８に、(17)項が請求項９に、(18)項が請求項１０にそれぞれに相当する。

（１）吸着ノズルを着脱可能に保持するヘッド側保持部を有する少なくとも１つの部品装着ユニットを備えた部品装着ヘッドと、
吸着ノズルをそれぞれ保持可能な複数のストッカ側保持部を備え、複数の吸着ノズルを収納可能なノズルストッカと、
部品装着ヘッドに保持された吸着ノズルとノズルストッカに収納されている吸着ノズルとを自動で交換するノズル交換装置と
を含む電子回路部品装着機。
本項は、以下の各項に共通の事項を記載したものであり、請求可能発明とは考えていない。電子回路部品装着機は、上記構成要素の他に、回路基板を保持する基板保持装置、その基板保持装置に保持された回路基板に装着されるべき電子回路部品を供給する部品供給装置、部品装着ヘッド，基板保持装置および部品供給装置に電子回路部品の装着に必要な相対運動を付与する相対運動付与装置を含むものとされることが多い。また、回路基板保持装置に回路基板を搬入し、回路基板保持装置から回路基板を搬出する基板搬送装置を含むものとされることもあり、その場合、基板搬送装置が基板保持装置の少なくとも一部を構成するようにされることもある。
（２）前記ストッカ側保持部と前記ヘッド側保持部とが、前記吸着ノズルの軸方向における同じ側の部分を保持する(1)項に記載の電子回路部品装着機。
（３）前記ストッカ側保持部が、吸着ノズルの前記ヘッド側保持部により保持される被保持部を保持するものである(2)項に記載の電子回路部品装着機。
吸着ノズルがノズル保持部により保持される被保持部をノズルストッカに保持させることとすれば、その被保持部以外にノズルストッカによる保持のための第２の被保持部を設ける必要がなく、吸着ノズルの構成を簡易化し得る。また、ノズル保持部による被保持部は、ノズルストッカによる保持にも適した部分であることが多い。
（４）前記ストッカ側保持部が、吸着ノズルの軸線と交差する方向の相対移動を伴うことなく吸着ノズルの着脱を許容する構成を有する(1)項ないし(3)項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
本項の特徴によれば、ノズルストッカの構造を単純化することが容易となる。あるいは、ノズルストッカへの吸着ノズルの装着や取外しのための動作が単純で済み、装置コストの低減が可能となる。
（５）前記ヘッド側保持部と前記ストッカ側保持部とが吸着ノズルを保持する機構を異にする(1)項ないし(4)項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
ヘッド側保持部とストッカ側保持部とが吸着ノズルの軸方向における同じ側の部分を保持するものである場合に、両保持部が吸着ノズルを保持する機構まで同じにすることも可能である。しかし、不可欠ではない。本項におけるように、互いに異ならせることも可能なのであり、ヘッド側保持部による吸着ノズルの保持には高い位置決め精度や保持安定性が要求されるのに対し、ノズルストッカにはそれほどの位置決め精度や保持安定性が要求されないのが普通であるため、むしろ、保持機構、例えば、吸着ノズルの離脱を防止する機構や、保持穴の嵌合クリアランスや、嵌合長さを互いに異ならせる方が有利な場合が多い。
（６）前記ヘッド側保持部が、吸着ノズルの被保持部の軸方向移動による挿入と、軸線まわりの回転とを含む装着運動により吸着ノズルを保持した状態となるのに対し、前記ストッカ側保持部は、吸着ノズルの被保持部の軸方向移動のみから成る装着運動により吸着ノズルを保持した状態となる構成を有する(5)項に記載の電子回路部品装着機。
（７）前記ヘッド側保持部が、軸方向の寸法が内径の１．５倍以上である内周面において吸着ノズルの被保持部と嵌合する保持穴を備えた(1)項ないし(6)項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
保持穴の内周面の長い部分が吸着ノズルの被保持部の外周面と嵌合するほど、ヘッド側保持部による吸着ノズルの位置決め精度が良くなる。その観点からすれば、保持穴の内周面の軸方向の寸法が内径の２倍以上であることが望ましく、２．５倍以上であることがさらに望ましい。このように吸着ノズルの被保持部が長い場合、ストッカ側保持部が吸着ノズルの被保持部とは反対側の部分を保持するものであるとすれば、吸着ノズルを安定に保持することが困難になる。それに対し、前記(2)項，(3)項に記載のように、ストッカ側保持部が、ヘッド側保持部と、吸着ノズルの軸方向における同じ側の部分を保持するものである場合には、吸着ノズルの安定した保持が可能である。
（８）前記ヘッド側保持部が、
下端が開口した保持穴と、
その保持穴の内周面に形成され、保持穴の下端開口縁から鉛直上方に延び、直角に曲がって周方向に延びた後、再び直角に曲がって鉛直下方に延びる係合切欠と
を備え、前記保持穴が吸着ノズルの軸状の被保持部と嵌合し、被保持部から半径方向外向きに突出した係合突起と前記係合切欠が係合することにより、吸着ノズルを保持するものである(6)項または(7)項に記載の電子回路部品装着機。
（９）前記ストッカ側保持部が、
下端が開口した保持穴と、
その保持穴の中心側へ突出した作用位置とその作用位置から後退した後退位置とに移動可能な係合部と、
その係合部を前記作用位置に向かって付勢する弾性部材と
を含み、前記保持穴が吸着ノズルの軸状の被保持部を収容し、前記係合部が被保持部の被係合部に係合することにより、吸着ノズルを保持するものである(6)項ないし(8)項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
本項の構成を採用すれば、ストッカ側保持部に対して吸着ノズルを着脱する場合に、吸着ノズルに一定以上の軸方向力を加えれば、係合部が弾性部材の付勢力に抗して後退位置へ後退させられ、吸着ノズルを着脱することができる。
吸着ノズルが(8)項に記載の係合突起を有するものである場合には、ストッカ側保持部が、保持穴の内周面に下端開口縁から鉛直上方に延びる軸方向溝を備え、この軸方向溝が係合突起と係合して吸着ノズルをそれの回転を阻止した状態で保持するものとされることが望ましく、また、係合部が係合突起に係合して離脱を防止するようにされることが望ましい。係合突起が被係合部として機能することになる。
（１０）前記部品装着ヘッドが、回転軸線まわりに回転可能であり、その回転軸線から外れた複数の位置に前記部品装着ユニットをそれぞれ回転不能に保持する回転体を含み、当該電子回路部品装着機が、
前記回転体を前記回転軸線まわりに回転させる回転駆動装置と、
前記回転体を回転可能に保持するとともに、前記回転軸線と直交するとともに互いにも直交するＸ軸およびＹ軸方向に移動させるＸＹ移動装置と、
そのＸＹ移動装置と前記回転駆動装置とを関連制御することにより、前記回転体に保持された複数の前記部品装着ユニットの任意の一つをそれの軸線を移動させることなくそれの軸線まわりに回転させる装着ユニット回転制御部と
を含む(1)項ないし(9)項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
本項の構成によれば、部品装着ユニットに取り付けられた吸着ノズルに保持された電子回路部品を回転させた後、装着することができる。また、本項が(8)項に従属する場合には、吸着ノズルのヘッド側保持部への着脱のための回転運動も実現することができ、ノズル交換のための専用の回転運動付与装置が不要であり、ノズル交換装置、ひいては電子回路部品装着機を簡易に構成することができる。
（１１）前記ノズル交換装置が、前記ノズルストッカにおける吸着ノズルの収納状況を検査する収納状況検査装置を含む(1)項ないし(10)項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
吸着ノズルの収納状況には、例えば、ストッカ側保持部における吸着ノズルの有無，保持された吸着ノズルの種類が含まれる。
収納状況検査装置は、例えば、検査ヘッドと、検査ヘッドにより得られる検査データに基づいて収納状況を取得する収納状況取得部とを含む。検査ヘッドは、例えば、非接触型センサの一種である光センサを含み、収納状況取得部は、投光部から照射される光の受光部による受光量に基づいて収納状況を取得するものとされる。
本項の電子回路部品装着機によれば、例えば、吸着ノズルの収納状況に基づいてノズルストッカに対する吸着ノズルの収容や取出しを迅速にかつ的確に行うことができ、例えば、吸着ノズルの収納時に既に収納されている吸着ノズルと干渉し、吸着ノズルが損傷したりすることが回避される。
（１２）前記ノズル交換装置が、前記部品装着ヘッドと前記ノズルストッカとの間の吸着ノズルの交換を補助するノズル交換補助装置を含む(1)項ないし(11)項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
ノズル交換装置をノズル交換補助装置を含むものとすれば、吸着ノズルの交換が容易となる。ヘッド側保持部とストッカ側保持部とが吸着ノズルの軸方向における同じ側の部分を保持するものである場合には、ノズル交換装置をノズル交換補助装置を含むものとすることが特に有効である。
（１３）ノズル交換補助装置が、吸着ノズルが前記ヘッド側保持部から外されてからストッカ側保持部に装着されるまでの間の少なくとも一時期に吸着ノズルを保持する補助装置側保持部を備えた(12)項に記載の電子回路部品装着機。
ノズル交換補助装置は、ノズル着脱装置により取り外された吸着ノズルを保持するものとすることも可能である。しかし、次項におけるように、ヘッド側保持部とストッカ側保持部との少なくとも一方との間で吸着ノズルの受渡しを直接行うものとすれば、ノズル交換補助装置にノズル着脱装置の一部を構成させることができ、電子回路部品装着機の構成を単純化することができる。
（１４）ノズル交換装置が、ヘッド側保持部とストッカ側保持部との少なくとも一方と、補助装置側保持部との間に、吸着ノズルの直接的な受渡しを行うための相対移動を生じさせる相対移動装置を含む(13)項に記載の電子回路部品装着機。
（１５）前記相対移動装置が、前記補助装置側保持部に対して、前記ヘッド側保持部を移動させるヘッド側保持部移動装置と前記ストッカ側保持部を移動させるストッカ側保持部移動装置とを含む(14)項に記載の電子回路部品装着機。
吸着ノズルは小形のものであることが多いため、ノズルストッカも小形化できる場合が多い。それに対して、ノズル交換保持装置は比較的大形になることを避け得ず、ノズルストッカ側保持部を移動可能とし、ノズル交換補助装置は少なくとも水平方向には移動させない方が有利である場合が多い。
ノズルストッカにおいてストッカ側保持部を固定して設ければ、ノズルストッカの移動によりノズルストッカ側保持部が移動させられ、ストッカ側保持部移動装置はノズルストッカ移動装置であることとなる。ノズルストッカにおいてストッカ側保持部を移動可能に設け、ストッカ側保持部移動装置により移動させることもある。ヘッド側保持部およびヘッド側保持部移動装置についても同様であり、ヘッド側保持部を部品装着ヘッドに固定して設ければ、ヘッド側保持部移動装置は、ヘッド移動装置であることとなる。
（１６）前記部品装着ヘッドと前記ノズルストッカとが共通の可動部材に保持されており、その可動部材とその可動部材を移動させる可動部材移動装置とが、前記ヘッド側保持部移動装置と前記ストッカ側保持部移動装置との少なくとも一部を構成している(15)項に記載の電子回路部品装着機。
ヘッド側保持部移動装置とストッカ側保持部移動装置との少なくとも一部を兼用とすれば、それだけ電子回路部品装着機の構成を単純化することができる。
（１７）前記ヘッド側保持部移動装置を含み、そのヘッド側保持部移動装置と、前記ヘッド側保持部に電子回路部品の装着に必要な運動を与える部品装着運動付与装置とが少なくとも一部を共有している(15)項または(16)項に記載の電子回路部品装着機。
本項の構成によれば、部品装着運動付与装置の少なくとも一部をヘッド側保持部移動装置として利用することができ、特に、(16)項に従属する態様では部品装着運動付与装置の少なくとも一部をヘッド側保持部移動装置とストッカ側保持部移動装置との両方に利用することができ、電子回路部品装着機の構成を著しく単純化することができる。
（１８）前記ノズル交換補助装置が、吸着ノズルが前記ヘッド側保持部と前記ストッカ側保持部との少なくとも一方に保持された状態でその少なくとも一方から外部へ露出している部分を把持するノズル把持装置を含む(12)項ないし(17)項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
ノズル交換補助装置をノズル把持装置を含むものとすれば、部品装着ユニットとノズルストッカとの少なくとも一方に対する吸着ノズルの着脱が容易となる。
（１９）前記ノズル把持装置が、吸着ノズルの非円形部と係合して吸着ノズルの回転位置を一義的に決める回転位置決め部を備えた(18)項に記載の電子回路部品装着機。
本項のノズル把持装置によれば、吸着ノズルをそれの軸線と直交する方向において精度良く位置決めできるのみならず、軸線まわりの回転についても精度良く位置決めできるため、吸着ノズルのヘッド側保持部やストッカ側保持部への装着が容易となる。
（２０）前記ノズル把持装置が、
互いに接近離間して開閉する一対の把持爪と、
その一対の把持爪を軸対称の関係を保って開閉させる爪開閉装置と
を含む(18)項または(19)項に記載の電子回路部品装着機。
本項の構成を採用すれば、吸着ノズルを、それの軸線の位置が変動するのを回避しつつ把持することができる。
（２１）前記ノズル交換補助装置が補助装置本体を含み、前記ノズル把持装置が、その補助装置本体に回動可能に保持されてそれぞれ前記一対の把持爪の各々を保持する一対の回動部材を含み、前記爪開閉装置が、それら一対の回動部材を回動させることにより前記一対の把持爪を開閉させる(20)項に記載の電子回路部品装着機。
把持爪を一直線に平行な直線移動により開閉させることも可能である。しかし、回動部材の回動を利用して把持爪を開閉させる方がノズル把持装置を安価に製造し得る場合が多い。
（２２）前記爪開閉装置が、
前記一対の回動部材を、それらに保持された一対の把持爪が開く向きに回動する向きに付勢する少なくとも１つの弾性部材と、
前記一対の回動部材の一方である第１回動部材の、他方である第２回動部材に対面した面に形成された少なくとも１つの円形穴の各々に実質的に気密にかつ円形穴の中心線に平行な方向に移動可能に嵌合された少なくとも１つの球体と、
前記円形穴に圧力気体を供給することにより、前記球体を円形穴から突出させ、前記第２回動部材に当接させる圧力気体供給装置と
を含む(21)項に記載の電子回路部品装着機。
本項の構成を採用すれば、回動部材を回動させるためのアクチュエータを安価に製造することができる。
（２３）前記ノズル交換装置が、前記ノズル交換補助装置を昇降させる補助装置昇降装置を含む(12)項ないし(22)項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
ノズル交換補助装置を昇降させることができれば、吸着ノズルの交換が容易となり、あるいは、ノズル交換補助装置と他の部材との干渉を回避することができる。例えば、ノズル交換補助装置を、回路基板搬送装置の下方に配設し、回路基板が搬送されるときにはノズル交換補助装置を回路基板と干渉しない高さまで下降させ、吸着ノズルの交換時には上昇させるようにすることができる。
（２４）前記ノズル交換装置が、検査ヘッドと、その検査ヘッドにより得られる検査データに基づいて前記ノズルストッカにおける吸着ノズルの収納状況を取得する収納状況取得部とを備えた収納状況検査装置を含み、前記検査ヘッドが前記ノズル交換補助装置に設けられ、そのノズル交換補助装置と共に前記補助装置昇降装置により昇降させられる(23)項に記載の電子回路部品装着機。
ノズル交換補助装置が補助装置側保持部を備える場合、検査ヘッドは、前記相対移動装置により、ストッカ側保持部に対して補助装置側保持部と共に相対移動させられ、検査を行うための相対移動が付与される。また、補助装置昇降装置により、収納状況を検査する検査位置と、検査位置から退避した退避位置とに移動させられる。
検査ヘッドは、ノズル交換補助装置とは独立して検査ヘッド昇降装置により昇降させてもよいが、本項によれば電子回路部品装着機を簡易に構成することができる。
（２５）前記ノズル交換補助装置が前記ストッカ側保持部に対して前記吸着ノズルの着脱を行う対ストッカ側保持部間ノズル着脱位置と、前記検査ヘッドが前記ノズルストッカにおける前記吸着ノズルの収納状況を検査する検査位置とが異なる高さ位置であり、前記補助装置昇降装置が、前記ノズル交換補助装置および前記検査ヘッドを、ノズル着脱時には前記対ストッカ側保持部間ノズル着脱位置に上昇させ、ノズル収納状況検査時には前記検査位置へ上昇させる昇降制御部を含む(24)項に記載の電子回路部品装着機。
ノズル交換補助装置と検査ヘッドとは、それぞれの作動に適した位置へ上昇させられてノズル着脱とノズル収納検査とを行うのであり、一方の作動時には他方は非作動状態にある。ノズル交換補助装置および検査ヘッドは、非作動状態にあるものが作動状態にあるものの作動を妨げることがないように設けられる。上記２つの位置も同様である。
（２６）前記ストッカ側保持部に前記吸着ノズルの交換に必要な運動の少なくとも一部を与えるストッカ側保持部移動装置を含む(1)項に記載の電子回路部品装着機。
ストッカ側保持部移動装置を設けて、ストッカ側保持部に吸着ノズルの交換に必要な運動の少なくとも一部を付与すれば、吸着ノズルの交換が容易となる。
(2)項ないし(25)項に記載の各特徴は、本項の電子回路部品装着機に適用可能である。
（２７）前記ストッカ側保持部移動装置と、前記ヘッド側保持部に電子回路部品の装着に必要な運動を与える部品装着運動付与装置とが、少なくとも一部を共有している(26)項に記載の電子回路部品装着機。
電子回路部品装着機の構成を簡略化し得、コストを低減し得る。

以下、請求可能発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、上記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した態様で実施することができる。

図１に、請求可能発明の一実施例としての電子回路部品装着機が図示されている。この電子回路部品装着機は、部品装着ヘッドが回路基板の表面に平行な平面内の任意の位置へ移動させられて電子回路部品を部品供給装置から受け取り、回路基板に装着するものである。この電子回路部品装着機のうち、請求可能発明に関する部分以外の部分は、特開２０００−２９４９９０号公報等により既に知られており、簡単に説明する。

電子回路部品装着機は、図１および図２に示すように、本体としてのベッド１０，ベッド１０上に設けられた基板搬送装置１２，基板保持装置１４，部品装着装置１６，部品供給装置１８，マーク撮像システム２０，ノズルストッカ２２，ノズル交換装置２４（図１０参照），これら装置等を制御する制御装置２６（図１４参照）等を備えている。

基板保持装置１４は、回路基板３０への電子回路部品の装着作業が行われる作業エリアに設けられ、回路基板３０の搬送方向に平行な両側縁部をそれぞれクランプするとともに、両側縁部の間の部分を下方から支持する装置とされている。基板搬送装置１２は、本実施例では、ベルトコンベヤを備え、一対の無端の搬送部材としてのコンベヤベルト３２（図１０参照）をベルト周回装置（図示省略）によって周回させることにより、コンベヤベルト３２上に載置された回路基板３０を水平な姿勢で搬送して基板保持装置１４に搬入し、基板保持装置１４から搬出する。コンベヤベルト３２の回路基板３０を支持する上向きの支持面を含む面が水平な基板搬送面である。１対のコンベヤベルト３２はそれぞれ、１対のサイドフレーム３４，３６により周回可能に支持されている。一方のサイドフレーム３４は位置を固定して設けられた固定サイドフレームであり、他方のサイドフレーム３６は、サイドフレーム３４に対して接近，離間可能に設けられた可動サイドフレームであり、回路基板３０の幅に応じて１対のサイドフレーム３４，３６間の距離が調節される。部品供給装置１８は、図１に示すように、基板搬送装置１２の一方の側に位置を固定して設けられている。これら基板搬送装置１２等は、本請求可能発明とは直接関係がないため、詳細な図示および説明を省略する。なお、基板搬送方向に平行な方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向と直交し、水平な方向をＹ軸方向とする。

前記部品装着装置１６は、図１および図２に示すように、部品装着ヘッド５０，回転駆動装置５２およびＸＹ移動装置５４等を備えている。ＸＹ移動装置５４は、図１に示すように、移動部材としてのＸ軸スライド６０，Ｘ軸スライド移動装置６２，移動部材としてのＹ軸スライド６４，Ｙ軸スライド移動装置６６を備えている。Ｘ軸スライド移動装置６２は、Ｘ軸スライド駆動用モータ６８，送りねじの一種であるボールねじ７０およびナット（図示省略）を備え、Ｘ軸スライド６０をＸ軸方向に移動させ、Ｘ軸スライド６０と共にＸ軸移動装置７２を構成している。Ｙ軸スライド移動装置６６は、Ｙ軸スライド駆動用モータ７６，図示を省略するボールねじおよびナットを備え、Ｙ軸スライド６４をＹ軸方向に移動させ、Ｙ軸スライド６４と共にＹ軸移動装置７８を構成している。Ｙ軸移動装置７８は、Ｘ軸スライド６０上に設けられている。

部品装着ヘッド５０は、図２に示すように、回転体９０と、複数の部品装着ユニット９２とを備え、Ｙ軸スライド６４に搭載され、ＸＹ移動装置５４により水平面内の任意の位置へ移動させられる。回転体９０は、Ｙ軸スライド６４により鉛直な回転軸線まわりに回転可能に支持されており、回転駆動装置５２により回転軸線まわりに回転させられる。水平方向であるＸ軸およびＹ軸方向は、互いにも直交するとともに、回転体９０の鉛直な回転軸線とも直交する。回転駆動装置５２は、駆動源たる回転体回転駆動モータ９８（図１４参照）と、回転体９０と一体的に設けられた歯車１００を含む回転伝達装置１０２とを備え、回転体９０は回転駆動装置５２により正逆両方向に任意の角度、回転させられる。

上記複数の部品装着ユニット９２は、回転体９０の回転軸線から外れた位置であって、回転軸線を中心とする一円周上の適宜の角度を隔てた位置に、本実施例では等角度を隔てた複数の位置にそれぞれ設けられており、回転体９０の回転により、その回転軸線まわりに旋回させられる。複数の部品装着ユニット９２はそれぞれ、吸着ノズル１０８を着脱可能に保持するヘッド側保持部としてのノズル保持ロッド１１０を有する。吸着ノズル１０８は負圧の供給により電子回路部品を吸着するものであり、図３および図４に示すように、吸着管保持部材１１２および吸着管１１４を備えている。

吸着管保持部材１１２は、中空の円筒状部材であって軸状を成し、その軸方向の一端部には半径方向外向きにフランジ部１１６が設けられている。吸着管保持部材１１２は、本実施例では、全体が無光沢の黒色とされ、フランジ部１１６は、吸着ノズル１０８により保持された電子回路部品が撮像装置によって撮像されるとき、背景を形成する。フランジ部１１６は、図４に示すように、横断面形状が多角形、本実施例ではほぼ正六角形状を成し、その外周に、吸着管保持部材１１２の軸線に平行な複数、ここでは６個の平面状の被把持面１１８が等角度間隔に設けられ、フランジ部１１６は背景形成部として機能するとともに非円形部を構成し、後述するように被把持部としても機能する。

吸着管保持部材１１２にはまた、フランジ部１１６が設けられた側とは反対側の端部側に、その外周面に開口し、横断面形状が三角形状を成す円環状の溝１１９が複数、吸着管保持部材１１２の軸方向において適宜の距離を隔てて、本実施例においては等間隔に形成されている。吸着管保持部材１１２にはさらに、その軸方向の中間部に係合部材としての係合ピン１２０が、その軸線が吸着管保持部材１１２の軸線と直交する状態で嵌合されるとともに、一端部が吸着管保持部材１１２の外へ突出させられて係合部としての係合突起１２２を構成している。係合ピン１２０は、本実施例では横断面形状が円形を成す。

吸着管１１４は、吸着管保持部材１１２に、フランジ部１１６が設けられた側の開口から嵌合され、接着等、適宜の固定手段により固定され、吸着部を構成している。この吸着管１１４は、吸着管保持部材１１２により保持される基端部側より、電子回路部品を吸着する吸着面側である先端部の方が直径（外径）が小さくされ、吸着ノズル１０８は小形の電子回路部品の吸着に用いられる。吸着管１１４には、図３に示すように、内部に軸方向に貫通する通路１２４が形成されている。通路１２４の直径は、吸着管１１４の外径に合わせて、吸着管１１４の先端部側の方が基端部側より小さくされているが、吸着管１１４の周壁の厚さ（肉厚）は先端部側の方が基端部側より薄くされ、吸着管１１４の剛性を確保しつつ、通路１２４の横断面積ができるだけ大きくされて負圧供給量が確保され、電子回路部品を安定して吸着することができるようにされている。なお、係合ピン１２０は、図４に示すように、その軸線を含み、吸着管保持部材１１２の軸方向に延びる平面の両側にそれぞれ被把持面１１８が３つずつ配置され、その平面を挟んで２つの被把持面１１８が対称に位置するように設けられている。

ノズル保持ロッド１１０は、吸着ノズル１０８の他、例えば、図５に示す吸着ノズル１２６を保持する。この吸着ノズル１２６は大形の電子回路部品を吸着するためのものであり、吸着部を構成する吸着管１２８は先端ほど直径が大きいものとされている。吸着管１２８内には軸方向に貫通して通路１３０が設けられているが、吸着管１２８の周壁の厚さは先端ほど直線的に薄くされ、通路１３０の直径が先端ほど直線的に増大し、その横断面積が増大して、吸着管１２８の剛性を確保しつつ、十分な負圧供給量が得られるようにされている。この吸着管１２８は吸着管１１４と同様に吸着管保持部材１１２に保持され、吸着ノズル１０８，１２６は同様にノズル保持ロッド１１０に保持される。なお、吸着管の肉厚は、先端側ほど曲線的に薄くしてもよく、段階的に薄くしてもよい。

ノズル保持ロッド１１０は、図２に示すように、前記回転体９０に、その回転軸線に平行な方向に移動可能に嵌合されるとともに、回転体９０から上方へ突出させられた上端部は、回転体９０に、ノズル保持ロッド１１０の軸線に平行な方向に移動可能に嵌合された棒状の回転阻止部材１３２の上端部に連結部材１３４により連結されている。それにより、ノズル保持ロッド１１０の、その軸線まわりの回転が阻止されるとともに、回転阻止部材１３２が付勢手段の一種である弾性部材としての圧縮コイルスプリング１３６によって上方へ付勢されることにより、ノズル保持ロッド１１０も上方へ付勢される。このスプリング１３６の付勢によるノズル保持ロッド１１０の上昇限度は、図示を省略する規定装置により規定され、ノズル保持ロッド１１０が上昇端位置に位置させられる。

ノズル保持ロッド１１０には、図２に示すように、下端が開口した保持穴１４４が設けられている。ノズル保持ロッド１１０にはまた、その周壁に、吸着管保持部材１１２の前記係合突起１２２と係合する係合切欠１５０が周壁を厚さ方向に貫通して設けられている。係合切欠１５０は、図６に展開して示すように、保持穴１４４の下端開口縁から鉛直上方に延びる第１鉛直部１５２と、第１鉛直部１５２から直角に曲がって周方向に延びる周方向部１５４と、周方向に延びた後、周方向部１５４の延び出し端から再び直角に曲がって鉛直下方に延びる第２鉛直部１５６とを含む形状を有する。第１鉛直部１５２および第２鉛直部１５６の幅（ノズル保持ロッド１１０の軸線と直角に立体交差する方向の寸法）は、係合突起１２２がちょうど嵌合されるとともにノズル保持ロッド１１０の軸線に平行な方向に相対移動可能な大きさとされ、周方向部１５４の幅（ノズル保持ロッド１１０の軸線に平行な方向の寸法）は、係合突起１２２の直径よりやや広くされている。

吸着ノズル１０８，１２６は、吸着管保持部材１１２が保持穴１４４に嵌合されてノズル保持ロッド１１０に保持される。吸着ノズル１０８を移動させてノズル保持ロッド１１０に保持させるとすれば、係合突起１２２と第１鉛直部１５２との位相が一致する状態で吸着管保持部材１１２が軸方向に移動させられ、溝１１９が設けられた側から保持穴１４４に挿入される。

吸着管保持部材１１２の保持穴１４４への挿入により、係合突起１２２が第１鉛直部１５２内を上方へ移動させられ、周方向部１５４への進入が可能な位置に至った状態で、吸着ノズル１０８がその軸線まわりに回転させられれば、係合突起１２２が周方向部１５４内を第２鉛直部１５６側へ移動し、第２鉛直部１５６への進入が可能な位置に至った状態で下方へ移動させられることにより、係合突起１２２が第２鉛直部１５６の下端面に係合し、吸着管保持部材１１２が保持穴１４４に嵌合され、吸着ノズル１０８がノズル保持ロッド１１０に軸方向に相対移動可能かつ相対回転不能であって、吸着管１１４およびフランジ部１１６がノズル保持ロッド１１０から下方へ突出した状態で保持される。本実施例においては、吸着管保持部材１１２が吸着ノズル１０８の軸状の被保持部を構成している。吸着ノズル１０８をノズル保持ロッド１１０から外す際には、吸着ノズル１０８が、軸方向において保持時とは逆向きに移動させられるとともに、逆向きに回転させられる。このように吸着ノズル１０８がノズル保持ロッド１１０に取付け，取外しされるとき、溝１１９により吸着管保持部材１１２とノズル保持ロッド１１０との軸方向の相対移動の摺動抵抗が低減され、吸着管保持部材１１２は保持穴１４４にスムーズに挿入され、外される。

また、保持穴１４４内には、図２に示すように、付勢手段の一種である弾性部材としての圧縮コイルスプリング１５８が収容されており、ノズル保持ロッド１１０に保持された吸着ノズル１０８は、このスプリング１５８により保持穴１４４から下方へ抜け出す向きに付勢され、係合突起１２２が係合切欠１５０に係合した状態に保たれる。スプリング１５８は、その軸線方向の一端部においてノズル保持ロッド１１０に保持されており、吸着ノズル１０８がノズル保持ロッド１１０から取り外されても、スプリング１５８は保持穴１４４内に残される。このように保持穴１４４には、スプリング１５８が収容されるとともに、吸着ノズル１０８がスプリング１５８を圧縮してノズル保持ロッド１１０に対して軸方向に相対移動することが許容された状態で嵌合され、保持穴１４４は、係合突起１２２が係合切欠１５０に係合し、吸着ノズル１０８を保持した状態において吸着管保持部材１１２と嵌合する長さより長いものとされており、その内周面１５９は、本実施例においては、スプリング１５８を収容し、吸着ノズル１０８の軸方向の相対移動を許容するとともに、吸着ノズル１０８の保持状態において、軸方向の寸法が内径の３．５倍である部分において吸着管保持部材１１２と嵌合する長さを有するものとされている。スプリング１５８は、その圧縮により、電子回路部品の吸着，装着時等に吸着ノズル１０８，１２６とノズル保持ロッド１１０との相対移動を許容するが、その際にも、吸着管保持部材１１２に設けられた溝１１９により摺動抵抗が低減され、電子回路部品の吸着，装着が良好に為される。

また、吸着ノズル１０８の吸着管保持部材１１２は、上記のようにノズル保持ロッド１１０に対して保持穴１４４内に進入する向きに移動させられ、回転させられた後、ノズル保持ロッド１１０から突出する向きに移動させられて係合突起１２２が係合切欠１５０の端面に係合し、ノズル保持ロッド１１０に保持されるため、吸着管保持部材１１２は、係合突起１２２が第２鉛直部１５６内を移動する分、ノズル保持ロッド１１０から下方へ突出させられることとなる。換言すれば、吸着管保持部材１１２は、保持穴１４４に嵌合されて安定して保持される部分の長さに加えて、ノズル保持ロッド１１０に取り付ける操作を行うための長さが必要なのであり、本実施例においては、吸着ノズル１０８の被保持部の軸方向の寸法（本実施例では、フランジ部１１６から、フランジ部１１６が設けられていない側の端までの距離であって、ノズル保持ロッド１１０への取付け操作に要する長さを含む寸法）が外径の７倍とされており、吸着ノズル１０８は、この吸着管保持部材１１２のノズル保持ロッド１１０への嵌合により、精度良く位置決めされるとともに安定して保持される。吸着ノズルの被保持部の軸方向の寸法は、一般的には、外径の３倍以上あればよく、４倍以上であることが望ましく、５倍以上であることが更に望ましい。

ノズル保持ロッド１１０は、ヘッド側保持部下降装置たるノズル保持ロッド下降装置１６０により下降させられる。ノズル保持ロッド下降装置１６０は、係合部材１６２（図２参照）および係合部材移動装置を含む。係合部材１６２は、前記Ｙ軸スライド６４により、回転体９０に対して、その回転軸線に平行な方向に相対移動可能かつ回転体９０の回転軸線まわりに相対回転可能に設けられている。係合部材移動装置は係合部材移動用モータ１６４（図１４参照）を駆動源とし、ボールねじおよびナット（図示省略）を含み、係合部材１６２を、回転体９０の回転軸線に平行な方向において任意の位置へ移動させる。ノズル保持ロッド１１０は、係合部材１６２の下降により、スプリング１３６の付勢力に抗して押し下げられ、係合部材１６２の上昇時にはスプリング１３６の付勢により上昇させられる。本実施例においては、ノズル保持ロッド下降装置１６０およびスプリング１３６がヘッド側保持部昇降装置たるノズル保持ロッド昇降装置１６６を構成している。

係合部材１６２はまた、係合部材回転装置により回転させられる。係合部材回転装置は、駆動源としての係合部材回転用モータ１７０（図１４参照）および複数の歯車を有する回転伝達装置を含み、係合部材１６２は回転体９０の回転軸線まわりにおいて正逆両方向に任意の位置へ回転させられ、ノズル保持ロッド１１０の旋回に追従させられる。なお、ノズル保持ロッド１１０の下端部は、Ｙ軸スライド６４に鉛直に設けられた支持軸１７２により支持軸１７２の軸線まわりに回転可能にかつ軸方向に移動不能に支持された支持部材１７４に、軸方向に相対移動可能に嵌合され、支持されている。支持部材１７４は、回転体９０の回転によるノズル保持ロッド１１０の旋回と共に回転させられる。

回転体９０には、吸着ノズル１０８への負圧の供給と正圧の供給とを切り換える切換弁装置１７６が設けられている。この切換弁装置１７６は、複数の部品装着ユニット９２の各々について設けられた第１開閉弁１７８，第２開閉弁１８０および方向切換弁１８２を含む。これら弁１７８，１８０，１８２はいずれもスプール弁であり、上記係合部材１６２はノズル保持ロッド１１０を下降させるとともにスプール１８４，１８６を下降させて第１，第２開閉弁１７８，１８０を開閉させるとともに、方向切換弁１８２を切り換えさせる。この切換弁装置１７６は、特開２０００−２９４９９０号公報に記載の電子回路部品装着機の切換弁装置１７６と同様に構成されており、更なる説明を省略する。

前記マーク撮像システム２０は、図１に示すように、部品装着ヘッド５０と共にＹ軸スライド６４上に設けられ、ＸＹ移動装置５４により移動させられる。マーク撮像システム２０は、認識装置の一種であるマーク撮像装置１９２（図１４参照）を含み、回路基板３０に設けられた基準マーク等を撮像する。Ｙ軸スライド６４にはまた、部品撮像システム１９６の部品撮像装置１９８（図１４参照）が設けられ、吸着ノズル１０８に保持された電子回路部品等を撮像する。これら撮像システム２０，１９６は、特開２０００−２９４９９０号公報に記載の撮像システムと同様に構成されており、説明を省略する。

前記ノズルストッカ２２を説明する。
ノズルストッカ２２は、本実施例では、図２に示すように、Ｙ軸スライド６４の下部に着脱可能に保持されており、前記ＸＹ移動装置５４により水平面内の任意の位置へ移動させられる。ノズルストッカ２２は、図７および図８に示すように、横断面形状が概して正方形状の矩形を成すストッカ本体２００と、ストッカ本体２００に設けられた複数のストッカ側保持部２０２とを有し、図７に示すように、ストッカ保持装置２１０によってＹ軸スライド６４に保持されている。ストッカ保持装置２１０は、Ｙ軸スライド６４の、Ｙ軸方向（図７においては左右方向）に隔たった２箇所にそれぞれ設けられた一対の保持具２１２を有し、作業者により操作される。これら保持具２１２はそれぞれ、Ｙ軸スライド６４に軸２１４により、Ｘ軸方向（図７においては紙面に直角な方向）に平行な軸線まわりに回動可能に設けられた回動部材２１６と、回動部材２１６に軸２１８により、回動部材２１６の回動軸線と平行な軸線まわりに回動可能に取り付けられた係合部材２２０と、係合部材２２０を回動部材２１６に対して上方へ付勢する弾性部材（図示省略）とを有する。ストッカ本体２００には、図７および図８に示すように、その互いに平行な外面にそれぞれ、係合部材２２０と係合する係合片２２４が設けられ、係合部を構成している。

また、ノズルストッカ２２は、図示しない位置決め装置によってＹ軸スライド６４に位置決めされる。位置決め装置は、本実施例においては、ストッカ本体２００に設けられた一対の位置決め部としての位置決め突部およびＹ軸スライド６４に設けられた一対の位置決め部としての位置決め穴を含み、ノズルストッカ２２は、それら位置決め突部と位置決め穴との嵌合により、一対の係合片２２４がＹ軸方向に平行な方向に並ぶ状態で位置決めされる。

作業者は、このようにノズルストッカ２２をＹ軸スライド６４に対して位置決めした状態で、係合部材２２０を係合片２２４に係合させるとともに、回動部材２１６に設けられた操作部２２６を持ってノズルストッカ２２側へ回動させる。係合部材２２０の軸２１８が、係合部材２２０と係合片２２４との係合部と、回動部材２１６の回動軸線とを結ぶ直線を超えてノズルストッカ２２側に位置する状態になれば、弾性部材の付勢により係合部材２２０が係合片２４２に係合した状態に保たれる。また、作業者が回動部材２１６を、図７に二点鎖線で示すように、ノズルストッカ２２から離れる向きに回動させれば、係合部材２２０を係合片２２４から外すことができる。回動部材２１６は操作部材としての操作レバーとして機能する。このようにノズルストッカ２２は、作業者による保持具２１２の操作により簡単にＹ軸スライド６４に着脱することができ、ノズルストッカ２２を交換することにより、収納された吸着ノズルを一括して交換することができる。ノズルストッカ２２はＹ軸スライド６４に搭載されていてＸ軸，Ｙ軸方向に移動させられるため、ＸＹ移動装置５４の駆動による移動範囲内の任意の位置へ移動させた状態で交換を行うことができる。そのため、例えば、Ｘ軸方向においては部品供給装置１８から外れた位置であって、Ｙ軸方向においては電子回路部品装着機の正面側へ移動させれば、作業者は装着機内に体を入れることなく、容易に交換作業を行うことができる。ノズルストッカがベッドに位置を固定して設けられる場合であって、電子回路部品装着機の奥に設置せざるを得ない場合に比較して作業が容易であるのである。また、ノズルストッカ２２をＹ軸スライド６４、ひいては電子回路部品装着機に取付け，取外しすることができるため、例えば、現に収納されている吸着ノズル１０８，１２６を別の吸着ノズル１０８，１２６や別の種類の吸着ノズルと交換する場合、電子回路部品装着機の外において、部品装着ヘッド５０等により妨げられることなく、容易に作業を行うことができる。

前記複数のストッカ側保持部２０２は、図８に概略的に示すように、複数ずつ、等間隔に、かつノズルストッカ２２がＹ軸スライド６４に保持された状態においてＹ軸方向に平行に１列に並び、そのストッカ側保持部列２３０がＸ軸方向に複数列、互いに平行に、かつ、複数のストッカ側保持部２０２が並ぶ方向において、ストッカ側保持部２０２の形成ピッチの１／２の距離ずつ、位置をずらして設けられている。複数のストッカ側保持部２０２は千鳥状に設けられているのであり、ノズルストッカ２２をコンパクトにしつつ、多数の吸着ノズル１０８，１２６を収納することができる。また、ストッカ本体２００は、比重が低い材料、例えば、比重１．４１のジュラコン（登録商標）により作られていて軽量であり、ノズルストッカ２２は部品装着ヘッド５０と共にＹ軸スライド６４に搭載されているが、Ｙ軸スライド６４の重量の増大が抑えられる。ストッカ本体２００は、比重が３以下の低比重材料製であれば、重量増大を良好に抑えることができ、比重２以下の材料製であることが望ましく、比重１以下の材料製であることが更に望ましい。低比重材料であれば、金属でも、合成樹脂でもよく、ジュラコンの他、例えば、アルミニウムやポリプロピレンによりストッカ本体２００を作ることができる。

複数のストッカ側保持部２０２は同様に構成されており、１つを代表的に説明する。
ストッカ側保持部２０２は、図９に示すように、ストッカ本体２００を上下方向に貫通して設けられ、下端が開口した保持穴２３２と、保持穴２３２の中心線と交差する方向に移動可能な係合部材としての係合棒２３４と、係合棒２３４を保持穴２３２の中心側へ付勢する弾性部材としての板ばね２３６とを含む。保持穴２３２は、横断面形状が円形を成し、吸着ノズル１０８，１２６の前記吸着管保持部材１１２が嵌合され、収容される内径および長さを有する。また、ストッカ本体２００の保持穴２０２の下端側開口を形成する部分は下方へ突出させられ、円環状の突部２４０が設けられている。この突部２４０は、吸着ノズル１０８の保持穴２３２への嵌合限度を規定する嵌合限度規定部を構成する。

板ばね２３６は、保持穴２０２に対してＸ軸方向側に設けられている。ストッカ本体２００には、その上面に開口する溝２４４に保持部材２４２が嵌合され、ボルト等、適宜の固定手段により固定されるとともに、保持部材２４２の保持穴２３２に対応する部分に、保持穴２３２側に開口して形成された凹部２４６に板ばね２３６が嵌合され、固定されている。板ばね２３６は、横断面形状がコの字形を成し、長手方向の一端部である上端部において、保持穴２３２側に開く状態で凹部２４６に嵌合されるとともに、ねじ２４８等、適宜の固定手段によって保持部材２４２に着脱可能に固定され、他端部である下端部側の部分は、溝２４４に開口して設けられた別の溝２５０に収容されている。この溝２５０は、深さが板ばね２３６の高さ（コの字の一対の側壁の高さ）より大きく、板ばね２３６の下端部が、保持部材２４２に固定された部分を中心として保持穴２３２に接近，離間する向きに回動することを許容する。この板ばね２３６の下端部に前記係合棒２３４が、保持穴２３２の中心線と直角に立体交差する姿勢で固定され、係合部を構成している。

ストッカ本体２００には更に、保持穴２３２の内周面に開口し、下端開口縁から鉛直上方に延びる軸方向溝２５２が形成されている。軸方向溝２５２は、吸着ノズル１０８の係合突起１２２が嵌入可能な幅を有し、保持穴２３２からＸ軸方向に延び出させられ、係合棒２３４より上側の部分まで形成されている。軸方向溝２５２の上部は一部が前記溝２５０と交差し、板ばね２３６に保持された係合棒２３４は、一部が軸方向溝２５２内に位置し、板ばね２３６により、保持穴２３２の中心側へ突出した作用位置に付勢され、その作用位置と、作用位置から溝２５０側へ後退した後退位置とに移動可能である。なお、図８および図９において符号２５４はノズル保護部材であり、板状を成し、ストッカ本体２００のＸ軸方向に隔たった２つの外面にそれぞれ、着脱可能に固定され、ノズルストッカ２２に収納された吸着ノズル１０８，１２６の吸着管１１４，１２８を囲んで保護する。このように本実施例のストッカ側保持部２０２は、ストッカ本体２００に位置を固定して設けられており、ＸＹ移動装置５４によってノズルストッカ２２が移動させられることにより移動させられる。

例えば、吸着ノズル１０８をノズル側保持部２０２に保持させ、ノズルストッカ２２に収納する際には、吸着管１１４を下向きにし、係合突起１２２と軸方向溝２５２との位相が一致する状態で、吸着管保持部材１１２を軸方向に移動させ、保持穴２３２に下端の開口側から挿入し、板ばね２３６の弾性力に抗する大きさの力で押し上げる。係合突起１２２は軸方向溝２５２に嵌合されて吸着管保持部材１１２と共に上方へ移動し、係合棒２３４に至れば、板ばね２３６が、それの弾性力に抗して回動させられ、係合棒２３４が後退位置へ後退させられ、係合突起１２２が係合棒２３４を乗り越える。係合棒２３４は、横断面形状が円形を成し、その外周面の傾斜により案内されて、係合突起１２２は係合棒２３４を容易に後退させつつ進入する。係合突起１２２が係合棒２３４を乗り越えれば、係合棒２３４は板ばね２３６の付勢により作用位置へ前進させられるとともに、係合突起１２２の先端部に下方から係合して吸着管保持部材１１２を保持穴２３２内に引き込み、フランジ部１１６が突部２４０に当接させられて吸着ノズル１０８がストッカ側保持部２０２により保持される。本実施例では、係合突起１２２が被係合部として機能する。

このように吸着ノズル１０８はノズルストッカ２２により、吸着管保持部材１１２全体が保持穴２３２に収容され、吸着管１１４およびフランジ部１１６はノズルストッカ２２から下方へ突出した状態で下向きに保持されるとともに、係合突起１２２の軸方向溝２５２に対する係合により回転を阻止され、係合突起１２２がＸ軸方向に平行となる回転位置に位置決めされた状態で収納される。また、フランジ部１１６の突部２４０への当接により、フランジ部１１６とストッカ本体２００の下面との間に隙間２５６が設けられる。

吸着ノズル１０８をノズルストッカ２２から取り外す際には、吸着ノズル１０８に軸方向において下向きであって、板ばね２３６の弾性力に抗する大きさの力を加える。それにより、吸着管保持部材１１２が下方へ引っ張られ、係合突起１２２が、円形断面の係合棒２３４の外周面の傾斜により案内されて係合棒２３４を板ばね２３６の付勢力に抗して後退位置へ後退させつつ乗り越え、吸着管保持部材１１２が保持穴２３２から抜け出させられる。吸着ノズル１２６についても同様にノズルストッカ２２に収納され、ノズルストッカ２２から取り外される。このように吸着ノズル１０８，１２６がノズルストッカ２２に収納され、取り出される場合にも、吸着管保持部材１１２に設けられた溝１１９により、吸着管保持部材１１２とストッカ本体２００との軸方向の相対移動時の摺動抵抗が低減され、吸着保持部材１１２は、その外径に比較して長さが長く、ノズルストッカ２２に安定して収納されるとともに、スムーズに収納，取出しが為される。

本実施例では、ストッカ側保持部２０２は、前記ノズル保持ロッド１１０と同様に、吸着管保持部材１１２を保持するものとされており、ストッカ側保持部２０２およびノズル保持ロッド１１０は吸着ノズル１０８，１２６の軸方向における同じ側の部分であって、同じ部分を保持する。また、ストッカ側保持部２０２は、吸着ノズル１０８，１２６の軸線と交差する方向の相対移動を伴うことなく、吸着ノズル１０８，１２６の着脱を許容する構成を有する。ノズル保持ロッド１１０は、吸着管保持部材１１２の軸方向移動による保持穴１４４への挿入と、軸線まわりの回転とを含む装着運動により吸着ノズル１０８，１２６を保持した状態となるのに対し、ストッカ側保持部２０２は、吸着管保持部材１１２の軸方向移動のみから成る装着運動により吸着ノズル１０８，１２６を保持した状態となる構成を有し、ノズル保持ロッド１１０とストッカ側保持部２０２とが吸着ノズル１０８，１２６を保持する機構を異にしている。

このように吸着ノズル１０８，１２６は、吸着管保持部材１１２の軸方向移動のみから成る装着運動によりノズルストッカ２２に収納され、取り出されるため、軸方向と交差する方向において収納，取出しに要するスペースが少なくて済み、ストッカ側保持部２０２をできる限り近接して密に設け、ノズルストッカ２２を多数の吸着ノズルを収納しながらコンパクトに構成することができ、吸着ノズルを能率良く収納することができる。

ノズル交換装置２４を説明する。
ノズル交換装置２４は、図１０に示すように、ノズル交換補助装置２７０および補助装置昇降装置２７２を含む。これら装置２７０，２７２は、図１に実線で示すように、基板搬送装置１２の内側であって、前記サイドフレーム３４，３６のうち、固定のサイドフレーム３４に近接するとともに、作業エリアより基板搬出側の位置に設けられている。

補助装置昇降装置２７２は、図１０および図１１に示すように、昇降部材２７６および昇降部材駆動装置２７８を含む。昇降部材駆動装置２７８は、駆動源としての補助装置昇降用モータ２８０，ベッド１０上に設けられた支持部材２８２により鉛直軸線まわりに回転可能かつ軸方向に移動不能に設けられたボールねじ２８４，昇降部材２７６に固定のナット２８６を含み、ボールねじ２８４が補助装置昇降用モータ２８０によって回転させられることにより、昇降部材２７６が案内部材としてのガイドレール２８８を含む案内装置２９０により案内されて上下方向の任意の位置へ昇降させられる。

ノズル交換補助装置２７０は昇降部材２７６に搭載されており、昇降部材２７６の昇降により、鉛直方向の任意の位置へ移動させられる。ノズル交換補助装置２７０は、前記ベッド１０上に水平方向には移動不能にかつ昇降可能に設けられているのであり、本実施例では、前記基板搬送面より下方に配設され、基板搬送時にはこの基板搬送面より下方の退避位置に下降させられていて、回路基板３０と干渉しないようにされ、ノズル交換時には基板支持面を超えてノズルストッカ２２，部品装着ヘッド５０側へ上昇させられるようにされている。ノズル交換補助装置２７０は、補助装置本体２９４およびノズル把持装置２９６を含む。補助装置本体２９４は昇降部材２７６に着脱可能に固定され、ノズル把持装置２９６が設けられている。ノズル把持装置２９６は、図１０および図１１に示すように、一対の把持爪３００，３０２，一対の回動部材３０４，３０６および爪開閉装置３０８を備え、吸着ノズル１０８，１２６がノズル保持ロッド１１０あるいはストッカ側保持部２０２により保持された状態で、それらから下方へ露出しているフランジ部１１６を把持する。一対の回動部材３０４，３０６はそれぞれ長手形状のブロック状を成し、各々の長手方向の中間部より一端部に寄った部分において、補助装置本体２９４に軸３１０により、Ｙ軸方向に平行な水平軸線まわりに回動可能であって、Ｘ軸方向に平行な同一鉛直面内において回動可能に支持されている。

一対の回動部材３０４，３０６の各々の軸３１０から上方へ延び出させられた上延出部３１１，３１２は、下方へ延び出させられた下延出部３１３，３１４より短く、上延出部３１１，３１２の各上面に、把持爪３００，３０２がボルト等、適宜の固定手段によって着脱可能に固定されている。把持爪３００，３０２は、回動部材３０４，３０６が回動させられることにより、Ｘ軸方向において互いに接近，離間させられ、開閉させられる。把持爪３００，３０２は同様に構成されており、図１１および図１２に基づいて、把持爪３００を代表的に説明する。

把持爪３００には、図１２に示すように、一対の把持面３１６が設けられている。これら把持面３１６は、把持爪３００の前面（把持爪３０２と対向する面）に対して、前記吸着管保持部材１１２のフランジ部１１６の隣接する２つの被把持面１１８にそれぞれ対応する傾斜で傾斜させられ、鉛直に、かつ、Ｘ軸方向に平行な鉛直面に対して対称に設けられている。したがって、これら把持面３１６はフランジ部１１６の隣接する２つの被把持面１１８に係合可能であり、吸着ノズル１０８を把持する際には、２つの把持爪３００，３０２がそれぞれ、Ｘ軸方向の両側からフランジ部１１６を挟み、２つずつの把持面３１６がそれぞれ、被把持面１１８に係合して吸着ノズル１０８の回転位置を一義的に決め、吸着ノズル１０８は、それの軸線と直交する方向および軸線まわりの回転について精度良く位置決めされる。本実施例では、把持爪３００，３０２が補助装置側保持部を構成し、把持面３１６が回転位置決め部を構成している。把持面３１６は、図１３に示すように、フランジ部１１６の厚さより大きい高さを有し、その高さ方向の下端縁に、押込面３１８が把持面３１６に直角であって水平に設けられている。また、押込面３１８より下側に、把持爪３００を、その開閉方向に直角な水平方向に貫通して切欠３２０が設けられている。さらに、把持爪３００には、横断面形状がフランジ部１１６の外接円状を成す円筒面の一部に沿って切り欠かれた切欠３２１が設けられ、吸着ノズル１２６を把持する際に吸着管１２８との干渉が回避されるようにされている。

把持爪３００には更に、図１２に示すように、その開閉方向に直角な水平方向（Ｙ軸方向）に隔たった２つの角部にそれぞれ、切欠３２２が設けられている。切欠３２２は、２つの把持面３１６のうち、遠い方の把持面３１６と平行に傾斜した切欠面に沿って切り欠かれ、把持爪３００，３０２がノズルストッカ２２に収納された吸着ノズル１０８，１２６のフランジ部１１６を把持する際に、Ｙ軸方向において隣接する吸着ノズル１０８，１２６のフランジ部１１６や吸着管１２８との干渉が回避されるようにされている。そのため、ノズルストッカ２２においてストッカ側保持部列２３０の複数のストッカ側保持部２０２の間隔を小さくすることができ、ノズルストッカ２２をよりコンパクトに構成することができる。

前述のように、吸着ノズル１０８，１２６は前記ノズルストッカ２２に回転位置を位置決めされ、係合突起１２２がＸ軸方向に平行となり、フランジ部１１６の隣接する２つの被把持面１１８が、係合突起１２２の軸線を通り、Ｘ軸方向に平行な鉛直面の両側に対称に位置する姿勢で収納される。したがって、把持爪３００，３２０の一対ずつの把持面３１６は、ノズルストッカ２２に収納された吸着ノズル１０８，１２６の被把持面１１８に係合し、フランジ部１１６を把持することができ、また、位置決めして把持した吸着ノズル１０８，１２６をそのままノズルストッカ２２に収納することができる。

前記補助装置本体２９４の上部には、図１０および図１１に示すように、一対の把持爪３００，３０２に隣接してノズル検査ヘッド３２４が設けられている。ノズル検査ヘッド３２４は、本実施例では非接触型検出装置の一種である光センサを含み、その投光部３２６と受光部３２８とがＸ軸方向において、吸着ノズル１０８，１２６の吸着管１１４，１２８が進入可能な距離を隔てて互いに対向して設けられており、後述するように、受光部３２８の受光量に基づいて吸着ノズル１０８，１２６の有無および種類が検出される。

ノズル検査ヘッド３２４は、把持爪３００，３０２より小距離下方の位置に設けられている。把持爪３００，３０２の上面と投光部３２６および受光部３２８の上面との間の距離は、把持爪３００，３０２が吸着ノズル１０８を把持する際に、ノズル検査ヘッド３２４がノズルストッカ２２に収納された他の吸着ノズル１０８，１２６と干渉せず、かつ、後述するように、ノズル検査ヘッド３２４が吸着ノズル１０８，１２６を検出する際に、検査位置まで上昇させられたとき、把持爪３００，３２０がフランジ部１１６と干渉しない大きさに設定されている。

一対の回動部材３０４，３０６の下延出部３１３，３１４はそれぞれ、図１０に示すように、補助装置本体２９４との間に配設された弾性部材の一種であるばね部材としての圧縮コイルスプリング３３０，３３２により、互いに接近する向きであって、一対の把持爪３００，３０２が開く向きに付勢されている。これらスプリング３３０，３３２の付勢による回動部材３０４，３０６の回動限度は、回動部材３０４，３０６にそれぞれ設けられた当接部ないしストッパ部としての突部３３４，３３６が互いに当接することにより規定される。突部３３４はねじを含み、回動部材３０４，３０６の回動限度（把持爪３００，３０２の開限度ないし開位置）が調節可能である。

回動部材３０４，３０６の一方である回動部材３０６の下延出部３１４には、その他方である回動部材３０４に対面した面に開口して複数の円形穴３４０が上下方向に適宜の距離を隔てて、本実施例では等間隔で設けられている。これら円形穴３４０はいずれも有底穴であり、それぞれ、球体３４２が実質的に気密にかつ円形穴３４０の中心線に平行な方向に移動可能に嵌合されている。これら円形穴３４０には、共通の通路３４３を経て、圧力気体供給装置としてのエア供給装置３４４により圧縮エアが一斉に供給される。それにより各球体３４２は円形穴３４０から突出させられ、それぞれ、回動部材３０４の下延出部３１３に設けられた当接部３４６を介して回動部材３０４に当接させられる。球体３４２はまた、円形穴３４０の底面との間に配設された弾性部材の一種であるばね部材としての圧縮コイルスプリング３５０により、円形穴３４０から突出する向きに付勢されている。そのため、円形穴３４０に圧縮エアが供給されない状態においても、球体３４２は当接部３４６に当接し、円形穴３４０内において移動することが防止される。

下延出部３１３，３１４の各下端部同士は、連結装置３６０により連結されている。連結装置３６０は一対の連結部材としてのリンク３６２，３６４を含む。リンク３６２，３６４はそれぞれ、その一端部において下延出部３１３，３１４に軸３６６，３６８により、回動部材３０４，３０６の回動軸線に平行な軸線まわりに回動可能に連結され、他端部同士は、軸３６６，３６８に平行な軸３７０により回動可能に連結されるとともに、その軸３７０の一端部が補助装置本体２９４に上下方向に設けられた切欠３７２に相対移動可能に嵌合されている。したがって、上記円形穴３４０に圧縮エアが供給され、球体３４２が前進させられて下延出部３１３に当接し、スプリング３３０の付勢力に抗して回動させるとき、その回動運動は、一対のリンク３６２，３６４により回動部材３０６に伝達され、回動部材３０６がスプリング３３２の付勢力に抗して回動させられるとともに、軸３７０が切欠３７２を下方へ移動することにより、回動部材３０４，３０６が軸対称の関係を保って回動させられ、把持爪３００，３０２が軸対称の関係を保って互いに接近させられて閉じられる。圧縮エアの供給に基づく球体３４２の移動による回動部材３０４，３０６の回動限度は、回動部材３０４，３０６の各当接部３７４，３７６が補助装置本体２９４に設けられたストッパ部３７８，３８０（図１０参照）に当接することにより規定される。ストッパ部３７８，３８０はねじを含み、回動部材３０４，３０６の回動限度（把持爪３００，３０２の閉限度ないし閉位置）は調節可能である。

円形穴３４０へのエアの供給が遮断されれば、回動部材３０４，３０６がスプリング３３０，３３２の付勢により回動させられる。この際、軸３７０は切欠３７２内を上方へ移動し、回動部材３０４，３０６が軸対称の関係を保って回動させられ、一対の把持爪３００，３０２が軸対称の関係を保って互いに離間させられ、開かれる。一対のリンク３６２，３６４，軸３７０および案内部としての切欠３７２が把持爪軸対称移動維持装置を構成し、スプリング３３０，３３２，球体３４２，エア供給装置３４４と共に爪開閉装置３０８を構成している。

回動部材３０４，３０６の回動軸線と、把持爪３００，３０２が吸着ノズル１０８を把持する把持位置との距離は、本実施例では、回動部材３０４，３０６の回動軸線と軸３７０の軸線との距離の約２．５分の１とされている。軸３７０は切欠３７２と共同して回動部材３０４，３０６の回動位置を規定するものであるが、軸３７０は切欠３７２に対して相対移動することが必要であるため、両者の間には隙間を設けざるを得ない。そして、この隙間が、把持爪３００，３０２が吸着ノズル１０８を把持した状態におけるガタツキの原因となり、把持爪３００，３０２による吸着ノズル１０８の位置決め誤差の原因の一つとなるのであるが、上記構成によってこの位置決め誤差が縮小される。また、回動部材３０４，３０６の回動軸線と把持爪３００，３０２の把持位置との距離に比して回動部材３０４，３０６が長くされていることによって、圧縮エアの供給により回動部材３０４，３０６に加えられる力が倍力され、把持爪３００，３０２により吸着ノズル１０８が強固に把持される。上記距離の比は、１．５分の１以下であればよく、２分の１以下であることが望ましく、２．５分の１以下であることが更に望ましい。

このように把持爪３００，３０２は、回動部材３０４，３０６からの距離が短い側の端部に設けられ、その開閉距離は短いが、フランジ部１１６の把持，開放には十分であり、把持爪３００，３０２の配置に要するＸ軸方向のスペースが小さくて済む。そのため、ノズルストッカ２２における複数のストッカ側保持部列２３０の間隔を、把持爪３００，３２０の進入，開閉および前記ノズル検査ヘッド３２４の進入を許容しつつ、できるだけ小さくし、ノズルストッカ２２をコンパクトに構成することができる。

前記制御装置２６は、図１４に示すように、ＣＰＵ４００，ＲＯＭ４０２，ＲＡＭ４０４およびそれらを接続するバスを有する装着制御コンピュータ４１０を主体とするものである。バスには入出力インタフェース４１２が接続されており、画像処理コンピュータ４２０，マーク撮像装置１９２，部品撮像装置１９８，ノズル検査ヘッド３２４，エンコーダ４２２等の各種センサ等が接続されている。

入出力インタフェース４１２にはまた、駆動回路４３０を介して基板搬送装置１２等の駆動源を構成する各種アクチュエータ等が接続されている。これら装置１２等において駆動源を構成するモータはアクチュエータの一種であり、本実施例においては、電動モータの一種である電動回転モータであって、回転角度の精度の良い制御が可能なサーボモータにより構成されているものが多い。サーボモータに代えてステップモータを用いてもよい。これらサーボモータの回転角度は、作動位置検出装置の一種である回転角度検出装置たるエンコーダにより検出され、その検出結果に基づいてモータ等が制御される。図１４には、それらエンコーダ４２２のうちの１つを代表的に示す。ＲＯＭ４０２およびＲＡＭ４０４には、本電子回路部品装着機の基本動作プログラム，作業対象となる回路基板３０に応じた部品装着作業のプログラム，吸着ノズル１０８，１２６の自動交換を行うためのプログラム等、種々のプログラムおよびデータ等が記憶させられている。

次に作動を説明する。
本電子回路部品装着機による電子回路部品の回路基板３０への装着は、特開２０００−２９４９９０号公報に記載の電子回路部品装着機と同様に行われるため、簡単に説明する。
装着時には、部品装着ヘッド５０がＸＹ移動装置５４により部品供給装置１８へ移動させられ、複数の部品装着ユニット９２の各ノズル保持ロッド１１０によりそれぞれ保持された吸着ノズル１０８あるいは１２６が順次、電子回路部品を吸着する。これら吸着ノズル１０８等は回転体９０の回転により、予め設定された部品受取位置へ順次、移動させられる。係合部材１６２も部品受取位置へ回転させられるとともに、係合部材移動装置により下降させられてノズル保持ロッド１１０を押し下げ、吸着ノズル１０８を下降させて電子回路部品に接触させるとともに切換弁装置１７６を切り換え、吸着ノズル１０８，１２６に負圧が供給され、電子回路部品を吸着する。

全部の吸着ノズル１０８等が電子回路部品を保持したならば、回路基板３０へ移動して装着するのであるが、その途中で部品撮像装置１９８により電子回路部品が撮像されて吸着ノズル１０８等による保持位置誤差が検出される。保持位置誤差のうち、Ｘ軸，Ｙ軸方向の位置誤差は、マーク撮像装置１９２による基準マークの撮像により得られる回路基板３０の部品装着個所のＸ軸，Ｙ軸方向の各位置誤差と併せて、部品装着ヘッド５０の移動位置の修正により修正される。

電子回路部品の回転位置誤差は、回転体９０を回転させることにより修正される。ノズル保持ロッド１１０は回転体９０により相対回転不能に保持されており、回転体９０を回転させ、ノズル保持ロッド１１０を旋回させてその旋回位置を変えれば、同時にノズル保持ロッド１１０は軸線まわりに自転させられたに等しいからである。回転体９０を回転させれば、ノズル保持ロッド１１０の軸線がＸ軸，Ｙ軸方向において移動する。この位置ずれは部品装着ヘッド５０の移動位置の修正により修正され、ノズル保持ロッド１１０は、その軸線であって吸着ノズル１０８の軸線が回路基板３０の部品装着個所の上方に位置する位置へ移動させられる。このように回転体９０が回転させられるとき、係合部材１６２も係合部材回転装置により回転させられてノズル保持ロッド１１０に追従して移動し、ノズル保持ロッド１１０を押し下げて吸着ノズル１０８を下降させ、回路基板３０に装着させる。また、切換弁装置１７６が切り換えられ、吸着ノズル１０８への負圧の供給が遮断されるとともに正圧が供給され、吸着ノズル１０８による電子回路部品の保持が積極的に解除される。

吸着ノズル１０８，１２６の交換を説明する。
吸着ノズル１０８，１２６の交換は、主として、電子回路部品が装着される回路基板の種類が変わり、それに伴って電子回路部品装着機の各種構成装置を回路基板の種類に応じた状態とする段取替え時に行われる。ノズル保持ロッド１１０に保持された吸着ノズル１０８あるいは１２６とノズルストッカ２２に収納されている吸着ノズル１０８，１２６とがノズル交換装置２４によって自動で交換されるのであるが、本電子回路部品装着機においては、ノズル交換補助装置２７０がノズル交換を補助する。ノズル保持ロッド１１０が保持している吸着ノズル１０８をノズル交換補助装置２７０が受け取ってノズルストッカ２２に収納し、次にノズル保持ロッド１１０に保持される吸着ノズル１０８をノズル交換補助装置２７０がノズルストッカ２２から取り出してノズル保持ロッド１１０に渡すのである。

ノズル交換に先立ってノズルストッカ２２における吸着ノズル１０８，１２６の収納状況が検査される。複数のストッカ側保持部２０２の各々について、吸着ノズル１０８，１２６の有無および収納された吸着ノズルの種類が調べられるのである。この検査は、ノズル交換補助装置２７０に設けられたノズル検査ヘッド３２４を用いて行われる。検査時には、ノズル交換補助装置２７０の上昇により検査位置へ上昇させられる。補助装置昇降装置２７２はノズル検査ヘッド昇降装置を兼ねているのである。検査位置は、図１０に一点鎖線で示すように、ノズル検査ヘッド３２４の投光部３２６と受光部３２８との間に吸着ノズル１０８，１２６の吸着管１１４，１２８の先端部が位置する状態となる位置であり、把持爪３００，３０２が吸着ノズル１０８を把持する際の把持位置ないし対ストッカ側保持部間ノズル着脱位置（図１０に二点鎖線で示す）より低く、把持爪３００，３０２が吸着ノズル１０８，１２６と干渉することが回避される。また、把持爪３００，３０２と吸着ノズル１２６の吸着管１２８との干渉は切欠３２０により回避される。

そして、ノズルストッカ２２がＸＹ移動装置５４により移動させられ、Ｘ軸方向において、複数のストッカ側保持部列２３０のうちの１列の各ストッカ側保持部２０２により保持された吸着ノズル１０８の吸着管１１４あるいは吸着ノズル１２６の吸着管１２８が、投光部３２６と受光部３２８との間に位置する状態でストッカ側保持部列２３０に平行な方向、すなわちＹ軸方向に移動させられ、吸着管１１４，１２８が投光部３２６と受光部３２８との間を通過させられる。この際、投光部３２６から光が照射され、ノズルストッカ２２の移動開始位置からの移動距離と対応付けて受光部３２８の受光量が記憶される。吸着ノズル１０８，１２６がストッカ側保持部２０２に保持されていれば吸着管１１４，１２８により受光が妨げられて受光量が設定値より小さくなり、ストッカ側保持部２０２により吸着ノズル１０８，１２８が保持されていることがわかる。また、受光量が設定値より小さい状態が続く距離が設定値より短いのであれば、吸着管１１４の径が小さい吸着ノズル１０８が収納されていることがわかり、距離が設定値より長いのであれば、吸着管１２８の径が大きい吸着ノズル１２６が保持されていることがわかる。さらに、受光量が設定値より大きいままであれば、ノズルストッカ２２に吸着ノズル１０８，１２６が保持されていないことがわかる。これら設定値はそれぞれ、検出に適した大きさに設定されている。

検査の結果はストッカ側保持部２０２を特定するデータ、例えば、ストッカ側保持部２０２のノズルストッカ２２における位置データと対応付けてノズル収納データとしてＲＡＭ４０４に記憶される。この検査は、複数列のストッカ側保持部列２３０について１列ずつ行われる。検査後、ノズル交換が開始される。

ノズル交換時には、回転体９０が回転させられ、交換される吸着ノズル１０８を保持するノズル保持ロッド１１０が、対補助装置側保持部間ノズル着脱位置へ旋回させられる。この対補助装置側保持部間ノズル着脱位置は、ノズル保持ロッド１１０により保持された吸着ノズル１０８の位相が、ノズルストッカ２２への収納時の位相と同じになる位置であり、把持爪３００，３０２が把持面３１６において被把持面１１８に係合し、フランジ部１１６を把持することができる位置である。また、係合部材１６２が回転させられ、ノズル保持ロッド１１０に追従させられる。そして、部品装着ヘッド５０がＸＹ移動装置５４により移動させられ、対補助装置側保持部間ノズル着脱位置へ旋回させられたノズル保持ロッド１１０が一対の把持爪３００，３０２の真上の位置へ移動させられる。

上記旋回および移動後、ノズル保持ロッド１１０は、係合部材１６２により下降させられる。また、ノズル交換補助装置２７０が退避位置から対ヘッド側保持部間ノズル着脱位置へ上昇させられ、上昇後、把持爪３００，３０２が互いに接近する向きに移動させられる。退避位置は、把持爪３００，３０２が前記基板搬送面より下方に位置し、基板搬送装置１２による回路基板３０の搬送を妨げない位置であり、把持爪３００，３０２は基板搬送面を超えて部品装着ヘッド５０側へ上昇させられるのである。ノズル保持ロッド１１０は装着時の下降端位置と同じ位置まで下降させられ、回転体９０に保持された別の吸着ノズルとノズル交換補助装置２７０とが干渉することなく吸着ノズルの受渡しが行われるようにされる。

ノズル保持ロッド１１０の下降とノズル交換補助装置２７０の上昇とにより、吸着ノズル１０８の吸着管１１４が把持爪３００，３０２の間へ進入するとともに、ノズル保持ロッド１１０の下降の途中においてフランジ部１１６が把持爪３００，３０２の押込面３１８に当接し、吸着ノズル１０８の下降が止められ、ノズル保持ロッド１１０のみがスプリング１５８を圧縮しつつ下降する。そのため、係合突起１２２が第２鉛直部１５６内を相対的に上昇し、ノズル保持ロッド１１０が下降端位置に到達し、ノズル交換補助装置２７０が対ヘッド側保持部間ノズル着脱位置に到達した状態では、係合突起１２２が周方向部１５４に進入可能となる。

吸着ノズル１０８のフランジ部１１６が把持爪３００，３０２の押込面３１８に当接した後、適宜の時期に把持爪３００，３０２が閉じられてフランジ部１１６において吸着ノズル１０８を把持する。把持時にはまだ、吸着ノズル１０８は係合突起１２２と第２鉛直部１５６との係合によりノズル保持ロッド１１０に対する回転を阻止されて位置決めされており、一対ずつの把持面３１６がそれぞれ被把持面１１８に係合し、吸着ノズル１０８をノズルストッカ２２に収納可能な回転位置に位置決めして保持する。そして、ノズル保持ロッド１１０が、軸線の移動を伴うことなく軸線まわりに回転させられ、吸着ノズル１０８に対して回転させられる。

この相対回転運動は、回転体９０の回転運動およびＸＹ移動装置５４による回転体９０のＸ軸，Ｙ軸方向の移動により与えられる。電子回路部品装着時の回転位置誤差の修正について説明したように、回転体９０を回転させ、ノズル保持ロッド１１０を旋回させれば、同時にノズル保持ロッド１１０は軸線まわりに自転させられることとなり、それと同時にＸＹ移動装置５４により回転体９０をＸ軸，Ｙ軸方向に移動させて、ノズル保持ロッド１１０の旋回による軸線のずれを打ち消せば、ノズル保持ロッド１１０を軸線の移動を伴うことなく軸線まわりに回転させることができ、把持爪３００，３０２により把持されている吸着ノズル１０８に対して回転する運動を創成することができるのである。それにより、係合突起１２２が周方向部１５４内を相対的に第１鉛直部１５２の位置まで移動して進入可能となり、ノズル保持ロッド１１０との係合が解かれて吸着ノズル１０８の取外しが可能となる。ノズル保持ロッド１１０の回転終了後、ノズル交換補助装置２７０が下降させられる一方、ノズル保持ロッド１１０が上昇端位置へ上昇させられ、吸着ノズルがノズル保持ロッド１１０から抜け出させられる。

次いで、ノズルストッカ２２がＸＹ移動装置５４により移動させられ、空のストッカ側保持部２０２がノズル交換補助装置２７０により把持された吸着ノズル１０８の真上へ移動させられる。先にストッカ側保持部２０２について検査が行われることにより、いずれのストッカ側保持部２０２が空いているかはわかっており、空いているストッカ側保持部２０２に吸着ノズル１０８が収納される。そのため、既に吸着ノズル１０８が収納されているストッカ側保持部２０２について吸着ノズル１０８の収納動作が行われて吸着ノズル１０８が損傷することはない。なお、収納直前に、再度、吸着ノズル１０８の有無を検査し、吸着ノズル１０８が収納されていれば、別の空のストッカ側保持部２０２に吸着ノズル１０８が収納されるようにしてもよい。

ノズルストッカ２２は、空のストッカ側保持部２０２の保持穴２３２の中心線と吸着ノズル１０８の軸線とが一致する位置へ移動させられる。そして、ノズル交換補助装置２７０が上昇させられ、吸着管保持部材１１２が軸方向に移動させられて保持穴２３２に挿入される。吸着ノズル１０８は把持爪３００，３０２により、ノズルストッカ２２への収納時の回転位置に位置決めされた状態で把持されており、吸着管保持部材１１２が保持穴２３２に嵌合されるとともに、係合突起１２２が軸方向溝２５２に嵌合される。そして、係合突起１２２が係合棒２３４に至れば、板ばね２３６がそれの弾性力に抗して回動させられ、吸着管保持部材１１２のさらなる進入を許容する。吸着ノズル１０８は、フランジ部１１６が把持爪３００，３０２により強固に把持されるとともに押込面３１８に当接させられており、把持爪３００，３０２により十分な軸方向力を加えられつつ押し上げられ、係合棒２３４を板ばね２３６の付勢力に抗して確実に後退位置へ後退させることができる。

ノズル交換補助装置２７０は、図１０に二点鎖線で示すように、対ストッカ側保持部間ノズル着脱位置へ上昇させられる。この位置は、フランジ部１１６が突部２４０より僅かに下方に位置する位置に設定されている。そのため、吸着管保持部材１１２が保持穴２３２に挿入された後、把持爪３００，３０２が開かれて吸着ノズル１０８が開放されれば、板ばね２３６の付勢により係合棒２３４が係合突起１２２に作用して吸着管保持部材１１２を保持穴２３２内に引き込み、フランジ部１１６が突部２４０に当接させられてストッカ側保持部２０２により保持される。吸着ノズル１０８はまた、係合突起１２２と軸方向溝２５２との嵌合により、把持爪３００，３０２により把持された状態での回転位置と同じ回転位置に位置決めされて保持される。なお、突部２４０により、フランジ部１１６とストッカ本体２００との間には隙間２５６が確保されるため、把持爪３００，３０２の上端部であって、フランジ部１１６を把持した部分より上側の部分がストッカ本体２００と干渉することが回避される。把持爪３００，３０２が吸着ノズル１０８を開放した後、ノズル交換補助装置２７０が退避位置へ下降させられる。吸着ノズル１０８がストッカ側保持部２０２に保持され、ノズルストッカ２２に収納されれば、ノズル収納データが更新され、吸着ノズル１０８が収納されたストッカ側保持部２０２，収納された吸着ノズル１０８の種類等が記憶される。なお、ノズル交換補助装置２７０が対ストッカ側保持部間ノズル着脱位置へ上昇させられた状態では、図１０に二点鎖線で示すように、ノズル検査ヘッド３２４は吸着ノズル１０８と干渉することがない位置に位置させられる。

そして、ノズルストッカ２２がＸＹ移動装置５４により移動させられ、次にノズル保持ロッド１１０に保持される吸着ノズル１０８がノズル交換補助装置２７０の上方に位置決めされる。その状態からノズル交換補助装置２７０が対ストッカ側保持部間ノズル着脱位置へ上昇させられ、把持爪３００，３０２の間に吸着管１１４が進入させられ、フランジ部１１６が把持爪３００，３０２の各把持面３１６の間に進入させられる。その状態で把持爪３００，３０２が閉じられてフランジ部１１６を把持し、把持面３１６と被把持面１１８との係合により、吸着ノズル１０８の回転位置を、ノズルストッカ２２における収納時の回転位置と同じ回転位置に位置決めして保持する。

次いで、ノズル交換補助装置２７０が退避位置へ下降させられる。把持爪３００，３０２は倍力された力で強固にフランジ部１１６を把持しており、吸着ノズル１０８に十分な軸方向力を加え、下方へ引っ張り、係合突起１２２が係合棒２３４を後退位置へ後退させつつ乗り越え、吸着管保持部材１１２が保持穴２３２から抜け出させられ、吸着ノズル１０８がノズルストッカ２２から取り外される。

このように把持爪３００，３０２はフランジ部１１６をＸ軸方向の両側から挟んで把持するのであるが、把持爪３００，３０２の幅（開閉方向に直角な水平方向の寸法）は、図１２に示すようにフランジ部１１６の外周円より大きく、吸着管１１４より大きいため、把持爪３００，３０２は吸着管１１４を両側から覆う状態でフランジ部１１６を把持することとなり、吸着管１１４が把持爪３００，３０２により保護され、吸着ノズル１０８がノズル保持ロッド１１０およびノズルストッカ２２から取り外された状態において、他部材に当たって曲がったりすることが防止される。吸着管保持部材１１２は保護されないが、吸着管１１４より剛性が高く、支障はない。また、吸着ノズル１０８はノズルストッカ２２に軸方向移動のみにより収納され、取り外され、収納，取外し時に軸方向と交差する方向の移動がないため、ノズルストッカ２２への収納，取出し時に吸着管１１４が他部材に当たって曲がることがない。さらに、ノズル交換補助装置２７０，補助装置昇降装置２７２およびノズル検査ヘッド３２４等、ノズル交換装置の構成要素の多くがベッド１０に設けられており、部品装着ヘッド５０と共に移動することがないため、部品装着ヘッド５０等を含んでＸ軸，Ｙ軸方向に移動する可動部の質量が軽くて済む。

把持爪３００，３０２がノズルストッカ２２から吸着ノズル１０８を取り出したならば、部品装着ヘッド５０がＸＹ移動装置５４により移動させられ、空のノズル保持ロッド１１０であって、対補助装置側保持部間ノズル着脱位置に位置するノズル保持ロッド１１０がノズル交換補助装置２７０の上方であって、ノズル保持ロッド１１０の軸線と、把持爪３００，３０２により把持された吸着ノズル１０８の軸線とが一致する位置へ移動させられる。部品装着ヘッド５４の移動後、ノズル交換補助装置２７０が対ヘッド側保持部間ノズル着脱位置へ上昇させられるとともに、ノズル保持ロッド１１０が下降させられる。吸着ノズル１０８は把持爪３００，３０２により回転位置を位置決めされて保持されており、吸着管保持部材１１２が保持穴１４４に挿入されるとともに、係合突起１２２が係合切欠１５０の第１鉛直部１５２に嵌入させられ、ノズル保持ロッド１１０が下降端位置へ下降し、ノズル交換補助装置２７０が対ヘッド側保持部間ノズル着脱位置へ上昇させられた状態では、係合突起１２２が周方向部１５４に進入可能となる。

そして、回転体９０が回転させられるとともにＸ軸，Ｙ軸方向に移動させられ、ノズル保持ロッド１１０が吸着ノズル１０８の取外し時と同様に、軸線の移動を伴うことなく軸線まわりに回転させられる。それにより、ノズル保持ロッド１１０は軸線の移動を伴うことなく軸線まわりに回転させられ、把持爪３００，３０２により把持されている吸着ノズル１０８に対して回転させられ、係合突起１２２が周方向部１５４内を第２鉛直部１５６側へ相対的に移動させられて、第２鉛直部１５６に進入可能となる。この際の回転体９０の回転方向は、吸着ノズル１０８の取外し時とは逆である。

そして、把持爪３００，３０２が開かれて吸着ノズル１０８を開放し、ノズル保持ロッド１１０が上昇させられるとともに、ノズル交換補助装置２７０が下降させられる。それにより、係合突起１２２が第２鉛直部１５６内を相対的に下方へ移動して、その下端面に係合し、吸着ノズル１０８がノズル保持ロッド１１０により相対回転不能に保持されてノズル保持ロッド１１０と共に上昇させられ、ノズル交換補助装置２７０から離脱させられて吸着ノズル１０８の交換が終了する。

電子回路部品の回路基板３０への装着作業の途中で吸着ノズル１０８の交換が行われることもある。例えば、吸着ノズル１０８が損傷したり、吸着ノズル１０８内の通路の詰まり等により負圧が正常に供給されず、電子回路部品を吸着することができなくなった場合に交換される。吸着ノズル１０８の異常は、例えば、部品撮像装置１９８による撮像に基づいて検出することができる。吸着ノズル１０８が電子回路部品の吸着動作を行ったにもかかわらず、電子回路部品が保持されていないのであれば、吸着ノズル１０８に何らかの異常が生じていると推定される。ノズル異常検出装置により吸着ノズル１０８の異常が検出されたならば、例えば、１枚の回路基板３０への電子回路部品の装着終了後、あるいは装着の途中でノズル交換が行われる。ノズル交換は段取替え時と同様に行われる。この場合、ノズルストッカ２２におけるノズル収納データに基づいて空のストッカ側保持部２０２に吸着ノズル１０８が収納され、別の正常な吸着ノズル１０８がノズルストッカ２２から取り出されてノズル保持ロッド１１０により保持される。ノズル収納データにより空のストッカ側保持部２０２がいずれであるかはわかるが、収納に先立って吸着ノズル１０８の収納の有無を検査してもよい。また、ノズルストッカ２２からの吸着ノズルの取出しに先立って吸着ノズルの種類を検査してもよい。このノズル交換によりノズル収納データが更新され、ノズルストッカ２２への吸着ノズル１０８の収納およびその吸着ノズル１０８が異常であることが記憶される。
説明は省略するが、吸着ノズル１２６の部品装着ヘッド５０とノズルストッカ２２との間における交換も同様に行われる。

本電子回路部品装着機においては、基板搬送装置１２による回路基板３０の搬送方向を逆にし、回路基板３０を正方向へも逆方向へも搬送し、作業エリアへ搬入し、作業エリアから搬出することができる。搬送方向が逆転させられれば、基板搬入側と基板搬出側とが作業エリアに対して逆になり、ノズル交換補助装置２７０を、図１に二点鎖線で示すように、作業エリアに対して反対側であって、本電子回路部品装着機について設定された基準ＸＹ座標面の原点（例えば、作業エリアの中心に設定されている）において、Ｙ軸まわりに反転させられた位置に設ける。それによりノズル交換補助装置２７０は、基板搬送方向が正逆いずれであっても、基板搬出側に設けられるとともに、Ｙ軸に対して対称の位置に設けられることとなり、データの座標変換等によりプログラムを共通に使用することができる。例えば、電子回路部品の装着の済んだ回路基板３０の搬出中はノズル交換補助装置２７０を昇降させず、吸着ノズルの交換を行わないようにする等、電子回路部品装着機において実行されるプログラムの多くを共通にすることができ、便利である。

以上の説明から明らかなように、本実施例においては、制御装置２６のＸＹ移動装置５４と回転駆動装置５２とを関連制御する部分が装着ユニット回転制御部を構成している。また、部品装着ヘッド５０とノズルストッカ２２とが共通の可動部材としてのＹ軸スライド６４に保持され、Ｙ軸スライド移動装置６６およびＸ軸移動装置７２が可動部材移動装置を構成している。ＸＹ移動装置５４が可動部材および可動部材移動装置を構成し、ストッカ側保持部移動装置ないしストッカ移動装置を構成している。ＸＹ移動装置５４はまた、ノズル保持ロッド昇降装置１６６および回転体駆動装置９６と共にヘッド側保持部移動装置および部品装着運動付与装置を構成し、可動部材および可動部材移動装置はヘッド側保持部移動装置の一部を構成している。さらに、ノズル保持ロッド１１０とストッカ側保持部２０２と把持爪３００，３０２との間に、吸着ノズル１０８，１２６の直接的な受渡しを行うための相対移動を生じさせる相対移動装置は、ヘッド側保持部移動装置およびストッカ移動装置を含み、ノズル交換補助装置２７０および補助装置昇降装置２７２と共にノズル交換装置２４を構成している。また、制御装置２６の、ノズル検査ヘッド３２４の受光部３２８の受光量に基づいて、ノズルストッカ２２に収納された吸着ノズルの種類，吸着ノズルの有無を検出する部分が収納状況取得部を構成し、補助装置昇降装置２７２を制御し、ノズル交換補助装置２７０を退避位置，検査位置および対ストッカ側保持部間ノズル着脱位置へ移動させる部分が昇降制御部を構成している。さらに、ＲＡＭ４０４がノズル収納状況記憶部を構成し、制御装置２６はノズル収納データ更新部を構成している。

なお、ヘッド側保持部とストッカ側保持部とは、吸着ノズルの軸方向における同じ側であるが、異なる部分を保持するようにしてもよい。

また、ストッカ側保持部移動装置は、ヘッド側保持部移動装置とは別に設けてもよい。ストッカ側保持部をストッカ側保持部昇降装置により昇降させてもよい。

さらに、ノズル保持状況検査装置を設け、部品装着ヘッドにおける吸着ノズルの保持の有無や保持された吸着ノズルの種類を検出するようにしてもよい。この場合、収納状況検査装置にノズル保持状況検査装置を兼ねさせてもよく、収納状況検査装置とは別にノズル保持状況検査装置を別に設けてもよい。

また、請求可能発明は、少なくとも１つの部品装着ユニットが一軸線まわりに旋回させられるが、その旋回軸線に直角な平面内においては移動させられない所謂ロータリ型の電子回路部品装着機や、少なくとも１つの部品装着ユニットを備えた部品装着ヘッドが回転させられず、移動装置により、Ｘ軸方向とＹ軸方向との少なくとも一方に移動させられて電子回路部品の回路基板への装着を行う電子回路部品装着機等、上記実施例以外の態様の電子回路部品装着機に適用することができる。これらの電子回路部品装着機においては、ヘッド側保持部が回転装置により、その軸線まわりに回転させられて吸着ノズルが回転させられるものが多く、吸着ノズルが軸方向運動と回転運動との組み合わせによってヘッド側保持部に保持される場合、その回転を利用してヘッド側保持部と吸着ノズルとを相対回転させ、係合突起と係合切欠とを係合させ、係合を解除することができる。また、ノズル交換補助装置を設ける場合、相対移動装置は、必要に応じて、補助装置側保持部をＸ軸方向とＹ軸方向との少なくとも一方に移動させる補助装置側保持部移動装置を含む装置とされる。

請求可能発明の実施例である電子回路部品装着機を概略的に示す平面図である。 上記電子回路部品装着機の部品装着ヘッドおよびノズルストッカを示す正面図（一部断面）である。 上記部品装着ヘッドの部品装着ユニットにより保持される吸着ノズルを示す正面断面図である。 上記吸着ノズルを示す平面図である。 上記部品装着ユニットにより保持される別の種類の吸着ノズルを示す正面断面図である。 上記部品装着ユニットのノズル保持ロッドに設けられた係合切欠を示す展開図である。 上記ノズルストッカを示す側面図である。 上記ノズルストッカを示す平面図である。 上記ノズルストッカのストッカ側保持部を示す正面断面図である。 上記ノズル保持ロッドとノズルストッカとの間における吸着ノズルの交換を補助するノズル交換補助装置および補助装置昇降装置を示す正面図である。 上記ノズル交換補助装置および補助装置昇降装置を示す平面図である。 上記ノズル交換補助装置の把持爪の要部を示す平面図である。 上記把持爪の要部を示す正面断面図である。 前記電子回路部品装着機を制御する制御装置を概略的に示すブロック図である。

符号の説明

２２：ノズルストッカ ２４：ノズル交換装置 ２６：制御装置 ５０：部品装着ヘッド ５２：回転駆動装置 ５４：ＸＹ移動装置 ９０：回転体 ９２：部品装着ユニット １０８：吸着ノズル １１０：ノズル保持ロッド １１２：吸着管保持部材 １１６：フランジ部 １１８：被把持面 １２２：係合突起 １２６：吸着ノズル １５０：係合切欠 ２０２：ストッカ側保持部 ２７０：ノズル交換補助装置 ２７２：補助装置昇降装置 ２９４：補助装置本体 ２９６：ノズル把持装置 ３００，３０２：把持爪 ３０４，３０６：回動部材 ３０８：爪開閉装置

Claims (11)

1. 吸着ノズルを着脱可能に保持するヘッド側保持部を有する少なくとも１つの部品装着ユニットを備えた部品装着ヘッドと、
   吸着ノズルをそれぞれ保持可能な複数のストッカ側保持部を備え、複数の吸着ノズルを収納可能なノズルストッカと、
   部品装着ヘッドに保持された吸着ノズルとノズルストッカに収納されている吸着ノズルとを自動で交換するノズル交換装置と
   を含み、前記ストッカ側保持部と前記ヘッド側保持部とが、吸着ノズルの軸方向における同じ側の部分を保持することを特徴とする電子回路部品装着機。
2. 前記ヘッド側保持部と前記ストッカ側保持部とが吸着ノズルを保持する機構を異にすることを特徴とする請求項１に記載の電子回路部品装着機。
3. 前記ヘッド側保持部が、吸着ノズルの被保持部の軸方向移動による挿入と、軸線まわりの回転とを含む装着運動により吸着ノズルを保持した状態となるのに対し、前記ストッカ側保持部は、吸着ノズルの被保持部の軸方向移動のみから成る装着運動により吸着ノズルを保持した状態となる構成を有することを特徴とする請求項２に記載の電子回路部品装着機。
4. 前記ヘッド側保持部が、軸方向の寸法が内径の１．５倍以上である内周面において吸着ノズルの被保持部と嵌合する保持穴を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
5. 前記部品装着ヘッドが、回転軸線まわりに回転可能であり、その回転軸線から外れた複数の位置に前記部品装着ユニットをそれぞれ回転不能に保持する回転体を含み、当該電子回路部品装着機が、
   前記回転体を前記回転軸線まわりに回転させる回転駆動装置と、
   前記回転体を回転可能に保持するとともに、前記回転軸線と直交するとともに互いにも直交するＸ軸およびＹ軸方向に移動させるＸＹ移動装置と、
   そのＸＹ移動装置と前記回転駆動装置とを関連制御することにより、前記回転体に保持された複数の前記部品装着ユニットの任意の一つをそれの軸線を移動させることなくそれの軸線まわりに回転させる装着ユニット回転制御部と
   を含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
6. 前記ノズル交換装置が、前記部品装着ヘッドと前記ノズルストッカとの間の吸着ノズルの交換を補助するノズル交換補助装置を含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
7. ノズル交換補助装置が、吸着ノズルが前記ヘッド側保持部から外されてから前記ストッカ側保持部に装着されるまでの間の少なくとも一時期に吸着ノズルを保持する補助装置側保持部を備え、前記ノズル交換装置が、前記補助装置側保持部に対して、前記ヘッド側保持部を移動させるヘッド側保持部移動装置と前記ストッカ側保持部を移動させるストッカ側保持部移動装置とを含み、前記ヘッド側保持部および前記ストッカ側保持部と前記補助装置側保持部との間に、吸着ノズルの直接的な受渡しを行わせることを特徴とする請求項６に記載の電子回路部品装着機。
8. 前記部品装着ヘッドと前記ノズルストッカとが共通の可動部材に保持されており、その可動部材とその可動部材を移動させる可動部材移動装置とが、前記ヘッド側保持部移動装置と前記ストッカ側保持部移動装置との少なくとも一部を構成していることを特徴とする請求項７に記載の電子回路部品装着機。
9. 前記ヘッド側保持部移動装置を含み、そのヘッド側保持部移動装置と、前記ヘッド側保持部に電子回路部品の装着に必要な運動を与える部品装着運動付与装置とが少なくとも一部を共有していることを特徴とする請求項７または８に記載の電子回路部品装着機。
10. 前記ノズル交換補助装置が、吸着ノズルが前記ヘッド側保持部と前記ストッカ側保持部との少なくとも一方に保持された状態でその少なくとも一方から外部へ露出している部分を把持するノズル把持装置を含むことを特徴とする請求項６ないし９のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
11. 前記ノズル交換補助装置が補助装置本体を含み、かつ、前記ノズル把持装置が、
    互いに接近離間して開閉する一対の把持爪と、
    前記補助装置本体に回動可能に保持されてそれぞれ前記一対の把持爪の各々を保持する一対の回動部材と、
    その一対の回動部材を回動させることにより前記一対の把持爪を軸対称の関係を保って開閉させる爪開閉装置と
    を含むことを特徴とする請求項１０に記載の電子回路部品装着機。

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