JP2017157688A - 部品実装装置および部品実装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】台車に装着された部品供給ユニットから供給される部品を基板に実装する部品実装装置および方法において、ノズルによる部品の実装を行うためのノズル準備動作を実行するためのノズル準備ユニットの装置内での占有率の低減を図る。【解決手段】カバーユニットによって、装置本体内で実装空間を部品供給空間から分離することで、装置本体に対する台車の挿抜による台車交換中にヘッドユニットを動作可能とする。ノズル準備ユニットはカバーユニットに設けられている。【選択図】図９

Description

この発明は、台車に装着された部品供給ユニットから供給される部品を基板に実装する部品実装装置および部品実装方法に関するものである。

ＩＣ（Integrated Circuit）やコンデンサなどの部品を基板に実装する部品実装装置が従来から数多く提供されている。部品実装装置では、テープフィーダーやトレイフィーダーなどの部品供給ユニットから供給される部品がヘッドユニットに設けられた吸着ノズルの下方端部で吸着され、その吸着ノズルで部品を吸着保持したままヘッドユニットが基板の部品装着位置の上方位置まで移動する。その後で、吸着ノズルが部品装着位置に向けて下降することによって、部品が基板上面に着地されて基板の部品装着位置に実装される。

部品実装装置では、基板の種類が変った場合等に、部品供給ユニットを交換する段取り作業を行うことがあり、これに対応するために一括交換台車が従来より多用されている。部品供給ユニットとして、例えばテープフィーダーを用いる場合、複数のテープフィーダーを列状に一括交換台車に装着し、この一括交換台車を部品実装装置の装置本体に挿入することで、当該一括交換台車に装着されたテープフィーダーにより供給される部品を基板に実装可能となる。

このように一括交換台車の挿入によってテープフィーダーが配置されて部品供給が可能となる部品供給空間が装置本体の内部に設けられているが、従来装置では、部品実装を行う実装空間と区別されていなかった。そこで、一括交換台車の交換中に装置本体内で予期しない干渉が発生するのを防止するため、一括交換台車を着脱する開口部に対して保護カバーや一括交換台車が装着されていない場合には、ヘッドユニットなどの実装部の動作を停止させている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−２３１７３４号公報

上記したように従来装置では、段取り作業に伴いノズル準備動作（ノズル清掃動作、ノズル交換動作、およびノズルによる部品の搭載誤差を導出する動作など）を行うが、これらのノズル準備動作を実行するためのノズル準備ユニットは基板と一括交換台車との間に配置され、実装空間の一部を占有していた。そのため、このことが装置の大型化や装置各部の設計自由度を低下させる主要因のひとつとなっていた。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、台車に装着された部品供給ユニットから供給される部品を基板に実装する部品実装装置および方法において、ノズル準備動作を実行するためのノズル準備ユニットの装置内での占有率の低減を図ることを目的とする。

本発明の一の態様は、台車に装着された部品供給ユニットから供給される部品を基板に実装する部品実装装置であって、台車を挿抜自在に構成され、台車の挿入によって部品供給ユニットが配置されて部品の供給が可能となる部品供給空間と基板への部品の実装を行う実装空間とを有する装置本体と、部品供給ユニットから供給される部品を保持可能なノズルを有し、ノズルで部品を保持しながら基板に搬送して実装するヘッドユニットと、装置本体内で実装空間を部品供給空間から分離することで、装置本体に対する台車の挿抜による台車交換中にヘッドユニットを動作可能とするカバーユニットと、ノズルによる部品の実装を行うためのノズル準備動作を行うノズル準備ユニットと、を備え、ノズル準備ユニットはカバーユニットに設けられることを特徴としている。

また、本発明の他の態様は、部品供給ユニットが装着された台車を装置本体に挿入することで装置本体内の部品供給空間に部品供給ユニットを配置し、部品供給ユニットから供給される部品をヘッドユニットのノズルで保持しながら装置本体の実装空間内を搬送して基板に実装する部品実装方法であって、カバーユニットによって実装空間および部品供給空間を仕切りながら装置本体に対する台車の挿抜により台車交換を行う台車交換工程と、カバーユニットに設けられてノズルによる部品の実装を行うためのノズル準備動作を行うノズル準備ユニットにヘッドユニットを移動させ、ノズル準備動作を実行するノズル準備工程と、を備えることを特徴としている。

このように構成された発明では、装置本体内がカバーユニットによって実装空間および部品供給空間に仕切られている。そして、ノズル準備動作を実行するためのノズル準備ユニットがカバーユニットに設けられている。このため、ノズル準備ユニットの占有率を低減させることができる。

ここで、台車交換中にヘッドユニットがノズル準備ユニットに移動してノズル準備動作を実行するように構成してもよく、これによって装置本体に対する台車の挿抜により台車交換を行う間に、ノズル準備動作を実行可能となる。したがって、従来よりも部品実装装置の稼働率を向上させることができる。

また、カバーユニットが、部品供給空間と実装空間とを連通する開口部を有するカバー部材と、開口部に対して進退自在なシャッター部材と、シャッター部材を開口部に対して進退移動させて開口部を開閉するシャッター駆動部とを有し、ノズル準備ユニットがカバー部材の開口部を除く表面やシャッター部材に設けられるように構成してもよい。このようにシャッター部材により開口部を開閉制御することで、例えば交換作業中に誤ってヘッドユニットが部品供給空間に移動してきて台車と干渉するのを効果的に防止することができる。このようにカバーユニットが上記干渉防止機能とノズル準備ユニットの支持機能とを兼ね備えており、装置本体内でのノズル準備ユニットの占有率を効果的に低減することができる。

また、ノズル準備ユニットがシャッター部材に設けられてシャッター部材の進退移動とともに移動するように構成してもよく、台車交換作業に連動してノズル準備ユニットを好適な位置に移動させることができる。例えば、シャッター駆動部が、台車の装置本体への挿入が完了した挿入完了状態で実装空間から離れるようにシャッター部材を移動させて開口部を開き、装置本体への台車の挿入が完了していない挿入未完状態で実装空間に近づくようにシャッター部材を移動させて開口部を閉じるように構成してもよい。この場合、ノズル準備ユニットは、挿入完了状態（つまり部品の実装を行う状態）では実装空間から離れ、逆に挿入未完状態（台車交換を行っている状態）では実装空間に近づいて台車交換中でのノズル準備動作を効率的に行うことが可能となっている。

さらに、ヘッドユニットは所定のヘッド可動領域内で移動可能となっている場合、シャッター駆動部が、シャッター部材の移動によって、挿入完了状態でノズル準備ユニットをヘッド可動領域外に移動させる一方、挿入未完状態でノズル準備ユニットをヘッド可動領域内に移動させるように構成するのが好ましい。というのも、挿入完了状態（つまり部品の実装を行う状態）では、ノズル準備ユニットがヘッド可動領域の外側に移動しているため、ノズル準備ユニットとの干渉を考慮することなく、ヘッドユニットを最短経路で移動させることができる。その結果、タクトタイムを短縮することができ、装置の稼働率をさらに向上させることができる。

以上のように、本発明によれば、ノズル準備ユニットの部品実装装置内での占有率を低減させながら、台車に装着された部品供給ユニットから供給される部品を基板に実装することができる。

本発明にかかる部品実装装置の第１実施形態を示す分解斜視図である。 図１の部品実装装置の内部構造を模式的に示す平面図である。 図１の部品実装装置の電気的構成を示すブロック図である。 装置本体に装着された一括交換台車の部分断面図である。 シャッターを開いた状態のカバーユニットを示す斜視図である。 シャッターを閉じた状態のカバーユニットを示す斜視図である。 図５Ａおよび図５Ｂのカバーユニットの部分構成図である。 トップカバーおよびシャッター部材の動作を模式的に示す図である。 図１に示す部品実装装置で実行される台車交換処理の内容を示すフローチャートである。 図１に示す部品実装装置で実行される台車交換処理の内容を示すフローチャートである。 実装処理中に行われる部品保持動作および台車交換処理中に行われるノズル清掃動作を模式的に示す図である。 本発明にかかる部品実装装置の第２実施形態および第３実施形態を示す分解斜視図である。

図１は、本発明にかかる部品実装装置の第１実施形態を示す分解斜視図である。また、図２は図１の部品実装装置の内部構造を模式的に示す平面図である。さらに、図３は図１の部品実装装置の電気的構成を示すブロック図である。第１実施形態における部品実装装置１は、所定の搬送方向に搬送される基板Ｐ（図２）に対して電子部品を実装する装置本体１０と、テープフィーダー３１がセットされるとともに、装置本体１０に対して挿抜される一括交換台車２０とを備えている。なお、図１、図２および後で説明する各図では、装置各部の配置関係を明確にするために、基板Ｐの搬送方向を「Ｘ方向」とし、図１の右手側から左手側に向かう水平方向を「＋Ｘ方向」と称し、逆方向を「−Ｘ方向」と称する。また、Ｘ方向と直交する水平方向のうち、装置の正面側を「＋Ｙ方向」と称するとともに、装置の背面側を「−Ｙ方向」と称する。さらに、鉛直方向における上方向および下方向をそれぞれ「＋Ｚ方向」および「−Ｚ方向」と称する。

装置本体１０の内部空間は、大きく分けて基板Ｐへの部品の実装動作および当該部品実装に関連する実装関連動作（基板の搬送、吸着部品の撮像など）を実行するための実装空間１１と、装置本体１０に対して一括交換台車２０を挿入することによってテープフィーダー３１が配置されて部品の供給が可能となる部品供給空間１２とが４つのカバーユニット５０により仕切られている。なお、各カバーユニット５０の具体的な構成については後で詳述する。

上記実装空間１１では、図２に示すように、実装動作を行うための実装部４０が設けられている。この実装部４０は、基板搬送方向Ｘに並行して延設された２本の搬送レーン４１、４１を有している。各搬送レーン４１は共通の構成を具備しており、基板Ｐを基板搬送方向Ｘの上流側、つまり（−Ｘ）方向側から搬入して所定の停止位置４２（図１の一点鎖線）で停止させる基板搬入動作と、停止位置４２で部品実装を受けた基板Ｐを基板搬送方向Ｘの下流側、つまり（＋Ｘ）方向側へ搬出する基板搬出動作とを実行する。この際、各搬送レーン４１は、例えば基板搬送方向Ｘにおいて異なる２つの停止位置４２それぞれに基板を停止できる構成を具備する。すなわち、２本の搬送レーン４１のそれぞれは基板搬送方向Ｘに並行して延設された２本の搬送コンベア４１１、４１２で構成され、部品実装装置１では４本の搬送コンベア４１１、４１２、４１２、４１１が幅方向Ｙに並設されている。なお、これらのうち外側の２本の搬送コンベア４１１、４１１は幅方向Ｙに固定された固定コンベアであり、内側の２本の搬送コンベア４１２、４１２は幅方向Ｙに移動自在な可動コンベアである。したがって、可動コンベア４１２の幅方向Ｙへ移動させることで、搬送レーン４１の幅を基板の幅に応じて調整することが可能となっている。

ちなみに、２本の搬送レーン４１における基板搬送の態様は、図２に例示したものに限られない。つまり、図２では、２本の搬送レーン４１それぞれに２つずつ停止位置４２を設定して、合計４つの停止位置４２を設定しつつ基板搬送を行う場合が例示されているが、２本の搬送レーン４１それぞれに、一方は右側、他方は左側に１つずつ停止位置４２を設定して、合計２つの停止位置４２を設定することもできる。また、基板の幅が広いために２本の搬送レーン４１で同時に基板搬送を実行できないような場合には、２本の搬送レーンのうちの一方でのみ基板搬送を実行して、他方では基板搬送を実行しなくても構わない。

これら搬送レーン４１の幅方向Ｙの両側それぞれでは、部品認識カメラ４３が基板搬送方向Ｘに並設されている。また、部品認識カメラ４３の幅方向Ｙの両側に広がっており、（＋Ｙ）方向側で２つのカバーユニット５０により仕切られた空間と、（−Ｙ）方向側で２つのカバーユニット５０により仕切られた空間とがそれぞれ部品供給空間１２として機能する。そして、各部品供給空間１２に対応する位置で一括交換台車２０が装置本体１０に対して挿抜自在となっており、本実施形態では最大で４台の一括交換台車２０を装置本体１０に装着可能となっている。

図４は装置本体に装着された一括交換台車の部分断面図である。各一括交換台車２０は、複数のテープフィーダー３１を基板搬送方向Ｘと平行な方向に並べて装着可能となっており、一括交換台車２０を装置本体１０に挿入することで複数台のテープフィーダー３１により部品供給部３０が形成される。また、一括交換台車２０は図１に示すように下端部に設けられたキャスター２１によって自由に移動し得るようになっている。具体的に説明すると、この一括交換台車２０は、下面にキャスター２１を取付けたベース部２２と、このベース部２２から立設した左右一対のフレーム２３と、このフレーム２３の上部に取付けられたフィーダー保持部２４とを備えている。また、一括交換台車２０の挿入位置では、装置本体１０にクランプ機構１３（図３）が設けられている。このクランプ機構１３が固定解除状態となっている間、クランプ機構１３による一括交換台車２０の固定は解除されており、オペレータが一括交換台車２０のハンドル部２５を持ってＹ方向に移動させることで装置本体１０に対して一括交換台車２０を挿抜自在となっている。一方、一括交換台車２０の装置本体１０への挿入が完了した状態（挿入完了状態）で、装置本体１０に設けられたクランプ機構１３が作動することで一括交換台車２０が装置本体１０に固定される。こうして、一括交換台車２０の台数分の部品供給部３０が設けられる。なお、本明細書では、上記挿入完了状態となっていない状態を「挿入未完状態」と称する。

各部品供給部３０では、複数のテープフィーダー３１が基板搬送方向Ｘに配列される。各テープフィーダー３１は、集積回路（ＩＣ）、トランジスタ、コンデンサ等の小片状の電子部品を収納するテープをリールに巻き回した概略構成を具備し、リールから電子部品を間欠的に搬送レーン４１側端部へ送り出すことで、電子部品を供給する。なお、部品供給部３０を構成するフィーダーの種類としては、テープ型のフィーダーに限られず、トレイに載置された状態で電子部品を供給するトレイ型のフィーダーであっても良い。

上記のように構成されたテープフィーダー３１は挿入完了状態で部品供給空間１２に配置され、部品供給が可能となる。そして、テープフィーダー３１から供給された部品を基板Ｐに実装するために、実装部４０は２個のヘッドユニット４５を有している。各ヘッドユニット４５はＸ方向に配列された複数本（本実施形態では１０本）の実装ヘッド４５１を有しており、各実装ヘッド４５１の先端のノズル（後で説明する図９中の符号４５２）で各テープフィーダー３１の搬送レーン４１側端部から部品を吸着することで、部品供給部３０が供給する部品を停止位置４２に停止する基板へ移載する。また、部品実装装置１では、ヘッドユニット４５を移動させるためのヘッド駆動機構４６がヘッドユニット４５毎に設けられている。具体的には、２個のヘッド駆動機構４６が上述した２個の部品供給部３０に対応して設けられている。そして、各ヘッド駆動機構４６がそれに対応するヘッドユニット４５の駆動を担う。

各ヘッド駆動機構４６は、Ｘ方向へ移動自在にヘッドユニット４５を支持しつつＸ方向に延びるＸ軸ビーム４６１を、Ｙ方向へ移動自在に支持した構成を具備する。Ｘ軸ビーム４６１には、ヘッドユニット４５に取り付けられてＸ方向に延びるＸ軸ボールネジ４６２と、Ｘ軸ボールネジ４６２を回転駆動するＸ軸モーター４６３とが取り付けられている。そして、Ｘ軸モーター４６３がＸ軸ボールネジ４６２を回転駆動すると、Ｘ軸ボールネジ４６２に螺合する不図示のナットが固定されたヘッドユニット４５がＸ軸ビーム４６１に沿ってＸ方向へ移動する。また、各ヘッド駆動機構４６は、Ｘ軸ビーム４６１の一方の端部が取り付けられて搬送レーン４１の上方をＹ方向に延びるＹ軸ボールネジ４６４と、Ｙ軸ボールネジ４６４を回転駆動するＹ軸モーター４６５とを有する。そして、Ｙ軸モーター４６３がＹ軸ボールネジ４６４を回転駆動すると、Ｙ軸ボールネジ４６４に螺合する不図示のナットが固定されたＸ軸ビーム４６１がヘッドユニット４５を伴ってＹ方向へ移動する。なお本実施形態では、ヘッドユニット４５は一定の範囲を超えて一括交換台車２０側に移動することができず、Ｙ方向におけるヘッドユニット４５の可動領域（後で説明する図５Ａ、５Ｂにおける「ヘッド可動領域４５３」に相当）は制限されており、それよりも一括交換台車２０側の領域（後で説明する図５Ａ、５Ｂにおける「ヘッド可動領域外」に相当）にヘッドユニット４５は移動できないように構成されている。

このように構成された各ヘッド駆動機構４６は、Ｘ軸モーター４６３とＹ軸モーター４６５とを適宜回転させることで、部品供給部３０上方と停止位置４２の基板上方との間で、ヘッドユニット４５を移動させることができる。また、ヘッドユニット４５に設けられる各実装ヘッド４５１はヘッドユニット４５に対して図略のノズル昇降駆動機構により昇降（Ｚ軸方向の移動）可能に、かつ図略のノズル回転駆動機構によりノズル中心軸回りに回転可能となっている。これらの駆動機構のうちノズル昇降駆動機構は吸着もしくは装着を行う時の下降位置（下降端）と、搬送を行う時の上昇位置（上昇端）との間で実装ヘッド４５１を昇降させるものであり、ノズル（図９中の符号４５２）を昇降可能に構成している。一方、ノズル回転駆動機構はノズルを必要に応じて回転させるための機構であり、回転駆動により部品を搭載時における所定のＲ軸方向に位置させることが可能となっている。なお、これらの駆動機構については、それぞれＺ軸モーター４６６、Ｒ軸モーター４６７および所定の動力伝達機構で構成されており、制御ユニット６０のモーター制御部６３によりＺ軸モーター４６６およびＲ軸モーター４６７を駆動制御することで各実装ヘッド４５１がＺ方向およびＲ方向に移動させられる。これによって、ヘッドユニット４５は、部品供給部３０が供給する部品を実装ヘッド４５１で吸着して、停止位置４２に停止する基板Ｐへ移載することができる。

また、２個の部品供給部３０それぞれに対しては、部品認識カメラ４３がＹ方向の内側（搬送レーン４１側）から隣接して配置されている。こうして、部品認識カメラ４３が、部品供給部３０と搬送レーン４１との間（換言すれば、ヘッドユニット４５の移動経路）に設けられている。部品認識カメラ４３は、鉛直方向Ｚに平行に上方を向いて配置されており、上側を通過するヘッドユニット４５に保持された部品や、ヘッドユニット４５に取り付けられた位置認識用マーク（図示省略）を撮像する。なお、各ヘッドユニット４５には、基板Ｐに付されたフィデューシャルマーク（図示省略）を撮像するための基板認識カメラ４７が取り付けられている。

次に、カバーユニット５０の構成について図１、図４、図５Ａ、図５Ｂ、図６および図７を参照しつつ説明する。図５Ａはシャッターを開いた状態のカバーユニットを示す斜視図であり、図５Ｂはシャッターを閉じた状態のカバーユニットを示す斜視図である。また、図６は図５Ａおよび図５Ｂのカバーユニットの部分構成図であり、トップカバーおよびシャッター部材を示している。図７はトップカバーおよびシャッター部材の動作を模式的に示す図である。これらの図面のうち図５Ａおよび図５Ｂでは、カバー駆動機構を制御するための駆動バルブ群を保護する駆動カバー５５（図１参照）を取り外した状態で図示している。また、図６および図７では、トップカバーおよびシャッター部材の区別を明示するために、シャッター部材にはドットを付している。また、本実施形態では、吸着パッド８１がシャッター部材に取り付けられている。この吸着パッド８１の上面には粘着性材料が塗布されており、当該吸着パッド８１の上面（＋Ｚ側主面）にノズル（図９中の符号４５２）の先端を押し付けると、当該先端に付着するゴミや半田カスなどが吸着パッド８１にトラップされてノズルから除去される。こうしたノズルの清掃処理が後で詳述するように一括交換台車２０の交換処理中に実行可能となっている。なお、図２、図５Ａ、図５Ｂ、図６、図７および図９では、吸着パッド８１を他の構成部品と区別するために、ハッチングを付している。

カバーユニット５０は図１や図４に示すように装置本体１０に取り付けられることで実装空間１１と部品供給空間１２とを仕切る機能を有しており、本実施形態では、４個のカバーユニット５０が配設されているが、いずれも同一構成を有している。より具体的には、カバーユニット５０は、カバー本体５１と、カバー本体５１に対して上下方向Ｚに移動自在に取り付けられたトップカバー５２と、トップカバー５２に対してＹ方向およびＺ方向に移動自在に取り付けられたシャッター部材５３と、トップカバー５２およびシャッター部材５３を駆動するカバー駆動機構５４と、駆動バルブ群を保護する駆動カバー５５（図１参照）とを備えている。カバー本体５１では、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、一対のサイドプレート５１１、５１１が一括交換台車２０のＸ方向寸法よりも若干広い間隔だけＸ方向に離間して配置されている。各サイドプレート５１１は、略矩形形状を有する第１平板部位５１１ａの（−Ｙ）側辺部の中央から略長方形形状を有する第２平板部位５１１ｂが（−Ｙ）方向に延設されている。また、サイドプレート５１１、５１１の第１平板部位５１１ａの上辺部から（−Ｙ）方向の側辺部にかけてトッププレート５１２が固定されており、これらサイドプレート５１１、５１１およびトッププレート５１２によってカバー本体５１が構成されている。

なお、図５Ａ,５Ｂに図示するカバーユニット５０は図１にも図示しているように左側は台車が入り込めるように開口しているが、一方のサイドプレート５１１の下方は装置本体１０の内壁に隙間なく接続されている。本実施形態ではこのカバーユニット５０は横方向に２つ設けられているが、装置内壁でない側のサイドプレート５１１は隣のサイドプレート５１１と隙間がないようにされている。また、トップレート５１２の左側の端部は装置本体１０の前面の壁の下端部との隙間がない位置まで延在している。また、トップカバー５２の右端部の下端とサイドプレート５１１の右端部は開口しているが、装置本体１０側でこの部分には図４にて示されるように壁がある。この壁はテープフィーダー３１により排出される電子部品が取り出された後のテープが下方に送られるダクトを形成する壁である。このように部品供給空間は部品実装空間から分離され、開口しているのは開口部５２２のみとなっている。従って、シャッター部材５３でこの開口部５２２が塞がれると、部品供給空間は部品実装空間から完全に隔離される。

各サイドプレート５１１では、第１平板部位５１１ａから第２平板部位５１１ｂにかけてカバー駆動機構５４の主要構成部品が取り付けられている。なお、Ｘ方向の両側に設けられた一対のカバー駆動機構５４はともに同一構成を有しているため、ここでは（−Ｘ）方向側のカバー駆動機構５４についてのみ説明し、（＋Ｘ）方向側のカバー駆動機構５４については説明を省略する。カバー駆動機構５４では、上下方向Ｚにおいて同一高さ位置で前側ストッパー５４１ａおよび後側ストッパー５４１ｂがそれぞれ第１平板部位５１１ａおよび第２平板部位５１１ｂに固着されている。また、サイドプレート５１１から（−Ｘ）方向側に離間した状態で、シャフト部材５４２が前側ストッパー５４１ａおよび後側ストッパー５４１ｂに貫通してＹ方向に延設されており、両ストッパー５４１ａ、５４１ｂで支持されながらＹ方向に移動自在となっている。また、シャフト部材５４２の（＋Ｙ）方向側端部はリンクプレート５４３によって駆動シリンダ５４４のピストン部と連結されている。このため、駆動シリンダ５４４のピストン部が（＋Ｙ）方向に伸長すると、それに伴いシャフト部材５４２は（＋Ｙ）方向に移動する。逆に、駆動シリンダ５４４のピストン部が（−Ｙ）方向に収縮すると、それに伴いシャフト部材５４２は（−Ｙ）方向に移動する。このシャフト部材５４２のＹ方向への移動によって、次に説明するように構成されるカム機構によってトップカバー５２およびシャッター部材５３の昇降移動、ならびにＹ方向へのシャッター部材５３の移動が実行される。

このシャフト部材５４２の中央部では、図６および図７に示すように、（−Ｘ）方向側に３本のピン５４２ａ〜５４２ｃがＹ方向に並んで立設されるとともに（＋Ｘ）方向側に２本のピン５４２ｄ、５４２ｅが立設されている。これらのうち（＋Ｘ）方向側では、シャフト部材５４２とサイドプレート５１１との間に形成される隙間にトップカバー５２の（−Ｘ）方向側支持部位５２１が位置している。この（−Ｘ）方向側支持部位５２１には、２本のカム溝５２１ａ、５２１ｂが設けられている。これらのカム溝５２１ａ、５２１ｂはいずれもＹ方向に延設された２本の水平部位を上下方向Ｚにずらして設けるとともに両水平部位を斜め部位で連結した構成を有している。そして、ピン５４２ｄ、５４２ｅはそれぞれカム溝５２１ａ、５２１ｂに嵌入されている。このため、図７の左欄に示すように、シャフト部材５４２が（−Ｙ）方向に移動すると、ピン５４２ｄ、５４２ｅがそれぞれカム溝５２１ａ、５２１ｂ内を（−Ｙ）方向に摺動し、上下方向における上記水平部位のズレ量だけ上昇する。逆に、シャフト部材５４２が（＋Ｙ）方向に移動すると、ピン５４２ｄ、５４２ｅがそれぞれカム溝５２１ａ、５２１ｂ内を（＋Ｙ）方向に摺動し、上下方向における上記水平部位のズレ量だけ下降する。なお、本実施形態では、トップカバー５２の（−Ｙ）方向側端部および（＋Ｙ）方向側端部がそれぞれストッパー５４１ａ、５４１ｂに常時当接するように構成されているため、Ｙ方向においてトップカバー５２は一定位置に静止しており、上下方向Ｚにおいてのみ昇降可能となっている。ここで、ストッパー５４１ａ、５４１ｂの代わりに別のストッパーによりトップカバー５２のＹ方向に移動を規制するように構成してもよい。

一方、（−Ｘ）方向側では、ピン５４２ａ〜５４２ｃはそれぞれシャッター部材５３の（−Ｘ）方向側支持部位５３１に設けられた長穴５３１ａ〜５３１ｃに嵌入されている。これらのうち長穴５３１ａ、５３１ｃは若干斜め方向に延設され、長穴５３１ａ、５３１ｃにそれぞれ嵌入されたピン５４２ａ、５４２ｃの先端部には、Ｃ型の留め具（図示省略）が取り付けられている。また、残りの長穴５３１ｂはＹ方向に延設され、当該長穴５３１ｂに嵌入されたピン５４２ｂの先端部にはバネ部材５３３の一方端が係止されている。さらに、このバネ部材５３３の他方端はシャッター部材５３の（−Ｘ）方向側支持部位５３１に固定されている。

図７における（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の順でシャフト部材５４２が（−Ｙ）方向に移動すると、それに伴いシャッター部材５３が（−Ｙ）方向に移動し、トップカバー５２に設けられた開口部５２２の直上に位置して開口部５２２を上方から塞いで閉じる。また、シャッター部材５３とともに吸着パッド８１がヘッド可動領域外からヘッド可動領域４５３に移動して位置決めされる。この状態でヘッドユニット４５が吸着パッド８１の直上位置まで移動し、実装ヘッド４５１を下降させると、実装ヘッド４５１の先端部に装着されたノズル（図９中の符号４５２）が吸着パッド８１の表面に当接してノズル清掃が行われる。

この移動中において、ピン５４２ａ、５４２ｃがそれぞれ長穴５３１ａ、５３１ｃ内を摺動することでシャッター部材５３を上昇させるが、バネ部材５３３の作用により上記トップカバー５２の上昇タイミングよりも若干早く上昇するように構成されている。このようにシャッター部材５３により開口部５２２を閉鎖した直後に（−Ｘ）方向側支持部位５３１の（−Ｙ）方向側端部が前側ストッパー５４１ａに係止されてシャフト部材５４２とともにシャッター部材５３の（−Ｙ）方向への移動が制止される。

逆に、シャフト部材５４２が（＋Ｙ）方向に移動すると、それに伴いシャッター部材５３も（＋Ｙ）方向に移動し、開口部５２２から（＋Ｙ）方向に離間して開口部５２２を開放する。また、シャッター部材５３とともに吸着パッド８１がヘッド可動領域４５３からヘッド可動領域外に移動して位置決めされる。この移動中において、ピン５４２ａ、５４２ｃがそれぞれ長穴５３１ａ、５３１ｃ内を摺動することでシャッター部材５３を下降させるが、バネ部材５３３の作用により上記トップカバー５２の下降タイミングよりも若干遅く下降するように構成されている。このように開口部５２２からシャッター部材５３が退避した直後に（−Ｘ）方向側支持部位５３１の（＋Ｙ）方向側端部が後側ストッパー５４１ｂに係止されてシャフト部材５４２とともにシャッター部材５３の（＋Ｙ）方向への移動が制止される。なお、本実施形態では、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、駆動シリンダ５４４のピストン部の（＋Ｙ）方向側においてストッパー５４１ｃがサイドプレート５１１に固着され、シャフト部材５４２が過剰に（＋Ｙ）方向に移動するのを防止する。

また、こうしたシャッター部材５３による開口部５２２の開閉状態を検出するために、本実施形態では、（−Ｘ）方向側支持部位５３１の下辺部から（−Ｚ）方向に突設した突設部位を検知するセンサ５４５ａ、５４５ｂがそれぞれ設けられている。つまり、図５Ａに示すように開口部５２２が閉じると、センサ５４５ａがシャッター部材５３を検出する一方、開口部５２２が開くと、センサ５４５ｂがシャッター部材５３を検出する一方、図５Ｂに示すように開口部５２２が閉じると、センサ５４５ａがシャッター部材５３を検出する。これらのセンサ５４５ａ、５４５ｂから出力される検出信号は制御ユニットに送られる。

次に、制御ユニットの構成について図３を参照しつつ説明する。制御ユニット６０は、装置本体の内部の適所に設けられ、論理演算を実行する周知のＣＰＵ（Central Processing Unit）、初期設定等を記憶しているＲＯＭ（Read Only Memory）、装置動作中の様々なデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成されている。

制御ユニット６０は、機能的には、演算処理部６１、記憶部６２、モーター制御部６３、画像処理部６４、クランプ制御部６５、シャッター制御部６６、サーバ通信制御部６７、フィーダー通信制御部６８を備えている。

上記モーター制御部６３は、上記Ｘ軸モーター４６３、Ｙ軸モーター４６５、Ｚ軸モーター４６６およびＲ軸モーター４６７の駆動を制御する。画像処理部６４は、部品認識カメラ４３および基板認識カメラ４７から画像データを取り込み、２値化等の画像処理を行う。クランプ制御部６５はクランプ機構１３による一括交換台車２０の装置本体１０への固定および固定解除を切り替える機能を有している。シャッター制御部６６はカバーユニット５０に設けられたセンサ５４５ａ、５４５ｂからの検出信号に基づいて駆動シリンダ５４４を制御してシャッター部材５３による開口部５２２の開閉を切り替える。サーバ通信制御部６７はサーバ（図示省略）との間で情報等の交信を行う。フィーダー通信制御部６８は各テープフィーダー３１に設けられるフィーダー制御部３２との間で情報等の交信を行う。

記憶部６２は、部品実装処理や台車交換処理のプログラムや実装に必要な各種データを記憶する実装プログラム等記憶手段、プリント基板を搬送する搬送系に関する各種データを記憶する搬送系データ記憶手段、および部品実装装置１の設備毎に固有のデータを記憶する設備固有データ記憶手段として機能する。

上記演算処理部６１は記憶部６２に記憶されているプログラムに従って、モーター制御部６３、画像処理部６４、クランプ制御部６５やシャッター制御部６６を制御するようになっている。特に、演算処理部６１は、次に説明するように一括交換台車２０の交換処理（＝台車アンクランプ処理＋台車クランプ処理）と並行して実装部４０による部品実装処理を行う。このように演算処理部６１は台車交換処理部６１１および実装処理部６１２として機能する。なお、図３中の符号７０は表示ユニットであり、制御ユニット６０と接続され、部品実装装置１の動作状態を表示する機能のほか、タッチパネルで構成されてオペレータからの入力を受け付ける入力端末としても機能する。

部品実装装置１では、上記したように基板Ｐの種類を変更する際、その変更に伴って使用するテープフィーダー３１を交換して段取りを切り替えることがある。この段取り替えを容易なものとするために、従来より一括交換台車２０が利用されている。つまり、基板Ｐの種類の変更に伴って、装置本体１０の装置本体１０から一括交換台車２０を抜き去る台車アンクランプ処理を実行した後で変更後の基板Ｐに対応する一括交換台車２０を装置本体１０に挿入してセットする台車クランプ処理を実行する。また、装置本体１０の内部では、部品供給空間１２が実装空間１１から仕切っているため、台車交換処理（＝台車アンクランプ処理＋台車クランプ処理）を行う間において、実装部４０による部品実装、部品実装に関連する実装関連動作（基板の搬送、吸着部品の撮像など）ならびにノズルの清掃処理が実行される。以下、台車交換処理、ならびに当該台車交換処理中に行われるノズル清掃について図面を参照しつつ説明する。

図８Ａおよび図８Ｂは図１に示す部品実装装置で実行される台車交換処理の内容を示すフローチャートである。また、図９は実装処理中に行われる部品保持動作および台車交換処理中に行われるノズル清掃動作を模式的に示す図である。オペレータが表示ユニット７０を操作して台車アンクランプ指令（本発明の「抜去指令」に相当）を制御ユニット６０に与えると、制御ユニット６０は装置各部を以下のように制御して台車アンクランプ処理を実行する。制御ユニット６０は実装部４０でのアクチュエータの動作状況を確認し、モーター４６３、４６５、４６６、４６７等がＯＮ状態にあり、実装部４０による部品実装や実装関連動作を実行可能な状態である場合には、そのままステップＳ１０３に進み、台車アンクランプ動作を開始する。一方、実装部４０が停止状態となっているとき（ステップＳ１０１で「ＮＯ」のとき）には、それらを駆動状態に切り替えた（ステップＳ１０２）後で次のステップＳ１０３に進み、台車アンクランプ動作を実行する。これにより、台車交換動作と並行して、台車アンクランプ動作の対象となっているテープフィーダー３１以外のもの、つまり装置本体１０に対して挿入完了状態の一括交換台車２０に装着されているテープフィーダー３１から供給される部品を基板Ｐに実装可能となる。また、以下に詳述するように交換後の部品実装処理のためのノズル準備動作の一つとしてノズル清掃動作を台車交換処理と並行して行う。

ステップＳ１０３では、台車クランプスイッチ（図示省略）をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替える旨のメッセージを表示ユニット７０に表示し、オペレータによりＯＦＦ状態に切替えられるのを待つ。そして、台車クランプスイッチがＯＦＦ状態に切り替えられると、制御ユニット６０は駆動シリンダ５４４のピストン部を収縮させてシャッター部材５３を開口部５２２に向けて移動させ、開口部５２２を閉鎖する（ステップＳ１０４）。なお、シャッター部材５３が開口部５２２に移動した際に、この前進移動に連動してトップカバー５２およびシャッター部材５３はテープフィーダー３１に近接した近接位置（図７中の（ａ）欄に示す位置）から上方に離間した離間位置（図７中の（ｄ）欄に示す位置）に上昇して一括交換台車２０から離れる。したがって、装置本体１０から一括交換台車２０を抜き去る際に、一括交換台車２０が多少上下振動したとして一括交換台車２０に装着されたテープフィーダー３１がトップカバー５２と干渉するのを効果的に防止することができる。なお、この点については、後で説明する一括交換台車２０の挿入時も同様である。

また、シャッター部材５３の前進移動によって吸着パッド８１は図９に示すようにヘッド可動領域外からヘッド可動領域４５３に移動し、開口部５２２の直上位置に位置する。これによって、ノズル清掃の準備が完了する。なお、この状態はシャッター部材５３が開口部５２２から（＋Ｙ）方向に移動して開口部５２２を開放するまで継続される。

シャッター部材５３が開口部５２２の上方に位置すると、開口部５２２の閉鎖をセンサ５４５ａが検出して制御ユニット６０に出力するが、ステップＳ１０４の実行から一定時間が経過するまでの間に上記検出信号が出力されないとき（ステップＳ１０５で「ＮＯ」のとき）、制御ユニット６０はシャッター不良が発生したと判断し、エラー停止するとともに、その旨を表示ユニット７０に表示する（ステップＳ１０６）。一方、センサ５４５ａから検出信号が一定時間内に出力されてシャッター部材５３が開口部５２２を塞いで閉じられたことが確認される（ステップＳ１０５で「ＹＥＳ」のとき）と、制御ユニット６０はクランプ機構１３（図３）による一括交換台車２０のクランプを解除させる（ステップＳ１０７）。

ここで、クランプ解除を確認することができなかったとき（ステップＳ１０８で「ＮＯ」のとき）、制御ユニット６０はクランプ解除不良が発生したと判断し、エラー停止するとともに、その旨を表示ユニット７０に表示する（ステップＳ１０９）。一方、クランプ解除を確認する（ステップＳ１０８で「ＹＥＳ」）と、制御ユニット６０は、一括交換台車２０の抜去が可能となった旨のメッセージを表示ユニット７０に表示し、オペレータによる一括交換台車２０を促す（ステップＳ１１０）。そして、これを受けてオペレータが一括交換台車２０を装置本体１０から抜き去る。

また、こうして一括交換台車２０の交換作業が開始されると、制御ユニット６０はノズル清掃要求の有無を判定する（ステップＳ１１１）。ここで、台車交換処理後の部品実装を円滑に行うためには、ノズル４５２の先端部からゴミや半田カスなどを除去しておくことが望ましい。したがって、台車交換に伴うノズル清掃が要求されていない場合には、その旨を表示ユニット７０に表示する（ステップＳ１１２）。一方、ノズル清掃要求を確認すると、制御ユニット６０は次のステップＳ１１３に進んでノズル清掃を開始する。より具体的には、制御ユニット６０はモーター制御部６３を制御することでヘッドユニット４５を吸着パッド８１の直上位置に移動させる（図９中の（ｂ）欄中の点線参照）。それに続いて、制御ユニット６０はモーター制御部６３を制御し、ノズル４５２が装着された実装ヘッド４５１を降下させて当該ノズル４５２の先端部を吸着パッド８１に押し付けて一定時間が経過した後で、実装ヘッド４５１を引き上げる。これによって、ノズル４５２の先端部に付着していたゴミや半田カスなどを吸着パッド８１に転移させ、ノズル４５２から除去する、すなわちノズル清掃動作を実行する。

このノズル清掃動作は一括交換台車２０のクランプ処理中も継続して行われる。この台車クランプ処理は図８Ｂに示すようにして実行される。すなわち、オペレータが表示ユニット７０を操作して台車クランプ指令を制御ユニット６０に与えると、制御ユニット６０の演算処理部６１は装置各部を以下のように制御する。ステップＳ１１４では、制御ユニット６０は、一括交換台車２０の挿入を促すメッセージを表示ユニット７０に表示し、これを受けてオペレータによる一括交換台車２０の装置本体１０への挿入が行われる。また、一括交換台車２０が挿入されて挿入完了状態となったことを確認すると、制御ユニット６０は、一定時間の間に前進端センサ（図示省略）により一括交換台車２０が検出されたか否かを確認する（ステップＳ１１５）。ここで、一定時間内に一括交換台車２０を検出することができなかった場合には、制御ユニット６０は挿入不良が発生したと判断し、エラー停止するとともに、その旨を表示ユニット７０に表示する（ステップＳ１１６）。一方、一括交換台車２０が装置本体１０の所定位置に挿入されたことを確認する（ステップＳ１１６で「ＹＥＳ」）と、制御ユニット６０は、台車クランプスイッチ（図示省略）をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切替える旨のメッセージを表示ユニット７０に表示し、オペレータによりＯＮ状態に切替えられるのを待つ（ステップＳ１１７）。そして、台車クランプスイッチがＯＮ状態に切り替えられると、制御ユニット６０はクランプ機構１３（図３）により一括交換台車２０を装置本体１０にクランプする（ステップＳ１１８）。

このようにクランプ処理を実行している間、上記したノズル清掃動作を実行しているが、上記ステップＳ１１８が実行された時点で所望のノズル４５２についてノズル清掃が完了しているか否かを制御ユニット６０が判定する（ステップＳ１１９）。そして、ノズル清掃が完了していないとき（ステップＳ１１９で「ＮＯ」のとき）、台車クランプ処理を一時的に待機する（ステップＳ１２０）。この待機処理はステップＳ１１９で「ＹＥＳ」と判定されるまで繰り返される。そして、ノズル清掃の完了を確認されると、制御ユニット６０はさらに台車クランプを確認する（ステップＳ１２１）。

ここで、台車クランプを確認することができなかったとき（ステップＳ１２１で「ＮＯ」のとき）、制御ユニット６０はクランプ不良が発生したと判断し、エラー停止するとともに、その旨を表示ユニット７０に表示する（ステップＳ１２２）。一方、台車クランプを確認する（ステップＳ１２１で「ＹＥＳ」）と、制御ユニット６０は挿入された一括交換台車２０に付された台車ＩＤを取得する（ステップＳ１２３）。この「台車ＩＤ」は一括交換台車２０毎に付された固有の識別情報であり、制御ユニット６０は、一括交換台車２０から台車ＩＤを読取ることでオペレータにより挿入された一括交換台車２０が所望のものであるか否かを確認する（ステップＳ１２４）。そして、所望のものではないとき（ステップＳ１２４で「ＮＯ」）、制御ユニット６０は異なる台車の挿入が発生したと判断し、エラー停止するとともに、その旨を表示ユニット７０に表示する（ステップＳ１２５）。

一方、所望の一括交換台車２０が挿入されたことを確認すると、制御ユニット６０は駆動シリンダ５４４のピストン部を伸長させてシャッター部材５３を開口部５２２から（＋Ｙ）方向に退避させて開口部５２２を開く（ステップＳ１２６）。また、シャッター部材５３の退避によって吸着パッド８１をヘッド可動領域４５３からヘッド可動領域外に移動させる。これによって、図９中の（ａ）欄に示すように、当該開口部５２２を介してヘッドユニット４５が上記一括交換台車２０に装着されたテープフィーダー３１にアクセス可能となる。そして、当該テープフィーダー３１から供給される部品がヘッドユニット４５の実装ヘッド４５１によって基板Ｐに実装される。なお、シャッター部材５３が開口部５２２から退避した際に、この退避移動に連動してトップカバー５２が離間位置（図７中の（ｄ）欄に示す位置）から近接位置（図７中の（ａ）欄に示す位置）に下降してテープフィーダー３１に近接して開口部５２２と部品との距離が短くなる。このため、開口部５２２を介した実装ヘッド４５１の先端部（ノズル）による部品吸着および吸着した部品の取出時における実装ヘッド４５１の昇降距離が縮まり、部品実装に要する時間を短縮することができる。さらに、吸着パッド８１がヘッドユニット４５の移動経路上に位置すると、これがタクトタイムを悪化させる要因になるが、本実施形態では吸着パッド８１をヘッド可動領域の外側に位置決めしているため、ヘッドユニット４５を最短コースで移動させることができ、タクトタイムを良好に保つことができる。

以上のように、上記した第１実施形態では、装置本体１０内をカバーユニット５０によって実装空間１１および部品供給空間１２に仕切り、一括交換台車２０の交換処理（＝アンクランプ処理およびクランプ処理）を行っている間にも、実装空間１１で基板Ｐへの部品の実装動作を実行している。また、台車交換処理と並行して、ノズル準備動作としてノズル清掃動作を行うことが可能となっており、部品実装装置１の稼働率を向上させることができる。また、上記実施形態では、ノズル清掃動作を実行するための吸着パッド８１がカバーユニット５０のシャッター部材５３に設けられて本発明の「ノズル準備ユニット」として機能している。このため、吸着パッド８１を実装空間に設けた従来装置に比べて、吸着パッド８１の占有率を低減させることができる。

また、シャッター部材５３により開口部５２２を開閉制御することで、例えば交換作業中に誤ってヘッドユニット４５が部品供給空間１２に移動してきて一括交換台車２０と干渉するのを効果的に防止することができる。このようにカバーユニット５０は、上記干渉防止機能とノズル準備ユニットの支持機能とを兼ね備えており、装置本体１０内での吸着パッド８１の占有率を効果的に低減することができる。

また、吸着パッド８１がシャッター部材５３に設けられてシャッター部材５３の進退移動とともに移動する。より具体的には、台車２０の装置本体１０への挿入が完了した挿入完了状態では、実装空間１１から離れるようにシャッター部材５３を移動させて開口部５２２を開き、装置本体１０への台車２０の挿入が完了していない挿入未完状態で実装空間１１に近づくようにシャッター部材５３を移動させて開口部５２２を閉じるように構成している。このため、吸着パッド８１は、挿入完了状態（つまり部品の実装を行う状態）では実装空間１１から離れ、逆に挿入未完状態（台車交換を行っている状態）では実装空間１１に近づいて台車交換中でのノズル清掃動作を効率的に行うことが可能となっている。したがって、高い稼働率で部品実装を行うことができる。

また、上記第１実施形態では、カバーユニット５０の一部にのみ開口部５２２を設け、当該開口部５２２を介してヘッドユニット４５の実装ヘッド４５１がテープフィーダー３１にアクセスするように構成している。特に、本実施形態では、図２や図５Ｂに示すように、開口部５２２はＸ方向に配列されたテープフィーダー３１の先端部（部品供給位置）を上方より臨むように配置方向Ｘに延設されており、開口部５２２を部品取出用に特化させている。したがって、実装空間１１から部品供給空間１２へのアクセス、ならびに部品供給空間１２から実装空間１１へのアクセスが限られた領域に制限され、不都合な干渉が発生するのを効果的に抑制することができる。

また、上記第１実施形態では、開口部５２２に対してシャッター部材５３が進退移動して開口部５２２を開閉制御しており、一括交換台車２０の交換時にはシャッター部材５３により開口部５２２が閉じられ、実装空間１１と部品供給空間１２との間での相互アクセスが制限されている。したがって、例えば交換作業中に誤って実装ヘッド４５１が部品供給空間１２に移動してきて一括交換台車２０と干渉するのを効果的に防止することができる。

また、上記第１実施形態では、シャッター部材５３を進退移動させるために、両サイドプレート５１１の各々にカバー駆動機構５４を設け、制御ユニット６０によって両カバー駆動機構５４を同期して作動させている。このため、シャッター部材５３による開口部５２２の開閉を安定的、かつ確実に行うことができる。

また、上記第１実施形態では、開口部５２２が設けられたトップカバー５２をシャッター部材５３の進退移動に連動させて昇降させるように構成している。すなわち、一括交換台車２０の挿入を完了した挿入完了状態ではトップカバー５２がテープフィーダー３１に近接して実装ヘッド４５１の昇降距離を縮めて部品実装に要するタクトタイムの短縮を図っている。また、一括交換台車２０の交換時には、トップカバー５２が上方に移動して上下方向Ｚにおけるテープフィーダー３１との距離を広げている。このため、一括交換台車２０を安定して交換することができる。

上記した第１実施形態では、テープフィーダー３１が本発明の「部品供給ユニット」の一例に相当している。また、トップカバー５２が本発明の「カバー部材」の一例に相当している。また、カバー駆動機構５４が本発明の「シャッター駆動部」の一例に相当している。また、一括交換台車２０の交換処理（＝台車アンクランプ処理＋台車クランプ処理）が本発明の「台車交換工程」の一例に相当し、上記台車交換処理中に実行されるステップＳ１１３が本発明の「ノズル準備工程」の一例に相当している。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記実施形態では、ノズル準備ユニットとして吸着パッド８１を設け、ノズル準備動作として吸着パッド８１によるノズル清掃を行っているが、ノズル準備ユニットおよびノズル準備動作についてはこれに限定されるものではなく、ノズル４５２による部品の実装を行うための準備動作が「ノズル準備動作」に含まれ、当該ノズル準備動作を実行するユニットが本発明の「ノズル準備ユニット」に含まれる。例えば段取り替えに伴いノズル交換が必要となる場合がある。そこで、例えば図１０に示すように交換用のノズル４５２を載置してヘッドユニット４５のノズル４５２と交換するためのノズル交換器８２をノズル準備ユニットとしてシャッター部材５３に設けてもよく、第１実施形態と同様に、台車交換中にノズル交換動作をノズル準備動作として実行してもよい（第２実施形態）。なお、ノズル交換器８２は部品実装技術において既に多用されており、周知であるため、それらの構成および動作についての説明は省略する。

また、例えば特開２０１０−１３５５３４号公報に記載されているように、ヘッドユニット４５と基板Ｐとを相対移動させるための駆動機構部分の経年劣化等に起因して経時的に駆動誤差を補償するためにノズルによる部品の搭載誤差を導出する動作（以下「誤差導出動作」という）をノズル準備動作として行うことがある。そこで、誤差導出動作を行うために、例えばノズルが吸着して部品認識カメラで撮像して駆動部の駆動誤差等を検出する検出冶具等を載置する模擬実装用テーブル８３をノズル準備ユニットとしてシャッター部材５３に設けてもよく、第１実施形態と同様に、台車交換中に上記誤差導出動作をノズル準備動作として実行してもよい（第３実施形態）。

また、上記実施形態では、シャッター部材５３に対し、ノズル清掃部として機能する吸着パッド８１、ノズル交換器８２または模擬実装用テーブル８３を設けているが、これらを組み合わせて設けてもよい。また、吸着パッド８１、ノズル交換器８２または模擬実装用テーブル８３の設置位置はシャッター部材５３に限定されるものではなく、それらの全部あるいは一部をトップカバー５２に設けてもよい。もちろん、それらの一部をシャッター部材５３に設けるとともに残りをトップカバー５２に設けてもよい。さらにはトップカバー５２の中でも開口部５２２のーＹ方向側に設けてもよいし、＋Ｙ方向側に設けてもよい。ただし、＋Ｙ方向側の場合はシャッター部材５３の退避位置よりさらに＋Ｙ側に設ける必要があると共にヘッド稼働領域を吸着パッド８１、ノズル交換器８２または模擬実装用テーブル８３の設置位置まで＋Ｙ側に延ばす必要がある。また、吸着パッド８１、ノズル交換器８２または模擬実装用テーブル８３の設置位置は水平面であることが好ましい。
また、これらの設置位置はカバーユニット５２上ではあるが、装置本体１０に設置された一括交換台車２０の直上（鉛直方向の上）の位置でもあり、また一括交換台車２０が装置本体１０に設置されそこに運転可能な位置に設置されたテープフィーダー３１の直上の位置でもある。尚、テープフィーダー３１の上の位置であれば台車が装置本体から交換可能でなく固定されている場合でもよく、フィーダーより−Ｙ側を占有しなくて済む。

また、上記実施形態では、カバー駆動機構５４を各サイドプレート５１１に設け、両者を同期してシャッター部材５３およびトップカバー５２を駆動しているが、一方のサイドプレート５１１のみにカバー駆動機構５４を設けてもよく、この場合、他方のサイドプレート５１１にはＹ方向のガイド機構を設けるのが望ましい。

また、上記第１実施形態では、台車交換中にノズル清掃を本発明にかかる「ノズル準備動作」の一例として行っているが、吸着パッド（ノズル準備ユニット）８１をカバーユニット５０（但し、ヘッド可動範囲４５３内に限る）に設け、実装動作中にノズル清掃動作を適宜実行するように構成してもよい。この点については、その他のノズル準備動作についても同様である。

さらに、上記実施形態では、２本の搬送レーン４１を有する、いわゆるデュアレーン方式の部品実装装置１に本発明を適用しているが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、搬送方式、ヘッドユニットの個数、実装ヘッドの本数や配置などについても任意であり、一括交換台車２０を用いる部品実装装置全般に適用可能である。

この発明は、台車に装着された部品供給ユニットから供給される部品を基板に実装する部品実装技術全般に適用することができる。

１…部品実装装置
１０…装置本体
１１…実装空間
１２…部品供給空間
２０…一括交換台車
３０…部品供給部
３１…テープフィーダー（部品供給ユニット）
４５…ヘッドユニット
５０…カバーユニット
５１…カバー本体
５２…トップカバー（カバー部材）
５３…シャッター部材
５４…カバー駆動機構（シャッター駆動部）
８１…吸着パッド（ノズル準備ユニット）
８２…ノズル交換器（ノズル準備ユニット）
８３…模擬実装用テーブル（ノズル準備ユニット）
４５２…ノズル
４５３…ヘッド可動領域
Ｐ…基板
Ｘ…配置方向
Ｙ…幅方向

Claims (8)

1. 台車に装着された部品供給ユニットから供給される部品を基板に実装する部品実装装置であって、
   前記台車を挿抜自在に構成され、前記台車の挿入によって前記部品供給ユニットが配置されて部品の供給が可能となる部品供給空間と前記基板への部品の実装を行う実装空間とを有する装置本体と、
   前記部品供給ユニットから供給される前記部品を保持可能なノズルを有し、前記ノズルで前記部品を保持しながら前記基板に搬送して実装するヘッドユニットと、
   前記装置本体内で前記実装空間を前記部品供給空間から分離することで、前記装置本体に対する前記台車の挿抜による台車交換中に前記ヘッドユニットを動作可能とするカバーユニットと、
   前記ノズルによる部品の実装を行うためのノズル準備動作を行うノズル準備ユニットと、を備え、
   前記ノズル準備ユニットは前記カバーユニットに設けられることを特徴とする部品実装装置。
2. 請求項１に記載の部品実装装置であって、
   前記ヘッドユニットが前記台車交換中に前記ノズル準備ユニットに移動して前記ノズル準備動作が実行される部品実装装置。
3. 請求項１または２に記載の部品実装装置であって、
   前記カバーユニットは、前記部品供給空間と前記実装空間とを連通する開口部を有するカバー部材と、前記開口部に対して進退自在なシャッター部材と、前記シャッター部材を前記開口部に対して進退移動させて前記開口部を開閉するシャッター駆動部とを有し、
   前記ノズル準備ユニットは前記カバー部材の前記開口部を除く表面または前記シャッター部材に設けられる部品実装装置。
4. 請求項３に記載の部品実装装置であって、
   前記ノズル準備ユニットは前記シャッター部材に設けられて前記シャッター部材の進退移動とともに移動する部品実装装置。
5. 請求項４に記載の部品実装装置であって、
   前記シャッター駆動部は、前記台車の前記装置本体への挿入が完了した挿入完了状態で前記実装空間から離れるように前記シャッター部材を移動させて前記開口部を開き、前記装置本体への前記台車の挿入が完了していない挿入未完状態で前記実装空間に近づくように前記シャッター部材を移動させて前記開口部を閉じる部品実装装置。
6. 請求項５に記載の部品実装装置であって、
   前記ヘッドユニットは所定のヘッド可動領域内で移動可能となっており、
   前記シャッター駆動部は、前記シャッター部材の移動によって、前記挿入完了状態で前記ノズル準備ユニットを前記ヘッド可動領域の外側に移動させる一方、前記挿入未完状態で前記ノズル準備ユニットを前記ヘッド可動領域内に移動させる部品実装装置。
7. 部品供給ユニットが装着された台車を装置本体に挿入することで前記装置本体内の部品供給空間に前記部品供給ユニットを配置し、前記部品供給ユニットから供給される部品をヘッドユニットのノズルで保持しながら前記装置本体の実装空間内を搬送して基板に実装する部品実装方法であって、
   カバーユニットによって前記実装空間および前記部品供給空間を仕切りながら前記装置本体に対する前記台車の挿抜により台車交換を行う台車交換工程と、
   前記カバーユニットに設けられて前記ノズルによる部品の実装を行うためのノズル準備動作を行うノズル準備ユニットに前記ヘッドユニットを移動させ、前記ノズル準備動作を実行するノズル準備工程と、
   を備えることを特徴とする部品実装方法。
8. 請求項７に記載の部品実装装置であって、
   前記ノズル準備工程は台車交換中に実行される部品実装方法。

Images