JP2022111160A - 作業ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】作業ヘッドにより好適に部品を保持することを課題とする。【解決手段】ヘッド本体と、ヘッド本体により接近・離間可能に保持された複数の可動体と、複数の可動体の間に開口するように、ヘッド本体に形成されたエア通路とを備え、複数の可動体のそれぞれには固定機構を介して爪が装着可能であり、複数の可動体の接近により複数種類の部品保持具の各々を把持することで、保持した部品保持具がエア通路に連通可能な作業ヘッド。【選択図】図２０

Description

本発明は、部品を保持する作業ヘッドに関する。

作業機には、作業ヘッドにより部品を保持し、保持した部品の装着作業を実行する作業機がある。下記特許文献には、そのような作業ヘッド及び、作業機が開示されている。

特開平４－０８３３９９号公報

上記構成の作業ヘッド及び、作業機では、好適に部品を保持することが望まれている。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、作業ヘッドにより好適に部品を保持することを課題とする。

上記課題を解決するために、本明細書は、ヘッド本体と、前記ヘッド本体により接近・離間可能に保持された複数の可動体と、前記複数の可動体の間に開口するように、前記ヘッド本体に形成されたエア通路とを備え、前記複数の可動体のそれぞれには固定機構を介して爪が装着可能であり、前記複数の可動体の接近により複数種類の部品保持具の各々を把持することで、保持した部品保持具が前記エア通路に連通可能な作業ヘッドを開示する。

本開示によれば、複数種類の部品保持具の各々が複数の可動体により把持されることで、作業ヘッドに取り付けられる。これにより、作業ヘッドが部品を好適に保持することができる。

部品実装機を示す斜視図である。 部品実装機の部品装着装置を示す斜視図である。 作業ヘッドを示す斜視図である。 作業ヘッドを示す斜視図である。 作業ヘッドの拡大断面図である。 把持ブロックの透過図である。 図６のＡＡ線における断面図である。 図６のＡＡ線における断面図である。 図６のＢＢ線における断面図である。 図６のＢＢ線における断面図である。 把持爪を示す斜視図である。 載置台を示す斜視図である。 把持爪が装着された状態の作業ヘッドを示す斜視図である。 把持爪とプッシャとを示す斜視図である。 把持爪とプッシャとが装着された状態の作業ヘッドを示す斜視図である。 アキシャル部品を示す図である。 部品保持具を示す斜視図である。 部品保持具を示す斜視図である。 部品保持具が作業ヘッドに装着される際の図である。 部品保持具が装着された状態の作業ヘッドを示す斜視図である。 吸着ノズルを示す斜視図である。 吸着ノズルが装着された状態の作業ヘッドを示す斜視図である。 制御装置を示すブロック図である。

以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。

図１に、部品実装機１０を示す。部品実装機１０は、回路基材１２に対する部品の実装作業を実行するための装置である。部品実装機１０は、装置本体２０、基材搬送保持装置２２、部品供給装置２４、ばら部品供給装置２６、部品装着装置２８、制御装置（図２３参照）３０を備えている。なお、回路基材１２として、回路基板、三次元構造の基材等が挙げられ、回路基板として、プリント配線板、プリント回路板等が挙げられる。

装置本体２０は、フレーム４０と、そのフレーム４０に上架されたビーム４２とによって構成されている。基材搬送保持装置２２は、フレーム４０の前後方向の中央に配設されており、搬送装置５０とクランプ装置５２とを有している。搬送装置５０は、回路基材１２を搬送する装置であり、クランプ装置５２は、回路基材１２を保持する装置である。これにより、基材搬送保持装置２２は、回路基材１２を搬送するとともに、所定の位置において、回路基材１２を固定的に保持する。なお、以下の説明において、回路基材１２の搬送方向をＸ方向と称し、その方向に直角な水平の方向をＹ方向と称し、鉛直方向をＺ方向と称する。

部品供給装置２４は、フレーム４０の前後方向での一方側の端部に配設されている。部品供給装置２４は、トレイ型部品供給装置６０とフィーダ型部品供給装置（図２３参照）６２とを有している。トレイ型部品供給装置６０は、トレイ上に載置された状態の部品を供給する装置である。フィーダ型部品供給装置６２は、テープフィーダ、スティックフィーダ（図示省略）によって部品を供給する装置である。

ばら部品供給装置２６は、フレーム４０の前後方向での他方側の端部に配設されている。ばら部品供給装置３２は、ばらばらに散在された状態の複数の部品を整列させて、整列させた状態で部品を供給する装置である。つまり、任意の姿勢の複数の部品を、所定の姿勢に整列させて、所定の姿勢の部品を供給する装置である。

なお、部品供給装置２４および、ばら部品供給装置２６によって供給される部品として、電子回路部品，太陽電池の構成部品，パワーモジュールの構成部品等が挙げられる。また、電子回路部品には、リードを有する部品，リードを有さない部品等が有る。

部品装着装置２８は、ビーム４２に配設されており、２台の作業ヘッド７０，７２と作業ヘッド移動装置７６とを有している。作業ヘッド移動装置７６は、Ｘ方向移動装置７８とＹ方向移動装置８０とＺ方向移動装置８２とによって構成されている。Ｘ方向移動装置７８及びＹ方向移動装置８０は、それぞれ、電磁モータ（図２３参照）８４，８６を有しており、各電磁モータ８４，８６の作動により、２台の作業ヘッド７０，７２が、一体的にフレーム４０上の任意の位置に移動する。また、Ｚ方向移動装置８２は、電磁モータ（図２３参照）８８，９０を有しており、各電磁モータ８８，９０の作動により、スライダ９２，９４が個別に上下方向に移動する。そして、そのスライダ９２，９４に作業ヘッド７０，７２が着脱可能に装着されている。これにより、作業ヘッド７０，７２は、Ｚ方向移動装置８２によって、個別に上下方向に移動する。

また、作業ヘッド７０，７２は、回路基材１２に部品を装着するものである。各作業ヘッド７０，７２は、図３及び図４に示すように、ヘッド本体１００と、装着部１０２と、駆動機構１０４とにより構成されている。装着部１０２は、後に詳しく説明する保持具，把持爪などが装着される部位であり、装着部１０２に装着された保持具，把持爪などが、駆動機構１０４の駆動により、部品を保持する。

詳しくは、駆動機構１０４は、図５に示すように、第１シャフト１１０と、第２シャフト１１２と、ベルト１１４と、１対のナット１１６，１１８と、１対のスライダ１２０，１２２とを有している。第１シャフト１１０は、水平方向に延びる姿勢で、軸心周りに回転可能にヘッド本体１００により保持されており、電磁モータ（図２３参照）１２６の駆動により制御可能に回転する。また、第２シャフト１１２は、第１シャフト１１０の下方において、第１シャフト１１０と平行となる姿勢で、軸心周りに回転可能にヘッド本体１００により保持されている。そして、第１シャフト１１０の端部と第２シャフト１１２の端部とに、ベルト１１４が巻き掛けられている。これにより、第１シャフト１１０の回転に伴って、第２シャフト１１２も回転する。

その第２シャフト１１２には、１対のナット１１６，１１８がボールねじ機構（図示省略）を介して、離間した状態で外嵌されており、それら１対のナット１１６，１１８は、ヘッド本体１００によって、第２シャフト１１２の軸線方向に沿ってスライド可能に保持されている。これにより、１対のナット１１６，１１８は、第２シャフト１１２の回転に伴って、互いに接近、若しくは離間する。また、１対のスライダ１２０，１２２は、ヘッド本体１００の下面側において、第２シャフト１１２の軸線方向に沿ってスライド可能に保持されており、１対のナット１１６，１１８に固定されている。このような構造により、駆動機構１０４では、第１シャフト１１０が電磁モータ１２６の駆動により回転することで、１対のスライダ１２０，１２２が、互いに接近、若しくは離間する。

なお、第１シャフト１１０には、フランジ部１２７が形成されており、そのフランジ部１２７と対向するようにブレーキパッド１２８が配設されている。ブレーキパッド１２８は、圧縮コイルスプリング（図示省略）によりフランジ部１２７に接近する方向に付勢されているが、電磁モータ１２６への通電時において、電磁モータ１２６の駆動力により、圧縮コイルスプリングの弾性力に抗して、フランジ部１２７から離間している。これにより、電磁モータ１２６への通電時において、第１シャフト１１０の回転、つまり、１対のスライダ１２０，１２２の接近・離間が担保される。ただし、停電時等において、電磁モータ１２６への通電が遮断された場合に、ブレーキパッド１２８は、圧縮コイルスプリングの弾性力により、フランジ部１２７に向けて押さえ付けられる。これにより、停電時などにおいて、１対のスライダ１２０，１２２の接近・離間が禁止される。

また、装着部１０２は、１対の把持ブロック１３０，１３２と連結ブロック１３４とにより構成されている。１対の把持ブロック１３０，１３２は、概して直方体形状をなし、互いの側面を対向させた状態で、１対のスライダ１２０の下面側に配設されている。把持ブロック１３０，１３２は、スライダ１２０，１２２により上下方向にスライド可能に保持されており、圧縮コイルスプリング１３６，１３８により下方に向けて付勢されている。また、１対の把持ブロック１３０，１３２の互いに対向する側面には、その側面の幅方向に延びるように、把持溝１４０，１４２が形成されている。

それら１対の把持ブロック１３０，１３２の間には、連結ブロック１３４が配設されている。連結ブロック１３４は、把持ブロック１３０，１３２と略同形状とされており、連結管１４６を介して、ヘッド本体１００により上下方向にスライド可能に保持されている。詳しくは、連結ブロック１３４の上面に、連結管１４６が立設された状態で固定されており、ヘッド本体１００の下面に開口する挿入穴１４８に、その連結管１４６が挿入されている。なお、挿入穴１４８は、ヘッド本体１００の下面側において、１対の把持ブロック１３０，１３２の間に向かって開口しており、その挿入穴１４８に連結管１４６が挿入されることで、連結ブロック１３４が、１対の把持ブロック１３０，１３２の間に延び出している。

また、連結管１４６は、挿入穴１４８の内部において、圧縮コイルスプリング１５０により下方に向けて付勢されている。なお、圧縮コイルスプリング１５０により最も下方に付勢された連結ブロック１３４の下面の高さは、圧縮コイルスプリング１３６，１３８により最も下方に付勢された把持ブロック１３０，１３２の下面の高さと同じとされている。つまり、把持ブロック１３０，１３２、連結ブロック１３４が上方に向かって付勢されない場合において、把持ブロック１３０，１３２、連結ブロック１３４の下面は同じ高さとされている。

また、連結ブロック１３４には、下面に開口する嵌合穴１６０が形成されている。嵌合穴１６０は、下方に向かうほど内径が大きくされており、嵌合穴１６０を区画する内壁面はテーパ面とされている。そして、嵌合穴１６０は上端部において、連結管１４６の内部に連通しており、嵌合穴１６０と連結管１４６との内部に、エア供給管１６２が挿入されている。エア供給管１６２は、嵌合穴１６０と連結管１４６との内部において、上下方向にスライド可能に保持されており、圧縮コイルスプリング１６６により下方に向けて付勢されている。なお、エア供給管１６２は、正負圧供給装置（図２３参照）１６８に接続されている。また、圧縮コイルスプリング１６６により最も下方に付勢されたエア供給管１６２の下面の高さは、圧縮コイルスプリング１５０により最も下方に付勢された連結ブロック１３４の下面の高さより高くされている。つまり、連結ブロック１３４、エア供給管１６２が上方に向かって付勢されない場合において、エア供給管１６２の下面は、連結ブロック１３４の嵌合穴１６０の内部に位置している。

また、把持ブロック１３０，１３２にも、連結ブロック１３４に形成された嵌合穴１６０と略同形状の嵌合穴１７０，１７２が形成されている。そして、その嵌合穴１７０，１７２の内部に露出するように、固定機構１７４，１７６が把持ブロック１３０，１３２に内蔵されている。固定機構１７４，１７６は、図６に示すように、概して棒状の係合体１７８と、概して樽形状のストッパ１８０とにより構成されている。ストッパ１８０は、把持ブロック１３０の内部において、嵌合穴１７０，１７２の側方で、上下方向にスライド可能に保持されており、ストッパ１８０には、内部を左右方向に貫通する貫通穴１８２が形成されている。また、ストッパ１８０は、圧縮コイルスプリング１８４により下方に向けて付勢されている。なお、ストッパ１８０は、把持ブロック１３０，１３２に形成されたスライド穴１８５の内部において上下方向にスライド可能に保持されており、そのスライド穴１８５は、把持ブロック１３０，１３２の下面に開口している。

一方、係合体１７８は、把持ブロック１３０の内部において、左右方向にスライド可能に保持されており、ストッパ１８０の貫通穴１８２を挿通している。なお、把持ブロック１３０，１３２の内部において左右方向にスライド可能に保持されている係合体１７８の一端部は、把持ブロック１３０の側面から延び出している。また、係合体１７８の他端部と中央部との間の側面が、嵌合穴１７０の内壁面から僅かに露出している。そして、係合体１７８の軸方向の中央付近には、縮径部１８６が形成されており、その縮径部１８６において、径方向の寸法が小さくされている。

なお、係合体１７８は、圧縮コイルスプリング１８８により、把持ブロック１３０の側面から延び出す方向に付勢されている。そして、係合体１７８が圧縮コイルスプリング１８８の弾性力により付勢されている状態において、縮径部１８６は、図６のＡＡ線における断面図である図７に示すように、嵌合穴１７０，１７２の内壁面に露出しておらず、係合体１７８の縮径部１８６以外の部分、つまり、径方向の寸法の大きい部分が嵌合穴１７０，１７２の内壁面に露出している。ただし、係合体１７８が、圧縮コイルスプリング１８８による弾性力に抗して把持ブロック１３０，１３２の内部に向かってスライドすることで、図８に示すように、縮径部１８６が嵌合穴１７０，１７２の内壁面に露出する。なお、縮径部１８６が嵌合穴１７０，１７２の内壁面に露出している状態において、縮径部１８６は、嵌合穴１７０，１７２の内壁面から内部に向かって突出しておらず、縮径部１８６において、嵌合穴１７０，１７２の内壁面から凹んだ状態となる。一方、係合体１７８の縮径部１８６以外の部分が嵌合穴１７０，１７２の内壁面に露出している状態において、その部分は、嵌合穴１７０，１７２の内壁面から内部に向かって突出し、その部分において、嵌合穴１７０，１７２内壁面から突出した状態となる。

また、図６に示すように、ストッパ１８０の貫通穴１８２には、その貫通穴１８２を挿通する係合体１７８と直行する方向に延び出す突出部１９０が配設されている。そして、係合体１７８には、その貫通穴１８２を挿通している部分の外周面に、突出部１９０と対向するように、切欠き部１９２が形成されている。このため、ストッパ１８０が、圧縮コイルスプリング１８４の弾性力によって下方に付勢されることで、図６のＢＢ線における断面図である図９に示すように、突出部１９０が、係合体１７８の切欠き部１９２に係合する。一方、ストッパ１８０が、圧縮コイルスプリング１８４の弾性力に抗して上方にスライドすることで、圧縮コイルスプリング１８８の弾性力によって付勢された係合体１７８が把持ブロック１３０の側面から延び出す方向にスライドし、図１０に示すように、係合体１７８の切欠き部１９２への突出部１９０の係合が解除される。なお、突出部１９０が切欠き部１９２に係合した状態、つまり、ストッパ１８０が圧縮コイルスプリング１８４の弾性力により下降している状態において、係合体１７８は、圧縮コイルスプリング１８８の弾性力に抗して把持ブロック１３０の内部に向かってスライドし、縮径部１８６が嵌合穴１７０の内壁面に露出する。一方、切欠き部１９２への突出部１９０の係合が解除された状態、つまり、ストッパ１８０が圧縮コイルスプリング１８４の弾性力に抗して上昇している状態において、係合体１７８は、圧縮コイルスプリング１８８の弾性力により把持ブロック１３０から延び出す方向にスライドし、縮径部１８６以外の部分が嵌合穴１７０の内壁面に露出する。

このような構造の固定機構１７４，１７６が配設された把持ブロック１３０，１３２には、図１１に示す把持爪２００，２０２が装着される。詳しくは、把持爪２００，２０２は、フランジ部２０４と、フランジ部２０４から下方に向かって延び出す爪部２０６と、フランジ部２０４から上方に向かって延び出す連結部２０８とにより構成されている。爪部２０６の先端部、つまり、下端部は、概してＬ字型とされており、下方に向かって延び出す把持部２１０と、把持部２１０の上端から把持部２１０と直行する方向に延び出す押部２１２とにより構成されている。

連結部２０８は、円錐台形状、つまり、円錐の頂点部分が取り除かれた形状とされており、連結部２０８の径方向の寸法は、上方に向かうほど小さくされている。また、連結部２０８の全体の径方向の寸法は、把持ブロック１３０，１３２の嵌合穴１７０，１７２の全体の径方向の寸法より僅かに小さくされている。なお、連結部２０８の外周面には、周方向に延びる係合溝２１６が形成されている。また、フランジ部２０４の上面には、上方に向かって延び出す凸部２１８が形成されている。なお、連結部２０８と凸部２１８との相対的な位置は、把持ブロック１３０，１３２の下面への嵌合穴１７０，１７２の開口とスライド穴１８５の開口との相対的な位置と同じである。

そして、把持爪２００，２０２は、図１２に示す載置台２２０に載置されている。載置台２２０は、部品実装機１０のフレーム４０の上面において、基材搬送保持装置２２と部品供給装置２４との間に設置されている。載置台２２０には、複数の第１載置穴２２２が形成されている。第１載置穴２２２の内寸は、把持爪２００，２０２の爪部２０６の周方向の外寸より大きく、フランジ部２０４の周方向の外寸より小さくされている。このため、爪部２０６が第１載置穴２２２の内部に挿入され、フランジ部２０４が、第１載置穴２２２を区画する縁部の上に掛け止められた状態で、把持爪２００，２０２が載置台２２０に載置されている。

そして、作業ヘッド７０，７２が、作業ヘッド移動装置７６の作動により、載置台２２０の上方に移動し、下降する。この際、把持ブロック１３０，１３２の嵌合穴１７０，１７２に、把持爪２００，２０２の連結部２０８が挿入されるとともに、把持ブロック１３０，１３２のスライド穴１８５に、把持爪２００，２０２の凸部２１８も挿入されるように、作業ヘッド７０，７２は下降する。なお、連結部２０８が嵌合穴１７０，１７２に挿入される前に、固定機構１７４，１７６では、ストッパ１８０が下降し、突出部１９０が切欠き部１９２に係合しており、係合体１７８の縮径部１８６が、嵌合穴１７０，１７２の内壁面に露出している。つまり、嵌合穴１７０，１７２では、縮径部１８６が、嵌合穴１７０，１７２の内壁面から凹んだ状態となっている。このため、把持爪２００，２０２の連結部２０８が嵌合穴１７０，１７２に挿入されても、連結部２０８は係合体１７８と干渉することなく、嵌合穴１７０，１７２に適切に嵌合される。

ただし、連結部２０８が嵌合穴１７０，１７２に嵌合されたタイミングで、スライド穴１８５に挿入された凸部２１８が、ストッパ１８０を上方に向かって押すことで、切欠き部１９２への突出部１９０の係合が解除される。このため、係合体１７８が、圧縮コイルスプリング１８８の弾性力により、把持ブロック１３０，１３２から延び出す方向にスライドし、係合体１７８の縮径部１８６以外の部分が、嵌合穴１７０，１７２の内壁面に露出する。つまり、嵌合穴１７０，１７２では、係合体１７８の縮径部１８６以外の部分が、嵌合穴１７０，１７２の内壁面から突出した状態となる。この際、嵌合穴１７０，１７２の内壁面から突出した係合体１７８が、連結部２０８の係合溝２１６に係合する。このように、把持爪２００，２０２の連結部２０８が、把持ブロック１３０，１３２の嵌合穴１７０，１７２に嵌合され、嵌合穴１７０，１７２の内壁面から突出した係合体１７８が係合溝２１６に係合することで、把持ブロック１３０，１３２からの脱落が防止された状態で、把持爪２００，２０２が把持ブロック１３０，１３２に装着される。

なお、図１３に示すように、把持爪２００が把持ブロック１３０に装着され、把持爪２０２が把持ブロック１３２に装着される。この際、互いの押部２１２が対向するように、１対の把持爪２００，２０２が、１対の把持ブロック１３０，１３２に装着される。このように、把持爪２００，２０２が把持ブロック１３０，１３２に装着されることで、作業ヘッド７０，７２により部品の装着作業が実行される。つまり、駆動機構１０４の駆動により、１対の把持ブロック１３０，１３２が接近することで、１対の把持爪２００，２０２の把持部２１０により部品が把持される。そして、回路基材１２の所定の位置に部品が載置された状態で、駆動機構１０４の駆動により、１対の把持ブロック１３０，１３２が離間することで、把持部２１０による部品の把持が解除され、部品が回路基材１２に装着される。また、把持部２１０により把持された部品が回路基材１２に装着される際に、その部品を、押部２１２により回路基材１２に対して押し込むことが可能とされている。なお、把持ブロック１３０，１３２は、上述したように、上下方向にスライド可能とされているため、部品の押し込み時における衝撃が、把持ブロック１３０，１３２の上下方向へのスライドにより吸収される。

また、把持爪２００，２０２による装着作業が完了すると、把持爪２００，２０２は載置台２２０に戻される。詳しくは、作業ヘッド移動装置７６の作動により、作業ヘッド７０，７２が載置台２２０の上方に移動し、把持爪２００の爪部２０６が第１載置穴２２２に挿入されるように、作業ヘッド７０，７２が下降する。この際、把持ブロック１３０の側面から延び出す係合体１７８の端部と、第１載置穴２２２を区画する縁部に立設された突起部２２４とが対向する位置まで、作業ヘッド７０，７２は下降する。そして、把持ブロック１３０の側面から延び出す係合体１７８の端部が、突起部２２４に接触するように、作業ヘッド移動装置７６の作動が制御される。これにより、把持ブロック１３０の側面から延び出す係合体１７８の端部が、突起部２２４に向かって移動し、突起部２２４により把持ブロック１３０，１３２の内部に向かって押し込まれる。この際、係合体１７８の切欠き部１９２にストッパ１８０の突出部１９０が係合し、係合体１７８の縮径部１８６が嵌合穴１７０，１７２の内壁面に露出する。このため、把持爪２００，２０２の連結部２０８の係合溝２１６への係合体１７８の係合が解除され、把持爪２００，２０２が、自重により把持ブロック１３０，１３２から脱落する。これにより、把持爪２００，２０２が、把持ブロック１３０，１３２から載置台２２０に戻される。このように、部品実装機１０では、把持ブロック１３０，１３２に把持爪２００，２０２が自動で着脱される。

なお、把持爪２００，２０２が載置台２２０に戻される場合に、把持ブロック１３０の側面から延び出す係合体１７８の端部を突起部２２４に向かって押し付けた際に、第１載置穴２２２の内部で、把持爪２００が突起部２２４に近い位置に片寄った状態で載置される虞がある。そこで、第１載置穴２２２を区画する縁部には、突起部２２４の下方において、第１載置穴２２２の内部に向かって突出する押部材２２６が配設されている。押部材２２６は、圧縮コイルスプリング（図示省略）により第１載置穴２２２の内部に向って付勢されている。これにより、第１載置穴２２２の内部において、突起部２２４に近い位置に片寄った状態で載置された把持爪２００，２０２が、押部材２２６により押されることで、第１載置穴２２２での把持爪２００，２０２の載置位置の偏りが解消される。

また、連結ブロック１３４にも、把持ブロック１３０，１３２に内蔵されている固定機構１７４，１７６と略同じ構造の固定機構（図５参照）２３０が内蔵されている。このため、固定機構２３０について説明を省略し、固定機構２３０の構成物、つまり、係合体等の符号として、固定機構１７４，１７６の構成物、つまり、係合体１７８等の符号を用いる。そして、連結ブロック１３４には、図１４に示すプッシャ２４０が固定機構２３０を利用して装着される。

詳しくは、プッシャ２４０は、フランジ部２４４と、フランジ部２４４から下方に向かって延び出す本体部２４６と、フランジ部２４４から上方に向かって延び出す連結部２４８とにより構成されている。フランジ部２４４は、把持爪２００，２０２のフランジ部２０４と同じ形状とされており、フランジ部２０４と同様に、フランジ部２４４の上面に凸部２５０が形成されている。また、連結部２４８は、把持爪２００，２０２の連結部２０８と同じ形状とされており、連結部２０８と同様に、連結部２４８の外周面に、周方向に延びる係合溝２５１が形成されている。ただし、連結部２４８には、連結部２０８と異なり、上下方向に貫通する貫通穴２５２が形成されている。貫通穴２５２は、フランジ部２４４も貫通し、本体部２４６の内部にまで至っている。そして、本体部２４６の内部において、貫通穴２５２は、エア室（図示省略）に連通している。そのエア室には、ピストン（図示省略）が上下方向にスライド可能に嵌合されている。また、ピストンには、ロッド２５６が固定されており、ロッド２５６は、本体部２４６の下面から下方に向かって延び出している。そして、そのロッド２５６の下端に押圧ブロック２５８が固定されている。なお、ピストンは、本体部２４６の内部において、コイルスプリングの弾性力により上方に向って付勢されている。

このような構造のプッシャ２４０が、把持爪２００，２０２と同様に、載置台２２０の第１載置穴２２２に載置されている。そして、連結ブロック１３４の嵌合穴１６０に、プッシャ２４０の連結部２４８が挿入され、固定機構２３０を介して、プッシャ２４０が連結ブロック１３４に装着される。連結ブロック１３４へのプッシャ２４０の装着方法は、把持ブロック１３０，１３２への把持爪２００，２０２の装着方法と同じである。つまり、プッシャ２４０の連結部２４８が連結ブロック１３４の嵌合穴１６０に挿入され、プッシャ２４０の凸部２５０が連結ブロック１３４のスライド穴１８５に挿入されるように、作業ヘッド移動装置７６の作動が制御される。これにより、プッシャ２４０の連結部２４８が、連結ブロック１３４の嵌合穴１６０に嵌合され、嵌合穴１６０の内部において固定機構２３０の係合体１７８が係合溝２１６に係合することで、連結ブロック１３４からの脱落が防止された状態で、プッシャ２４０が連結ブロック１３４に装着される。

ただし、連結ブロック１３４では、把持ブロック１３０，１３２と異なり、連結ブロック１３４に装着されたプッシャ２４０が、嵌合穴１６０の内部において、エア供給管１６２と連通する。詳しくは、プッシャ２４０の連結部２４８が嵌合穴１６０に挿入されることで、連結部２４８の上面がエア供給管１６２の下面と接触する。エア供給管１６２は、上述したように、圧縮コイルスプリング１６６により下方に向かって付勢されているため、連結部２４８の嵌合穴１６０への挿入により、エア供給管１６２が連結部２４８により上方に向かって押される。これにより、連結部２４８の上面に開口する貫通穴２５２がエア供給管１６２に密着した状態で連通する。

このように、連結部２４８の貫通穴２５２とエア供給管１６２とが連通することで、連結ブロック１３４に装着されたプッシャ２４０が作動する。つまり、エア供給管１６２に、正負圧供給装置１６８から正圧が供給されると、エア室の内部においてピストンが下降することで、押圧ブロック２５８がロッド２５６とともに下降する。そして、エア供給管１６２が、正負圧供給装置１６８によって大気開放されると、エア室の内部においてピストンがコイルスプリングの弾性力によって上昇する。これにより、押圧ブロック２５８がロッド２５６とともに上昇する。

また、連結ブロック１３４にプッシャ２４０が装着される際には、把持ブロック１３０，１３２に、図１４に示す把持爪２６０，２６２が装着される。把持爪２６０，２６２は、把持爪２００，２０２と同様に、フランジ部２６４と、爪部２６６と、連結部２６８とにより構成されている。フランジ部２６４及び連結部２６８は、把持爪２００，２０２のフランジ部２０４及び連結部２０８と同じ形状とされている。また、爪部２６６の先端部は、把持爪２００，２０２の爪部２０６と異なり、下方に向かって延び出す把持部２７０のみにより構成されている。その把持部２７０の側面には、上下方向に延びる把持溝２７２が形成されている。そして、このような構造の把持爪２６０，２６２も、把持爪２００，２０２と同様に、載置台２２０の第１載置穴２２２に載置されており、把持ブロック１３０，１３２に装着される。なお、把持爪２６０，２６２の把持ブロック１３０，１３２への装着方法は、把持爪２００，２０２の把持ブロック１３０，１３２への装着方向と同じであるため、説明を省略する。

ちなみに、図１５に示すように、把持爪２６０が把持ブロック１３０に装着され、把持爪２６２が把持ブロック１３２に装着される。この際、互いの把持溝２７２が対向するように、１対の把持爪２６０，２６２が、１対の把持ブロック１３０，１３２に装着される。このように、把持爪２６０，２６２が把持ブロック１３０，１３２に装着され、プッシャ２４０が連結ブロック１３４に装着されることで、作業ヘッド７０によりアキシャル部品の装着作業が実行される。

詳しくは、アキシャル部品２８０は、図１６に示すように、部品本体２８２と、１対のリード線２８４とにより構成されている。部品本体２８２は、概して円柱形状とされており、１対のリード線２８４は、部品本体２８２の両端面から互いに反対方向に延び出している。そして、１対のリード線２８４は、同じ方向に、概して直角に屈曲されており、各リード線２８４の先端部は、屈曲部２８６とされている。そして、作業ヘッド７０では、アキシャル部品２８０が保持される前に、駆動機構１０４の作動が制御され、１対の把持爪２６０，２６２の把持部２７０の間の距離が、アキシャル部品２８０の１対のリード線２８４の屈曲部２８６の間の距離と略同じとされる。なお、アキシャル部品２８０は、フィーダ型部品供給装置６２等において、図１６に示すアキシャル部品２８０の姿勢、つまり、屈曲部２８６を下方に向けた姿勢で供給される。

そして、作業ヘッド７０がアキシャル部品２８０の供給位置において下降することで、１対の把持爪２６０，２６２の把持部２７０に形成された把持溝２７２に、アキシャル部品２８０の１対のリード線２８４の屈曲部２８６が圧入される。これにより、アキシャル部品２８０が把持爪２６０，２６２により把持される。そして、把持爪２６０，２６２に把持されたアキシャル部品２８０の屈曲部２８６が、回路基材１２に形成された貫通穴（図示省略）に挿入されるように、作業ヘッド移動装置７６の作動が制御される。次に、屈曲部２８６が貫通穴に挿入されると、エア供給管１６２への正圧の供給により、プッシャ２４０が作動し、押圧ブロック２５８が下降する。これにより、１対の把持爪２６０，２６２の把持部２７０により把持されているアキシャル部品２８０が、押圧ブロック２５８により下方に向かって押圧されることで、把持爪２６０，２６２から離脱し、回路基材１２に装着される。

そして、把持爪２６０，２６２及びプッシャ２４０によるアキシャル部品２８０の装着作業が完了すると、把持爪２６０，２６２及びプッシャ２４０は載置台２２０に戻される。なお、把持爪２６０，２６２及びプッシャ２４０を載置台２２０に戻す方法は、把持爪２００，２０２を載置台２２０に戻す方法と同じである。つまり、把持ブロック１３０，１３２及び連結ブロック１３４の側面から延び出す係合体１７８の端部を載置台２２０の突起部２２４により押し込むことで、嵌合穴１６０，１７０，１７２の内部での連結部２４８，２６８への係合体１７８の係合が解除される。これにより、把持ブロック１３０，１３２及び連結ブロック１３４から、把持爪２６０，２６２及びプッシャ２４０が離脱し、載置台２２０の第１載置穴２２２に戻される。このように、把持爪２６０，２６２及びプッシャ２４０も、把持ブロック１３０，１３２及び連結ブロック１３４に自動で着脱される。なお、第１載置穴２２２に戻された把持爪２６０，２６２及びプッシャ２４０も、把持爪２００，２０２と同様に、押部材２２６により押されることで、第１載置穴２２２での把持爪２６０，２６２及びプッシャ２４０の載置位置の偏りが解消される。

また、作業ヘッド７０，７２の装着部１０２には、上述したように、把持ブロック１３０，１３２の嵌合穴１７０，１７２等に、把持爪２００，２０２の連結部２０８等が挿入されることで、把持爪２００，２０２等が装着されるが、把持ブロック１３０，１３２により、部品保持具が把持されることでも、部品保持具が装着される。部品保持具２９０は、ラジアル部品２９２を把持するものであり、図１７及び図１８に示すように、フランジ部２９６と、フランジ部２９６の下面に固定された保持部本体２９８とにより構成されている。なお、部品保持具２９０は、本明細書の出願人が既に出願している特願２０１７―５５１４４１号において開示されているため、簡略的に説明する。

保持部本体２９８は、本体部３００と１対の爪部３０２と補助プレート３０４とを含む。１対の爪部３０２は、本体部３００によって搖動可能に保持されている。また、補助プレート３０４は、１対の爪部３０２の間に位置しており、１対の爪部３０２と共に搖動する。この際、補助プレート３０４は、ラジアル部品２９２の１対のリード線３０６の間に侵入する。そして、１対の爪部３０２が補助プレート３０４に接近することで、１対のリード線３０６が、１対の爪部３０２と補助プレート３０４とによって挟持される。また、本体部３００の内部には、エア室（図示省略）が形成されており、エア室には、ピストン（図示省略）が上下方向にスライド可能に嵌合されている。そして、ピストンと、１対の爪部３０２及び補助プレート３０４とが、変換機構（図示省略）により連結されている。変換機構は、ピストンの上下方向の移動を、１対の爪部３０２及び補助プレート３０４の搖動に変換するものである。また、フランジ部２９６には上下方向に貫通する貫通穴３０８が形成されており、その貫通穴３０８は、保持部本体２９８の本体部３００に形成されたエア室に連通している。このような構造により、連結部２０８を介してエア室にエアが供給されることで、１対の爪部３０２及び補助プレート３０４が揺動する。なお、フランジ部２９６の対向する１対の側縁は概して直線状とされており、それら１対の側縁に、１対の被把持部３１０が形成されている。

また、載置台２２０には、図１２に示すように、第１載置穴２２２だけでなく、第２載置穴２２８も形成されている。第２載置穴２２８の内寸は、部品保持具２９０の保持部本体２９８の周方向の外寸より大きく、フランジ部２９６の周方向の外寸より小さくされている。このため、保持部本体２９８が第２載置穴２２８の内部に挿入され、フランジ部２９６が、第２載置穴２２８を区画する縁部の上に掛け止められた状態で、部品保持具２９０が載置台２２０に載置されている。

そして、作業ヘッド７０，７２が、作業ヘッド移動装置７６の作動により、載置台２２０の上方に移動し、下降する。なお、作業ヘッド７０，７２は下降する前に、駆動機構１０４の作動により、１対の把持ブロック１３０，１３２の間の距離が、部品保持具２９０のフランジ部２９６の１対の被把持部３１０の間の距離より長くされている。そして、１対の把持ブロック１３０，１３２の間に、載置台２２０に載置された部品保持具２９０のフランジ部２９６が入り込むように、作業ヘッド７０，７２が下降する。なお、フランジ部２９６に形成された１対の被把持部３１０が、１対の把持ブロック１３０，１３２と対向するように、フランジ部２９６は１対の把持ブロック１３０，１３２の間に入り込む。

この際、１対の把持ブロック１３０，１３２の間に入り込んだフランジ部２９６の上面に、連結ブロック１３４の下面が接触する。そして、作業ヘッド７０，７２の下降に伴って、図１９に示すように、連結ブロック１３４が、フランジ部２９６により上方に向かって押されることで、上昇する。これにより、フランジ部２９６の上面に開口する貫通穴３０８が、連結ブロック１３４の嵌合穴１６０の内部において、エア供給管１６２に密着した状態で連通する。なお、貫通穴３０８がエア供給管１６２に連通した状態において、フランジ部２９６の被把持部３１０と、把持ブロック１３０，１３２の把持溝１４０とは同じ高さに位置している。そして、駆動機構１０４の駆動により、１対の把持ブロック１３０，１３２が接近することで、１対の被把持部３１０が１対の把持溝１４０により挟持される。これにより、図２０に示すように、部品保持具２９０がフランジ部２９６において把持ブロック１３０，１３２により把持される。つまり、部品保持具２９０の貫通穴３０８にエア供給管１６２が連通した状態で、フランジ部２９６が把持ブロック１３０，１３２により把持されることで、部品保持具２９０が作業ヘッド７０，７２の装着部１０２に装着される。

このように、装着部１０２に部品保持具２９０が装着されることで、作業ヘッド７０，７２によりラジアル部品２９２の装着作業が実行される。つまり、例えば、エア供給管１６２への正圧の供給により、リード線３０６がラジアル部品２９２の１対のリード線３０６の間に向かって揺動するとともに、１対の爪部３０２が補助プレート３０４に接近する方向に搖動する。これにより、１対のリード線３０６が、１対の爪部３０２と補助プレート３０４とによって挟持される。そして、爪部３０２と補助プレート３０４とにより挟持されたリード線３０６が、回路基材１２に形成された貫通穴（図示省略）に挿入される。次に、リード線３０６が貫通穴に挿入されると、エア供給管１６２への負圧の供給により、リード線３０６が１対のリード線３０６の間から抜け出す方向に揺動するとともに、１対の爪部３０２が補助プレート３０４から離間する方向に搖動する。これにより、ラジアル部品２９２が部品保持具２９０から離脱し、回路基材１２に装着される。

そして、部品保持具２９０によるラジアル部品２９２の装着作業が完了すると、部品保持具２９０は載置台２２０に戻される。詳しくは、作業ヘッド移動装置７６の作動により、作業ヘッド７０，７２が載置台２２０の上方に移動し、部品保持具２９０の保持部本体２９８が第２載置穴２２８に挿入されるように、作業ヘッド７０，７２が下降する。そして、駆動機構１０４の駆動により、１対の把持ブロック１３０，１３２が離間することで、把持ブロック１３０，１３２による部品保持具２９０の把持が解除され、部品保持具２９０が把持ブロック１３０，１３２から離脱する。また、把持ブロック１３０，１３２からの部品保持具２９０の離脱に伴って、部品保持具２９０は、連結ブロック１３４からも離脱する。これにより、部品保持具２９０は載置台２２０に戻される。このように、部品保持具２９０も、把持ブロック１３０，１３２及び連結ブロック１３４に自動で着脱される。

また、装着部１０２には、図２１に示す吸着ノズル３２０も装着することができる。吸着ノズル３２０は、フランジ部３２２と、フランジ部３２２の下面に固定されたノズル本体３２４とにより構成されている。フランジ部３２２は、部品保持具２９０のフランジ部２９６と同じ形状とされており、フランジ部２９６と同様に、フランジ部３２２の対向する１対の側縁に、１対の被把持部３２６が形成され、フランジ部３２２を上下方向に貫通する貫通穴３２８が形成されている。また、ノズル本体３２４は、概して円柱状の本体部３３０と、本体部３３０を上下方向に挿通する吸着管３３２とを含む。そして、吸着管３３２の上端がフランジ部３２２に形成された貫通穴３２８の下端と連通している。

このような構造の吸着ノズル３２０も、部品保持具２９０と同様の手法により作業ヘッド７０，７２に装着される。つまり、吸着ノズル３２０の貫通穴３２８にエア供給管１６２が連通した状態で、フランジ部３２２の１対の被把持部３２６が１対の把持ブロック１３０，１３２の把持溝１４０により挟持される。これにより、図２２に示すように、部品保持具２９０が作業ヘッド７０，７２の装着部１０２に装着される。そして、作業ヘッド７０，７２により部品の装着作業が実行される。つまり、エア供給管１６２への負圧の供給により、部品が吸着管３３２の先端において吸着保持される。そして、回路基材１２の所定の位置に部品が載置された状態で、エア供給管１６２への正圧の供給により、部品が吸着管３３２の先端から離脱し、部品が回路基材１２に装着される。

そして、吸着ノズル３２０による装着作業が完了すると、吸着ノズル３２０は載置台２２０に戻される。なお、吸着ノズル３２０を載置台２２０に戻す方法は、部品保持具２９０を載置台２２０に戻す方法と同じである。つまり、駆動機構１０４の駆動により、１対の把持ブロック１３０，１３２が離間することで、吸着ノズル３２０が、把持ブロック１３０，１３２及び連結ブロック１３４から離脱し、載置台２２０に戻される。このように、吸着ノズル３２０も、把持ブロック１３０，１３２及び連結ブロック１３４に自動で着脱される。

このように、作業ヘッド７０，７２の装着部１０２には、把持爪２００，２０２と、プッシャ２４０及び把持爪２６０，２６２と、部品保持具２９０と、吸着ノズル３２０との４種類の部品を保持するための保持具のうちの任意のものが装着される。これにより、部品実装機１０において、種々の部品の装着作業を行うことができる。

特に、把持爪２００，２０２，２６０、２６２及びプッシャ２４０では、連結部２０８，２４８，２６８が同形状とされており、把持ブロック１３０，１３２及び連結ブロック１３４の嵌合穴１６０，１７０，１７２に挿入されることで、装着部１０２に装着される。一方、部品保持具２９０と、吸着ノズル３２０とでは、フランジ部２９６，３２２が同形状とされており、１対の把持ブロック１３０，１３２により把持されることで、装着部１０２に装着される。つまり、作業ヘッド７０，７２では、連結部２０８，２４８，２６８の嵌合穴１６０，１７０，１７２への挿入と、フランジ部２９６の把持ブロック１３０，１３２による把持という異なる２種類の手法により、種々の保持具が装着部１０２に装着される。これにより、連結部２０８，２４８，２６８を有する把持爪２００，２０２，２６０、２６２等と、フランジ部２９６，３２２を有する部品保持具２９０といった構造が大きく異なる保持具を、作業ヘッド７０，７２の装着部１０２に装着することができる。

また、上記４種類の保持具は、載置台２２０において自動で装着部１０２に着脱される。これにより、作業者の負担が軽減される。さらに言えば、停電時等において、駆動機構１０４の第１シャフト１１０の回転がブレーキパッド１２８によって禁止される。このため、停電時等において、１対の把持ブロック１３０，１３２の位置が維持される。つまり、把持ブロック１３０，１３２に把持爪２００，２０２，２６０、２６２が装着されている場合に、把持爪２００，２０２，２６０、２６２により把持された部品は、停電時においても、把持された状態で維持される。また、把持ブロック１３０，１３２により部品保持具２９０若しくは吸着ノズル３２０が把持されている場合に、把持ブロック１３０，１３２により把持されている部品保持具２９０若しくは吸着ノズル３２０は、停電時においても、把持された状態で維持される。これにより、停電時における部品の脱落，部品保持具２９０若しくは吸着ノズル３２０の脱落が防止される。

なお、作業ヘッド７０，７２、作業ヘッド移動装置７６などの作動を制御する制御装置３０は、図２３に示すように、コントローラ３５０、複数の駆動回路３５２を備えている。複数の駆動回路３５２は、上記搬送装置５０、クランプ装置５２、電磁モータ８４，８６，８８，９０，１２６、正負圧供給装置１６８、トレイ型部品供給装置６０、フィーダ型部品供給装置６２、ばら部品供給装置２６に接続されている。コントローラ３５０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備え、コンピュータを主体とするものであり、複数の駆動回路３５２に接続されている。これにより、基材搬送保持装置２２、部品供給装置２４等の作動が、コントローラ３５０によって制御される。

また、上記実施例における部品実装機１０は、作業機の一例である。制御装置３０は、制御装置の一例である。作業ヘッド７０，７２は、作業ヘッドの一例である。作業ヘッド移動装置７６は、移動装置の一例である。ヘッド本体１００は、ヘッド本体の一例である。把持ブロック１３０，１３２は、可動体の一例である。エア供給管１６２は、エア通路の一例である。固定機構１７４，１７６は、固定機構の一例である。係合体１７８は、係合体の一例である。把持爪２００，２０２は、爪の一例である。載置台２２０は、収容部の一例である。突起部２２４は、当接部の一例である。固定機構２３０は、連結機構の一例である。プッシャ２４０は、プッシャの一例である。把持爪２６０，２６２は、爪の一例である。部品保持具２９０は、保持具の一例である。吸着ノズル３２０は、保持具の一例である。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。具体的には、例えば、上記実施例では、連結ブロック１３４の嵌合穴１６０にプッシャ２４０が装着されているが、プッシャ２４０と異なる作業を実行するための作業具が、嵌合穴１６０に装着されてもよい。例えば、エア供給管１６２からのエアの供給により、作業具からエアを吹き出し、清掃等を実行する作業具が、嵌合穴１６０に装着されてもよい。

また、上記実施例では、連結ブロック１３４の嵌合穴１６０にのみ、エア供給管１６２が配設されているが、把持ブロック１３０，１３２の嵌合穴１７０，１７２にエア供給管１６２が配設されてもよい。このような場合に、把持爪２００，２０２，２６０、２６２の連結部２０８，２６８に、プッシャ２４０に形成されている貫通穴２５２と同形状の貫通穴を形成することで、把持爪２００，２０２，２６０、２６２からエアを噴出させることが可能となる。

また、固定機構１７４，１７６では、係合体１７８がスライドすることで、把持爪２００，２０２，２６０、２６２の連結部２０８，２６８に係合しているが、係合体１７８が、揺動，回動，回転などの種々の態様で移動することで、把持爪２００，２０２，２６０、２６２の連結部２０８，２６８に係合してもよい。

１０：部品実装機（作業機） ３０：制御装置 ７０：作業ヘッド ７２：作業ヘッド ７６：作業ヘッド移動装置（移動装置） １００：ヘッド本体 １３０：把持ブロック（可動体） １３２：把持ブロック（可動体） １６２：エア供給管（エア通路） １７４：固定機構 １７６：固定機構 １７８：係合体 ２００：把持爪（爪） ２０２：把持爪（爪） ２２０：載置台（収容部） ２２４：突起部（当接部） ２３０：固定機構（連結機構） ２４０：プッシャ ２６０：把持爪（爪） ２６２：把持爪（爪） ２９０：部品保持具（保持具） ３２０：吸着ノズル（保持具）

Claims (3)

1. ヘッド本体と、
   前記ヘッド本体により接近・離間可能に保持された複数の可動体と、
   前記複数の可動体の間に開口するように、前記ヘッド本体に形成されたエア通路と
   を備え、
   前記複数の可動体のそれぞれには固定機構を介して爪が装着可能であり、
   前記複数の可動体の接近により複数種類の部品保持具の各々を把持することで、保持した部品保持具が前記エア通路に連通可能な作業ヘッド。
2. 前記複数種類の部品保持具のうちの少なくとも１種類の部品保持具は、連通した前記エア通路からのエアの供給により、１対の把持爪を接近させることで部品を保持するチャックである請求項１に記載の作業ヘッド。
3. 前記複数種類の部品保持具のうちの少なくとも１種類の部品保持具は、連通した前記エア通路からのエアの供給により部品を吸着保持する吸着ノズルである請求項１または請求項２に記載の作業ヘッド。

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