JP3338719B2 - 電子部品装着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子部品をプリント基板
等の装着対象材に装着する装置に関するものであり、特
に、装着能率の向上に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品を装着する装置には、複数の部
品装着ユニットを有し、それら複数の部品装着ユニット
が複数のステーションに順次移動させられつつ電子部品
を装着対象材に装着する装置がある。この種の電子部品
装着装置は、一般に、（ａ）一軸線のまわりに回転可能
な回転体と、（ｂ）その回転体に保持された複数の部品
装着ユニットと、（ｃ）回転体を回転させ、複数の部品
装着ユニットを複数のステーションに順次移動させる回
転体回転装置と、（ｄ）複数のステーションの一つであ
る作動ステーションに設けられ、その作動ステーション
に移動させられた部品装着ユニットに予め定められた動
作を行わせる部品装着ユニット作動装置とを含むように
構成される。例えば、複数のステーションのうちの二つ
に軸方向移動装置が設けられて、それぞれ作動ステーシ
ョンである部品供給ステーションおよび部品装着ステー
ションとされ、複数の部品装着ユニットの一つが部品供
給ステーションにおいて軸方向移動装置により軸方向に
移動させられて電子部品供給装置から電子部品を取り出
し、別の一つが部品装着ステーションにおいて軸方向移
動装置により軸方向に移動させられて電子部品を装着対
象材に装着するようにされるのである。また、複数のス
テーションの一つに部品装着ユニット回転装置が設けら
れ、そのステーションが作動ステーションとしての部品
回転ステーションとされることもある。部品供給ステー
ションにおいて電子部品供給装置から電子部品を取り出
して部品装着ステーションへ移動中の部品装着ヘッドが
部品回転ステーションに停止したとき、部品装着ユニッ
ト回転装置が部品装着ヘッドを回転させ、その部品装着
ヘッドに保持されている電子部品を回転させ、電子部品
の装着対象材への装着姿勢を変更あるいは修正するので
ある。

【０００３】従来、このような電子部品装着装置におい
て部品装着ユニットは、回転体の回転によって各作動ス
テーションへ移動させられた後、停止した状態で軸方向
移動装置，部品装着ユニット回転装置等の部品装着ユニ
ット作動装置によって所定の動作を行わされるようにな
っており、電子部品装着装置のサイクルタイムは、部品
装着ユニットが隣接するステーション間の移動に要する
時間と、作動ステーションにおいて所定の動作を行うの
に要する時間との和で決まっていた。

【０００４】そして、近年電子部品の装着能率向上要求
が高く、従来は、回転体の回転角速度を高くし、部品装
着ユニットのステーション間における移動時間を短くし
て装着サイクルタイムを短縮し、装着能率を向上させて
いた。各作動ステーションでの停止時間は、部品装着ユ
ニット作動装置が部品装着ユニットに所定の動作を行わ
せるのに必要な長さ確保することが必要であり、停止時
間の短縮には限界があるため、移動時間を短くすること
により対処していたのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、回転体
の回転角速度が高くなれば、回転体の回転開始時や回転
終了時における角加速度が大きくなり、電子部品に作用
する慣性力が大きくなり、電子部品に作用する慣性力が
大きくなって、部品装着ユニットによる電子部品の保持
位置がずれてしまうことがある。あるいは、電子部品装
着装置の振動，騒音が大きくなり、また、電子部品の装
着位置精度の確保が困難になる問題が生じる。請求項１
の発明は、部品装着ユニットの移動時間を過剰に短縮す
ることなく、かつ、部品装着ユニットの軸線まわりの回
転時間を確保しつつ装着サイクルタイムを短くすること
ができる電子部品装着装置を提供することを課題として
為されたものである。請求項２ないし５の発明は、請求
項１に係る発明の望ましい実施態様を提供することを課
題として為されたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段，作用および効果】請求項
１に係る発明の要旨とするところは、（ａ）一軸線のま
わりに回転可能な回転体と、（ｂ）前記一軸線を中心と
する一円周上の等角度間隔の複数位置において、前記一
軸線に平行な自身の軸線のまわりに回転可能に、前記回
転体に保持された複数の部品装着ユニットと、（ｃ）前
記回転体を間欠回転させ、前記複数の部品装着ユニット
を複数のステーションに順次移動させて停止させる回転
体回転装置と、（ｄ）それら複数ステーションの一つに
設けられ、そのステーションへ移動させられてくる前記
部品装着ユニットを回転させる部品装着ユニット回転装
置とを含み、前記部品装着ユニットが、前記複数のステ
ーションの一つである部品供給ステーションにおいて前
記部品装着ユニットに供給された電子部品を、部品装着
ユニットの回転により回転させた上で、部品装着ステー
ションにおいてプリント基板等の装着対象材に装着する
電子部品装着装置において、前記部品装着ユニットを、
前記部品装着ユニット回転装置により係合される被係合
部材を含む部分と、前記電子部品を保持して前記回転体
と共に回転させられる部分とに分け、それら２部分を、
それら２部分の前記回転体の周方向における相対移動を
許容しつつ前記被係合部材を含む部分の、その部分の軸
線まわりの回転を前記電子部品を保持する部分に伝達す
る装置により接続するとともに、前記被係合部材を含む
部分を前記回転体による前記電子部品を保持する部分の
回転より高速で前記一軸線のまわりに回転させることに
より、前記被係合部材を含む部分の前記部品装着ユニッ
ト回転装置の設けられたステーションにおける停止時間
を前記電子部品を保持する部分のそのステーションにお
ける停止時間より長くする相対回転装置を、前記回転体
回転装置とは別個に設けたことにある。

【０００７】本電子部品装着装置において、部品装着ユ
ニットは、部品装着ユニット回転装置によって自身の軸
線まわりに回転させられる。例えば、部品装着ユニット
による電子部品の保持姿勢に電子部品の軸線まわりの回
転位置誤差がある場合に電子部品が回転させられて回転
位置誤差が修正されるのである。部品装着ユニットの回
転時には、部品装着ユニット回転装置が部品装着ユニッ
トの被係合部材に係合させられ、被係合部材が回転させ
られることによって部品装着ユニットおよびそれに保持
された電子部品が回転させられ、回転後、部品装着ユニ
ット回転装置が被係合部材から離脱させられるのである
が、これら係合，回転および離脱の少なくとも一部が回
転体の回転中に部品装着ユニットの移動と並行して行わ
れる。

【０００８】 係合，回転および離脱のためには部品装着
ユニット回転装置と被係合部材とが回転体の回転方向に
おいて相対移動しない不相対移動状態が必要であるが、
この状態が相対回転装置によって回転体の回転中に現出
させられることにより、係合，回転および離脱の少なく
とも一部を回転体の回転、すなわち部品装着ユニットの
ステーションへの移動と並行して行うことが可能となる
のである。被係合部材を回転体の回転角速度より大きい
回転角速度で回転させて回転体の回転によるよりも先に
ステーションへ移動させることにより、あるいは回転体
によるよりも後にステーションからの移動を開始させる
ことにより、部品装着ユニ ットの被係合部材側の部分
を、回転体により回転させられる部分より長くステーシ
ョンに停止させて、不相対移動状態を十分長い時間得る
ことができる。

【０００９】 このように、 請求項１の発明によれば、部
品装着ユニットのステーション間の移動時間を、部品装
着ユニット回転装置による部品装着ユニットの回転のた
めの動作の少なくとも一部に利用することができるた
め、移動時間を過剰に短縮することなく、部品装着ユニ
ット回転時間を確保することができ、部品装着ユニット
による電子部品の保持位置ずれの発生、振動，騒音の増
大、あるいは部品装着位置精度の低下等の支障を生ずる
ことなく装着サイクルタイムを短縮し、装着能率を向上
させることができる。しかも、部品装着ユニット回転装
置は、ステーションに設けられるのであって、部品装着
ユニットの各々に一つずつ設けられて部品装着ユニット
と共に回転体によって回転させられるわけではないた
め、部品装着ユニットの数が多い場合にも部品装着ユニ
ット回転装置の数が少なくて済み、かつ、部品装着ユニ
ット回転装置を回転体の回転に伴って移動させる装置も
必要なく、装置コストの低減を図ることができる。

【００１０】請求項２に係る発明の要旨とするところ
は、請求項１に記載の電子部品装着装置において、前記
被係合部材を含む部分と前記電子部品を保持する部分と
を接続する装置を、２つのユニバーサルジョイントと、
互いにスプライン嵌合したスプラインシャフトおよびス
リーブを含んで前記２つのユニバーサルジョイントをつ
なぐ伸縮軸とを含むものとしたことにある。

【００１１】このように、部品装着ユニットの被係合部
材を含む部分と電子部品を保持する部分とを接続する装
置を、２つのユニバーサルジョイントと、それらをつな
ぐ伸縮軸とを含むものとすれば、安価に目的を達成する
ことができる。また、部品装着ユニットの電子部品を保
持する部分が、電子部品の受取りや装着のために昇降さ
せられる場合には、その昇降を許容する装置としても伸
縮軸を利用することができる。

【００１２】 請求項３に係る発明の要旨とするところ
は、請求項１または２に記載の電子部品装着装置におい
て、前記相対回転装置を、前記被係合部材を含む部分を
前記電子部品を保持する部分より先に、前記部品装着ユ
ニット回転装置の設けられたステーションに到達させ、
そのステーションに電子部品を保持する部分より後まで
停止させるものとしたことにある。

【００１３】このように、相対回転装置を、被係合部材
を含む部分を前記電子部品を保持する部分より先に、部
品装着ユニット回転装置の設けられたステーションに到
達させ、そのステーションに電子部品を保持する部分よ
り後まで停止させるものとすれば、被係合部材の停止時
間を、特に長くすることができる。

【００１４】請求項４に係る発明の要旨とするところ
は、請求項１ないし３のいずれかに係る発明において、
前記相対回転装置を、（イ）前記回転体からその回転体
の回転軸線に平行な方向に隔たった位置に設けられた別
の回転体と、（ロ）その別の回転体を間欠回転させる、
前記回転体回転装置とは別の回転体回転装置とを含み、
前記別の回転体の、前記複数の部品装着ユニットの各々
に対応する複数個所に、前記被係合部材を含む部分がそ
れぞれの軸線のまわりに回転可能に保持されたことにあ
る。この構成を採用すれば、相対回転装置を、特に単純
な構成で安価に実現することができる。

【００１５】請求項５に係る発明の要旨とするところ
は、請求項４に係る発明において、複数のステーション
のうちの複数に、部品装着ユニット回転装置をそれぞれ
設け、それらステーションに移動させられてくる部品装
着ユニットがそれぞれ回転させることにある。この構成
を採用すれば、請求項４に係る発明における「別の回転
体」および「別の回転体回転装置」を複数の部品装着ユ
ニット回転装置および部品装着ユニットに兼用すること
ができ、本発明の効果を特に有効に享受することができ
る。

【００１６】

【実施例】以下、請求項１ないし５の発明の共通実施例
である電子部品装着装置を図面に基づいて詳細に説明す
る。図１において１０はフレームであり、フレーム１０
には円筒状部材１２が垂直に固定されている。円筒状部
材１２はその上部においてフレーム１０に固定され、下
部はフレーム１０から下方へ延び出させられており、円
筒状部材１２内には円筒状の回転軸１４が軸受１６，１
８を介して垂直軸線まわりに回転可能に支持されてい
る。回転軸１４の円筒状部材１２から突出した上端部に
はローラギヤ２０が固定されている。カム２２がインデ
ックス用サーボモータ２４（図３参照）によって一方向
に定速で回転させられるとき、ローラギヤ２０のローラ
２５がカム２２に順次係合し、回転軸１４が垂直軸線ま
わりに１８度ずつ間欠回転させられる。また、回転軸１
４の下側開口は蓋体２６により閉塞され、回転軸１４内
の空間は図示しない負圧源に接続された負圧供給通路２
８とされている。

【００１７】上記回転軸１４の下端部は円筒状部材１２
から突出させられており、その突出端部には、回転体と
してのインデックステーブル３２が固定されている。イ
ンデックステーブル３２は、図３に示すように、内径が
円筒状部材１２の外径より大きい円筒部３４と、円筒部
３４の一端部に設けられた有孔円板部３６と、円筒部３
４の他端部に設けられたリング部３８とを有し、有孔円
板部３６において回転軸１４に同心に固定されている。

【００１８】インデックステーブル３２には、図２に概
略的に示すように、回転軸１４の回転軸線を中心とする
一円周上に２０組の部品装着ユニット４０が等角度間隔
に取り付けられており、これら２０組の部品装着ユニッ
ト４０が停止させられるステーションが２０個設けられ
ている。２０個のステーションのうち、８個が部品装着
ユニット４０が動作を行わされる作動ステーション、す
なわち部品供給ステーション，部品姿勢９０度変更ステ
ーション，部品姿勢修正ステーション，部品装着ステー
ション，部品装着ユニット姿勢修正ステーション，部品
装着ユニット姿勢９０度変更ステーション，部品排出ス
テーションおよび部品吸着ノズル選択ステーションとさ
れている。また、３個が検出ステーション、すなわち部
品立ち姿勢検出ステーション，部品保持姿勢検出ステー
ションおよび部品吸着ノズル検出ステーションとされて
おり、残りの９個は動作も検出も行われない遊休ステー
ションとされている。２０組の部品装着ユニット４０
は、インデックステーブル３２の回転により２０個のス
テーションへ順次移動させられる。インデックステーブ
ル３２を回転させる回転軸１４，ローラギヤ２０，カム
２２およびインデックス用サーボモータ２４等が回転体
回転装置を構成しているのである。

【００１９】フレーム１０の下面には円筒カム４４が固
定されている。円筒カム４４は円筒状部材１２に嵌合さ
れ、その下部はインデックステーブル３２と円筒状部材
１２との間に嵌入させられている。円筒カム４４は段付
状を成し、その下端部の大径部４６はインデックステー
ブル３２の円筒部３４内に位置させられている。大径部
４６には、図３に示すように外周面に開口するカム溝４
８が形成され、各部品装着ユニット４０の昇降板５０に
取り付けられた一対ずつのローラ５２が係合させられて
いる。

【００２０】インデックステーブル３２の有孔円板部３
６とリング部３８とにはそれぞれ、ガイドブロック５６
が上下方向に固定され、昇降板５０が昇降可能に嵌合さ
れている。ローラ５２は昇降板５０の長手方向の中間部
に、インデックステーブル３２の回転軸線と直交する水
平軸線のまわりに回転可能に取り付けられ、円筒部３４
に形成された上下方向に延びる長穴５８を通ってカム溝
４８に係合させられている。

【００２１】カム溝４８は高さが周方向において漸変さ
せられたものであり、インデックステーブル３２が回転
させられ、部品装着ユニット４０が移動させられると
き、ローラ５２がカム溝４８内を移動することにより部
品装着ユニット４０は昇降させられる。カム溝４８は、
部品装着ユニット４０が部品供給ステーションにおいて
上昇端に位置し、部品装着ステーションにおいて下降端
に位置するとともに、それら部品供給ステーションおよ
び部品装着ステーションの前後では水平に移動するよう
に形成されている。

【００２２】昇降板５０の外面には、図４に示すように
支持部材６４が固定されている。支持部材６４はコの字
形を成し、コの字の底壁６６において昇降板５０に上下
方向に固定され、２個の側壁６８，７０は昇降板５０か
ら水平に延び出させられて昇降ロッド７２を軸方向に移
動不能かつ自身の軸線のまわりに回転可能に支持してい
る。昇降ロッド７２の側壁６８から突出した上端部には
ユニバーサルジョイント７８によりスプラインシャフト
８０が連結されている。

【００２３】ユニバーサルジョイント７８は、コイル径
の異なる３個のコイルスプリングが同心に配置されたス
プリングユニット８２と、スプリングユニット８２の両
端部をそれぞれ固定された端板８４とを有し、一方の端
板８４が昇降ロッド７２に固定され、他方の端板８４が
スプラインシャフト８０に固定されている。

【００２４】スプラインシャフト８０には有底のスリー
ブ８６がスプライン嵌合され、両者によって伸縮軸８８
が構成されている。スリーブ８６の底壁にはユニバーサ
ルジョイント７８と同様のユニバーサルジョイント９０
によりスプール９２が連結されるとともに、外歯リング
ギヤ９６に軸方向に移動可能かつ回転可能に嵌合されて
いる。外歯リングギヤ９６は、前記円筒カム４４の上部
に軸受９４を介してインデックステーブル３２の回転軸
線のまわりに回転可能に取り付けられている。

【００２５】スプール９２の外歯リングギヤ９６から突
出した上端部には、被係合部材９８が固定されている。
被係合部材９８は段付状を成し、大径部１００の上面に
開口する凹部１０２側からボルト１０４によりスプール
９２に固定されるとともに、大径部１００と外歯リング
ギヤ９６との間に配設されたスプリング１０６によって
上方へ付勢されている。この付勢は、スプール９２に設
けられた外向きのフランジ部１０８が外歯リングギヤ９
６の下面に当接することにより規制される。フランジ部
１０８の上面にはゴム板１０９が固着されており、ゴム
板１０９が外歯リングギヤ９６に密着した状態では、ゴ
ム板１０９の摩擦抵抗によって部品装着ユニット４０の
外歯リングギヤ９６およびインデックステーブル３２に
対する相対回転が防止される。また、大径部１００の直
径方向に隔たった２個所にはそれぞれ、上面に開口する
台形断面の係合切欠１１０が形成されている。

【００２６】外歯リングギヤ９６は、相対移動用サーボ
モータ１１４（図１参照）の出力軸１１６に固定の駆動
ギヤ１１８に噛み合わされており、相対移動用サーボモ
ータ１１４により、インデックステーブル３２の回転軸
線のまわりにインデックステーブル３２とは異なる回転
角速度で回転させられる。なお、外歯リングギヤ９６の
上面には、図４に二点鎖線で示すように２０個のドグ１
２０が取り付けられている（図には１個のみ示されてい
る）。これらドグ１２０は部品装着ステーションに設け
られた光電スイッチ１２２（図１３参照）によって順次
検出され、それに応じて外歯リングギヤ９６が停止させ
られる。

【００２７】前記昇降ロッド７２の下端部は図３に示す
ように支持部材６４の側壁７０から下方へ突出させら
れ、その突出端部に固定の取付部材１２８に部品装着ヘ
ッド１３０が取り付けられている。取付部材１２８は断
面形状がコの字形を成し、一対の側壁１３２，１３４
が、前記被係合部材９８に形成された係合切欠１１０が
延びる方向と直角な方向に並ぶように昇降ロッド７２に
固定されている。これら側壁１３２，１３４が並ぶ方向
がインデックステーブル３２の回転軸線と直交する位置
が部品装着ユニット４０の回転方向における原位置であ
る。以下、この位置を部品装着ユニット回転原位置と称
する。

【００２８】側壁１３２，１３４のうち、インデックス
テーブル３２側の側壁１３２には、図６に示すように軸
１３６が取り付けられ、側壁１３４側に向かって延びて
いる。この軸１３６と側壁１３４とによってノズル保持
体１３８が回転可能に支持されている。ノズル保持体１
３８は、ブロック状の保持部１４０と、保持部１４０の
軸線方向の一方の端面から同心に突設された軸部１４２
とを有し、軸部１４２において側壁１３４に回転可能に
嵌合されている。ノズル保持体１３８にはまた、保持部
１４０側の端面に開口し、軸部１４２に至る有底の軸孔
１４４が形成され、前記軸１３６が相対回転可能に嵌合
されている。ノズル保持体１３８は、部品装着ユニット
４０が回転原位置にあるときにはインデックステーブル
３２の回転軸線と直交する水平軸線のまわりに回転可能
に支持されていることとなる。

【００２９】ノズル保持体１３８の保持部１４０は、図
７に示すように、半径方向に等角度間隔で放射状に突出
した６個の突起１４８を備えている。各突起１４８に
は、図６および図７に示すように、先端面１５０にそれ
ぞれ開口し、中心線がノズル保持体１３８の回転軸線と
直交する有底のノズル嵌合穴１５２が１個ずつ形成され
ている。また、各ノズル嵌合穴１５２はそれぞれ同心の
通路１５４（図６参照）によって軸孔１４４に連通させ
られている。

【００３０】保持部１４０にはまた、ノズル嵌合穴１５
２にそれぞれ連通するピン係合溝１５６が形成されてい
る。各ピン係合溝１５６は、図７および図８に示すよう
に、各突起１４８の先端面１５０および側面１５８に開
口するとともにノズル嵌合穴１５２に連通し、概してＪ
の字形を成している。図７に示すように、先端面１５０
からノズル嵌合穴１５２の中心線に平行に延びてノズル
嵌合穴１５２の深さのほぼ半分に達する進入溝部１６０
と、進入溝部１６０の端部から進入溝部１６０と直交す
る向きに延び出させられた横溝部１６２と、横溝部１６
２の端からノズル嵌合穴１５２の中心線に平行に先端面
１５０側へ延び出させられて先端面１５０の手前で終わ
っている係合溝部１６４とから成っているのである。進
入溝部１６０および係合溝部１６４は、図８に示すよう
に、深さ方向がノズル嵌合穴１５２の２つの半径の方向
とそれぞれ一致する状態で形成されている。

【００３１】６個のノズル嵌合穴１５２の各々に部品吸
着ノズル１７０が嵌合されている。部品吸着ノズル１７
０は、図６に示すように円形断面のノズル本体１７２と
吸着管１７４とを有する。ノズル本体１７２には、その
一方の端面に開口する有底穴１７６と、他方の端面に開
口し、有底穴１７６に連通する吸着管嵌合穴１７８とが
同心に形成され、吸着管嵌合穴１７８に吸着管１７４に
嵌合されている。また、ノズル本体１７２の吸着管１７
４が嵌合される側の端部には大径の発光板１８０が設け
られている。この発光板１８０は部品保持姿勢検出ステ
ーションに設けられた撮像装置の紫外線照射装置からの
紫外線を吸収して可視光線を発射するものである。

【００３２】ノズル本体１７２には、ピン１８２が直径
方向に固定され、一端部がノズル本体１７２の外周面か
ら突出させられている。この部品吸着ノズル１７０をノ
ズル保持体１３８に保持させる場合には、有底穴１７６
内にスプリング１８４を入れ、有底穴１７６の開口側か
らノズル本体１７２をノズル嵌合穴１５２に挿入すると
ともに、ピン１８２をピン係合溝１５６の進入溝部１６
０に進入させる。そして、スプリング１８４を圧縮しつ
つピン１８２が進入溝部１６０の端に至るまでノズル本
体１７２を挿入した後、ノズル本体１７２を回転させ、
ピン１８２を横溝部１６２内を通って係合溝部１６４へ
移動させる。この状態でノズル本体１７２に加えていた
力を解除すれば、ノズル本体１７２はスプリング１８４
によりノズル嵌合穴１５２から離脱する向きに付勢され
るが、ピン１８２が係合溝部１６４の端に係合すること
により、部品吸着ノズル１７０はノズル保持体１３８に
抜出し不能かつ回転不能に保持される。

【００３３】なお、吸着管１７４および発光板１８０
は、吸着する電子部品１８６（図１０参照）の寸法に応
じた大きさとされ、図１１に示すように、ノズル保持体
１３８に保持される６個の部品吸着ノズル１７０はそれ
ぞれ大きさの異なる電子部品１８６を吸着するものであ
って、吸着管１７４の直径が６段階に異ならされてお
り、発光板１８０の大きさは２段階に異ならされてい
る。

【００３４】保持部１４０の側壁１３４側の側面には、
図６に示すように６個の位置決め穴１９０（図には２個
のみ示されている）が等角度間隔に形成されており、側
壁１３４に水平に取り付けられた位置決めピン１９２が
嵌合することにより、ノズル保持体１３８の取付部材１
２８に対する回転が阻止される。また、ノズル保持体１
３８と側壁１３２との間にはばね受け１９４および軸受
１９６を介してスプリング１９８が配設されており、こ
のスプリング１９８によってノズル保持体１３８が位置
決め穴１９０に位置決めピン１９２が嵌合する向きに付
勢されている。

【００３５】これら位置決め穴１９０および位置決めピ
ン１９２は、ノズル保持体１３８を、６個の部品吸着ノ
ズル１７０のうちの１個を作動位置、すなわち軸線が垂
直方向に位置し、かつ、吸着管１７４が下向きとなる位
置に位置決めするように設けられている。作動位置に位
置する部品吸着ノズル１７０の軸線は部品装着ユニット
４０の軸線と一致する。

【００３６】ノズル保持体１３８の軸部１４２の端面に
は、図６および図１１に示すように台形断面の係合溝２
０６が３本形成されている。これら係合溝２０６は軸部
１４２の中心において等角度間隔で交差している。ノズ
ル保持体１３８は、図３に示す回転駆動部材２０８が回
転駆動部材係脱装置２１０により係合溝２０６に係合さ
せられた状態で回転駆動部材回転装置２１２によって回
転させられることにより回転させられ、６個の部品吸着
ノズル１７０のうちの１個が作動位置へ移動させられ
る。回転駆動部材２０８，回転駆動部材係脱装置２１０
および回転駆動部材回転装置２１２がノズル選択装置を
構成しているのである。

【００３７】これら回転駆動部材２０８，回転駆動部材
係脱装置２１０および回転駆動部材回転装置２１２は、
部品吸着ノズル選択ステーションに設けられている。係
合部材２０８は、スプラインシャフト２１６と、スプラ
インシャフト２１６の一端部に設けられた係合部２１８
とを有する。係合部２１８はスプラインシャフト２１６
より大径の円板の端面に中心を通る台形断面の係合突部
２２０が設けられたものである。スプラインシャフト２
１６は、前記フレーム１０の下面に固定された支持部材
２２２の下端部に、インデックステーブル３２の回転軸
線と直交する水平軸線のまわりに回転可能かつ軸方向に
移動可能に支持されている。

【００３８】支持部材２２２の下端部には、スプライン
部材２２４を保持するケーシング２２６が回転可能に取
り付けられ、スプラインシャフト２１６はスプライン部
材２２４にスプライン嵌合されて係合部２１８がインデ
ックステーブル３２側に突出させられている。このケー
シング２２６の支持部材２２２からインデックステーブ
ル３２側へ突出させられた端部にはタイミングプーリ２
２８が設けられ、ベルト２３０，タイミングプーリ２３
２によってノズル選択用モータ２３４の回転が伝達され
るようになっており、ケーシング２２６の回転により回
転駆動部材２０８が回転させられる。これらタイミング
プーリ２２８，２３２，ノズル選択用モータ２３４等が
回転駆動部材回転装置２１２を構成しているのである。

【００３９】回転駆動部材係脱装置２１０は、図３に示
すように、第一，第二のレバー２３６，２３８，連結ロ
ッド２４０および昇降ロッド２４２等を備えている。回
転駆動部材２０８のスプラインシャフト２１６の後端部
はケーシング２２６から突出させられるとともに、スリ
ーブ２４８が相対回転可能かつ軸方向に移動不能に取り
付けられており、スリーブ２４８の外周面の直径方向に
隔たった２個所に突設された突起２５０が第一レバー２
３６に係合させられている。第一レバー２３６はベルク
ランクレバーであり、軸２５２によって支持部材２２２
に回動可能に取り付けられており、一方のアーム部２５
４の先端はヨーク状とされ、一対の側板２５６にそれぞ
れ形成された切欠２５８に突起２５０が係合させられて
いるのである。

【００４０】第二レバー２３８は板状を成し、一端部に
おいてフレーム１０の下面に固定のブラケット２６０に
軸２６２により回動可能に取り付けられている。連結ロ
ッド２４０の一端部は第二レバー２３８の長手方向の中
間部に回動可能に連結され、他端部は第一レバー２３６
のアーム部２６４に回動可能に連結されて上下方向に配
設されている。また、昇降ロッド２４２の下端部は第二
レバー２３８の自由端部に回動可能に連結されている。

【００４１】昇降ロッド２４２は、前記インデックス用
サーボモータ２４を駆動源として昇降させられる。イン
デックス用サーボモータ２４の回転は、図示しないカ
ム，カムフォロワおよびカムフォロワを支持する運動伝
達機構により昇降運動に変換されて昇降ロッド２４２に
伝達される。また、インデックス用サーボモータ２４は
常時回転しているため、部品吸着ノズル１７０の選択時
のみに昇降ロッド２４２に運動が伝達されるようになっ
ている。これらカム，カムフォロワおよび運動伝達機構
は、例えば、特開平４−３４５０９７号公報に記載の電
子部品装着装置におけると同様に構成することができ、
説明は省略する。

【００４２】昇降ロッド２４２が昇降させられ、第二レ
バー２３８が回動させられるとともに連結ロッド２４０
が昇降させられ、第一レバー２３６が回動させられるこ
とにより、回転駆動部材２０８は、係合突部２２０がノ
ズル保持体１３８の係合溝２０６に係合する係合位置
と、係合溝２０６から離脱した非係合位置とに移動させ
られる。

【００４３】前記ノズル保持体１３８の側面１５８に
は、図６に示すようにリング２６６が固定されている。
このリング２６６には、図９に示すように、３個ずつの
反射面２７０，２７２，２７４が６組、等角度間隔に設
けられている。これら反射面２７０，２７２，２７４は
それぞれ白あるいは黒とされているのであるが、その組
合わせは各組毎に変えられている。これら６組の反射面
２７０，２７２，２７４はそれぞれ、ノズル保持体１３
８の回転方向に関して６個の部品吸着ノズル１７０に対
応する位置に設けられている。

【００４４】前記部品吸着ノズル検出ステーションに
は、図３に示すように部品吸着ノズル検出装置２７８が
設けられている。部品吸着ノズル検出装置２７８は、発
光ファイバおよび受光ファイバをそれぞれ有する３個の
光ファイバセンサ２８０（図には１個のみ示されてい
る）を備えている。これら光ファイバセンサ２８０はほ
ぼ水平方向に１列に並べられており、部品吸着ノズル検
出ステーションに移動させられた部品吸着ユニット４０
の反射面２７０，２７２，２７４にそれぞれ光を照射
し、反射光の強弱の組合わせにより、作動位置に位置決
めされた部品吸着ノズル１７０の種類が検出される。

【００４５】部品吸着ノズル１７０は負圧によって電子
部品１８６を吸着するものであり、負圧は次の経路で供
給される。前記ノズル保持体１３８を回転可能に支持す
る軸１３６には、図６に示すように、端面に開口し、部
品吸着ノズル１７０に対応する位置まで延びる軸方向通
路２９０が形成されるとともに、軸方向通路２９０から
延び出させられ、作動位置に位置決めされた部品吸着ノ
ズル１７０の通路１５４に連通する半径方向通路２９２
が形成されている。

【００４６】軸方向通路２９０は、ノズル保持体１３８
の軸部１４２に形成された複数の半径方向通路２９４，
側壁１３４に形成された円環状通路２９６および支持部
材１２８内に形成された通路２９８によって前記昇降ロ
ッド７２内に形成された通路３００に連通させられてい
る。なお、円環状通路２９６は中心線方向に長く、後述
するように、ノズル選択のためにノズル保持体１３８が
軸線方向に移動させられても半径方向通路２９４との連
通が保たれるようにされている。また、通路３００は、
支持部材６４の側壁７０まで至り、側壁７０に形成され
た円環状通路３０２および円環状通路３０２に接続され
たホース３０４（図４参照）により、前記回転軸１４内
に形成された負圧供給通路２８に接続されている。

【００４７】負圧供給通路２８には常時負圧が供給され
ており、部品吸着ノズル１７０への負圧の供給，遮断は
切換装置３１０によって機械的に行われる。上記昇降ロ
ッド７２内に形成された通路３００の途中であって、昇
降ロッド７２の支持部材６４と部品装着ヘッド１３０と
の間の部分には栓３１２が嵌合され、負圧の流れが遮断
されるとともに、昇降ロッド７２の栓３１２の上下両側
にはそれぞれ直径方向に貫通し、昇降ロッド７２の外周
面に開口する貫通孔３１４，３１６が形成されている。

【００４８】昇降ロッド７２のこれら貫通孔３１４，３
１６に対応する部分には切換スリーブ３１８が摺動可能
に嵌合されている。切換スリーブ３１８には、その上端
部と中間部とにそれぞれ、半径方向外向きに延び出すフ
ランジ部３２２，３２４が設けられ、切換スリーブ３１
８のフランジ部３２２と３２４との間の部分には、内周
面に開口し、貫通孔３１４，３１６との両方にまたがる
長さの円環状通路３２６が形成されている。また、円環
状通路３２６とフランジ部３２４との間には、切換スリ
ーブ３１８を半径方向に貫通する複数の空気通路３２８
が形成されるとともに、これら空気通路３２８は切換ス
リーブ３１８の内周面に開口する円環状通路３３０によ
って互に連通させられている。

【００４９】切換スリーブ３１８の下端部の内周面には
ゴムリング３３２が配設され、ゴムリング３３２の摩擦
抵抗によって昇降ロッド７２に対する自由な移動が防止
されている。この切換スリーブ３１８は図６に示すよう
に上昇端に位置するとき、貫通孔３１６を貫通孔３１４
との連通から遮断する一方、空気通路３２８に連通させ
るため、吸着管１７４が通路２９８，半径方向通路２９
４，軸方向通路２９０および半径方向通路２９２を経て
大気に解放される。

【００５０】また、切換スリーブ３１８は図１０に示す
ように支持部材１２８に当接する下降端に位置すると
き、貫通孔３１６を空気通路３２８から遮断する一方、
貫通孔３１４に連通させるため、吸着管１７４に負圧が
供給される。

【００５１】このように、切換スリーブ３１８の、上昇
端位置であって吸着管１７４を大気に解放する大気解放
位置と、下降端位置であって吸着管１７４に負圧を供給
する負圧供給位置との間の昇降は、支持部材６４の側壁
７０に取り付けられた押下げピン３３４，部品供給ステ
ーションに水平軸線のまわりに回動可能に設けられた押
下げレバー３３６および部品装着ステーションに設けら
れたバー３３８（図１０参照）によって行われる。

【００５２】押下げピン３３４は側壁７０に固定のブラ
ケット３３９に軸方向に移動可能に嵌合されるととも
に、スプリング３４０によって下方へ突出する向きに付
勢されている。また、押下げレバー３３６は、部品供給
ステーションへ移動させられた部品装着ユニット４０の
大気解放位置にある切換スリーブ３１８の下側のフラン
ジ部３２４より小距離上側の位置に設けられている。

【００５３】バー３３８は、図１０に示すように、部品
装着ステーションへ移動させられた部品装着ユニット４
０の負圧供給位置にある切換スリーブ３１８のフランジ
部３２２，３２４との間に嵌入する位置に固定して設け
られている。これら切換スリーブ３１８，押下げピン３
３４，押下げレバー３３６およびバー３３８が切換装置
３１０を構成しているのであり、その切換動作について
は後に説明する。

【００５４】前記部品姿勢修正ステーション，部品姿勢
９０度変更ステーション，部品装着ユニット姿勢修正ス
テーションおよび部品装着ユニット姿勢９０度変更ステ
ーションにはそれぞれ、部品装着ユニット回転装置とし
ての部品姿勢修正装置，部品姿勢９０度変更装置，部品
装着ユニット姿勢修正装置３４８（図１２参照）および
部品装着ユニット姿勢９０度変更装置３５０が設けられ
ている。部品姿勢修正装置と部品装着ユニット姿勢修正
装置３４８，部品姿勢９０度変更装置と部品装着ユニッ
ト姿勢９０度変更装置３５０はそれぞれ同じ構成であ
り、部品装着ユニット姿勢修正装置３４８および部品装
着ユニット姿勢９０度変更装置３５０を代表的に説明す
る。

【００５５】部品装着ユニット姿勢９０度変更装置３５
０は、図１２に示すように前記フレーム１０に設けられ
ている。フレーム１０にはスプライン部材３５２を保持
するケーシング３５４が垂直軸線まわりに回転可能かつ
軸方向に移動不能に取り付けられるとともに、スプライ
ンシャフト３５６がスプライン嵌合されている。スプラ
インシャフト３５６のケーシング３５４から突出した下
端部には係合部材３５８がオルダム継手３６０を介して
取り付けられている。

【００５６】オルダム継手３６０は、ハウジングにボー
ルを介して保持され、水平面内の一方向に移動可能な第
一可動部材と、その第一可動部材にボールを介して保持
され、水平面内において第一可動部材の移動方向と直交
する方向に移動可能な第二可動部材とを有し、それら第
一，第二の可動部材の移動により、被継手部材との間に
軸線の水平面内におけるずれがあっても係合が可能な継
手部材である。このオルダム継手３６０は特開平４−３
４８８８８号公報に記載のオルダム継手と同じであり、
詳細な説明は省略する。本実施例のオルダム継手３６０
の第二可動部材には、直径方向に隔たった２個所に台形
断面の係合突部３６２が下向きに突設されている（図に
は１個のみ示されている）。第二可動部材と係合部材３
５８とが一体に構成されているのである。

【００５７】スプラインシャフト３５６のケーシング３
５４から突出した上端部には中空ロッド３６６が相対回
転可能かつ軸方向に相対移動不能に連結されている。こ
の中空ロッド３６６も、前記回転駆動部材係脱装置２１
０の昇降ロッド２４２と同様に、カム，カムフォロワお
よび運動伝達機構によるインデックス用サーボモータ２
４の回転の昇降運動への変換，伝達により、オルダム継
手３６０を昇降させる場合のみに昇降させられる。この
オルダム継手３６０の昇降により係合突部３６２が被係
合部材９８の係合切欠１１０に係合，離脱させられ、図
示しないインデックス用サーボモータ２４，カム，カム
フォロワおよび運動伝達機構が係脱装置を構成している
のである。

【００５８】また、前記ケーシング３５４の下端部には
タイミングプーリ３７２が設けられ、図示しないタイミ
ングベルトによって別のタイミングプーリに連結されて
いる。このタイミングプーリの回転軸には、インデック
ス用サーボモータ２４の回転がカム，カムフォロワおよ
び運動伝達機構によって正逆両方向の９０度の回転に変
換されて、オルダム継手３６０を回転させる場合にのみ
伝達されるようになっている。このインデックス用サー
ボモータ２４の回転を正逆両方向の９０度の回転に変換
する機構は、前記特開平４−３４５０９７号公報に記載
の装置と同じであり、図示および説明は省略する。オル
ダム継手３６０が部品装着ユニット４０に係合した状態
でケーシング３５４が回転させられることにより、部品
装着ユニット４０が自身の軸線のまわりに回転させられ
るとともに、作動位置に移動させられた部品吸着ノズル
１７０が自身の軸線のまわりに正方向あるいは逆方向に
９０度回転させられる。インデックス用サーボモータ２
４，タイミングプーリ３７２，カム，カムフォロワおよ
び運動伝達機構等が係合部材回転装置を構成しているの
である。

【００５９】部品装着ユニット姿勢修正装置３４８は、
オルダム継手３６０が専用の部品装着ユニット姿勢修正
用サーボモータ３８０（図１３参照）により任意の角度
回転させられることを除いて部品吸着ノズル姿勢９０度
変更装置３５０と同様に構成されており、対応する部分
には同一の符号を付して説明を省略する。なお、部品装
着ユニット姿勢修正用サーボモータ３８０からの回転を
伝達するために、スプライン部材３５２を保持するケー
シング３５４に設けられたタイミングプーリ３８２は、
部品装着ユニットの僅かな回転角度の修正も精度良く行
うために径の大きいものとされている。部品姿勢修正装
置においても、オルダム継手が専用の部品姿勢修正用サ
ーボモータ３８４（図１３参照）により任意の角度回転
させられることは同じである。

【００６０】上記部品姿勢修正装置，部品姿勢９０度変
更装置，部品装着ユニット姿勢修正装置３４８および部
品装着ユニット姿勢９０度変更装置３５０にはそれぞ
れ、図１２に示すように、オルダム継手３６０と部品装
着ユニット４０の被係合部材９８とが係合したか否かを
検出する係合検出センサ３９０が設けられている（図１
２には部品装着ユニット姿勢修正装置３４８の係合検出
センサ３９０が代表的に示されている）。

【００６１】係合検出センサ３９０は光ファイバ式のセ
ンサであり、部品装着ユニット４０の被係合部材９８に
当接させられた係合部材３９２に光を照射し、反射の有
無によって係合を検出する。フレーム１０の下面に固定
のブラケット３９４の下端部には、ピン３９６が上向き
に突設されるとともに係合部材３９２が昇降可能に嵌合
されている。係合部材３９２の上端部には外向きのフラ
ンジ部３９８が形成されており、係合部材３９２がスプ
リング４００によって上方へ付勢されることにより、フ
ランジ部３９８が被係合部材９８のフランジ部１０８に
僅かな隙間を隔てて対向させられている。

【００６２】被係合部材９８のフランジ部１０８が外歯
リングギヤ９６の下面に当接した状態では、係合部材３
９２のフランジ部３９８は係合検出センサ３９０から外
れた位置にあり、オルダム継手３６０が被係合部材９８
に嵌合して部品装着ユニット４０を小距離押し下げれば
係合検出センサ３９０に対向する位置へ移動し、光を反
射する。

【００６３】また、部品装着ユニット姿勢修正装置３４
８には、図１２に示すように、部品装着ユニット姿勢修
正用サーボモータ３８０の原位置を検出するサーボモー
タ原位置センサ４０６が設けられている。サーボモータ
原位置センサ４０６は、前記係合検出センサ３９０と共
にブラケット３９４に取り付けられている。サーボモー
タ原位置センサ４０６も光ファイバ式のセンサであり、
部品装着ユニット姿勢修正装置３４８において部品装着
ユニット姿勢修正用サーボモータ３８０の回転を伝達す
るタイミングプーリ３８２には反射部材４０８が設けら
れ、照射した光の反射の有無によって原位置を検出する
ようにされている。

【００６４】さらに、部品装着ユニット姿勢９０度変更
装置３５０には、部品装着ユニット回転原位置を検出す
る部品装着ユニット回転原位置センサ４１２が設けられ
ている。この部品装着ユニット回転原位置センサ４１２
は、前記係合検出センサ３９０と共にブラケット３９４
に取り付けられている。

【００６５】部品装着ユニット原位置センサ４１２も光
ファイバ式のセンサであり、部品装着ユニット４０の前
記被係合部材９８の大径部１００の外周面には反射面４
１４が設けられ、照射した光の反射の有無によって部品
装着ユニット回転原位置を検出するようにされている。

【００６６】なお、図１２には、図示の都合上、ブラケ
ット３９４に係合検出センサ３９０，サーボモータ原位
置センサ４０６および部品装着ユニット回転原位置セン
サ４１２の全部が取り付けられた状態が示されている
が、実際には各ステーションにおいてブラケット３９４
には、部品姿勢修正装置，部品姿勢９０度変更装置，部
品装着ユニット姿勢修正装置３４８，部品装着ユニット
姿勢９０度変更装置３５０の各々について必要なセンサ
のみが設けられている。

【００６７】フレーム１０に固定された前記円筒カム４
４の部品供給ステーションと部品装着ステーションとに
対応する部分にはそれぞれ、図４に示すように部品装着
ユニット４０を昇降させる軸方向移動装置としての部品
装着ユニット昇降装置４２０（図には部品供給ステーシ
ョンに設けられた部品装着ユニット昇降装置４２０のみ
が示されている）が設けられている。これら部品装着ユ
ニット昇降装置４２０は同じ構成であり、部品供給ステ
ーションに設けられた部品装着ユニット昇降装置４２０
を代表的に説明する。

【００６８】円筒カム４４の部品供給ステーションに対
応する部分には、その外周面に開口し、上下方向に延び
る案内溝４２４が形成されている。この案内溝４２４の
上下方向の中間部の底面には案内板４２６が固定され、
昇降部材４２８に固定された２個のガイドブロック４３
０が摺動可能に嵌合されている。昇降部材４２８はちょ
うど案内溝４２４に嵌合される幅を有し、昇降部材４２
８の下端部には、円筒カム４４の外周面側に開口すると
ともに、円筒カム４４のカム溝４８と同じ幅（高さ方向
の寸法）の係合溝４３２が水平に形成されている。

【００６９】昇降部材４２８の上端部は、図５に示すよ
うに案内溝４２４から上方へ突出させられるとともに、
昇降ロッド４３６の下端部にレバー４３８を介して連結
されている。レバー４３８は昇降ロッド４３６の下端部
に垂直軸線まわりに回転可能かつ軸方向に移動不能に取
り付けられており、昇降部材４２８を昇降ロッド４３６
に連結する場合には、レバー４３８が回動させられて昇
降ロッド４３６と昇降部材４２８との位置が合わされ
る。なお、昇降ロッド４３６の上端部は雄ねじとされて
おり、昇降ロッド４３６を回転させることによって長さ
が変わり、昇降部材４２８の上下方向の位置を調節する
ことができる。

【００７０】昇降ロッド４３６は、前記昇降ロッド２４
２と同様にカム，カムフォロワおよび運動伝達機構によ
るインデックス用サーボモータ２４の回転の昇降運動へ
の変換，伝達により、部品装着ユニット４０を昇降させ
る場合にのみ昇降させられる。

【００７１】本電子部品装着装置は、図１３に示す作動
制御装置としての制御装置４５０によって制御される。
制御装置４５０は、ＣＰＵ４５２，ＲＯＭ４５４，ＲＡ
Ｍ４５６およびそれらを接続するバス４５８を有するコ
ンピュータを主体とするものである。バス４５８にサー
ボインタフェース４６４が接続され、インデックス用サ
ーボモータ２４，相対移動用サーボモータ１１４，ノズ
ル選択用サーボモータ２３４，部品装着ユニット姿勢修
正用サーボモータ３８０，部品姿勢修正用サーボモータ
３８４等が接続されている。バス４５８にはまた、デジ
タル入力インタフェース４６６が接続され、光電スイッ
チ１２２，部品吸着ノズル検出装置２７８，係合検出セ
ンサ３９０，サーボモータ原位置センサ４０６，部品装
着ユニット回転原位置センサ４１２が接続されている。

【００７２】次に作動を説明する。以上のように構成さ
れた電子部品装着装置において２０個の部品装着ユニッ
ト４０は、インデックステーブル３２の間欠回転により
順次ステーションへ移動させられ、部品供給ステーショ
ンにおいて吸着した電子部品１８６を部品装着ステーシ
ョンにおいてプリント基板に装着する。２０個の部品装
着ユニット４０は３個の検出ステーションにおいて各種
の検出を行われ、また、８個の作動ステーションにおい
て並行して異なる動作を行わされる。ここではそのうち
の１個の部品装着ユニット４０の作動を説明する。

【００７３】部品装着ユニット４０がインデックステー
ブル３２の回転によってステーションからステーション
へ移動させられるとき、被係合部材９８はインデックス
テーブル３２とは別に回転させられて部品装着ヘッド１
３０より先に各ステーションへ到達させられる。この被
係合部材９８と部品装着ヘッド１３０との相対移動を図
１４のタイムチャートに基づいて説明する。このタイム
チャートにおいて角度は、インデックステーブル３２を
回転させるカムの回転角度であり、カムが１回転する間
に部品装着ユニット４０がステーションからステーショ
ンへ移動させられるとともに、各ステーションにおいて
一定時間停止させられる。

【００７４】インデックステ３ブル３２がインデックス
回転を開始させられ、インデックステーブル３２を回転
させるカムが６０度回転したとき外歯リングギヤ９６が
回転を開始させられる。インデックステーブル３２の回
転開始当初には部品装着ヘッド１３０は移動し、被係合
部材９８は移動しないのであるが、この相対移動はユニ
バーサルジョイント７８，９０と伸縮軸８８とによって
許容される。また、部品装着ユニット４０は円筒カム４
４によって回転させられつつ昇降させられるが、これに
伴う被係合部材９８と部品装着ヘッド１３０との昇降方
向の相対移動も伸縮軸８８によって許容される。

【００７５】外歯リングギヤ９６はカムが１８０度回転
させられるまでの間、すなわち３０ms回転させられる。
外歯リングギヤ９６の回転角速度はインデックステーブ
ル３２の回転角速度の２倍であり、インデックステーブ
ル３２が部品装着ヘッド１３０を６０msでステーション
からステーションへ移動させるのに対し、被係合部材９
８を３０msで移動させる。そのため、被係合部材９８は
移動の途中で先に移動を開始した部品装着ヘッド１３０
を追い越し、まだインデックステーブル３２が回転し、
部品装着ヘッド１３０を移動させている間に移動先のス
テーションへ到達することとなる。この被係合部材９８
と部品装着ヘッド１３０との相対移動もユニバーサルジ
ョイント７８，９０と伸縮軸８８とによって許容され
る。

【００７６】この相対移動により、部品姿勢９０度変
更，部品姿勢修正，部品装着ユニット姿勢修正および部
品装着ユニット姿勢９０度変更の各ステーションにおい
ては、インデックステーブル３２の回転中に、部品装着
ユニット４０の被係合部材９８と部品姿勢９０度変更装
置等の係合部材３５８とがインデックステーブル３２の
回転方向において相対移動しない不相対移動状態が現出
させられる。

【００７７】本実施例においては、部品装着ユニット４
０が、係合部材３５８が係合させられる被係合部材９８
側の部分と、インデックステーブル３２によって回転さ
せられる部分とに分けられ、それら２部分のインデック
ステーブル３２の回転方向の相対移動がユニバーサルジ
ョイント７８，９０および伸縮軸８８によって許容され
ており、これらユニバーサルジョイント７８，９０およ
び伸縮軸８８と外歯リングギヤ９６，相対移動用サーボ
モータ１１４，駆動ギヤ１１８等とにより構成され、被
係合部材９８をインデックステーブル３２の回転軸線の
まわりにインデックステーブル３２とは別個に回転させ
る相対回転装置によって不相対移動状態現出装置が構成
されているのである。

【００７８】以下、各ステーションにおける部品装着ユ
ニット４０の動作について順次説明する。なお、上記不
相対移動状態が現出させられる４つの作動ステーション
における部品装着ユニット４０の動作は、部品装着ユニ
ット４０がそれら作動ステーションに移動させられる毎
に説明する。

【００７９】部品装着ユニット４０はまず、部品供給ス
テーションにおいて電子部品１８６を吸着する。部品供
給ステーションにおいて部品装着ユニット昇降装置４２
０の昇降部材４２８は、非作動時には図４に示す上昇端
位置にあり、係合溝４３２は円筒カム４４のカム溝４８
の水平部と同じ高さにあってカム溝４８と共に連続した
カム溝を形成している。

【００８０】そのため、部品装着ユニット４０が部品供
給ステーションへ移動させられるとき、ローラ５２は円
筒カム４４のカム溝４８から係合溝４３２内に入る。イ
ンデックステーブル３２がインデックス回転し終わる前
にローラ５２がカム溝４８から係合溝４３２内に移動し
た状態となり、昇降部材４２８は、ローラ５２が係合溝
４３２内へ移動した後、インデックステーブル３２が停
止する前に下降を開始させられる。ローラ５２はインデ
ックステーブル３２によって係合溝４３２内を移動させ
られつつ下降させられるのであり、昇降板５０および支
持部材６４の下降により部品装着ユニット４０（正確に
は部品装着ユニット３０の部品装着ヘッド１３０を含む
要部）が下降させられる。

【００８１】本実施例においては、部品装着ユニット昇
降装置４２０により昇降させられ、カム溝４８の一部を
構成する昇降部材４２８、その昇降部材４２８に係合
し、インデックステーブル３２により移動させられつつ
昇降させられるローラ５２，昇降板５０および支持部材
６４が運動伝達装置を構成しているのである。

【００８２】部品装着ユニット４０の下降の途中で押下
げピン３３４が押下げレバー３３６に係合し、図４に二
点鎖線で示すように回動させる。押下げレバー３３６の
レバー比は、押下げレバー３３６の先端部の下降距離が
部品装着ユニット４０の下降による切換スリーブ３１８
の下降距離より大きくなるように決定されており、部品
装着ユニット４０の下降途中で押下げレバー３３６が切
換スリーブ３１８の下側のフランジ部３２４に係合して
切換スリーブ３１８を負圧供給位置へ下降させる。それ
により作動位置に位置決めされた部品吸着ノズル１７０
の吸着管１７４に負圧が供給され、電子部品１８６を吸
着する。

【００８３】部品装着ユニット４０の下降距離は、下降
開始前の吸着管１７４と電子部品１８６との間の距離よ
り長くされ、吸着管１７４が確実に電子部品１８６を吸
着し得るようにされており、余分な下降距離は部品吸着
ノズル１７０がスプリング１８４を圧縮してノズル保持
体１３８に対して相対移動することにより吸収される。
また、押下げレバー３３６は、切換スリーブ３１８を負
圧供給位置へ下降させた後も押下げピン３３４の下降に
伴って回動させられるが、このときレバー比が大きいこ
とによる余分な下降距離は、押下げピン３３４がスプリ
ング３４０の付勢力に抗して移動することにより吸収さ
れる。

【００８４】電子部品１８６の吸着後、昇降部材４２８
が上昇させられ、部品装着ユニット４０が上昇させられ
る。なお、部品装着ユニット４０の上昇に伴って押下げ
レバー３３６は図示しないスプリングにより付勢され、
図４に実線で示す位置へ復帰させられるが、切換スリー
ブ３１８はゴムリング３３２の摩擦抵抗により負圧供給
位置に保たれ、部品吸着ノズル１７０は電子部品１８６
を吸着し続ける。

【００８５】インデックステーブル３２は、昇降部材４
２８が上昇端へ移動し、係合溝４３２がカム溝４８と一
致する状態になる前に回転を開始させられ、部品装着ユ
ニット４０の上昇と移動とが並行して行われる。昇降部
材４２８を昇降させるカムの形状が、昇降の一部と部品
装着ユニット４０の移動とが平行して行われるように決
定されているのである。このように部品装着ユニット４
０の昇降の一部と移動とが並行して行われれば、その
分、昇降のための時間を長く取ることができ、インデッ
クステーブル３２の回転速度を過剰に速くして部品装着
ユニット４０の昇降時間を長くしなくても、昇降に必要
な時間を確保することができる。

【００８６】部品装着ユニット４０を限られた時間で必
要な距離昇降させるためには、例えば、昇降速度を速く
すればよい。しかし、その場合には吸着管１７４の電子
部品１８６への当接時の衝撃が大きく、電子部品１８６
や吸着管１７４が損傷する恐れがあるのに対し、昇降の
ための時間を長くすることができれば昇降速度を遅くす
ることができ、吸着管１７４が電子部品８６に当接する
際の衝撃を小さくして電子部品１８６や吸着管１７４の
損傷を確実に回避することができる。

【００８７】電子部品１８６の吸着後、部品装着ユニッ
ト４０は部品立ち姿勢検出ステーションへ移動させられ
る。部品立ち姿勢検出ステーションには部品立ち姿勢検
出装置が設けられ、部品吸着ノズル１７０により電子部
品１８６が立った姿勢で吸着されているか否かが検出さ
れる。電子部品１８６が立った姿勢で吸着されていれ
ば、その電子部品１８６はプリント基板に装着できず、
以後、部品排出ステーションに至るまでの間、作動ステ
ーションおよび検出ステーションに停止しても、作動お
よび検出が行われないようにデータが作成される。

【００８８】なお、前記不相対移動状態が現出させられ
る４つの作動ステーション，部品装着ユニット４０の移
動と昇降の一部とが並行して行われる部品供給ステーシ
ョンおよび後述する部品装着ステーション以外の作動ス
テーション、すなわち部品排出ステーションおよび部品
吸着ノズル選択ステーションと、３個の検出ステーショ
ン、すなわち部品立ち姿勢検出ステーション，部品保持
姿勢検出ステーションおよび部品吸着ノズル検出ステー
ションとにおいてはそれぞれ、部品装着ユニット４０は
部品装着ヘッド１３０がステーションへ到達し、停止し
ている間に作動させられ、検出が行われる。

【００８９】検出後、部品装着ユニット４０は部品姿勢
９０度変更ステーションへ移動させられる。部品吸着ノ
ズル１７０により吸着された電子部品１８６の軸線まわ
りの姿勢は、装着時の姿勢と９０度異なることがある。
９０度異なるか否かは、装着プログラムから得られる電
子部品１８６の種類および装着位置等によりわかり、保
持姿勢と装着姿勢とが９０度異なる場合には部品姿勢９
０度変更ステーションにおいて変更される。

【００９０】部品姿勢９０度変更ステーションにおいて
は、前記不相対移動状態を利用して部品装着ユニット４
０が移動と並行して軸線まわりに回転させられる。図１
４のタイムチャートに示すように、外歯リングギヤ９６
の回転によって被係合部材９８が部品姿勢９０度変更ス
テーションへ到達する前に、部品姿勢９０度変更装置３
５０の係合部材３５８が下降を開始させられる。係合部
材３５８は被係合部材９８の移動と並行して下降させら
れ、係合突部３６２が被係合部材９８の係合切欠１１０
に係合する位置へ到達するときには被係合部材９８は部
品姿勢９０度変更ステーションへ到達しており、時間の
無駄なく両者が係合させられる。

【００９１】係合部材３５８を回転させるカムは、１回
転する間に係合部材３５８を正方向あるいは逆方向に９
０度回転させるとともに、回転後、係合部材３５８を逆
回転させて係合突部３６２が係合切欠１１０に係合する
原位置に戻るように形成されている。また、部品装着ユ
ニット４０は、後述するように、部品装着ユニット姿勢
修正ステーションおよび部品装着ユニット姿勢９０度変
更ステーションにおいて回転させられて部品装着ユニッ
ト回転原位置に復帰させられており、係合突部３６２は
係合切欠１１０に係合することができる。

【００９２】係合部材３５８の下降距離は、係合突部３
６２が係合切欠１１０に確実に係合するように長めにさ
れており、係合後、被係合部材９８はスプリング１０６
を圧縮して更に小距離下降させられる。それにより前記
係合検出センサ３９０が係合部材３９２を検出し、係合
部材３５８と被係合部材９８との係合が検出される。こ
の係合が検出されなければアラームが発せられる等、適
宜の処理が行われる。

【００９３】このように係合部材３５８は被係合部材９
８に係合するのに必要な距離より小距離余分に下降させ
られるため、下降端へ移動する前（カムが２１０度回転
したとき）に係合部材３５８を回転させて被係合部材９
８を回転させることが可能である。被係合部材９８は部
品装着ヘッド１３０がインデックステーブル３２の回転
により移動させられている間に回転を開始させられるの
であるが、この回転はユニバーサルジョイント７８，９
０および伸縮軸８８を介して部品装着ヘッド１３０に伝
達され、部品装着ユニット４０全体が回転させられる。
やがて部品装着ヘッド１３０は部品姿勢９０度変更ステ
ーションへ到達して被係合部材９８と共に回転させら
れ、部品装着ユニット４０は正方向あるいは逆方向に９
０度回転させられて電子部品１８６の保持姿勢が変更さ
れる。

【００９４】被係合部材９８は、インデックステーブル
３２の回転末期（カムが２１０度から２４０度回転する
とき）にインデックステーブル３２の回転と並行して回
転させられるのと同様に、インデックステーブル３２の
回転初期（カムが０度から３０度回転するとき）にも、
インデックステーブル３２の回転と並行して回転させら
れる。係合部材３５８は、インデックステーブル３２の
回転開始後、カムの回転角度が２０度のときに被係合部
材９８からの離脱動作を開始させられるが、実際にはカ
ムが３０度回転するまでは被係合部材９８と係合してお
り、被係合部材９８を回転させることができる。本実施
例においては、不相対移動状態において、係合部材３５
８と被係合部材９８との係合，離脱および部品装着ユニ
ット４０の回転が行われるのである。

【００９５】このように不相対移動状態を現出させるこ
とにより、係合部材３５８と被係合部材９８との係合，
離脱および部品装着ユニット４０の回転のための時間
を、図１４のタイムチャートに二点鎖線で示すように６
０ms（カムが１５０度から１８０度まで回転する間と、
６０度から９０度まで回転させられる間との係合部材３
５８の昇降とインデックステーブル３２の回転とは従来
から並行して行われていた）取ることができる。従来は
インデックステーブル３２が停止する３０msの間にそれ
ら係合，離脱および回転を行わなければならなかったの
に対し、動作時間を２倍にすることができるのであり、
インデックステーブル３２の回転角速度を過剰に速くし
て回転に要する時間を無理に短縮することなく十分な動
作時間を得ることができる。

【００９６】なお、部品装着ユニット４０を回転させた
後も係合部材３５８を係合させておくと係合部材３５８
の逆回転に伴って部品装着ユニット４０が逆回転してし
まうため、回転後、逆回転前に係合部材３５８を被係合
部材９８から離脱させることが必要である。図１４のタ
イムチャートに示す係合部材３５８の上昇（離脱）タイ
ミングは係合部材３５８が逆回転前に被係合部材９８か
ら離脱する時期に設定されている。

【００９７】次に部品装着ユニット４０は部品保持姿勢
検出ステーションへ移動させられ、部品吸着ノズル１７
０による電子部品１８６の保持姿勢が撮像装置によって
撮像される。撮像データは誤差のない正規の保持姿勢を
表す像データと比較され、電子部品１８６の中心の水平
面内における保持位置誤差ΔＸ_E ，ΔＹ_E および中心ま
わりの回転位置誤差Δθが算出される。撮像は、部品装
着ユニット４０が部品保持姿勢検出ステーションに停止
している間に行われるが、誤差の演算はインデックステ
ーブル３２の回転開始後に行われる。

【００９８】次に、部品装着ユニット４０は部品姿勢修
正ステーションへ移動させられ、上記回転位置誤差Δθ
が修正される。この場合にも外歯リングギヤ９６の回転
によって部品装着ヘッド１３０より先に部品姿勢修正ス
テーションへ移動させられた被係合部材９８に係合部材
３５８が係合させられ、部品装着ユニット４０は移動と
並行して回転させられ、回転位置誤差Δθが修正され
る。この修正は、係合部材３５８を部品姿勢修正用サー
ボモータ３８４によって回転させることにより行われ
る。

【００９９】この場合にも部品保持姿勢の９０度変更時
と同様に、インデックステーブル３２の回転角速度を過
剰に速くすることなく、部品装着ユニット４０の回転の
ための動作時間が従来の２倍得られる。

【０１００】修正後、部品装着ユニット４０は部品装着
ステーションへ移動させられて電子部品１８６をプリン
ト基板に装着する。プリント基板は、基準マークの読取
りによって水平面内における位置決め誤差ΔＸ_P ，ΔＹ
_P が算出されており、この位置決め誤差ΔＸ_P ，ΔＹ_P
と電子部品１８６の保持位置誤差ΔＸ_E ，ΔＹ_E および
回転位置誤差Δθの修正によって生じた中心位置の誤差
が、プリント基板の水平面内のＸ軸方向およびＹ軸方向
における移動距離の修正により修正され、電子部品１８
６はプリント基板の適正な位置に適正な姿勢で装着され
る。

【０１０１】電子部品装着時には、電子部品吸着時と同
様に、部品装着ユニット４０はインデックステーブル３
２の回転が停止する前に部品装着ユニット昇降装置４２
０により下降を開始させられる。下降の途中で切換スリ
ーブ３１８のフランジ部３２２が図１０に二点鎖線で示
すバー３３８に当接し、その下降が阻止されて昇降ロッ
ド７２に対して上昇し、大気解放位置に切り換えられ、
吸着管１７４が大気に解放されて電子部品１８６を解放
する。

【０１０２】部品装着ユニット４０は、電子部品１８６
をプリント基板に確実に装着するために、電子部品１８
６がプリント基板に接触した後、更に小距離下降させら
れるようになっているが、バー３３８は、電子部品１８
６がプリント基板に接触した後にフランジ部３２２に係
合し、部品装着ユニット４０が余分に下降する間に切換
スリーブ３１８を負圧供給位置へ相対移動させる位置に
設けられている。バー３３８により下降を阻止されて昇
降ロッド７２に対して上昇させられた切換スリーブ３１
８は、ゴムリング３２２の摩擦抵抗によって大気解放位
置に保たれる。

【０１０３】なお、バー３３８には上下方向に貫通する
貫通穴が設けられており、部品装着ユニット４０が下降
するとき、押下げピン３４４はこの貫通穴を通って下降
し、バー３３８と干渉することはない。

【０１０４】このように吸着管１７４への負圧と大気と
の供給の切換えは、昇降ロッド７２の下端部に設けられ
た切換スリーブ３１８によって部品吸着ノズル１７０の
近くで行われる。そのため吸着管１７４内の負圧は迅速
に解消され、電子部品１８６を迅速に解放することがで
き、装着後、部品装着ユニット４０が上昇するときに電
子部品１８６が部品吸着ノズル１７０に付いていくこと
がなく、プリント基板に確実に装着される。また、吸着
管１７４への負圧と大気との供給の切換えは、切換えス
リーブ３１８，押下げピン３３４，押下げレバー３３
６，バー３３８および部品装着ユニット４０の下降によ
り機械的に行われるため、切換えのために部品装着ユニ
ット４０毎に電磁切換弁を設け、切換えが吸着管１７４
による電子部品１８６の吸着，解放時に行われるように
制御する場合に比較して切換えを容易にかつ安価に行う
ことができ、また、電気回路の故障による誤動作の発生
がなく、信頼性の高い切換えが実現される。

【０１０５】部品装着ユニット４０は、次に、部品装着
ユニット姿勢修正ステーションへ移動させられ、電子部
品１８６の回転位置誤差Δθの修正時とは逆向きに角度
Δθ回転させられて修正前の回転位置に戻される。この
場合にも、部品装着ユニット４０は移動と並行して部品
装着ユニット姿勢修正装置３４８により回転させられ
る。

【０１０６】部品装着ユニット姿勢修正装置３４８の部
品装着ユニット姿勢修正用サーボモータ３８４は、係合
部材３５８の係合突部３６２と部品装着ユニット４０の
被係合部材９８の係合切欠１１０との位相を一致させる
ために、予め角度Δθだけ回転させられている。部品装
着ユニット姿勢修正装置２４８にはサーボモータ原位置
センサ４０６が設けられており、予め角度Δθだけ回転
させておくことができるのである。

【０１０７】次に、部品装着ユニット４０は部品装着ユ
ニット姿勢９０度変更ステーションへ移動させられ、部
品姿勢９０度変更ステーションにおいて回転させられた
分、逆向きに回転させられて部品装着ユニット回転原位
置へ復帰させられる。部品装着ユニット姿勢９０度変更
装置３５０の係合部材３５８は、非係合時には原位置に
あるが、この原位置は前記部品姿勢９０度変更装置の係
合部材３５８とは位相を９０度異にされている。

【０１０８】部品姿勢９０度変更ステーションと、部品
装着ユニット姿勢９０度変更ステーションとは１８０度
隔たった位置に設けられているため、部品姿勢９０度変
更ステーションにおいて姿勢を９０度変更された後の部
品装着ユニット４０の回転位相と、部品装着ユニット姿
勢９０度変更ステーションへ移動して来て姿勢が変更さ
れる前の部品装着ユニット４０の回転位相とは同じであ
り、係合部材３５８の原位置を９０度異にしておけば、
部品装着ユニット４０の被係合部材９８の位相と一致
し、係合することができるのであり、係合部材３５８の
回転により部品装着ユニット４０は回転原位置に戻され
る。この回転も部品装着ユニット４０の移動と並行して
行われる。部品装着ユニット４０が回転原位置に戻った
か否かは部品装着ユニット回転原位置センサ４１２によ
り検出され、原位置に戻らなければアラームが発せられ
る等、適宜の処理が行われる。

【０１０９】次に部品装着ユニット４０は部品排出ステ
ーションへ移動させられ、前記部品立ち姿勢検出ステー
ションにおける検出の結果、電子部品１８６が立った状
態で保持されており、あるいは前記部品保持姿勢検出ス
テーションにおける検出の結果、保持姿勢が修正不可能
なほどずれている等、プリント基板に装着不可能な電子
部品１８６が排出される。

【０１１０】次に、部品装着ユニット４０は部品吸着ノ
ズル検出ステーションへ移動させられる。部品装着ユニ
ット４０はその姿勢の修正および変更によって回転原位
置に戻されており、部品吸着ノズル検出ステーションへ
移動させられたとき、作動位置に位置決めされた部品吸
着ノズル１７０に対応して設けられた反射面２７０〜２
７４が部品吸着ノズル検出装置２７８の３本のファイバ
センサ２８０に対向し、作動位置に位置決めされた部品
吸着ノズル１７０の種類が検出される。

【０１１１】検出の結果、現在作動位置に位置決めされ
ている部品吸着ノズル１７０の種類が次に電子部品１８
６の装着に使用される部品吸着ノズル１７０と異なる場
合には、次に部品吸着ノズル選択ステーションにおいて
部品吸着ノズル１７０の選択が行われる。部品装着ユニ
ット４０は回転原位置にあるため、ノズル保持体１３８
は、その回転軸線がインデックステーブル３２の回転軸
線と直交する水平方向に位置し、また、係合溝２０６が
ちょうど回転駆動部材２０８の係合突部２２０と対向す
る。

【０１１２】そのため、まず、回転駆動部材２０８が前
進させられ、係合突部２２０が係合溝２０６に係合させ
られる。係合溝２０６は等角度間隔に交差して３本設け
られており、係合突部２２０は、前回、いずれの部品吸
着ノズル１７０を作動位置に位置決めしたか否かに関係
なく、いずれかの係合溝２０６に係合することができ
る。

【０１１３】係合後、回転駆動部材２０８は、ノズル保
持体１３８を付勢するスプリング１９８の付勢力に抗し
て、位置決めピン１９２が位置決め穴１９０から離脱す
るまで前進させられた後、回転させられる。この回転角
度は、現在作動位置に位置決めされている部品吸着ノズ
ル１７０の種類と、次に装着に使用される部品吸着ノズ
ル１７０の種類とから求められ、回転駆動部材２０８が
所定角度回転させられて次に使用される部品吸着ノズル
１７０が作動位置に移動させられる。移動後、回転駆動
部材２０８が後退させられ、ノズル保持体１３８は位置
決めピン１９２の位置決め穴１９０への嵌合により位置
決めされる。

【０１１４】このようにノズル保持体１３８は部品吸着
ノズル１７０の選択時には水平軸線のまわりに回転させ
られるため、ノズル保持体がインデックステーブルの回
転軸線と平行な垂直軸線のまわりに回転させられる場合
より多くの部品装着ユニット４０をインデックステーブ
ル３２に支持させることができる。

【０１１５】ノズル保持体を垂直軸線のまわりに回転さ
せる場合には、図１５に概略的に示すように、部品吸着
ノズル４６７をノズル保持体に保持させるとき、隣接す
る部品吸着ノズル４６７の発光板４６９が水平面内にお
いて互に干渉しないように保持させることが必要であ
る。なお、実際上は隣接する発光板４６９間に隙間を設
けることが必要であるが、ここでは簡単化のためにこの
隙間を無視する。

【０１１６】それに対し、ノズル保持体を水平軸線のま
わりに回転させる場合には、発光板４６９と同じ直径の
発光板１８０を発光板４６９の中心を通る円（発光板配
置円と称する）上に配置すれば隙間ａが生ずる。したが
って、発光板１８０の発光板配置円はこの隙間ａがなく
なるまで小さくすることができることになり、ノズル保
持体を水平軸線のまわりに回転させる場合の方が発光板
配置円を小さくすることができる。

【０１１７】また、ノズル保持体１３８を水平軸線のま
わりに回転させる場合、部品装着ヘッド１３０の旋回半
径は吸着管の長さによって決まり、吸着管を短くするこ
とによっても部品装着ヘッドを小さくすることができ
る。ノズル保持体を垂直軸線のまわりに回転させる場合
には、吸着管を短くしても部品装着ヘッドの旋回半径
（図１５に二点鎖線で示す円の円形）の大きさに関係な
いが、水平軸線のまわりに回転させる場合には吸着管１
７４を発光板１８０の半径より短くして部品装着ヘッド
１３０の旋回半径を小さくすることができるのである。
発光板１８０の直径は装着すべき電子部品のうち最大の
ものの大きさによって必然的に決まるのに対して、吸着
管１７４の長さは電子部品供給装置等関連装置の工夫に
よって相当短くすることができ、一般に、吸着管１７４
の長さを発光板１８０の半径より小さくすることは容易
である。

【０１１８】さらに、部品装着ヘッドをインデックステ
ーブルに支持させるときにも、１個のノズル保持体に保
持させる吸着ノズルが多い場合には、部品吸着ノズルを
ノズル保持体に保持させる場合と同様の理由により、ノ
ズル保持体を水平軸線まわりに回転させる場合には隣接
する部品装着ヘッド間に隙間ｂが生じ、この隙間の分だ
け、部品装着ヘッドの配設ピッチを小さくすることがで
きる場合がある。ノズル保持体を垂直軸線のまわりに回
転させる場合にも、水平軸線のまわりに回転させる場合
にも、隣接するノズル保持体が同時に回転させられるこ
とはないため、図１５に示すように隣接する部品装着ヘ
ッドの旋回軌跡が互に重なり合うように配設することが
できるのであるが、旋回半径が同じである部品装着ヘッ
ドをこのように支持させた場合に、水平軸線のまわりに
回転させる場合には隙間ｂが生じ、この分だけ部品装着
ヘッドの配設ピッチを小さくすることができるのであ
る。ただし、１個のノズル保持体に保持させる部品吸着
ノズルの数が例えば３個というように少ない場合や、１
個のインデックステーブルに保持させる部品装着ヘッド
の数が特に多く、インデックステーブルの径が大きい場
合には、隙間ｂが負になってノズル保持体を水平軸線ま
わりに回転させる方が不利になる。

【０１１９】以上の理由によって、ノズル保持体が水平
軸線のまわりに回転させられる場合と垂直軸線のまわり
に回転させられる場合とでは、一般に、インデックステ
ーブル３２の径を同じとすれば、水平軸線のまわりに回
転させられる場合の方がノズル保持体１３８を小さく
し、多くのノズル保持体１３０を支持させることがで
き、部品装着ユニット４０が停止するステーションの数
を増やすことができ、部品装着ユニット４０に多種類の
動作を行わせることができる。また、ノズル保持体が水
平軸線のまわりに回転させられる場合と垂直軸線のまわ
りに回転させられる場合とで部品装着ヘッドの旋回半径
を同じとすれば、水平軸線のまわりに回転させられる場
合の方がノズル保持体に保持させ得る部品吸着ノズルの
数を多くすることができ、多種類の電子部品１８６を装
着することができる。さらに、同じ数の部品装着ヘッド
をインデックステーブルに保持させるとすれば、ノズル
保持体が水平軸線のまわりに回転させられる場合の方が
インデックステーブルの径を小さくすることができ、回
転速度を高くして装着能率を向上させることができる。

【０１２０】また、ノズル保持体１３８は、その回転軸
線に平行な方向に移動させられることにより、位置決め
穴１９０と位置決めピン１９２とが係合，離脱させられ
るようになっており、回転駆動部材２０８がノズル保持
体１３８にその回転軸線上において係合させられ、ノズ
ル保持体１３８を移動させて位置決め穴１９０と位置決
めピン１９２とを係合，離脱させるとともにノズル保持
体１３８を回転させるようになっており、回転駆動部材
２０８を係合，離脱と回転とに共用することができる。

【０１２１】また、６個の部品吸着ノズル１７０は、ノ
ズル選択によって作動位置に位置決めされることにより
部品装着ユニット４０と同心とされ、部品装着ユニット
４０の昇降，回転により昇降，回転させられるため、部
品装着ヘッド１３０を安価に構成することができる。前
記特開平４−３４５０９７号公報に記載の電子部品装着
装置におけるように、複数の部品吸着ノズルを垂直軸線
まわりに回転するノズル保持体に保持させる場合には、
複数の部品吸着ノズルを個々に昇降，回転させることが
必要であり、部品吸着ノズルに昇降部材および回転部材
を係合させる係合部を設けることが必要となって構造が
複雑となり、また、ノズル保持体も部品吸着ノズルを昇
降，回転が可能に支持する構造とすることが必要であ
り、コストが高くなる。それに対し、本実施例において
は、ノズル保持体１３８が水平軸線まわりに回転させら
れ、６個の部品吸着ノズル１７０が垂直面内において移
動させられるため、図１１に示すように、作動位置に位
置決めされた部品吸着ノズル１７０が他の部品吸着ノズ
ル１７０より下方へ突出する。そのため、作動位置に位
置決めされた部品吸着ノズル１７０に電子部品１８６の
吸着，装着を行わせるべく、部品装着ヘッド１３０全体
を下降させ、他の部品吸着ノズル１７０が共に下降して
も、それら他の部品吸着ノズル１７０が電子部品供給装
置やプリント基板等に当たることはなく、作動位置に位
置決めされた部品吸着ノズル１７０が電子部品の吸着，
装着を行うことを妨げない。ノズル保持体を垂直軸線ま
わりに回転させる場合には、ノズル保持体の昇降により
部品吸着ノズルを昇降させれば、電子部品の吸着，装着
を行う部吸着ノズル以外の部品吸着ノズルも同じ高さへ
下降し、電子部品供給装置やプリント基板に当たって作
動を妨げるのであるが、そのようなことがない。したが
って、電子部品１８６の吸着，装着を行う部品吸着ノズ
ル１７０を昇降させるために部品装着ヘッド１３０全体
を昇降させることができ、部品装着ユニット４０を係合
部材３５８が係合し、部品装着ユニット昇降装置４０に
よって昇降させられる構成とすればよく、複数の部品吸
着ノズル１７０毎に係合部材を設ける必要がなく、ま
た、ノズル保持体１３８も複数の部品吸着ノズル１７０
を個々に昇降，回転が可能に支持するものとする必要が
なく、構造が簡単となって安価に構成することができる
のである。

【０１２２】特に、本電子部品装着装置においては、部
品装着ユニット４０がインデックステーブル３２の回転
により移動させられつつ、部品装着ユニット昇降装置４
２０によって昇降させられるようになっているため、作
動位置に位置決めされた部品吸着ノズル１７０の昇降の
ために部品装着ヘッド１３０全体を昇降させることがで
きることにより、移動と昇降との並行動作を簡単な構成
で実現することができる。ノズル保持体を垂直軸線まわ
りに回転させる場合のように、ノズル保持体に保持され
た複数の部品吸着ノズルの各々を昇降させる場合には、
複数の部品吸着ノズルの各々について移動と昇降とが並
行して行われるようにしなければならず、部品吸着ノズ
ルおよび運動伝達装置の構成が複雑となる。それに対
し、本電子部品装着装置においては部品装着ヘッド１３
０の昇降により部品吸着ノズル１７０が昇降させられる
ため、運動伝達装置は部品装着ヘッド１３０（部品装着
ユニット４０）のみについて移動を許容しつつ昇降を伝
達するものとすればよく、簡単に構成することができる
のである。

【０１２３】このようにノズル保持体１３８をインデッ
クステーブル３２の回転軸線と交差する軸線のまわりに
回転させることにより、部品装着ヘッド１３０やインデ
ックステーブル３２の小形化，部品吸着ノズル数の増大
等の効果を得ることができる上、簡単な構成で部品吸着
ノズル１７０を移動と並行して昇降させ得る効果が得ら
れるが、この効果は、インデックステーブル３２，ノズ
ル保持体１３８の小形化およびインデックステーブル３
２に保持させるノズル保持体１３８の数およびノズル保
持体１３８に保持させる部品吸着ノズル１７０の数の増
大を図らなくても、ノズル保持体１３８を水平軸線のま
わりに回転させれば得ることができる。

【０１２４】さらに、被係合部材９８と部品装着ヘッド
１３０とは、伸縮軸８８により接続されているため、係
合部材３５８が被係合部材９８に係合させられるときの
衝撃が伸縮軸８８の伸縮により吸収され、部品装着ヘッ
ド１３０に伝達されず、部品吸着ノズル１７０による電
子部品１８６の保持精度に影響を与えない。

【０１２５】 なお、上記実施例においてノズル保持体１
３８は、インデックステーブル３２の回転軸線と直交す
る水平軸線まわりに回転させられるようになっていた
が、図１６に示すように、インデックステーブル５７０
に昇降可能に支持された昇降部材５７２にノズル保持体
５７４をインデックステーブル５７０の回転軸線Ｌ₁ を
中心とする円錐面の母線である軸線Ｌ₂ のまわりに回転
可能に取り付けてもよい。この場合、部品吸着ノズル５
７６は、作動位置において垂直な姿勢になるべく、ノズ
ル保持体５７４の回転軸線を中心とする円錐面の母線の
方向に放射状に延びる姿勢で設けられている。

【０１２６】 このようにノズル保持体５７４をインデッ
クステーブル５７０の回転軸線Ｌ₁と鋭角で交差する軸
線Ｌ₂ のまわりに回転可能に設けても、垂直軸線のまわ
りに回転可能に設ける場合に比較して同一の径のインデ
ックステーブルに多数の部品装着ヘッドを保持させるこ
とができる。

【０１２７】 なお、上記実施例において、部品姿勢９０
度変更装置において電子部品１８６の保持姿勢は正方向
あるいは逆方向に９０度変更されるようになっていた
が、例えば、係合部材３５８を回転させるカムを複数種
類設け、変更角度に応じてカムフォロワを係合させるカ
ムを選択し、部品姿勢を９０度以外の角度変更するよう
にしてもよい。また、専用のサーボモータを駆動源とし
て係合部材３５８を回転させ、部品姿勢を任意の角度変
更するようにしてもよい。不相対移動状態の現出によっ
て部品装着ユニットの回転動作時間が長くできることに
より、電子部品の保持姿勢を１８０度等大きな角度変更
することも容易である。

【０１２８ 】さらに、上記実施例において部品装着ユニ
ット４０はインデックステーブル３２によって移動させ
られつつ円筒カム４４により昇降させられ、部品供給ス
テーションにおいて上昇端に位置し、部品装着ステーシ
ョンにおいて下降端に位置するようにされていたが、円
筒カム４４による昇降を省略し、部品供給ステーション
および部品吸着ステーションに設けられた部品装着ユニ
ット昇降装置４２０により部品装着ユニット４０を必要
な距離昇降させてもよい。

【０１２９】 また、上記実施例においてノズル保持体１
３８は、ノズル選択時には、インデックステーブル３２
の回転軸線と直交する水平軸線のまわりに回転させられ
るようになっていたが、一平面内においてインデックス
テーブル３２の回転軸線と交わらず、立体交差する回転
軸線のまわりに回転させるようにしてもよい。例えば、
インデックステーブル３２の回転軸線と直交する平面内
において、インデックステーブル３２の接線方向に延び
る軸線のまわりに回転させるようにしてもよい。このよ
うにすれば、ノズル保持体を回転体の回転軸線を含む垂
直面内において回転させることができ、隣接するノズル
保持体に保持された吸着管１７４の先端がインデックス
テーブル３２の周方向において干渉することがなく、ノ
ズル保持体のインデックステーブル３２の外周縁に更に
近接して配設することができ、部品装着ユニットの数を
増やすことができるとともに、ノズル保持体を大きくし
て保持する部品吸着ノズルの数を多くしてもインデック
ステーブル３２を大径にせずに済み、多種類の電子部品
を能率良く装着することができる。この場合、部品吸着
ノズルを選択するためにノズル保持体を回転させる場合
には、ノズル保持体を回転装置が隣接するノズル保持体
と干渉しない位置、例えば他のノズル保持体より下方の
位置へ移動させて回転させたり、回転装置をノズル保持
体の回転軸線と直角な方向からノズル保持体に作用して
ノズル保持体を回転させるものとしたりすればよく、ま
た、電子部品の装着姿勢の変更や回転位置誤差Δθの修
正は、例えばプリント基板等装着対象材を回転させて行
えばよい。

【０１３０ 】さらに、上記実施例においてノズル保持体
１３８の位置決めは、ノズル保持体１３８の回転軸線と
平行な方向から行われるようになっていたが、例えば、
垂直な方向等、他の方向から行ってもよい。

【０１３１ 】また、ノズル保持体を位置決めする位置決
め部材のノズル保持体に設けられた被位置決め部に対す
る係合，離脱と、ノズル保持体の回転とは、共通の回転
駆動部材２０８をノズル保持体に係合させて行うのに限
らず、それぞれ専用の部材により行ってもよい。

【０１３２】 さらに、上記実施例において部品装着ヘッ
ド１３０は６個の部品吸着ノズル１７０を保持するもの
とされていたが、６個に限らず、可能なだけ何本保持さ
せてもよい。

【０１３３】 また、部品装着ユニット４０において取付
部材１２８に部品吸着ノズル１７０を１個のみ取り付け
てもよい。

【０１３４】 さらに、部品吸着ノズル１７０のノズル保
持体１３８への着脱は作業者が行ってもよいし、自動交
換装置により自動的に行ってもよい。また、ノズル保持
体を支持部材に着脱可能に取り付け、部品吸着ノズルを
ノズル保持体ごと交換するようにしてもよく、あるいは
支持部材を昇降ロッドに対して着脱可能に取り付け、支
持部材ごと交換するようにしてもよい。

【０１３５】 また、上記実施例において部品吸着ノズル
１７０への負圧と大気との供給の切換えは機械的に行わ
れるようになっていたが、負圧供給経路の途中に電磁弁
装置を設けて切り換えるようにしてもよい。

【０１３６】 さらに、ユニバーサルジョイントは、３個
のコイルスプリングにより構成されるものに限らず、例
えば、図１〜図１５に示す実施例における部品装着ユニ
ットの被係合部材側の部分とインデックステーブルによ
り回転させられる側の部分のように、相対移動させるべ
き２部分のインデックステーブルの接線方向の相対移動
を許容するものであれば採用が可能である。

【０１３７】 また、ユニバーサルジョイントに代えて等
速ジョイントを用いてもよい。等速ジョイントによれ
ば、相対移動させるべき２部分間の作動角が大きくて
も、係合部材回転装置が与える回転と等速で部品装着ヘ
ッドを回転させることができる。

【０１３８】 さらに、本発明は、回転体が垂直軸線以外
の軸線まわりに回転させられる電子部品装着装置にも適
用することができる。

【０１３９】 また、上記各実施例において、２０個のス
テーションのうちの８個が作動ステーションとされてい
たが、複数のステーションの１つあるいは全部が作動ス
テーションである電子部品装着装置にも本発明を適用す
ることができる。

【０１４０】 さらにまた、上記各実施例の各構成要素を
別の実施例に付加したり、あるいは置換して本発明を実
施することが可能である。その他、特許請求の範囲を逸
脱することなく、当業者の知識に基づいて種々の変形，
改良を施した態様で本発明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１ないし５の発明に共通の一実施例であ
る電子部品装着装置を示す正面図（一部断面）である。

【図２】上記電子部品装着装置の部品装着ユニットが停
止するステーションを概略的に示す図である。

【図３】上記電子部品装着装置の部品装着ユニットおよ
びノズル選択装置を示す正面図（一部断面）である。

【図４】上記部品装着ユニットを示す正面断面図であ
る。

【図５】上記部品装着ユニットを昇降させる部品装着ユ
ニット昇降装置の一部を示す正面図（一部断面）であ
る。

【図６】上記部品装着ユニットの部品装着ヘッドおよび
部品吸着ノズルへの負圧の供給を切換えを行う切換装置
を示す正面断面図である。

【図７】上記部品装着ヘッドのノズル保持体を示す側面
図である。

【図８】上記ノズル保持体を示す正面図である。

【図９】上記ノズル保持体に固定されるリングを示す側
面図である。

【図１０】上記切換装置の切換スリーブが負圧供給位置
に切り換えられた状態を示す正面断面図である。

【図１１】上記電子部品装着装置の隣接する２個の部品
装着ユニットの部品装着ヘッドを示す正面図である。

【図１２】上記電子部品装着装置の部品装着ユニット姿
勢修正装置および部品装着ユニット姿勢９０度変更装置
を示す正面断面図である。

【図１３】上記電子部品装着装置を制御する制御装置を
示すブロック図である。

【図１４】上記電子部品装着装置における不相対移動状
態の現出および不相対移動状態における部品装着ユニッ
トの作動を説明するタイムチャートである。

【図１５】上記電子部品装着装置においてノズル保持体
を水平軸線まわりに回転させる場合の利点を説明する図
である。

【図１６】部品装着ヘッドの別の態様を概略的に示す図
である。

【符号の説明】

２２ ローラ ２４ サーボモータ ３２ インデックステーブル ４０ 部品装着ユニット ５０ 昇降板 ５２ ローラ ６４ 支持部材 ９６ 外歯リングギヤ ９８ 被係合部材 １１４ 相対移動用サーボモータ １１８ 駆動ギヤ １３０ 部品装着ヘッド ３５８ 係合部材 ４２０ 部品装着ユニット昇降装置 ４２８ 昇降部材 ４５０ 制御装置 ４７２ インデックス用サーボモータ ４７６ インデックステーブル ４７８ 部品装着ユニット ４９２ アーム ４９６ 部品姿勢修正装置 ５００ 係合ロッド ５０８ ソレノイド ５１８ スプリング ５２０ 部品姿勢修正装置 ５２２ 駆動装置 ５２４ 部品装着ユニット ５２６ インデックステーブル ５３２ 移動部材 ５３６ 移動部材移動用サーボモータ ５４０ 反射板 ５４２ 回転位相センサ ５５０ エアシリンダ ５５４ 部品装着ユニット ５５６ インデックステーブル ５６２ ボール ５６６ 係合板 ５７０ インデックステーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−126297（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−126298（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−146896（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 13/04

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一軸線のまわりに回転可能な回転体と、 前記一軸線を中心とする一円周上の等角度間隔の複数位
   置において、前記一軸線に平行な自身の軸線のまわりに
   回転可能に、前記回転体に保持された複数の部品装着ユ
   ニットと、 前記回転体を間欠回転させ、前記複数の部品装着ユニッ
   トを複数のステーションに順次移動させて停止させる回
   転体回転装置と、 それら複数ステーションの一つに設けられ、そのステー
   ションへ移動させられてくる前記部品装着ユニットを回
   転させる部品装着ユニット回転装置とを含み、前記部品
   装着ユニットが、前記複数のステーションの一つである
   部品供給ステーションにおいて前記部品装着ユニットに
   供給された電子部品を、部品装着ユニットの回転により
   回転させた上で、部品装着ステーションにおいてプリン
   ト基板等の装着対象材に装着する電子部品装着装置にお
   いて、 前記部品装着ユニットを、前記部品装着ユニット回転装
   置により係合される被係合部材を含む部分と、前記電子
   部品を保持して前記回転体と共に回転させられる部分と
   に分け、それら２部分を、それら２部分の前記回転体の
   周方向における相対移動を許容しつつ前記被係合部材を
   含む部分の、その部分の軸線まわりの回転を前記電子部
   品を保持する部分に伝達する装置により接続するととも
   に、前記被係合部材を含む部分を前記回転体による前記
   電子部品を保持する部分の回転より高速で前記一軸線の
   まわりに回転させることにより、前記被係合部材を含む
   部分の前記部品装着ユニット回転装置の設けられたステ
   ーションにおける停止時間を前記電子部品を保持する部
   分のそのステーションにおける停止時間より長くする相
   対回転装置を、前記回転体回転装置とは別個に設けたこ
   とを特徴とする電子部品装着装置。
2. 【請求項２】 前記被係合部材を含む部分と前記電子部
   品を保持する部分とを接続する装置が、２つのユニバー
   サルジョイントと、互いにスプライン嵌合したスプライ
   ンシャフトおよびスリーブを含んで前記２つのユニバー
   サルジョイントをつなぐ伸縮軸とを含む請求項１に記載
   の電子部品装着装置。
3. 【請求項３】 前記相対回転装置が、前記被係合部材を
   含む部分を前記電子部品を保持する部分より先に、前記
   部品装着ユニット回転装置の設けられたステーションに
   到達させ、そのステーションに電子部品を保持する部分
   より後まで停止させるものである請求項１または２に記
   載の電子部品装着装置。
4. 【請求項４】 前記相対回転装置が、 前記回転体からその回転体の回転軸線に平行な方向に隔
   たった位置に設けられた別の回転体と、 その別の回転体を間欠回転させる、前記回転体回転装置
   とは別の回転体回転装置とを含み、前記別の回転体の、
   前記複数の部品装着ユニットの各々に対応する複数個所
   に、前記被係合部材を含む部分がそれぞれの軸線のまわ
   りに回転可能に保持された請求項１ないし３のいずれか
   に記載の電子部品装着装置。
5. 【請求項５】 前記複数のステーションのうちの複数
   に、前記部品装着ユニット回転装置がそれぞれ設けら
   れ、それらステーションに移動させられてくる前記部品
   装着ユニットがそれぞれ回転させられる請求項１ないし
   ４のいずれかに記載の電子部品装着装置。