JP3643826B2 - 電子部品装着装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は電子部品装着装置に関し、特に、部品装着ヘッドの動作に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品装着装置には、部品装着ヘッドが移動させられてプリント基板等の装着対象材に電子部品を装着する装置がある。この種の電子部品装着装置は、（ａ）装置本体と、（ｂ）その装置本体に移動可能に支持された移動体と、（ｃ）その移動体を移動させる移動体移動装置と、（ｄ）移動体に搭載され、プリント基板等の装着対象材に電子部品を装着する部品装着ヘッドと、（ｅ）アクチュエータを備え、部品装着ヘッドを前記移動体に対して移動させる部品装着ヘッド移動装置とを含むように構成される。
【０００３】
特開平２−６９９９９号公報に記載の電子部品装着装置は、その一例である。この電子部品装着装置は、装置本体に垂直軸線まわりに回転可能に支持されたロータリヘッドを有し、ロータリヘッドの回転軸線を中心とする一円周上に複数の部品装着ヘッドが設けられている。部品装着ヘッドはバキュームにより電子部品を吸着する部品吸着ノズルを有する。部品吸着ノズルは、装着ヘッド本体により下向きにかつ自身の軸線まわりに回転可能に支持されており、ロータリヘッドには、複数の部品装着ヘッドのそれぞれについて、電動モータを駆動源とし、部品吸着ノズルを軸線まわりに回転させる回転駆動装置が設けられている。また、装置本体側には、電子部品を供給する部品供給部，部品吸着ノズルによる電子部品の保持位置を検出する保持位置検出部，および電子部品をプリント基板に装着する部品装着部が設けられている。
【０００４】
複数の部品装着ヘッドは、ロータリヘッドの回転により部品供給部，保持位置検出部，部品装着部へ順次移動させられ、電子部品を吸着し、保持位置が検出された後、電子部品をプリント基板に装着する。保持位置の検出後、部品吸着ノズルによる電子部品の水平面内における保持位置誤差Δｘ，Δｙおよび軸線まわりの回転位置誤差Δθが算出され、部品装着ヘッドが部品装着部へ移動するまでの間に部品吸着ノズルが回転させられ、回転位置誤差Δθが修正される。そして、電子部品の吸着および装着の際には、部品装着ヘッドがその軸線方向に進退、つまり昇降させられるのが一般的でり、上記特開平２−６９９９９号公報に記載の電子部品装着装置では、装置本体に、部品を吸着させる位置および部品を装着させる位置に対応して、部品装着ヘッドの昇降装置が設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、部品装着ヘッドの昇降装置を装置本体側に設ける場合、移動体が移動することで部品装着ヘッドが移動させられる間に部品装着ヘッドを昇降させることは困難であり、作業能率を充分には向上させ得ないものとなっていた。本発明は、その実情に鑑み、電子部品装着装置の作業能率を向上させることを課題としてなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段，作用，効果】
本発明の電子部品装着装置は、(A)装置本体と、(B)その装置本体に移動可能に支持された移動体と、(C)その移動体を移動させる移動体移動装置と、(D)前記移動体に搭載され、負圧の供給により電子部品を吸着する部品吸着ノズルを有してプリント基板等の装着対象材に電子部品を装着する部品装着ヘッドと、(E) 前記移動体に回転不能かつ軸方向に移動可能に設けられた第１の軸と、 (F) その第１の軸と同軸的に配置され、一端部において前記部品装着ヘッドを保持し、他端部において前記第１の軸と相対回転可能にかつ軸方向に相対移動不能に連結されるとともに、前記移動体に回転可能かつ軸方向に移動可能に設けられた第２の軸と、 (G)前記移動体に搭載され、前記第１の軸を軸線方向に移動させることで前記部品装着ヘッドをその軸線に平行な方向に進退させる部品装着ヘッド進退装置と、(H)前記移動体に搭載され、前記第２の軸を回転させることで前記部品装着ヘッドをその軸線まわりに回転させる部品装着ヘッド回転駆動装置と、 (I) 前記第１の軸と前記第２の軸とを軸方向に貫通して設けられ、前記部品吸着ノズルに負圧を供給するための通路とを含むことを特徴とする。移動体の移動中でも、必要に応じて部品装着ヘッド進退装置，部品装着ヘッド回転駆動装置を作動させ得ることで、その電子部品装着装置による作業は能率の高いものとなる。また、本発明の電子部品装着装置では、上記２つの軸を貫通して形成された通路によって、部品吸着ノズルに負圧が供給されることになる。なお、上記電子部品装着装置は、前記第１の軸と前記第２の軸との連結部において、それら第１の軸と第２の軸との相対回転を許容しつつ前記負圧を供給するための通路をシールするシール部材を備えた態様で実施することができる。
【０００７】
また、上記電子部品装着装置は、前記移動体が前記装置本体により一軸線まわりに回転可能に支持された回転体であり、前記移動体移動装置が前記回転体を回転させる回転体回転駆動装置となる態様で実施することができる。回転体が回転させられるとき回転体と装置本体との位相が変わるが、部品装着ヘッド進退装置，部品装着ヘッド回転駆動装置が回転体に搭載されているため、回転中にもそれらを作動させることができる。
【０００８】
また、上記電子部品装着装置は、前記部品装着ヘッド進退装置および部品装着ヘッド回転駆動装置がそれぞれ、ヘッド移動用電動モータとヘッド回転用電動モータとを駆動源として備える態様とすることができ、その場合に、前記ヘッド移動用電動モータが、(a)第１のハウジングと、(b)その第１のハウジング内に回転可能かつ軸方向に移動不能に設けられたナットと、 (c)前記ナットと一体的に設けられた回転子と、(d)前記第１のハウジングに配設されたコイルとを含んで構成され、前記ナットを回転させることで、前記第１のハウジング内に設けられてそのナットに螺合された前記第１の軸としての雄ねじ部材を軸方向に移動させるものであり、前記ヘッド回転用電動モータが、(イ)第２のハウジングと、(ロ)その第２のハウジング内に回転可能かつ軸方向に移動不能に設けられた回転体と、( ハ )前記回転体と一体的に設けられた回転子と、( ニ )前記第２のハウジングに配設されたコイルとを含んで構成され、前記回転体を回転させることで、その回転体に相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能に支持された前記第２の軸としての回転軸を回転させるものであり、かつ、前記雄ねじ部材と前記回転軸とが連結装置により相対回転可能かつ軸方向に相対移動不能に連結された態様で実施することができる。
【０００９】
例えば、部品装着ヘッドが回転軸に取り付けられた場合において、駆動源としての、ヘッド移動用電動モータとヘッド回転用電動モータとを上記構成としたときの作動は以下のようになる。部品装着ヘッドを軸線方向に移動させる場合には、ヘッド移動用電動モータのコイルが励磁され、それにより回転子が回転させられるとともにナットが回転させられ、雄ねじ部材が軸方向に移動させられる。雄ねじ部材は回転軸と連結装置により相対回転可能かつ軸方向には相対移動不能に連結されているため、雄ねじ部材の移動に伴って回転軸を介して部品装着ヘッドが軸方向に移動させられる。また、部品装着ヘッドを軸線まわりに回転させる場合には、ヘッド回転用電動モータのコイルが励磁され、それにより回転子が回転させられるとともに回転体が回転させられ、回転軸が回転させられて部品装着ヘッドが回転させられる。両モータの各コイルを同時に励磁すれば、部品装着ヘッドを軸線方向に移動させつつ軸線まわりに回転させることができる。
【００１０】
また、上記電子部品装着装置は、前記第１のハウジングと前記第２のハウジングが一体とされることで、前記ヘッド移動用電動モータと前記ヘッド回転用電動モータとが一体化された態様とすることができる。部品装着ヘッドを軸線方向に移動させるための電動モータと、部品装着ヘッドを軸線まわりに回転させるための電動モータとを一体的に構成することにより、電子部品装着装置の構成が簡易になる。
【００１１】
さらに、上記電子部品装着装置は、前記部品装着ヘッドが複数設けられ、前記部品装着ヘッド進退装置および部品装着ヘッド回転駆動装置が、その複数の部品装着ヘッドの各々に対して１つずつ設けられた態様とすることもできる。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１において１０は円筒カムであり、図示しない装置本体としてのフレームに固定されている。円筒カム１０の外側には、大径の被駆動ギヤ１２が軸受１４を介して円筒カム１０の中心線まわりに回転可能に支持されている。被駆動ギヤ１２は、前記フレームに支持されたインデックス用サーボモータ１６により回転させられる駆動ギヤ１８に噛み合わされており、インデックス用サーボモータ１６により１８度ずつ間欠回転させられる。
【００１３】
上記被駆動ギヤ１２の下面には、円筒状のインデックスロータ２２が同心状に固定されている。インデックスロータ２２は円筒カム１０の外側に嵌合され、図３に概略的に示すように、インデックスロータ２２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２４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２４が停止させられるステーションが２０設けられている。
【００１４】
２０のステーションのうち、３つが部品装着ユニット２４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，部品装着ステーション，部品排出ステーションとされている。また、４つ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，部品吸着ノズル検出ステーション，部品吸着ノズル確認ステーションとされている。２０組の部品装着ユニット２４は、インデックスロータ２２の間欠回転により２０のステーションへ順次移動させられる。
【００１５】
部品吸着ステーションには、図示しない電子部品供給装置が設けられている。電子部品供給装置は、インデックスロータ２２の回転軌跡に接する方向（この方向をＸ軸方向とする）と平行な方向に移動可能に設けられた移動台と、その移動台上に、移動台の移動方向に並べられた複数の部品供給カートリッジとを有し、移動台が移動台移動装置によって移動させられることにより、複数の部品供給カートリッジのうちの１つが部品供給位置へ移動させられる。
【００１６】
部品供給カートリッジは、電子部品を部品保持テープに保持させ、テープ化電子部品として供給するものであり、エアシリンダを駆動源とするテープ送り装置により部品保持テープが水平面内においてＸ軸方向と直交するＹ軸方向に送られ、部品保持テープの部品収容凹部を覆うカバーフィルムを剥がされた少なくとも１個の電子部品のうち、先頭の電子部品が電子部品取出位置に位置決めされる。
【００１７】
部品装着ステーションには、図２に示すように、装着対象材としてのプリント基板３０を支持してＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させるプリント基板移動装置３２が設けられている。プリント基板移動装置３２のＸ軸テーブル３４は、Ｘ軸サーボモータ３６，ボールねじ３８およびナット４０等によって構成されるＸ軸移動装置４２により、ガイドレール４４に案内されてＸ軸方向に移動させられる。
【００１８】
Ｘ軸テーブル３４上には、Ｙ軸テーブル４８がＹ軸方向に移動可能に搭載され、Ｙ軸サーボモータ５０，ボールねじ５２等により構成されるＹ軸移動装置５４により、図示しないガイドレールに案内されてＹ軸方向に移動させられる。Ｙ軸テーブル４８上には、図示は省略するが、プリント基板３０を吸着し、支持するとともに基板コンベアから持ち上げる基板支持昇降装置が設けられている。基板コンベアはプリント基板をＸ軸方向に搬送するものとされ、基板支持昇降装置により支持されたプリント基板３０は、Ｘ軸テーブル３４とＹ軸テーブル４８との移動の組合わせにより水平面内において任意の位置に移動させられる。
【００１９】
プリント基板移動装置３２は、電子部品供給装置より低い位置に設けられている。基板支持昇降装置が基板支持面においてプリント基板３０を支持した状態で部品供給カートリッジの下側にもぐり込むことができる高さに設けられているのである。そのため、プリント基板移動装置３２を水平方向において電子部品装着装置とオーバラップさせて設けることができ、電子部品装着装置をコンパクトに構成することができる。
【００２０】
２０組の部品装着ユニット２４はそれぞれ、図１に示すように、支持部材６０によってインデックスロータ２２に取り付けられている。支持部材６０は長い板状の被案内部６２を有し、インデックスロータ２２の外周面に上下方向に距離を隔てて設けられた一対の案内部材６４に図示しない軸受を介して嵌合され、インデックスロータ２２に対する水平方向（インデックスロータ２２の回転中心線に直角な平面内）の相対移動を防止された状態で昇降可能に支持されている。
【００２１】
被案内部６２の一対の案内部材６４に嵌合された部分の間の部分には、カムフォロワとしての一対のローラ６６が取り付けられている。これらローラ６６の軸が被案内部６２に固定のローラ支持板６８に嵌合されるとともに、軸のローラ支持板６８および支持部材６０を貫通させられた端部にナット７０が螺合され、ローラ６６は被案内部６２に、インデックスロータ２２の回転軸線と直交する軸線まわりに回転可能にかつ上下方向に並んで取り付けられている。
【００２２】
インデックスロータ２２の周壁には上下方向に延びる長穴７２が設けられ、ローラ支持板６８は長穴７２内に上下方向に相対移動可能に配設され、ローラ６６は前記円筒カム１０の外周面に形成されたカム溝７６に回転可能に嵌合されている。カム溝７６は高さが周方向において漸変させられたものであり、インデックスロータ２２が回転させられ、部品装着ユニット２４が移動させられるとき、ローラ６６がカム溝７６内を移動することにより部品装着ユニット２４が昇降させられる。カム溝７６は、部品装着ユニット２４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ように形成されている。
【００２３】
２０組の部品装着ユニット２４はそれぞれ、部品装着ヘッド８０と、部品装着ヘッド８０を昇降させ、垂直軸線まわりに回転させるＺ軸・θ軸駆動モータ８４とを有する。
Ｚ軸・θ軸モータ８４は、図６に示す構成を有する。共にＡＣサーボモータ（ブラシレスＤＣサーボモータ）である上部のＺ軸サーボモータ８６と下部のθ軸サーボモータ８８とが一体化された構成を有しているのであり、ハウジング９２は、図１および図４に示すように、支持部材６０に突設された一対の腕部９１のうち、上側の腕部９１上に固定されている。
【００２４】
まず、Ｚ軸サーボモータ８６について説明する。
図６に示すように、ハウジング９２の上部にナット９４が軸受９６，９８を介して垂直軸線まわりに回転可能に支持されるとともに、ボールねじ１００が螺合されている。ボールねじ１００の下端部には、有底円筒状の軸受保持部１０２が一体的に設けられている。軸受保持部１０２の外周面にはスプライン１０４が形成され、これがハウジング９２に形成されたスプライン穴１０６に嵌合されることによりボールねじ１００の回転が阻止されている。軸受保持部１０２については後に述べる。
ナット９４の外周部には永久磁石１０８が固定されてＡＣサーボモータのロータ１０９が構成されている。永久磁石１０８は、周方向においてＮ極とＳ極とが交互に並べられて円筒状を成す。
【００２５】
ハウジング９２内には、ステータコア１１０が配設されている。ステータコア１１０は、積層コア１１２に複数のコイル１１４が収められたものであり、本実施例においては三相駆動されるように構成されている。これらコイル１１４には導電線１１６により図示しないサーボドライバが接続されており、サーボドライバによるコイル１１４への電流制御によってロータ１０９およびナット９４の回転位置が制御され、ボールねじ１００の軸方向位置が制御される。
【００２６】
ナット９４とハウジング９２との間にはＺ軸検出器１１８が設けられており、ナット９４の位置を検出する。この検出結果がＺ軸サーボモータ８６の動作情報として後述のアクチュエータ制御回路３１２（図８参照）に供給され、アクチュエータ制御回路３１２がこの動作情報と、後述のマシンコントローラ３１０からの指令情報とに基づいて上記コイル１１４への供給電流を制御することにより、ナット９４の回転を制御する。この制御については後述するが、ナット９４は正，逆両方向に所定の速度で所定の角度だけ回転させられる。
【００２７】
次にθ軸サーボモータ８８について説明する。
ハウジング９２の下部には、ボールスプライン部材１２０が軸受１２２，１２４に支持されてボールねじ１００と同心に回転可能に収容されている。ボールスプライン部材１２０にはスプライン軸１２６が嵌合されており、ボールスプライン部材１２０の回転がスプライン軸１２６に伝達される。
【００２８】
ボールスプライン部材１２０の外周面には前記永久磁石１０８と同様の永久磁石１２８が固定されてロータ１２９が構成されている。ハウジング９２には、前記ステータコア１１０と同様に積層コア１３０にコイル１３２が収められたステータコア１３４が設けられており、三相駆動される。コイル１３２には導電線１３５によって図示しないサーボドライバが接続されており、コイル１３２への電流も、マシンコントローラ３１０からの指令情報とθ軸検出器１３６からの動作情報とに基づいてアクチュエータ制御回路３１２により制御され、ボールスプライン部材１２０の回転位置が制御されることにより、スプライン軸１２６の回転位置が制御される。
【００２９】
スプライン軸１２６の上部には半径方向外向きのフランジ部１３８が設けられ、前記軸受保持部１０２に嵌合されている。フランジ部１３８の上側と下側とにはそれぞれ軸受１４０，１４２が配設されるとともに、軸受保持部１０２の開口部に蓋体１４４が螺合されることによって、フランジ部１３８が軸受１４０，１４２を介して軸受保持部１０２に連結されており、ボールねじ１００とスプライン軸１２６とは、相対回転可能かつ軸方向には相対移動不能に連結されている。軸受保持部１０２，フランジ部１３８，軸受１４０，１４２，蓋体１４４が連結装置１４６を構成しているのである。
そのため、Ｚ軸サーボモータ８４の作動によりボールねじ１００とスプライン軸１２６とが一体的に昇降させられ、θ軸サーボモータ８６の作動によりスプライン軸１２６がボールねじ１００に対して回転させられる。コイル１１４，１３２に別々に通電されれば、昇降と回転とが別々に生じさせられ、同時に通電されれば、昇降，回転が同時に生じさせられる。なお、スプライン軸１２６は部品装着ヘッド８０の昇降時にボールスプライン部材１２０から外れない長さを有するものとされている。
【００３０】
ボールねじ１００およびスプライン軸１２６の中心にはそれぞれ、通路１６０，１６２が軸方向に貫通して形成されている。通路１６０の下側開口には継手管１６４の上端部がシール部材１６６によりシールされて相対回転可能に嵌合され、下端部は通路１６２の上側開口に圧入されている。
【００３１】
通路１６０は、継手部材１６８，ホース１７０によって回転継手１７２に接続されている。前記円筒カム１０には、図１に示すように、円筒カム１０の上側開口を閉塞する上板１７４と、下側開口を閉塞する下板１７６とを貫通して軸１７８が設けられている。この軸１７８内には負圧供給通路１７９（図１１参照）が形成され、上端部に設けられた継手部材１８０，ホース１８２を介して図示しない負圧源に接続されている。回転継手１７２は軸１７８の下端部に相対回転可能に取り付けられ、インデックスロータ２２の回転により軸１７８に対する回転位相が変わっても、常時負圧供給通路に連通した状態に保たれる。
【００３２】
ホース１７０は、回転継手１７２内に形成された２０個のエア引出口１８４（図１１参照）のうちの１つと通路１６０とを接続し、ホース１７０の途中には、電磁方向切換弁１８６が設けられており、この電磁方向切換弁１８６の切換えにより、通路１６０，１６２は負圧源と大気とに択一的に連通させられる。電磁方向切換弁１８６は、便宜上インデックスロータ２２から離れて図示されているが、実際にはインデックスロータ２２に固定されている。
【００３３】
スプライン軸１２６の下端部には、部品装着ヘッド８０が取り付けられる取付部材１９０が着脱可能に固定されている。取付部材１９０内には、図４および図５に示すように通路１９４が軸線上を貫通して形成されており、取付部材１９０は、通路１９４の上端部がスプライン軸１２６の下端面に突設された嵌合部１９６に嵌合された状態で結合部材１９８によってスプライン軸１２６に一体的に結合されている。
【００３４】
結合部材１９８はＣの字形を成す嵌合部２００と、嵌合部２００の一対の端部からそれぞれ突出させられた腕部２０２とを有し、嵌合部２００においてスフライン軸１２６と取付部材１９０とにわたって嵌合されるとともに、一対の腕部２０２がねじ２０４により結合され、スプライン軸１２６と取付部材１９０とを一体的に結合している。
【００３５】
取付部材１９０は、図１および図４に示すように、前記支持部材６０に設けられた一対の腕部９１のうち、下側の腕部９１に軸受２０８を介して昇降可能かつ回転可能に嵌合されている。取付部材１９０の腕部９１から突出した下端部にはコの字形の支持部材２１０が固定され、これに部品装着ヘッド８０が取り付けられており、Ｚ軸・θ軸駆動モータ８４により昇降，回転させられる。
【００３６】
部品装着ヘッド８０は、図４に示すように、ノズル保持体２１８と、ノズル保持体２１８により保持された６個の部品吸着ノズル２２０とを有する。ノズル保持体２１８の一方の端面には軸部２２２が形成され、支持部材２１０のコの字の一方の側壁２２３に水平軸線まわりに回転可能に嵌合されている。また、ノズル保持体２１８の他方の端面に開口し、軸部２２２と同心に形成された有底孔２２４には軸２２６が相対回転可能に嵌合されている。この軸２２６は支持部材２１０の他方の側壁２２３に固定されており、ノズル保持体２１８は軸部２２２と軸２２６により水平軸線まわりに回転可能に支持されている。
【００３７】
ノズル保持体２１８内には、６個のノズル嵌合穴２３０がノズル保持体２１８の回転軸線を中心として放射状に、かつ、等角度間隔に形成され、それぞれ部品吸着ノズル２２０が嵌合されている。部品吸着ノズル２２０は、吸着管保持体２３２と、吸着管保持体２３２に嵌合された吸着管２３４とを有するとともに、吸着管保持体２３２には発光板２３６が設けられている。
【００３８】
発光板２３６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。これら吸着管２３４および発光板２３６は、吸着する電子部品２３８の寸法に応じた大きさとされ、図７に示すように、ノズル保持体２１８に保持される６個の部品吸着ノズル２２０はそれぞれ、大きさの異なる電子部品２３８を吸着するものであって、吸着管２３４の直径が６段階に異ならされており、発光板２３６の大きさは２段階に異ならされている。
【００３９】
部品吸着ノズル２２０は、吸着管保持体２３２においてノズル嵌合穴２３０に嵌合されるとともに、ノズル嵌合穴２３０内に配設されたスプリング２４０によりノズル嵌合穴２３０から突出する向きに付勢されている。吸着管保持体２３２にはピン２４２が直径方向に嵌合されており、このピン２４２がノズル保持体２１８に形成されたピン係合溝２４４に係合させられることにより、部品吸着ノズル２３０のノズル保持体２１８からの脱落が防止されるとともに回転が阻止されている。
【００４０】
ピン係合溝２４４は、詳細な図示は省略するが、ノズル保持体２１８の先端面と側面とに開口するとともにノズル嵌合穴２３０に連通し、概してＪの字形を成し、吸着管保持体２３２をノズル嵌合穴２３０に嵌合するとき、ピン２４２がピン係合溝２４４に嵌合し、吸着管保持体２３２を嵌合後、回転させた後、吸着管保持体２３２に加えていた力を解除すれば、吸着管保持体２３２がスプリング２４０により付勢されるとともに、ピン２４２がピン係合溝２４４の端面に係合し、部品吸着ノズル２２０はノズル保持体２１８に抜出し不能かつ回転不能に保持される。
【００４１】
部品吸着ノズル２２０は負圧によって電子部品２３８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２１８を回転可能に支持する軸２２６には、端面に開口し、軸部２２２に対応する位置まで延びる軸方向通路２５０が形成されるとともに、軸方向通路２５０から直角にかつ下向きに延び出す半径方向通路２５２が形成されている。
軸方向通路２５０は、ノズル保持体２１８の軸部２２２に形成された複数の半径方向通路２５４，支持部材２１０に形成された円環状通路２５６および通路２５８により、前記取付部材１９０内に形成された通路１９４に連通させられており、前記電磁方向切換弁１８６の切換えにより、負圧源と大気とに択一的に連通させられる。
【００４２】
ノズル保持体２１８は、支持部材２１０に取り付けられたノズル選択サーボモータ２６０により回転させられる。ノズル選択サーボモータ２６０はＺ軸・θ軸駆動モータ８４と同様にブラシレスサーボモータであり、支持部材２１０にノズル保持体２１８の回転軸線と同心に取り付けられるとともに、出力軸２６２がノズル保持体２１８の軸部２２２にスプライン嵌合されている。ノズル保持体２１８はノズル選択サーボモータ２６０により回転させられ、６個の部品吸着ノズル２００が択一的に部品吸着位置、すなわち吸着管２３４の開口が真下を向く位置へ移動させられる。部品吸着位置へ移動させられた部品吸着ノズル２２０のノズル嵌合穴２３０は、前記軸２２６に形成された半径方向通路２５２に連通させられ、負圧の供給により電子部品２３８を吸着することができる。
【００４３】
支持部材２１０は、前述のようにＺ軸・θ軸駆動モータ８４により回転させられるが、この回転角度の最大値はほぼ１８０度であるため、ノズル選択サーボモータ２６０への駆動電流は図示しない導電線により供給される。この導電線への駆動電流はインデックスロータ２２に搭載された後述のノズル選択サーボモータ制御装置３０２により制御される。
【００４４】
ノズル保持体２１８の回転位置は、ノズル保持体２１８に形成された６個のノッチ２７０と、支持部材２１０に設けられた位置決め具２７２とにより決められる。ノッチ２７０は、ノズル保持体２１８の端面にノズル保持体２１８の回転中心線から放射状に延びる状態で形成されたＶ溝である。位置決め具２７２の本体２７４は、中心に有底穴を備えた雄ねじ部材であり、支持部材２１０の側壁２２３に螺合されるとともにロックナット２７６により固定されており、軸方向の位置が調節可能である。雄ねじ部材の有底穴は、ノズル保持体２１８に対向する側の端面に開口しており、その開口端部にボール２７８が、一部が外部に露出するとともに雄ねじ部材からの離脱は防止された状態で配設されており、雄ねじ部材内の圧縮コイルスプリングにより突出方向に付勢されている。このボール２７８がノッチ２７０に嵌入することによりノズル保持体２１８が位置決めされるのであるが、ノッチ２７０および位置決め具２７２は、６個の部品吸着ノズル２２０のうちの１つが部品吸着位置に位置決めされた状態でボール２７８がノッチ２７０に嵌入する位置に設けられている。
【００４５】
ノズル選択サーボモータ２６０の回転は、ノズル選択検出器２８０により検出される。このノズル選択検出器２８０も前記Ｚ軸検出器１１８，θ軸検出器１３６と同様のものであり、これからの動作情報とマシンコントローラ３１０からの指令情報とに基づいてアクチュエータ制御回路３１２によりノズル選択サーボモータ２６０の回転が制御されることにより、任意の部品吸着ノズル２２０が部品吸着位置に位置決めされる。
【００４６】
前記ノズル保持体２１８の軸部２２２が突設された側とは反対側の側面にはプレート２９０が固定されている。プレート２９０は、支持部材２１０の側壁２２３に接触してノズル保持体２１８の回転中心線に平行な方向の移動を防止するとともに、前記軸２２６のノズル保持体２１８と側壁２２３との間の部分が相対回転可能に嵌合されている。プレート２９０のノズル保持体２１８に固定された側とは反対側の端面には、図示は省略するが、３個ずつの反射面が６組、等角度間隔に設けられている。これら反射面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組の反射面はそれそれ、ノズル保持体２１８の回転方向に関して６個の部品吸着ノズル２２０に対応する位置に設けられている。
【００４７】
部品吸着ノズル検出ステーションおよび部品吸着ノズル確認ステーションにはそれぞれ、図示しない部品吸着ノズル検出装置が設けられている。部品吸着ノズル検出装置は、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を備えている。これら光ファイバセンサはほぼ水平方向に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あるいは部品吸着ノズル確認ステーションに移動させられた部品装着ヘッド８０の反射面にそれぞれ光を照射し、反射光の強弱の組合わせにより、部品吸着位置に位置決めされた部品吸着ノズル２２０の種類を表す３ビットの部品吸着ノズルデータを発生させる。
【００４８】
インデックスロータ２２上には、２０組の部品装着ユニット２４のそれぞれについて、図８に概念的に示すように、Ｚ軸サーボモータ８６，θ軸サーボモータ８８，ノズル選択サーボモータ２６０および電磁方向切換弁１８６をそれぞれ制御するＺ軸サーボモータ制御装置３００，θ軸サーボモータ制御装置３０１，ノズル選択サーボモータ制御装置３０２および切換弁制御装置３０４が設けられている。これら４種類の制御装置３００，３０１，３０２，３０４はそれぞれ、制御に必要な情報を受信し、発信する通信部Ｓと、前記フレームに固定的に設けられた電源３０６（図９参照）から供給される電気エネルギを、通信部Ｓに伝達される制御情報に基づいて制御し、Ｚ軸サーボモータ８６，θ軸サーボモータ８８，ノズル選択サーボモータ２６０，電磁方向切換弁１８６を制御する制御駆動部Ｃとを有する。
【００４９】
なお、２０組の部品装着ユニット２４の各々について、制御装置３００，３０１，３０２，３０４の通信部Ｓおよび制御駆動部Ｃを区別するために、Ｚ軸サーボモータ制御装置３００の通信部ＳはＺＳ1 〜ＺＳ20，制御駆動部ＣはＺＣ1 〜ＺＣ20、θ軸サーボモータ制御装置３０１の通信部ＳはθＳ1 〜θＳ20，制御駆動部ＣはθＣ1 〜θＣ20、ノズル選択サーボモータ制御装置３０２の通信部ＳはＮＳ1 〜ＮＳ20，制御駆動部はＮＣ1 〜ＮＣ20、切換弁制御装置３０４の通信部ＳはＶＳ1 〜ＶＳ20，制御駆動部はＶＣ1 〜ＶＣ20と表すこととする。また、図８においてＺはＺ軸サーボモータ８６を表し、θはθ軸サーボモータ８８を表し、Ｎはノズル選択サーボモータ２６０を表し、Ｖは電磁方向切換弁１８６を表し、Ｄ118 ，Ｄ136 ，Ｄ280 はそれぞれＺ軸検出器１１８，θ軸検出器１３６，ノズル選択検出器２８０を表す。
【００５０】
フレームには、電子部品供給装置，電子部品装着装置およびプリント基板移動装置３２等、電子部品２３８のプリント基板３０への装着に関するすべての装置を制御するマシンコントローラ３１０が設けられている。マシンコントローラ３１０はコンピュータを主体とするものであり、図示を省略する各制御回路を介して電子部品供給装置，電子部品装着装置およびプリント基板移動装置３２の各アクチュエータを制御するが、それら制御回路のうち前記インデックスロータ２２に搭載されているアクチュエータを制御する部分のみを取り出したのがアクチュエータ制御回路３１２である。
マシンコントローラ３１０はアクチュエータ制御回路３１２に、２０組の部品装着ユニット２４の各Ｚ軸・θ軸駆動モータ８４，ノズル選択サーボモータ２６０，電磁方向切換弁１８６を制御するための指令情報を与え、この指令情報は、通信制御部３１４の双方向シリアル高速通信部３２６から無接触情報伝達装置３１６により通信部ＺＳ1 〜ＺＳ20，通信部θＳ1 〜θＳ20，通信部ＮＳ1 〜ＮＳ20，通信部ＶＳ1 〜ＶＳ20へ伝達される。
【００５１】
図９に、Ｚ軸サーボモータ８６の制御回路を示す。ただし、図９においては、煩雑さを避けるために、通信制御部３１４とＺ軸サーボモータ制御装置３００の通信部ＺＳは省略する。また、θ軸サーボモータ８６およびノズル選択サーボモータ２６０の制御回路については同様であるため、図示および説明を省略する。アクチュエータ制御回路３１２は、位置増幅器３２０，速度増幅器３２２および微分器３２４を有する。位置増幅器３２０には、マシンコントローラ３１０からの指令情報であるデジタルデータがアナログ化された指令信号と、前記Ｚ軸検出器１１８からの動作情報である動作信号とが入力される。速度増幅器３２２には、位置増幅器３２０の出力信号および微分器３２４がＺ軸検出器１１８の出力信号を微分することにより得られる制御信号が入力される。位置増幅器３２０および速度増幅器３２２は、上記指令信号と、フィードバックされた動作信号および制御信号が示す値からトルク指令信号を作る。このトルク指令信号は、後述する固定側通信用コイル３４４および回転側通信用コイル３５８（図１１参照）を含む無接触情報伝達装置３１６を経て、インデックスロータ２２上のＺ軸サーボモータ制御装置３００に供給される。
【００５２】
一方、Ｚ軸サーボモータ８６の駆動電流は（実際は、θ軸サーボモータ８８，電磁方向切換弁１８６およびノズル選択サーボモータ２６０の駆動電流も共に）、前記電源３０６から高周波誘導パワー発生制御器３２８および無接触給電装置３３０を経て、インデックスロータ２２上の電圧制御器３３１に供給される。
無接触給電装置３３０は、図１に示すように、前記円筒カム１０に取り付けられた給電器３３２と、インデックスロータ２２に取り付けられた受電器３３４とを有する。円筒カム１０の下側開口部に固定された前記下板１７６には、図１１に示すように、円筒カム１０の中心線を中心とする開口３３５が形成されるとともに、下板１７６の下面には、円筒カム１０と同心に円形断面の保持筒３３６が固定されている。保持筒３３６の上側開口は、開口３３５内に配設された蓋板３３８により閉塞され、下側開口部には円環状の支持板３３９が固定されている。これら保持筒３３６，蓋板３３８，支持板３３９は組み付け後には一体的な給電器ハウジングとして機能し、図１においてはこれらが一体物として描かれている。
【００５３】
保持筒３３６の内周面には給電側コイル３４０が取り付けられ、導電線３４２によって電源３０６に接続されている。また、支持板３３９の下面には、リング状の固定側通信用コイル３４４が円筒カム１０の中心線を中心として設けられるとともに、信号線３４６によって前記双方向シリアル高速通信部３２６に接続されている。
【００５４】
前記インデックスロータ２２の下面に固定され、インデックスロータ２２の下側開口を閉塞する蓋板３４８上には、保持体３５０がインデックスロータ２２と同心に固定されている。保持体３５０は、大径の取付部３５１と、取付部３５１に突設された軸部３５２とを有し、取付部３５１において蓋板３４８上に固定され、軸部３５２は前記保持筒３３６により、一対の軸受３５３を介してインデックスロータ２２の回転中心線まわりに回転可能に支持されている。
【００５５】
軸部３５２には受電側コイル３５４が取り付けられ、前記給電側コイル３４０に微小な隙間を隔てて対向させられている。給電側コイル３４０から受電側コイル３５４へ伝達された電気エネルギは、受電側コイル３５４に接続された導電線３５６により、２０組の部品装着ユニット２４の各Ｚ軸サーボモータ８６，θ軸サーボモータ８８，電磁方向切換弁１８６，ノズル選択サーボモータ２６０に供給される。
【００５６】
保持体３５０の取付部３５１には、リング状の回転側通信用コイル３５８がインデックステーブル２２の回転中心線を中心として取り付けられ、前記固定側通信用コイル３４４に微小な隙間を隔てて対向させられている。この回転側通信用コイル３５８は、信号線３５９により、前記通信部ＺＳ1 〜ＺＳ20，通信部θＳ1 〜θＳ20，通信部ＮＳ1 〜ＮＳ20，通信部ＶＳ1 〜ＶＳ20に接続されている。前記回転継手１７２は蓋板３５０に固定されており、前記軸１７８は保持体３５０内を貫通させられるとともに、回転継手１７２に相対回転可能に嵌合されている。
【００５７】
給電器３３２の給電側コイル３４０は高周波励磁される。電源３０６の電圧は、図９および図１０に示すように、高周波誘導パワー発生制御器３２８を構成するトランジスタスイッチ３６２により高周波の形とされ、給電器３３２の給電側コイル３４０と受電器３３４の受電側コイル３５４の巻線比に応じた矩形波（あるいは正弦波）電圧が受電側コイル３５４に生ずる。この電圧は、インデックスロータ２２に設けられ、整流回路３６４を構成する高周波ダイオードブリッジ３６６とリアクトルＬおよび平滑キャパシタＣから成るＬＣフィルタによって全波整流され、インデックスロータ２２上のアクチュエータの駆動電流たる直流主電流となる。インデックスロータ２２にはまた、上記直流主電流の一部を安定化するレギュレータである電圧安定変換器３６８が設けられている。これら整流回路３６４および電圧安定変換器３６８が、図８に示す電圧制御器３３１を構成している。
【００５８】
なお、電磁方向切換弁１８６は、マシンコンローラ３１０からの励磁指令に基づいてフレーム側で作成される励磁指令信号が無接触情報伝達装置３１６を経てインデックスロータ２２側へ供給され、それに応じてインデックスロータ２２上のスイッチ（無接点スイッチでも有接点スイッチでも可）が閉じられることにより励磁されるのみであるため、制御回路の構成は単純である。したがって、主としてＺ軸サーボモータ８６，θ軸サーボモータ８８およびノズル選択サーボモータ２６０の制御について詳細に説明する。
【００５９】
前記４種類、計８０個の駆動制御部ＺＣ，θＣ，ＮＣ，ＶＣのうち、６０個のサーボモータの駆動制御部ＺＣ，θＣ，ＮＣにはそれぞれ、図９に示すパワースイッチ３８０，電流増幅器３８２および電流指令発生器３８４が設けられている。
図９にはそのうちのＺ軸サーボモータ８６用の回路が図示されているが、電流指令発生器３８４は、無接触情報伝達装置３１６により伝達されるトルク指令信号と、Ｚ軸検出器１１８から得られるＺ軸サーボモータ８６の磁極位置を示す位相信号とから電流指令信号をつくり、電流増幅器３８２へ出力する。電流増幅器３８２にはまた、Ｚ軸サーボモータ８６への供給電流がフィードバックされ、電流指令信号と検出電流信号との差による増幅を行い、三角波との比較によるＰＷＭ変調波形の形でパワースイッチ３８０へ出力する。
【００６０】
パワースイッチ３８０は、パワートランジスタ，ＭＯＳＦＥＴ，ＩＧＢＴ等により構成され、電流増幅器３８２の出力信号は、パワースイッチ３８０のベース（もしくはゲート）ドライブ用増幅器の入力信号となる。電流増幅器３８２には、前記電圧安定変換器３６８により安定制御された制御電圧が供給され、パワースイッチ３８０は、前記整流回路３６４により供給される直流主電流を、電流増幅器３８２の出力信号であるベースドライブ信号に応じて変調し、トルク指令信号とフィードバック信号とが合致するようなＰＷＭ電圧をＺ軸サーボモータ８６に供給する。
【００６１】
以上の説明においては、煩雑さを避けるために、フレーム側の通信制御部３１４と、インデックスロータ２２側のＺ軸サーボモータ制御装置３００，θ軸サーボモータ制御装置３０１およびノズル選択サーボモータ制御装置３０２の通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳとを省略したが、以下、これらについて説明する。
【００６２】
双方向シリアル高速通信部３２６においては、送信すべきアナログ信号によって高周波の搬送波が変調（振幅変調，周波数変調，位相変調等。搬送波が周期性パルス列である場合にはパルス振幅，パルス幅，パルス繰返し周波数が変化させられる）され、通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳにおいては復調が行われる。
【００６３】
また、アクチュエータ制御回路３１２からの指令信号であるトルク指令信号と、インデックスロータ２２側からのフィードバック信号とは、インデックスロータ２２上に搭載されている３種類６０個のアクチュエータについて別個に授受される必要があり、２０個の電磁方向切換弁１８６の励磁指令信号も別個に授受される必要があるが、無接触情報伝達装置３１６は共用であり、通信制御部３１４の双方向シリアル高速通信部３２６を介して行われる。そのため、フレーム側の通信制御部３１４はインデックスロータ２２側の８０個の通信部ＺＳ1 〜ＺＳ20，θＳ1 〜θＳ20，ＮＳ1 〜ＮＳ20，ＶＳ1 〜ＶＳ20（以下、８０個の通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳと略記する）のいずれに向けたものであるかを示す宛て先信号を送信するように構成されており、８０個の通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳは宛て先信号が自己に固有の信号である場合にのみ受信状態となり、受信が可能であることを示す受信可能信号を通信制御部３１４に返す。通信制御部３１４はこの受信可能信号に応じてトルク指令信号や励磁信号を送信し、８０個の通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳのうち受信状態となっているものがそれら信号を受信する。
【００６４】
同様に、６０個の通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳがフィードバック信号を通信制御部３１４に送信する場合には、送信すべきフィードバック信号によって高周波の搬送波が変調され、双方向シリアル高速通信部３２６においては復調が行われる。フィードバック信号の送信時には、まず呼出信号を通信制御部３１４に送信し、それに答えて受信可能信号が通信制御部３１４から返されたならば、発信元を示す発信元信号を先頭に付けて各フィードバック信号を通信制御部３１４に送信し、通信制御部３１４は各フィードバック信号を６０個の通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳの各々について区別して受信するように構成されている。
なお、本実施例においては、２０個の電磁方向切換弁１８６の通信部ＶＳからも切換終了を示すフィードバック信号が送信されるが、これは不可欠のことではない。通信部ＶＳにおいても送信すべきフィードバック信号によって高周波の搬送波が変調され、双方向シリアル高速通信部３２６において復調される。
【００６５】
さらに、電圧制御器３３１にも通信部Ｓ331 が設けられている。インデックスロータ２２側には多数のアクチュエータが搭載されており、これらの相当数が同時に作動させられる場合があるため、受電側コイル３５４の電圧が検出され、無接触情報伝達装置３１６を経て高周波誘導パワー発生制御器３２８にフィードバックされるようになっているのである。通信部Ｓ331 においてもフィードバック信号に基づいて高周波の搬送波が変調され、双方向シリアル高速通信部３２６において復調される。
【００６６】
本電子部品装着装置においては、インデックスロータ２２が間欠回転させられ、２０組の部品装着ユニット２４の各部品装着ヘッド８０が順次電子部品２３８を吸着し、プリント基板３０に装着する。
その際、２０個の部品装着ヘッド８０の各々において部品吸着ノズル２２０が選択されるとともに、各部品吸着ノズル２２０の高さおよび回転位置が制御されるのであり、そのために、Ｚ軸検出器１１８，θ軸検出器１３６およびノズル選択検出器２８０からの位置の情報がマシンコンローラ３１０にも供給されるようになっている。
【００６７】
しかしながら、一般に、サーボモータにそれの回転位置を検出する位置検出器を組み付ける場合に、両者の原点位置を精度良く一致させて組み付けることは容易ではない。そのために、Ｚ軸検出器１１８，θ軸検出器１３６およびノズル選択検出器２８０の出力値は正確に部品吸着ノズル２２０の高さ（軸方向位置），回転位置および部品装着ヘッド８０の水平線回りの回転位置を表すとは言えない。
【００６８】
各部品装着ヘッド８０において現在どの部品吸着ノズル２２０が選択されているかは前述の部品吸着ノズル検出装置により検出されるため、ノズル選択サーボモータ２６０は、常に現在選択されている部品吸着ノズル２２０と次に選択すべき部品吸着ノズル２２０との角度間隔分ずつ回転させればよく、ノズル選択検出器２８０の原点位置と部品装着ヘッド８０の原点位置とのずれは問題にならない。
【００６９】
それに対して、部品吸着ノズル２２０の絶対高さおよび絶対回転位置を検出する装置は設けられていないため、これらの制御は、Ｚ軸検出器１１８およびθ軸検出器１３６の検出結果のみに基づいて行う必要があり、Ｚ軸検出器１１８およびθ軸検出器１３６の原点位置と部品吸着ノズル２２０の高さの原点位置および回転位置の原点位置とのずれが問題になる。
【００７０】
しかし、θ軸検出器１３６に関しては、ある程度の組付誤差は許容される。部品吸着ノズル検出装置による現在選択されている部品吸着ノズル２２０の検出等の都合で、部品装着ヘッド８０を垂直軸まわりの回転の原点位置に位置決めすること、すなわち部品吸着ノズル２２０を回転の原点位置に位置決めすることが必要であるが、その要求精度はそれほど高くない。また、部品吸着ノズル２２０に吸着された電子部品２３８が撮像装置により撮像され、中心位置のずれと共に回転位置のずれも修正されて装着が行われるため、部品装着精度の観点からはθ軸検出器１３６と部品吸着ノズルとの回転の原点位置のずれは問題にならないからである。
【００７１】
そこで、本電子部品装着装置においては、Ｚ軸検出器１１８に関してのみ組付誤差対策が施されている。
本電子部品装着装置の組立て完了後に、２０個の部品装着ヘッド８０に部品吸着ノズル２２０に代わる検査用ノズル模型を取り付け、部品吸着位置に位置決めされた部品装着ヘッド８０を検査用ノズル模型の吸着管２３４に相当する部分が基準面に当接して停止するまで下降させ、その位置におけるＺ軸検出器１１８の検出値が部品装着ヘッド８０のＺ軸方向（高さ方向）の原位置とＺ軸検出器１１８の原点とのずれ量を表す原位置値Ａとして、マシンコントローラ３１０の不揮発性メモリ（ＲＯＭ，バックアップＲＡＭ，外部記憶装置等）に記憶されるようになっているのである。
【００７２】
なお、検査用ノズル模型は部品吸着ノズル２２０に似た形状を有しているが、部品装着ヘッド８０の端面に当接するフランジとそのフランジの当接状態において検査用ノズル模型を部品装着ヘッド８０に固定する固定ねじとを備えており、部品装着ヘッド８０に軸方向に移動不能に取り付けられる。
また、上記基準面は、具体的には、移動台に取り付けられた複数の部品供給カートリッジのうち、移動台の移動方向における一端に位置する部品供給カートリッジの部品保持テープ支持面とされている。複数の部品供給カートリッジの各部品保持テープ支持面間の高さ誤差、および各部品吸着ノズル２２０間の長さ誤差は小さいとして無視されているのである。これらの少なくとも一方の誤差が無視できない大きさである場合には、それらを検出してマシンコントローラ３１０のメモリ（例えばＲＡＭ）に記憶させることが必要となる。
【００７３】
上記マシンコントローラ３１０に記憶された原位置値Ａのデータは次のようにして使用される。ただし、ここでは、理解を容易にするために、円筒カム１０による部品吸着ノズル２２０の昇降はないものとして説明する。以下に述べる撮像装置の焦点位置やプリント基板支持面の位置が円筒カム１０による部品吸着ノズル２２０の昇降を考慮して決定されているため、円筒カム１０による部品吸着ノズル２２０の昇降はＺ軸サーボモータ８６による部品吸着ノズル２２０の昇降制御に影響を与えず、このように考えて差し支えないのである。例えば、部品装着ステーションは部品吸着ステーションより下方に設けられ、前記基準面と前記基板支持昇降装置のプリント基板支持面とは高さを異にするが、この高さの差は、部品装着ユニット２４がカム溝７６に沿って昇降させられることにより吸収される。そのため、Ｚ軸検出器１１８から見れば、プリント基板支持面と基準面とは同じ高さに位置することとなるのである。
【００７４】
部品吸着時には、部品装着ヘッド８０は、吸着管２３４が電子部品２３８に接触させられた状態から更に小距離下降させられる。電子部品２３８や部品保持テープ等に製造誤差があっても確実に電子部品２３８が吸着されるようにするためであり、この下降は、吸着管保持体２３２とノズル保持体２１８とがスプリング２４０を圧縮して相対移動することにより許容される。しかし、この下降距離はできる限り小さいことが望ましい。例えば、吸着管２３４の電子部品への当接時の衝撃によって電子部品が破損することを防止するために、部品装着ヘッド８０の下降速度が、吸着管２３４が電子部品２３８に当接する前に低減されるのが普通であるが、この低速移動距離が大きければ部品装着能率が低下してしまうからである。
【００７５】
そこで本実施例においては、部品吸着時には、部品装着ヘッド８０は、図１２に概略的に吸着管２３４を示すように、Ｚ軸検出器１１８の出力値が、原位置値Ａに部品保持テープの厚みＴに相当する値Ｔ′と、電子部品２３８の厚みＣに相当する値Ｃ′とを加えた値から、ノズル保持体２１８と吸着管保持体２３２との相対移動距離Ｂに相当する値Ｂ′を引いた値（Ａ＋Ｃ′＋Ｔ′−Ｂ′）を示す位置まで下降させられるようにされており、また、その下降端位置より一定小距離前から下降速度が低減されるようにされている。そのような指令値がマシンコントーラ３１０からアクチュエータ制御回路３１２に供給されるのである。
【００７６】
部品吸着後、部品装着ヘッド８０は、距離Ｌだけ上昇させられる（この位置を上昇端位置と称する）とともにインデックスロータ２２の回転により撮像位置へ移動させられる。上昇端位置へ上昇させられるのは、移動時に吸着管２３４や電子部品２３８が周辺部材に衝突することを回避するためである。この観点からは、部品装着ヘッド８０が上昇端位置まで上昇してからインデックスロータ２２の回転が開始されるようにすることが望ましいのであるが、本実施例においては、能率向上の観点から上昇端位置まで上昇し切らないうちにインデックスロータ２２の回転が開始される。同様に能率向上の観点から、部品吸着ノズル２２０が電子部品２３８を吸着するとき、インデックスロータ２２が間欠回転し切らないうちに部品装着ヘッド８０が下降を開始させられる。
【００７７】
部品保持姿勢検出ステーションにおいては、部品装着ヘッド８０が、部品吸着ノズル２２０に保持されている電子部品２３８の下面が撮像装置のＣＣＤカメラの焦点と一致する高さ（例えば、距離Ｌ／２の位置）まで下降させられる。そのためには、Ｚ軸検出器１１８の出力値が、原位置値ＡにＬ／２および電子部品２３８の厚みＣにそれぞれ相当する値（Ｌ／２）′およびＣ′を加えた値｛Ａ＋（Ｌ／２）′＋Ｃ′｝を示す位置まで、Ｚ軸サーボモータ８６が回転させられる必要があり、この値｛Ａ＋（Ｌ／２）′＋Ｃ′｝がマシンコントローラ３１０から供給される。撮像後、部品装着ヘッド８０が一旦、基準面から距離Ｌ離れた位置へ上昇させられる。これら部品装着ヘッド８０の昇降は、インデックスロータ２２の間欠回転と並行して行われる。
【００７８】
そして、部品装着ヘッド８０は、部品装着ステーションにおいて下降させられて電子部品２３８がプリント基板３０に装着される。部品装着時には、部品装着ヘッド８０が、Ｚ軸検出器１１８の出力値が原位置値Ａにプリント基板３０の厚さＰに相当する値Ｐ′および電子部品２３８の厚さＣに相当する値Ｃ′を加えた値からノズル保持体２１８と吸着管保持体２３２との相対移動距離Ｂに相当する値Ｂ′を引いた値（Ａ＋Ｐ′＋Ｃ′−Ｂ′）となる位置へ下降させられるべきであり、マシンコントーラ３１０からはこの指令値が供給される。装着後、部品装着ヘッド８０は、基準面から距離Ｌ離れた位置へ上昇させられる。インデックスロータ２２が間欠回転し切らないうちに部品装着ヘッド８０が下降を開始させられ、部品吸着ノズル２２０が上昇端位置へ上昇し切らないうちにインデックスロータ２２の回転が開始されることは、部品吸着時と同じである。
【００７９】
上記各指令値は全て原位置値Ａを含んでおり、この原位置値Ａは２０組の部品装着ユニット２４毎に記憶されているため、全ての部品装着ユニット２４の部品吸着ノズル２２０の下降位置はＺ軸検出器１１８の組付誤差の影響を受けることなく制御されることになる。
なお、部品装着ヘッド８０は６個の部品吸着ノズル２２０を有するが、これら部品吸着ノズル２２０の各吸着管２３４の先端面はノズル保持体２１８の回転軸線を中心線とする一円周上に位置させられており、部品吸着ノズル２２０毎に指示値を変える必要はない。
【００８０】
以下、本電子部品装着装置の作動を説明する。
電子部品の装着時には、インデックスロータ２２が間欠回転させられ、２０組の部品装着ユニット２４の各部品装着ヘッド８０が順次電子部品２３８を吸着し、プリント基板３０に装着する。
電子部品２３８の吸着時には、部品装着ヘッド８０は、Ｚ軸・θ軸駆動モータ８４により、Ｚ軸検出器１１８の出力値がマシンコントローラ３１０からの指令値と一致するまで下降させられ、部品吸着ノズル２２０の吸着管２３４が電子部品２３８に接触させられる。
【００８１】
吸着管２３４が電子部品２３８に接触させられた後、電磁方向切換弁１８６が切り換えられて部品吸着ノズル２２０に負圧が供給され、電子部品２３８が吸着される。吸着後、部品装着ヘッド８０は上昇端位置まで上昇させられ、部品立ち姿勢検出ステーションにおいて、部品吸着ノズル２２０により吸着された電子部品２３８が立っているか否かが検出される。
【００８２】
電子部品２３８が部品吸着ノズル２２０により吸着された状態から回転させられた状態でプリント基板３０に装着される場合には、部品装着ユニット２４が部品立ち姿勢検出ステーションから部品保持姿勢検出ステーションへ移動するまでの間に部品装着ヘッド８０がθ軸サーボモータ８８により回転させられ、電子部品２３８が装着に適した姿勢とされる。
【００８３】
次いで、部品装着ユニット２４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２２０の電子部品２３８の保持姿勢が撮像される。部品装着ヘッド８０は、部品立ち姿勢検出ステーションから部品保持姿勢検出ステーションへ移動するまでの間に、Ｚ軸検出器１１８がマシンコントローラ３１０から指示された値を示す位置まで下降させられる。そのため、撮像時には、電子部品２３８はその種類に関係なく、下面がＣＣＤカメラから距離Ｌ／２離れた位置に位置させられ、ピントがぼけることなく、撮像される。
【００８４】
撮像後、部品装着ステーションへ移動させられるまでの間に部品装着ヘッド８０は一旦上昇させられるとともにθ軸サーボモータ８８により回転させられ、電子部品２３８の回転位置誤差ΔθE ，プリント基板３０の回転位置誤差ΔθP が修正される。また、プリント基板移動装置３２により、プリント基板３０が正規の位置に対して中心位置誤差ΔＸ，ΔＹ分だけ修正された位置へ移動させられる。そして、部品装着ステーションにおいて部品装着ヘッド８０は、Ｚ軸サーボモータ８６により、Ｚ軸検出器１１８がマシンコントローラ３１０から供給された指令値（Ａ＋Ｐ′＋Ｃ′−Ｂ′）を示す位置まで下降させられ、電子部品２３８がプリント基板３０に装着される。
【００８５】
装着後、部品装着ヘッド８０は上昇させられ、部品排出ステーションへ移動するまでの間にθ軸サーボモータ８８により回転させられ、原位置へ戻される。電子部品２３８の回転位置誤差ΔθE およびプリント基板３０の回転位置誤差ΔθP を修正するために回転させられた角度、および電子部品２３８を吸着後、装着に適した姿勢とするために部品装着ヘッド８０を回転させた場合には、その角度分、部品装着ヘッド８０が逆向きに回転させられて原位置へ戻されるのである。電子部品２３８が部品吸着ノズル２２０により立った姿勢で吸着された場合には、その電子部品２３８は部品排出ステーションにおいて排出される。
【００８６】
次いで部品吸着ノズル検出ステーションにおいて、部品吸着位置に位置決めされている部品吸着ノズル２２０の種類が検出される。この検出結果はマシンコントローラ３１０に供給され、マシンコントローラ３１０はその情報に基づいてノズル選択サーボモータ２６０の駆動に関する指令情報をアクチュエータ制御回路３１２に供給する。電子部品２３８の装着に使用される部品吸着ノズル２２０が替わる場合には、ノズル保持体２１８の回転量を指示する情報、すなわちノズル選択検出器２８０の検出値の変化量を表す指令値が供給される。部品装着ユニット２４が部品吸着確認ステーションへ移動させられるまでの間にノズル選択サーボモータ２６０によりノズル保持体２１８が回転させられ、次に使用される部品吸着ノズル２２０が部品吸着位置に位置決めされる。
【００８７】
部品吸着ノズル確認ステーションにおいては、部品吸着位置に位置決めされた部品吸着ノズル２２０が検出され、その検出結果に基づいてアクチュエータ制御回路３１２においては検出された部品吸着ノズル２２０の種類が電子部品２３８の装着に使用される部品吸着ノズル２２０の種類と一致しているか否かの判定が行われる。一致していなければ、ノズル保持体２１８を回転させて電子部品２３８の吸着に使用される部品吸着ノズル２２０を部品吸着位置に位置決めすべく、ノズル選択検出器２８０の検出値の変化量を表す指令値が供給される。
【００８８】
このように本実施例においては、部品装着ヘッド８０を垂直線まわりに回転させ、移動させるＺ軸・θ軸駆動モータ８４が部品装着ヘッド８０の各々について設けられるとともにインデックスロータ２２に搭載され、ノズル選択サーボモータ２６０および電磁方向切換弁１８６もインデックスロータ２２に搭載されている。したがって、インデックスロータ２２の回転中にも必要に応じてアクチュエータを作動させることができ、作業能率を向上させることが容易である。
しかも、無接触で電気エネルギが供給され、情報が伝達されるため、耐久性に優れ、寿命の長い電子部品装着装置が得られる。
【００８９】
また、本実施例においては２０組の部品装着ユニット２４に対して、電気エネルギが共通の無接触給電装置３３０を経て供給されるため、装置コストを低減させることができる。そして、この場合には、８０個のアクチュエータの各々に対して制御指令情報を別個に供給する必要があるのであるが、本実施例においては、そのための無接触情報伝達装置３１６もすべてのアクチュエータに共通とされているため、一層装置コストの低減を図ることができる。
例えば、複数組の部品装着ユニットの各々について電気エネルギを別々の電力線により供給するようにすれば、装置本体側において電力線に供給する電気エネルギを制御することにより、複数組の部品装着ユニットの各電動アクチュエータを作動させることができるが、電力線が部品装着ユニットの数だけ必要であり、部品装着ユニットの数が多いほど、装置の構成が複雑になる。
また、複数組の部品装着ユニットの各々について電気エネルギは共通に供給し、動作情報を各アクチュエータに専用の情報伝達線で供給すれば、電力線の本数は低減できるのであるが、情報伝達線および無接触情報伝達装置３１６がアクチュエータの数だけ必要であるのに対し、本実施例においては、それらも共用とされているのである。
【００９０】
以上の説明から明らかなように、本実施例においては、インデックスロータ２２が移動体の一種である回転体を構成し、被駆動ギヤ１２，インデックス用サーボモータ１６，駆動ギヤ１８が移動体移動装置を構成し、ヘッド回転用電動モータの一種であるθ軸サーボモータ８８が部品装着ヘッド回転駆動装置を構成し、ヘッド移動用電動モータの一種であるＺ軸サーボモータ８６が部品装着ヘッド進退装置を構成し、電磁方向切換弁１８６が負圧供給制御装置を構成し、ノズル選択用サーボモータ２６０が部品吸着ノズル選択装置を構成し、制御駆動部ＺＣ，θＣ，ＮＣ，ＶＣがアクチュエータ制御装置を構成している。
また、ボールねじ１００が雄ねじ部材を構成し、永久磁石１０２，１３０が回転子を構成し、スプライン部材１２０が回転体を構成し、スプライン軸１２６が回転軸を構成している。
【００９１】
インデックスロータ２２上のＺ軸サーボモータ８６，θ軸サーボモータ８８およびノズル選択用サーボモータ２６０の制御回路の別の実施例として、図１３にＺ軸サーボモータ８６の制御回路を代表的に示す。
この制御回路においては、フレーム側から無接触情報伝達装置３１６を経てインデックスロータ２２側へ供給されるのは、Ｚ軸サーボモータ８６の目標回転位置を示す目標位置信号と定常回転速度を示す回転速度信号とであり、インデックスロータ２２側から無接触情報伝達装置３１６を経てフレーム側へ供給されるのは、Ｚ軸サーボモータ８６の目標回転位置（厳密には許容誤差範囲内の位置）への回転が終了したことを示す作動終了情報や、Ｚ軸サーボモータ８６の作動異常等を示す異常情報である。
【００９２】
インデックスロータ２２上には、コンピュータ４００とＤ／Ａ変換器４０２とを備えたインテリジェント制御部４０４が設けられている。コンピュータ４００は、無接触情報伝達装置３１６を経て供給される目標位置指令値と回転速度指令値とに基づいてＺ軸サーボモータ８６の起動時の加速，定常回転および制動時の減速を含む速度制御パターンを決定する。コンピュータ４００にはまたＺ軸検出器としてのパルスジェネレータの一種である電子式多回転アブソリュートエンコーダ４０６からのデジタル値が供給され、コンピュータ４００は上記決定した速度制御パターンとＺ軸サーボモータ８６の回転位置を表すデジタル値とに基づいて時々刻々のトルク指令値を決定する。
【００９３】
上記電子式多回転アブソリュートエンコーダ４０６は、インクリメンタルエンコーダ４０８とパルスカウンタ４１０とを備えている。インクリメンタルエンコーダ４０８はＺ軸サーボモータ８６の回転につれて９０度位相を異にするパルス信号を発するとともに、原点位置において１個の原点信号を発するものであり、パルスカウンタ４１０はこれらパルス信号と原点信号との数をそれぞれカウントする。インクリメンタルエンコーダ４０８が正方向に回転する際にはカウント値を増大させ、逆方向に回転する際には減少させるのである。電子式多回転アブソリュートエンコーダ４０６はバッテリを電源としており、本電子部品装着装置の主電源が断たれた状態でも作動状態にあり、パルスカウンタ４１０の出力値は常にＺ軸サーボモータ８６の絶対回転位置を表している。
【００９４】
前記コンピュータ４００からのトルク指令値はＤ／Ａ変換器４０２によりアナログ信号であるトルク指令信号に変換され、電流指令発生器３８４に供給される。この電流指令発生器３８４には、インクリメンタルエンコーダ４０８からのパルス信号の周波数を電圧に変換するＦ／Ｖ変換器４１２が接続されており、このＺ軸サーボモータ８６の回転速度に対応する電圧と上記トルク指令信号とに基づいて電流指令信号が発生させられる。これ以降の制御は前記実施例と同様であるため、説明を省略する。
【００９５】
前記実施例においては、マシンコントローラ３１０が各サーボモータの速度制御パターンを決定する機能を有しており、その速度制御パターンに従って微小時間毎に変わる目標回転位置に対応する指令信号が位置増幅器３２０に供給されるようになっていたのに対し、本実施例においては、速度制御パターンを決定する機能がインテリジェント制御部４０４のコンピュータ４００に与えられているのである。そのために、フレーム側から無接触情報伝達装置３１６を経て供給される情報は、Ｚ軸サーボモータ８６の最終的な目標回転位置とそこに到る際の定常回転速度の情報のみでよく、インデックスロータ２２側から供給される情報は作動終了情報や異常情報のみでよいため、情報伝達回数が少なくて済み、マシンコントローラ３１０が情報伝達以外の処理を行い得る時間が増大する利点がある。なお、本実施例の電子部品装着装置の組立完了後に行われる電子式多回転アブソリュートエンコーダ４０６のＺ軸サーボモータ８６への組付誤差の検出時には、電子式多回転アブソリュートエンコーダ４０６からの原位置値Ａが無接触情報伝達装置３１６を経てフレーム側のマシンコントローラ３１０へ供給される。
【００９６】
本実施例における通信制御部３１４と各通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳとの間の通信は次のようにして行われる。
マシンコントローラ３１０においては情報伝達処理が一定時間間隔でその時間間隔より十分短い時間（通信許容時間と称する）の間に行われる。したがって、通信制御部３１４と各通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳとの間の情報伝達のための通信も上記通信許容時間内に行われる。
通信許容時間内に送信すべき情報がある場合には、まず通信制御部３１４からの情報供給が行われ、次に各通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳからの作動終了情報や異常情報の供給が行われる。本実施例においては、厳密には半双方向通信が行われるのである。
【００９７】
通信制御部３１４からの情報供給時には、まず、マシンコントーラ３１０から供給された情報の先頭に付されているアドレスコードに基づいて宛て先を表す信号が送信され、８０個の通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳのうちのその宛て先に対応するものが受信状態となり、受信可能信号を通信制御部３１４に返す。これに応じて、通信制御部３１４からサーボモータの目標回転位置とそこに到る際の定常回転速度の情報が供給されるのであるが、この情報にはエラーチェックのための情報も付加されている。すなわち、マシンコントローラ３１０が、目標回転位置と定常回転速度のデータにエラーチェックのためのコード（例えば、データブロック内のデータを特定の２進多項式で処理した結果であるサイクリックコード）を付加して通信制御部３１４へ供給するようにされており、リダンダシチェック（例えば、サイクリックリダンダシチェックＣＲＣ）が行われるようにされているのである。
したがって、各通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳは通信制御部３１４からのモータ制御情報を受信した後にリダンダシチェックを行い、情報が適正に受信されたか否かを表す情報を通信制御部３１４へ返す。
【００９８】
また、各通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳのうち、前回の通信許容時間の経過後に作動を終了し、あるいは作動異常を生じたサーボモータに対応するものは、通信制御部３１４からの通信が終了した後に通信制御部３１４を呼び出す信号を送信し、それに応じて通信制御部３１４から受信可能を表す信号が返された後に発進元を表す信号と共に作動終了情報や異常情報を送信する。
【００９９】
通信制御部３１４と各通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳとの間の通信はすべてアスキーコード等のコード信号で無接触情報伝達装置３１６を経て行われる。パラレルのコード信号がパラレル／シリアル変換器によりシリアルのコード信号に変換され、そのシリアル化されたコード信号が振幅変調あるいは周波数変調されて無接触情報伝達装置３１６により無線伝達され、後に復調されるとともにシリアル／パラレル変換されて再びパラレルのコード信号に戻されるのである。
【０１００】
本実施例においては、通信制御部３１４からはサーボモータの最終的な目標回転位置とそこに到る際の定常回転速度の情報が供給され、それに基づいてインデックスロータ２２上のインテリジェント制御部４０４が速度制御パターンを決定し、そのパターンに従ってサーボモータを制御するようにされていたが、制御パターンの決定がフレーム側で行われ、それに基づく微小時間毎のサーボモータの目標位置指令値が通信制御部３１４から供給されるようにしてもよい。この場合には、インデックスロータ２２上にインテリジェント制御部４０４に代えて、微小時間毎に段階的に変化する目標回転位置を平滑化した平滑化目標回転位置を表す信号を作成する平滑器を設けることが望ましいが、単にインテリジェント制御部４０４を省略することも可能である。また、インデックスロータ２２側からフレーム側へ電子式多回転アブソリュートエンコーダ４０６の出力値が無接触情報伝達装置３１６を経て供給されるようにすることが必要である。
【０１０１】
また、上記実施例においては、各通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳから通信制御部３１４に供給すべき情報がある場合には、各通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳが通信制御部３１４を呼び出すようにされていたが、通信制御部３１４から通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳのいずれかに情報が供給される毎に、その情報伝達に続いてその情報を受けた通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳから通信制御部３１４への情報、すなわち、先に指令された目標回転位置への移動終了やそこへの回転中に発生した異常を知らせる情報が供給されるようにすることも可能である。このようにすれば、各通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳに通信制御部３１４を呼び出す機能を与える必要がなくなり、通信システムを簡略化し得る利点があるが、先の実施例におけるように、通信制御部３１４からサーボモータの最終的な目標回転位置と定常回転速度との情報が供給される場合のように、通信制御部３１４からの情報供給頻度が低い場合には通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳから通信制御部３１４への情報供給が遅れ、各マシンコントローラ３１０による各アクチュエータの作動状況の把握が遅れるため、上記のように、微小時間毎のサーボモータの目標回転位置指令値が通信制御部３１４から供給される場合のように、通信制御部３１４からの情報供給が頻繁に行われる場合に適している。
【０１０２】
なお、上記各実施例の無接触情報伝達装置３１６を光通信による無接触情報伝達装置に変えることができる。
また、上記各実施例においては、部品装着ヘッド８０はカムにより昇降させられ、部品供給カートリッジの電子部品供給位置の高さとプリント基板を支持する基板支持面の高さと撮像装置の高さとの差が吸収されるようになっていたが、カムに代えてＺ軸・θ軸駆動モータ８４により昇降させ、上記高さの差を吸収させてもよい。
また、Ｚ軸サーボモータとθ軸サーボモータとは別体に構成してもよい。
【０１０３】
さらに、上記各実施例において部品装着ヘッド８０に設けられた６個の部品吸着ノズル２２０の先端位置は、ノズル保持体２１８の回転軸線を中心とする一円周上に位置させられていたが、これは不可欠ではなく、異なる円周上に位置するように部品吸着ノズルをノズル保持体に保持させてもよい。必要であれば、電子部品の吸着に使用される部品吸着ノズルが替わる毎に、部品装着ヘッドの下降端位置を指示する指令値を修正する。
【０１０４】
また、電子部品を吸着時の姿勢から９０度より大きな角度回転させて装着する場合、部品吸着後、保持姿勢の撮像までの間にまず９０度回転させ、撮像後、装着までの間に、部品装着ヘッドを回転位置誤差を修正すべく回転させるのと併せて、残りの角度回転させてもよい。
また、上記各実施例において移動体は一軸線まわりに回転させられる回転体とされていたが、直線移動するものとしてもよい。
【０１０５】
さらに、上記各実施例において部品装着ヘッドは２０組設けられていたが、電動アクチュエータを２つ以上有する部品装着ヘッドが１個のみ設けられた電子部品装着装置にも本発明を適用することができる。
また、本発明は、部品装着ヘッド以外の装置を移動させるとともに回転させる電動モータに適用することができる。
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】本発明の一実施例である電子部品装着装置を概略的に示す正面断面図である。
【図２】上記電子部品装着装置をプリント基板移動装置と共に示す斜視図である。
【図３】上記電子部品装着装置の部品装着ユニットが停止するステーションを概略的に示す図である。
【図４】上記電子部品装着装置の部品装着ユニットを構成する部品装着ヘッドを示す正面断面図である。
【図５】上記部品装着ヘッドとＺ軸・θ軸駆動モータとの連結部分を示す正面図（一部断面）である。
【図６】上記Ｚ軸・θ軸駆動モータを示す正面断面図である。
【図７】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８】上記電子部品装着装置における部品装着ヘッドへの電気エネルギ，情報伝達およびアクチュエータの制御の構成を示す図である。
【図９】上記電子部品装着装置におけるサーボモータの制御回路図である。
【図１０】図９に示す高周波誘導パワー発生制御器を整流回路と共に示す図である。
【図１１】図１に示す無接触給電装置および無接触情報伝達装置を拡大して示す正面断面図である。
【図１２】上記電子部品装着装置における部品装着ヘッドの昇降を説明する図である。
【図１３】本発明の別の実施例である電子部品装着装置におけるサーボモータの制御回路図である。
【符号の説明】
１２ 被駆動ギヤ
１６ インデックス用サーボモータ
１８ 駆動ギヤ
２２ インデックスロータ
２４ 部品装着ユニット
８０ 部品装着ヘッド
８４ Ｚ軸・θ軸駆動モータ
１００ ボールねじ
１０８ 永久磁石
１１０ ステータコア
１２０ ボールスプライン部材
１２６ スプライン軸
１２８ 永久磁石
１３４ ステータコア
１４６ 連結装置
１８６ 電磁方向切換弁
２２０ 部品吸着ノズル
２３８ 電子部品
２６０ ノズル選択サーボモータ
３０６ 電源
３１０ マシンコントローラ
３１２ アクチュエータ制御回路
３１６ 無接触情報伝達装置
３３０ 無接触給電装置
４０４ インテリジェント制御部
４０６ 電子式多回転アブソリュートエンコーダ
【産業上の利用分野】
本発明は電子部品装着装置に関し、特に、部品装着ヘッドの動作に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品装着装置には、部品装着ヘッドが移動させられてプリント基板等の装着対象材に電子部品を装着する装置がある。この種の電子部品装着装置は、（ａ）装置本体と、（ｂ）その装置本体に移動可能に支持された移動体と、（ｃ）その移動体を移動させる移動体移動装置と、（ｄ）移動体に搭載され、プリント基板等の装着対象材に電子部品を装着する部品装着ヘッドと、（ｅ）アクチュエータを備え、部品装着ヘッドを前記移動体に対して移動させる部品装着ヘッド移動装置とを含むように構成される。
【０００３】
特開平２−６９９９９号公報に記載の電子部品装着装置は、その一例である。この電子部品装着装置は、装置本体に垂直軸線まわりに回転可能に支持されたロータリヘッドを有し、ロータリヘッドの回転軸線を中心とする一円周上に複数の部品装着ヘッドが設けられている。部品装着ヘッドはバキュームにより電子部品を吸着する部品吸着ノズルを有する。部品吸着ノズルは、装着ヘッド本体により下向きにかつ自身の軸線まわりに回転可能に支持されており、ロータリヘッドには、複数の部品装着ヘッドのそれぞれについて、電動モータを駆動源とし、部品吸着ノズルを軸線まわりに回転させる回転駆動装置が設けられている。また、装置本体側には、電子部品を供給する部品供給部，部品吸着ノズルによる電子部品の保持位置を検出する保持位置検出部，および電子部品をプリント基板に装着する部品装着部が設けられている。
【０００４】
複数の部品装着ヘッドは、ロータリヘッドの回転により部品供給部，保持位置検出部，部品装着部へ順次移動させられ、電子部品を吸着し、保持位置が検出された後、電子部品をプリント基板に装着する。保持位置の検出後、部品吸着ノズルによる電子部品の水平面内における保持位置誤差Δｘ，Δｙおよび軸線まわりの回転位置誤差Δθが算出され、部品装着ヘッドが部品装着部へ移動するまでの間に部品吸着ノズルが回転させられ、回転位置誤差Δθが修正される。そして、電子部品の吸着および装着の際には、部品装着ヘッドがその軸線方向に進退、つまり昇降させられるのが一般的でり、上記特開平２−６９９９９号公報に記載の電子部品装着装置では、装置本体に、部品を吸着させる位置および部品を装着させる位置に対応して、部品装着ヘッドの昇降装置が設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、部品装着ヘッドの昇降装置を装置本体側に設ける場合、移動体が移動することで部品装着ヘッドが移動させられる間に部品装着ヘッドを昇降させることは困難であり、作業能率を充分には向上させ得ないものとなっていた。本発明は、その実情に鑑み、電子部品装着装置の作業能率を向上させることを課題としてなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段，作用，効果】
本発明の電子部品装着装置は、(A)装置本体と、(B)その装置本体に移動可能に支持された移動体と、(C)その移動体を移動させる移動体移動装置と、(D)前記移動体に搭載され、負圧の供給により電子部品を吸着する部品吸着ノズルを有してプリント基板等の装着対象材に電子部品を装着する部品装着ヘッドと、(E) 前記移動体に回転不能かつ軸方向に移動可能に設けられた第１の軸と、 (F) その第１の軸と同軸的に配置され、一端部において前記部品装着ヘッドを保持し、他端部において前記第１の軸と相対回転可能にかつ軸方向に相対移動不能に連結されるとともに、前記移動体に回転可能かつ軸方向に移動可能に設けられた第２の軸と、 (G)前記移動体に搭載され、前記第１の軸を軸線方向に移動させることで前記部品装着ヘッドをその軸線に平行な方向に進退させる部品装着ヘッド進退装置と、(H)前記移動体に搭載され、前記第２の軸を回転させることで前記部品装着ヘッドをその軸線まわりに回転させる部品装着ヘッド回転駆動装置と、 (I) 前記第１の軸と前記第２の軸とを軸方向に貫通して設けられ、前記部品吸着ノズルに負圧を供給するための通路とを含むことを特徴とする。移動体の移動中でも、必要に応じて部品装着ヘッド進退装置，部品装着ヘッド回転駆動装置を作動させ得ることで、その電子部品装着装置による作業は能率の高いものとなる。また、本発明の電子部品装着装置では、上記２つの軸を貫通して形成された通路によって、部品吸着ノズルに負圧が供給されることになる。なお、上記電子部品装着装置は、前記第１の軸と前記第２の軸との連結部において、それら第１の軸と第２の軸との相対回転を許容しつつ前記負圧を供給するための通路をシールするシール部材を備えた態様で実施することができる。
【０００７】
また、上記電子部品装着装置は、前記移動体が前記装置本体により一軸線まわりに回転可能に支持された回転体であり、前記移動体移動装置が前記回転体を回転させる回転体回転駆動装置となる態様で実施することができる。回転体が回転させられるとき回転体と装置本体との位相が変わるが、部品装着ヘッド進退装置，部品装着ヘッド回転駆動装置が回転体に搭載されているため、回転中にもそれらを作動させることができる。
【０００８】
また、上記電子部品装着装置は、前記部品装着ヘッド進退装置および部品装着ヘッド回転駆動装置がそれぞれ、ヘッド移動用電動モータとヘッド回転用電動モータとを駆動源として備える態様とすることができ、その場合に、前記ヘッド移動用電動モータが、(a)第１のハウジングと、(b)その第１のハウジング内に回転可能かつ軸方向に移動不能に設けられたナットと、 (c)前記ナットと一体的に設けられた回転子と、(d)前記第１のハウジングに配設されたコイルとを含んで構成され、前記ナットを回転させることで、前記第１のハウジング内に設けられてそのナットに螺合された前記第１の軸としての雄ねじ部材を軸方向に移動させるものであり、前記ヘッド回転用電動モータが、(イ)第２のハウジングと、(ロ)その第２のハウジング内に回転可能かつ軸方向に移動不能に設けられた回転体と、( ハ )前記回転体と一体的に設けられた回転子と、( ニ )前記第２のハウジングに配設されたコイルとを含んで構成され、前記回転体を回転させることで、その回転体に相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能に支持された前記第２の軸としての回転軸を回転させるものであり、かつ、前記雄ねじ部材と前記回転軸とが連結装置により相対回転可能かつ軸方向に相対移動不能に連結された態様で実施することができる。
【０００９】
例えば、部品装着ヘッドが回転軸に取り付けられた場合において、駆動源としての、ヘッド移動用電動モータとヘッド回転用電動モータとを上記構成としたときの作動は以下のようになる。部品装着ヘッドを軸線方向に移動させる場合には、ヘッド移動用電動モータのコイルが励磁され、それにより回転子が回転させられるとともにナットが回転させられ、雄ねじ部材が軸方向に移動させられる。雄ねじ部材は回転軸と連結装置により相対回転可能かつ軸方向には相対移動不能に連結されているため、雄ねじ部材の移動に伴って回転軸を介して部品装着ヘッドが軸方向に移動させられる。また、部品装着ヘッドを軸線まわりに回転させる場合には、ヘッド回転用電動モータのコイルが励磁され、それにより回転子が回転させられるとともに回転体が回転させられ、回転軸が回転させられて部品装着ヘッドが回転させられる。両モータの各コイルを同時に励磁すれば、部品装着ヘッドを軸線方向に移動させつつ軸線まわりに回転させることができる。
【００１０】
また、上記電子部品装着装置は、前記第１のハウジングと前記第２のハウジングが一体とされることで、前記ヘッド移動用電動モータと前記ヘッド回転用電動モータとが一体化された態様とすることができる。部品装着ヘッドを軸線方向に移動させるための電動モータと、部品装着ヘッドを軸線まわりに回転させるための電動モータとを一体的に構成することにより、電子部品装着装置の構成が簡易になる。
【００１１】
さらに、上記電子部品装着装置は、前記部品装着ヘッドが複数設けられ、前記部品装着ヘッド進退装置および部品装着ヘッド回転駆動装置が、その複数の部品装着ヘッドの各々に対して１つずつ設けられた態様とすることもできる。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１において１０は円筒カムであり、図示しない装置本体としてのフレームに固定されている。円筒カム１０の外側には、大径の被駆動ギヤ１２が軸受１４を介して円筒カム１０の中心線まわりに回転可能に支持されている。被駆動ギヤ１２は、前記フレームに支持されたインデックス用サーボモータ１６により回転させられる駆動ギヤ１８に噛み合わされており、インデックス用サーボモータ１６により１８度ずつ間欠回転させられる。
【００１３】
上記被駆動ギヤ１２の下面には、円筒状のインデックスロータ２２が同心状に固定されている。インデックスロータ２２は円筒カム１０の外側に嵌合され、図３に概略的に示すように、インデックスロータ２２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２４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２４が停止させられるステーションが２０設けられている。
【００１４】
２０のステーションのうち、３つが部品装着ユニット２４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，部品装着ステーション，部品排出ステーションとされている。また、４つ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，部品吸着ノズル検出ステーション，部品吸着ノズル確認ステーションとされている。２０組の部品装着ユニット２４は、インデックスロータ２２の間欠回転により２０のステーションへ順次移動させられる。
【００１５】
部品吸着ステーションには、図示しない電子部品供給装置が設けられている。電子部品供給装置は、インデックスロータ２２の回転軌跡に接する方向（この方向をＸ軸方向とする）と平行な方向に移動可能に設けられた移動台と、その移動台上に、移動台の移動方向に並べられた複数の部品供給カートリッジとを有し、移動台が移動台移動装置によって移動させられることにより、複数の部品供給カートリッジのうちの１つが部品供給位置へ移動させられる。
【００１６】
部品供給カートリッジは、電子部品を部品保持テープに保持させ、テープ化電子部品として供給するものであり、エアシリンダを駆動源とするテープ送り装置により部品保持テープが水平面内においてＸ軸方向と直交するＹ軸方向に送られ、部品保持テープの部品収容凹部を覆うカバーフィルムを剥がされた少なくとも１個の電子部品のうち、先頭の電子部品が電子部品取出位置に位置決めされる。
【００１７】
部品装着ステーションには、図２に示すように、装着対象材としてのプリント基板３０を支持してＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させるプリント基板移動装置３２が設けられている。プリント基板移動装置３２のＸ軸テーブル３４は、Ｘ軸サーボモータ３６，ボールねじ３８およびナット４０等によって構成されるＸ軸移動装置４２により、ガイドレール４４に案内されてＸ軸方向に移動させられる。
【００１８】
Ｘ軸テーブル３４上には、Ｙ軸テーブル４８がＹ軸方向に移動可能に搭載され、Ｙ軸サーボモータ５０，ボールねじ５２等により構成されるＹ軸移動装置５４により、図示しないガイドレールに案内されてＹ軸方向に移動させられる。Ｙ軸テーブル４８上には、図示は省略するが、プリント基板３０を吸着し、支持するとともに基板コンベアから持ち上げる基板支持昇降装置が設けられている。基板コンベアはプリント基板をＸ軸方向に搬送するものとされ、基板支持昇降装置により支持されたプリント基板３０は、Ｘ軸テーブル３４とＹ軸テーブル４８との移動の組合わせにより水平面内において任意の位置に移動させられる。
【００１９】
プリント基板移動装置３２は、電子部品供給装置より低い位置に設けられている。基板支持昇降装置が基板支持面においてプリント基板３０を支持した状態で部品供給カートリッジの下側にもぐり込むことができる高さに設けられているのである。そのため、プリント基板移動装置３２を水平方向において電子部品装着装置とオーバラップさせて設けることができ、電子部品装着装置をコンパクトに構成することができる。
【００２０】
２０組の部品装着ユニット２４はそれぞれ、図１に示すように、支持部材６０によってインデックスロータ２２に取り付けられている。支持部材６０は長い板状の被案内部６２を有し、インデックスロータ２２の外周面に上下方向に距離を隔てて設けられた一対の案内部材６４に図示しない軸受を介して嵌合され、インデックスロータ２２に対する水平方向（インデックスロータ２２の回転中心線に直角な平面内）の相対移動を防止された状態で昇降可能に支持されている。
【００２１】
被案内部６２の一対の案内部材６４に嵌合された部分の間の部分には、カムフォロワとしての一対のローラ６６が取り付けられている。これらローラ６６の軸が被案内部６２に固定のローラ支持板６８に嵌合されるとともに、軸のローラ支持板６８および支持部材６０を貫通させられた端部にナット７０が螺合され、ローラ６６は被案内部６２に、インデックスロータ２２の回転軸線と直交する軸線まわりに回転可能にかつ上下方向に並んで取り付けられている。
【００２２】
インデックスロータ２２の周壁には上下方向に延びる長穴７２が設けられ、ローラ支持板６８は長穴７２内に上下方向に相対移動可能に配設され、ローラ６６は前記円筒カム１０の外周面に形成されたカム溝７６に回転可能に嵌合されている。カム溝７６は高さが周方向において漸変させられたものであり、インデックスロータ２２が回転させられ、部品装着ユニット２４が移動させられるとき、ローラ６６がカム溝７６内を移動することにより部品装着ユニット２４が昇降させられる。カム溝７６は、部品装着ユニット２４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ように形成されている。
【００２３】
２０組の部品装着ユニット２４はそれぞれ、部品装着ヘッド８０と、部品装着ヘッド８０を昇降させ、垂直軸線まわりに回転させるＺ軸・θ軸駆動モータ８４とを有する。
Ｚ軸・θ軸モータ８４は、図６に示す構成を有する。共にＡＣサーボモータ（ブラシレスＤＣサーボモータ）である上部のＺ軸サーボモータ８６と下部のθ軸サーボモータ８８とが一体化された構成を有しているのであり、ハウジング９２は、図１および図４に示すように、支持部材６０に突設された一対の腕部９１のうち、上側の腕部９１上に固定されている。
【００２４】
まず、Ｚ軸サーボモータ８６について説明する。
図６に示すように、ハウジング９２の上部にナット９４が軸受９６，９８を介して垂直軸線まわりに回転可能に支持されるとともに、ボールねじ１００が螺合されている。ボールねじ１００の下端部には、有底円筒状の軸受保持部１０２が一体的に設けられている。軸受保持部１０２の外周面にはスプライン１０４が形成され、これがハウジング９２に形成されたスプライン穴１０６に嵌合されることによりボールねじ１００の回転が阻止されている。軸受保持部１０２については後に述べる。
ナット９４の外周部には永久磁石１０８が固定されてＡＣサーボモータのロータ１０９が構成されている。永久磁石１０８は、周方向においてＮ極とＳ極とが交互に並べられて円筒状を成す。
【００２５】
ハウジング９２内には、ステータコア１１０が配設されている。ステータコア１１０は、積層コア１１２に複数のコイル１１４が収められたものであり、本実施例においては三相駆動されるように構成されている。これらコイル１１４には導電線１１６により図示しないサーボドライバが接続されており、サーボドライバによるコイル１１４への電流制御によってロータ１０９およびナット９４の回転位置が制御され、ボールねじ１００の軸方向位置が制御される。
【００２６】
ナット９４とハウジング９２との間にはＺ軸検出器１１８が設けられており、ナット９４の位置を検出する。この検出結果がＺ軸サーボモータ８６の動作情報として後述のアクチュエータ制御回路３１２（図８参照）に供給され、アクチュエータ制御回路３１２がこの動作情報と、後述のマシンコントローラ３１０からの指令情報とに基づいて上記コイル１１４への供給電流を制御することにより、ナット９４の回転を制御する。この制御については後述するが、ナット９４は正，逆両方向に所定の速度で所定の角度だけ回転させられる。
【００２７】
次にθ軸サーボモータ８８について説明する。
ハウジング９２の下部には、ボールスプライン部材１２０が軸受１２２，１２４に支持されてボールねじ１００と同心に回転可能に収容されている。ボールスプライン部材１２０にはスプライン軸１２６が嵌合されており、ボールスプライン部材１２０の回転がスプライン軸１２６に伝達される。
【００２８】
ボールスプライン部材１２０の外周面には前記永久磁石１０８と同様の永久磁石１２８が固定されてロータ１２９が構成されている。ハウジング９２には、前記ステータコア１１０と同様に積層コア１３０にコイル１３２が収められたステータコア１３４が設けられており、三相駆動される。コイル１３２には導電線１３５によって図示しないサーボドライバが接続されており、コイル１３２への電流も、マシンコントローラ３１０からの指令情報とθ軸検出器１３６からの動作情報とに基づいてアクチュエータ制御回路３１２により制御され、ボールスプライン部材１２０の回転位置が制御されることにより、スプライン軸１２６の回転位置が制御される。
【００２９】
スプライン軸１２６の上部には半径方向外向きのフランジ部１３８が設けられ、前記軸受保持部１０２に嵌合されている。フランジ部１３８の上側と下側とにはそれぞれ軸受１４０，１４２が配設されるとともに、軸受保持部１０２の開口部に蓋体１４４が螺合されることによって、フランジ部１３８が軸受１４０，１４２を介して軸受保持部１０２に連結されており、ボールねじ１００とスプライン軸１２６とは、相対回転可能かつ軸方向には相対移動不能に連結されている。軸受保持部１０２，フランジ部１３８，軸受１４０，１４２，蓋体１４４が連結装置１４６を構成しているのである。
そのため、Ｚ軸サーボモータ８４の作動によりボールねじ１００とスプライン軸１２６とが一体的に昇降させられ、θ軸サーボモータ８６の作動によりスプライン軸１２６がボールねじ１００に対して回転させられる。コイル１１４，１３２に別々に通電されれば、昇降と回転とが別々に生じさせられ、同時に通電されれば、昇降，回転が同時に生じさせられる。なお、スプライン軸１２６は部品装着ヘッド８０の昇降時にボールスプライン部材１２０から外れない長さを有するものとされている。
【００３０】
ボールねじ１００およびスプライン軸１２６の中心にはそれぞれ、通路１６０，１６２が軸方向に貫通して形成されている。通路１６０の下側開口には継手管１６４の上端部がシール部材１６６によりシールされて相対回転可能に嵌合され、下端部は通路１６２の上側開口に圧入されている。
【００３１】
通路１６０は、継手部材１６８，ホース１７０によって回転継手１７２に接続されている。前記円筒カム１０には、図１に示すように、円筒カム１０の上側開口を閉塞する上板１７４と、下側開口を閉塞する下板１７６とを貫通して軸１７８が設けられている。この軸１７８内には負圧供給通路１７９（図１１参照）が形成され、上端部に設けられた継手部材１８０，ホース１８２を介して図示しない負圧源に接続されている。回転継手１７２は軸１７８の下端部に相対回転可能に取り付けられ、インデックスロータ２２の回転により軸１７８に対する回転位相が変わっても、常時負圧供給通路に連通した状態に保たれる。
【００３２】
ホース１７０は、回転継手１７２内に形成された２０個のエア引出口１８４（図１１参照）のうちの１つと通路１６０とを接続し、ホース１７０の途中には、電磁方向切換弁１８６が設けられており、この電磁方向切換弁１８６の切換えにより、通路１６０，１６２は負圧源と大気とに択一的に連通させられる。電磁方向切換弁１８６は、便宜上インデックスロータ２２から離れて図示されているが、実際にはインデックスロータ２２に固定されている。
【００３３】
スプライン軸１２６の下端部には、部品装着ヘッド８０が取り付けられる取付部材１９０が着脱可能に固定されている。取付部材１９０内には、図４および図５に示すように通路１９４が軸線上を貫通して形成されており、取付部材１９０は、通路１９４の上端部がスプライン軸１２６の下端面に突設された嵌合部１９６に嵌合された状態で結合部材１９８によってスプライン軸１２６に一体的に結合されている。
【００３４】
結合部材１９８はＣの字形を成す嵌合部２００と、嵌合部２００の一対の端部からそれぞれ突出させられた腕部２０２とを有し、嵌合部２００においてスフライン軸１２６と取付部材１９０とにわたって嵌合されるとともに、一対の腕部２０２がねじ２０４により結合され、スプライン軸１２６と取付部材１９０とを一体的に結合している。
【００３５】
取付部材１９０は、図１および図４に示すように、前記支持部材６０に設けられた一対の腕部９１のうち、下側の腕部９１に軸受２０８を介して昇降可能かつ回転可能に嵌合されている。取付部材１９０の腕部９１から突出した下端部にはコの字形の支持部材２１０が固定され、これに部品装着ヘッド８０が取り付けられており、Ｚ軸・θ軸駆動モータ８４により昇降，回転させられる。
【００３６】
部品装着ヘッド８０は、図４に示すように、ノズル保持体２１８と、ノズル保持体２１８により保持された６個の部品吸着ノズル２２０とを有する。ノズル保持体２１８の一方の端面には軸部２２２が形成され、支持部材２１０のコの字の一方の側壁２２３に水平軸線まわりに回転可能に嵌合されている。また、ノズル保持体２１８の他方の端面に開口し、軸部２２２と同心に形成された有底孔２２４には軸２２６が相対回転可能に嵌合されている。この軸２２６は支持部材２１０の他方の側壁２２３に固定されており、ノズル保持体２１８は軸部２２２と軸２２６により水平軸線まわりに回転可能に支持されている。
【００３７】
ノズル保持体２１８内には、６個のノズル嵌合穴２３０がノズル保持体２１８の回転軸線を中心として放射状に、かつ、等角度間隔に形成され、それぞれ部品吸着ノズル２２０が嵌合されている。部品吸着ノズル２２０は、吸着管保持体２３２と、吸着管保持体２３２に嵌合された吸着管２３４とを有するとともに、吸着管保持体２３２には発光板２３６が設けられている。
【００３８】
発光板２３６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。これら吸着管２３４および発光板２３６は、吸着する電子部品２３８の寸法に応じた大きさとされ、図７に示すように、ノズル保持体２１８に保持される６個の部品吸着ノズル２２０はそれぞれ、大きさの異なる電子部品２３８を吸着するものであって、吸着管２３４の直径が６段階に異ならされており、発光板２３６の大きさは２段階に異ならされている。
【００３９】
部品吸着ノズル２２０は、吸着管保持体２３２においてノズル嵌合穴２３０に嵌合されるとともに、ノズル嵌合穴２３０内に配設されたスプリング２４０によりノズル嵌合穴２３０から突出する向きに付勢されている。吸着管保持体２３２にはピン２４２が直径方向に嵌合されており、このピン２４２がノズル保持体２１８に形成されたピン係合溝２４４に係合させられることにより、部品吸着ノズル２３０のノズル保持体２１８からの脱落が防止されるとともに回転が阻止されている。
【００４０】
ピン係合溝２４４は、詳細な図示は省略するが、ノズル保持体２１８の先端面と側面とに開口するとともにノズル嵌合穴２３０に連通し、概してＪの字形を成し、吸着管保持体２３２をノズル嵌合穴２３０に嵌合するとき、ピン２４２がピン係合溝２４４に嵌合し、吸着管保持体２３２を嵌合後、回転させた後、吸着管保持体２３２に加えていた力を解除すれば、吸着管保持体２３２がスプリング２４０により付勢されるとともに、ピン２４２がピン係合溝２４４の端面に係合し、部品吸着ノズル２２０はノズル保持体２１８に抜出し不能かつ回転不能に保持される。
【００４１】
部品吸着ノズル２２０は負圧によって電子部品２３８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２１８を回転可能に支持する軸２２６には、端面に開口し、軸部２２２に対応する位置まで延びる軸方向通路２５０が形成されるとともに、軸方向通路２５０から直角にかつ下向きに延び出す半径方向通路２５２が形成されている。
軸方向通路２５０は、ノズル保持体２１８の軸部２２２に形成された複数の半径方向通路２５４，支持部材２１０に形成された円環状通路２５６および通路２５８により、前記取付部材１９０内に形成された通路１９４に連通させられており、前記電磁方向切換弁１８６の切換えにより、負圧源と大気とに択一的に連通させられる。
【００４２】
ノズル保持体２１８は、支持部材２１０に取り付けられたノズル選択サーボモータ２６０により回転させられる。ノズル選択サーボモータ２６０はＺ軸・θ軸駆動モータ８４と同様にブラシレスサーボモータであり、支持部材２１０にノズル保持体２１８の回転軸線と同心に取り付けられるとともに、出力軸２６２がノズル保持体２１８の軸部２２２にスプライン嵌合されている。ノズル保持体２１８はノズル選択サーボモータ２６０により回転させられ、６個の部品吸着ノズル２００が択一的に部品吸着位置、すなわち吸着管２３４の開口が真下を向く位置へ移動させられる。部品吸着位置へ移動させられた部品吸着ノズル２２０のノズル嵌合穴２３０は、前記軸２２６に形成された半径方向通路２５２に連通させられ、負圧の供給により電子部品２３８を吸着することができる。
【００４３】
支持部材２１０は、前述のようにＺ軸・θ軸駆動モータ８４により回転させられるが、この回転角度の最大値はほぼ１８０度であるため、ノズル選択サーボモータ２６０への駆動電流は図示しない導電線により供給される。この導電線への駆動電流はインデックスロータ２２に搭載された後述のノズル選択サーボモータ制御装置３０２により制御される。
【００４４】
ノズル保持体２１８の回転位置は、ノズル保持体２１８に形成された６個のノッチ２７０と、支持部材２１０に設けられた位置決め具２７２とにより決められる。ノッチ２７０は、ノズル保持体２１８の端面にノズル保持体２１８の回転中心線から放射状に延びる状態で形成されたＶ溝である。位置決め具２７２の本体２７４は、中心に有底穴を備えた雄ねじ部材であり、支持部材２１０の側壁２２３に螺合されるとともにロックナット２７６により固定されており、軸方向の位置が調節可能である。雄ねじ部材の有底穴は、ノズル保持体２１８に対向する側の端面に開口しており、その開口端部にボール２７８が、一部が外部に露出するとともに雄ねじ部材からの離脱は防止された状態で配設されており、雄ねじ部材内の圧縮コイルスプリングにより突出方向に付勢されている。このボール２７８がノッチ２７０に嵌入することによりノズル保持体２１８が位置決めされるのであるが、ノッチ２７０および位置決め具２７２は、６個の部品吸着ノズル２２０のうちの１つが部品吸着位置に位置決めされた状態でボール２７８がノッチ２７０に嵌入する位置に設けられている。
【００４５】
ノズル選択サーボモータ２６０の回転は、ノズル選択検出器２８０により検出される。このノズル選択検出器２８０も前記Ｚ軸検出器１１８，θ軸検出器１３６と同様のものであり、これからの動作情報とマシンコントローラ３１０からの指令情報とに基づいてアクチュエータ制御回路３１２によりノズル選択サーボモータ２６０の回転が制御されることにより、任意の部品吸着ノズル２２０が部品吸着位置に位置決めされる。
【００４６】
前記ノズル保持体２１８の軸部２２２が突設された側とは反対側の側面にはプレート２９０が固定されている。プレート２９０は、支持部材２１０の側壁２２３に接触してノズル保持体２１８の回転中心線に平行な方向の移動を防止するとともに、前記軸２２６のノズル保持体２１８と側壁２２３との間の部分が相対回転可能に嵌合されている。プレート２９０のノズル保持体２１８に固定された側とは反対側の端面には、図示は省略するが、３個ずつの反射面が６組、等角度間隔に設けられている。これら反射面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組の反射面はそれそれ、ノズル保持体２１８の回転方向に関して６個の部品吸着ノズル２２０に対応する位置に設けられている。
【００４７】
部品吸着ノズル検出ステーションおよび部品吸着ノズル確認ステーションにはそれぞれ、図示しない部品吸着ノズル検出装置が設けられている。部品吸着ノズル検出装置は、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を備えている。これら光ファイバセンサはほぼ水平方向に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あるいは部品吸着ノズル確認ステーションに移動させられた部品装着ヘッド８０の反射面にそれぞれ光を照射し、反射光の強弱の組合わせにより、部品吸着位置に位置決めされた部品吸着ノズル２２０の種類を表す３ビットの部品吸着ノズルデータを発生させる。
【００４８】
インデックスロータ２２上には、２０組の部品装着ユニット２４のそれぞれについて、図８に概念的に示すように、Ｚ軸サーボモータ８６，θ軸サーボモータ８８，ノズル選択サーボモータ２６０および電磁方向切換弁１８６をそれぞれ制御するＺ軸サーボモータ制御装置３００，θ軸サーボモータ制御装置３０１，ノズル選択サーボモータ制御装置３０２および切換弁制御装置３０４が設けられている。これら４種類の制御装置３００，３０１，３０２，３０４はそれぞれ、制御に必要な情報を受信し、発信する通信部Ｓと、前記フレームに固定的に設けられた電源３０６（図９参照）から供給される電気エネルギを、通信部Ｓに伝達される制御情報に基づいて制御し、Ｚ軸サーボモータ８６，θ軸サーボモータ８８，ノズル選択サーボモータ２６０，電磁方向切換弁１８６を制御する制御駆動部Ｃとを有する。
【００４９】
なお、２０組の部品装着ユニット２４の各々について、制御装置３００，３０１，３０２，３０４の通信部Ｓおよび制御駆動部Ｃを区別するために、Ｚ軸サーボモータ制御装置３００の通信部ＳはＺＳ1 〜ＺＳ20，制御駆動部ＣはＺＣ1 〜ＺＣ20、θ軸サーボモータ制御装置３０１の通信部ＳはθＳ1 〜θＳ20，制御駆動部ＣはθＣ1 〜θＣ20、ノズル選択サーボモータ制御装置３０２の通信部ＳはＮＳ1 〜ＮＳ20，制御駆動部はＮＣ1 〜ＮＣ20、切換弁制御装置３０４の通信部ＳはＶＳ1 〜ＶＳ20，制御駆動部はＶＣ1 〜ＶＣ20と表すこととする。また、図８においてＺはＺ軸サーボモータ８６を表し、θはθ軸サーボモータ８８を表し、Ｎはノズル選択サーボモータ２６０を表し、Ｖは電磁方向切換弁１８６を表し、Ｄ118 ，Ｄ136 ，Ｄ280 はそれぞれＺ軸検出器１１８，θ軸検出器１３６，ノズル選択検出器２８０を表す。
【００５０】
フレームには、電子部品供給装置，電子部品装着装置およびプリント基板移動装置３２等、電子部品２３８のプリント基板３０への装着に関するすべての装置を制御するマシンコントローラ３１０が設けられている。マシンコントローラ３１０はコンピュータを主体とするものであり、図示を省略する各制御回路を介して電子部品供給装置，電子部品装着装置およびプリント基板移動装置３２の各アクチュエータを制御するが、それら制御回路のうち前記インデックスロータ２２に搭載されているアクチュエータを制御する部分のみを取り出したのがアクチュエータ制御回路３１２である。
マシンコントローラ３１０はアクチュエータ制御回路３１２に、２０組の部品装着ユニット２４の各Ｚ軸・θ軸駆動モータ８４，ノズル選択サーボモータ２６０，電磁方向切換弁１８６を制御するための指令情報を与え、この指令情報は、通信制御部３１４の双方向シリアル高速通信部３２６から無接触情報伝達装置３１６により通信部ＺＳ1 〜ＺＳ20，通信部θＳ1 〜θＳ20，通信部ＮＳ1 〜ＮＳ20，通信部ＶＳ1 〜ＶＳ20へ伝達される。
【００５１】
図９に、Ｚ軸サーボモータ８６の制御回路を示す。ただし、図９においては、煩雑さを避けるために、通信制御部３１４とＺ軸サーボモータ制御装置３００の通信部ＺＳは省略する。また、θ軸サーボモータ８６およびノズル選択サーボモータ２６０の制御回路については同様であるため、図示および説明を省略する。アクチュエータ制御回路３１２は、位置増幅器３２０，速度増幅器３２２および微分器３２４を有する。位置増幅器３２０には、マシンコントローラ３１０からの指令情報であるデジタルデータがアナログ化された指令信号と、前記Ｚ軸検出器１１８からの動作情報である動作信号とが入力される。速度増幅器３２２には、位置増幅器３２０の出力信号および微分器３２４がＺ軸検出器１１８の出力信号を微分することにより得られる制御信号が入力される。位置増幅器３２０および速度増幅器３２２は、上記指令信号と、フィードバックされた動作信号および制御信号が示す値からトルク指令信号を作る。このトルク指令信号は、後述する固定側通信用コイル３４４および回転側通信用コイル３５８（図１１参照）を含む無接触情報伝達装置３１６を経て、インデックスロータ２２上のＺ軸サーボモータ制御装置３００に供給される。
【００５２】
一方、Ｚ軸サーボモータ８６の駆動電流は（実際は、θ軸サーボモータ８８，電磁方向切換弁１８６およびノズル選択サーボモータ２６０の駆動電流も共に）、前記電源３０６から高周波誘導パワー発生制御器３２８および無接触給電装置３３０を経て、インデックスロータ２２上の電圧制御器３３１に供給される。
無接触給電装置３３０は、図１に示すように、前記円筒カム１０に取り付けられた給電器３３２と、インデックスロータ２２に取り付けられた受電器３３４とを有する。円筒カム１０の下側開口部に固定された前記下板１７６には、図１１に示すように、円筒カム１０の中心線を中心とする開口３３５が形成されるとともに、下板１７６の下面には、円筒カム１０と同心に円形断面の保持筒３３６が固定されている。保持筒３３６の上側開口は、開口３３５内に配設された蓋板３３８により閉塞され、下側開口部には円環状の支持板３３９が固定されている。これら保持筒３３６，蓋板３３８，支持板３３９は組み付け後には一体的な給電器ハウジングとして機能し、図１においてはこれらが一体物として描かれている。
【００５３】
保持筒３３６の内周面には給電側コイル３４０が取り付けられ、導電線３４２によって電源３０６に接続されている。また、支持板３３９の下面には、リング状の固定側通信用コイル３４４が円筒カム１０の中心線を中心として設けられるとともに、信号線３４６によって前記双方向シリアル高速通信部３２６に接続されている。
【００５４】
前記インデックスロータ２２の下面に固定され、インデックスロータ２２の下側開口を閉塞する蓋板３４８上には、保持体３５０がインデックスロータ２２と同心に固定されている。保持体３５０は、大径の取付部３５１と、取付部３５１に突設された軸部３５２とを有し、取付部３５１において蓋板３４８上に固定され、軸部３５２は前記保持筒３３６により、一対の軸受３５３を介してインデックスロータ２２の回転中心線まわりに回転可能に支持されている。
【００５５】
軸部３５２には受電側コイル３５４が取り付けられ、前記給電側コイル３４０に微小な隙間を隔てて対向させられている。給電側コイル３４０から受電側コイル３５４へ伝達された電気エネルギは、受電側コイル３５４に接続された導電線３５６により、２０組の部品装着ユニット２４の各Ｚ軸サーボモータ８６，θ軸サーボモータ８８，電磁方向切換弁１８６，ノズル選択サーボモータ２６０に供給される。
【００５６】
保持体３５０の取付部３５１には、リング状の回転側通信用コイル３５８がインデックステーブル２２の回転中心線を中心として取り付けられ、前記固定側通信用コイル３４４に微小な隙間を隔てて対向させられている。この回転側通信用コイル３５８は、信号線３５９により、前記通信部ＺＳ1 〜ＺＳ20，通信部θＳ1 〜θＳ20，通信部ＮＳ1 〜ＮＳ20，通信部ＶＳ1 〜ＶＳ20に接続されている。前記回転継手１７２は蓋板３５０に固定されており、前記軸１７８は保持体３５０内を貫通させられるとともに、回転継手１７２に相対回転可能に嵌合されている。
【００５７】
給電器３３２の給電側コイル３４０は高周波励磁される。電源３０６の電圧は、図９および図１０に示すように、高周波誘導パワー発生制御器３２８を構成するトランジスタスイッチ３６２により高周波の形とされ、給電器３３２の給電側コイル３４０と受電器３３４の受電側コイル３５４の巻線比に応じた矩形波（あるいは正弦波）電圧が受電側コイル３５４に生ずる。この電圧は、インデックスロータ２２に設けられ、整流回路３６４を構成する高周波ダイオードブリッジ３６６とリアクトルＬおよび平滑キャパシタＣから成るＬＣフィルタによって全波整流され、インデックスロータ２２上のアクチュエータの駆動電流たる直流主電流となる。インデックスロータ２２にはまた、上記直流主電流の一部を安定化するレギュレータである電圧安定変換器３６８が設けられている。これら整流回路３６４および電圧安定変換器３６８が、図８に示す電圧制御器３３１を構成している。
【００５８】
なお、電磁方向切換弁１８６は、マシンコンローラ３１０からの励磁指令に基づいてフレーム側で作成される励磁指令信号が無接触情報伝達装置３１６を経てインデックスロータ２２側へ供給され、それに応じてインデックスロータ２２上のスイッチ（無接点スイッチでも有接点スイッチでも可）が閉じられることにより励磁されるのみであるため、制御回路の構成は単純である。したがって、主としてＺ軸サーボモータ８６，θ軸サーボモータ８８およびノズル選択サーボモータ２６０の制御について詳細に説明する。
【００５９】
前記４種類、計８０個の駆動制御部ＺＣ，θＣ，ＮＣ，ＶＣのうち、６０個のサーボモータの駆動制御部ＺＣ，θＣ，ＮＣにはそれぞれ、図９に示すパワースイッチ３８０，電流増幅器３８２および電流指令発生器３８４が設けられている。
図９にはそのうちのＺ軸サーボモータ８６用の回路が図示されているが、電流指令発生器３８４は、無接触情報伝達装置３１６により伝達されるトルク指令信号と、Ｚ軸検出器１１８から得られるＺ軸サーボモータ８６の磁極位置を示す位相信号とから電流指令信号をつくり、電流増幅器３８２へ出力する。電流増幅器３８２にはまた、Ｚ軸サーボモータ８６への供給電流がフィードバックされ、電流指令信号と検出電流信号との差による増幅を行い、三角波との比較によるＰＷＭ変調波形の形でパワースイッチ３８０へ出力する。
【００６０】
パワースイッチ３８０は、パワートランジスタ，ＭＯＳＦＥＴ，ＩＧＢＴ等により構成され、電流増幅器３８２の出力信号は、パワースイッチ３８０のベース（もしくはゲート）ドライブ用増幅器の入力信号となる。電流増幅器３８２には、前記電圧安定変換器３６８により安定制御された制御電圧が供給され、パワースイッチ３８０は、前記整流回路３６４により供給される直流主電流を、電流増幅器３８２の出力信号であるベースドライブ信号に応じて変調し、トルク指令信号とフィードバック信号とが合致するようなＰＷＭ電圧をＺ軸サーボモータ８６に供給する。
【００６１】
以上の説明においては、煩雑さを避けるために、フレーム側の通信制御部３１４と、インデックスロータ２２側のＺ軸サーボモータ制御装置３００，θ軸サーボモータ制御装置３０１およびノズル選択サーボモータ制御装置３０２の通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳとを省略したが、以下、これらについて説明する。
【００６２】
双方向シリアル高速通信部３２６においては、送信すべきアナログ信号によって高周波の搬送波が変調（振幅変調，周波数変調，位相変調等。搬送波が周期性パルス列である場合にはパルス振幅，パルス幅，パルス繰返し周波数が変化させられる）され、通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳにおいては復調が行われる。
【００６３】
また、アクチュエータ制御回路３１２からの指令信号であるトルク指令信号と、インデックスロータ２２側からのフィードバック信号とは、インデックスロータ２２上に搭載されている３種類６０個のアクチュエータについて別個に授受される必要があり、２０個の電磁方向切換弁１８６の励磁指令信号も別個に授受される必要があるが、無接触情報伝達装置３１６は共用であり、通信制御部３１４の双方向シリアル高速通信部３２６を介して行われる。そのため、フレーム側の通信制御部３１４はインデックスロータ２２側の８０個の通信部ＺＳ1 〜ＺＳ20，θＳ1 〜θＳ20，ＮＳ1 〜ＮＳ20，ＶＳ1 〜ＶＳ20（以下、８０個の通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳと略記する）のいずれに向けたものであるかを示す宛て先信号を送信するように構成されており、８０個の通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳは宛て先信号が自己に固有の信号である場合にのみ受信状態となり、受信が可能であることを示す受信可能信号を通信制御部３１４に返す。通信制御部３１４はこの受信可能信号に応じてトルク指令信号や励磁信号を送信し、８０個の通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳのうち受信状態となっているものがそれら信号を受信する。
【００６４】
同様に、６０個の通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳがフィードバック信号を通信制御部３１４に送信する場合には、送信すべきフィードバック信号によって高周波の搬送波が変調され、双方向シリアル高速通信部３２６においては復調が行われる。フィードバック信号の送信時には、まず呼出信号を通信制御部３１４に送信し、それに答えて受信可能信号が通信制御部３１４から返されたならば、発信元を示す発信元信号を先頭に付けて各フィードバック信号を通信制御部３１４に送信し、通信制御部３１４は各フィードバック信号を６０個の通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳの各々について区別して受信するように構成されている。
なお、本実施例においては、２０個の電磁方向切換弁１８６の通信部ＶＳからも切換終了を示すフィードバック信号が送信されるが、これは不可欠のことではない。通信部ＶＳにおいても送信すべきフィードバック信号によって高周波の搬送波が変調され、双方向シリアル高速通信部３２６において復調される。
【００６５】
さらに、電圧制御器３３１にも通信部Ｓ331 が設けられている。インデックスロータ２２側には多数のアクチュエータが搭載されており、これらの相当数が同時に作動させられる場合があるため、受電側コイル３５４の電圧が検出され、無接触情報伝達装置３１６を経て高周波誘導パワー発生制御器３２８にフィードバックされるようになっているのである。通信部Ｓ331 においてもフィードバック信号に基づいて高周波の搬送波が変調され、双方向シリアル高速通信部３２６において復調される。
【００６６】
本電子部品装着装置においては、インデックスロータ２２が間欠回転させられ、２０組の部品装着ユニット２４の各部品装着ヘッド８０が順次電子部品２３８を吸着し、プリント基板３０に装着する。
その際、２０個の部品装着ヘッド８０の各々において部品吸着ノズル２２０が選択されるとともに、各部品吸着ノズル２２０の高さおよび回転位置が制御されるのであり、そのために、Ｚ軸検出器１１８，θ軸検出器１３６およびノズル選択検出器２８０からの位置の情報がマシンコンローラ３１０にも供給されるようになっている。
【００６７】
しかしながら、一般に、サーボモータにそれの回転位置を検出する位置検出器を組み付ける場合に、両者の原点位置を精度良く一致させて組み付けることは容易ではない。そのために、Ｚ軸検出器１１８，θ軸検出器１３６およびノズル選択検出器２８０の出力値は正確に部品吸着ノズル２２０の高さ（軸方向位置），回転位置および部品装着ヘッド８０の水平線回りの回転位置を表すとは言えない。
【００６８】
各部品装着ヘッド８０において現在どの部品吸着ノズル２２０が選択されているかは前述の部品吸着ノズル検出装置により検出されるため、ノズル選択サーボモータ２６０は、常に現在選択されている部品吸着ノズル２２０と次に選択すべき部品吸着ノズル２２０との角度間隔分ずつ回転させればよく、ノズル選択検出器２８０の原点位置と部品装着ヘッド８０の原点位置とのずれは問題にならない。
【００６９】
それに対して、部品吸着ノズル２２０の絶対高さおよび絶対回転位置を検出する装置は設けられていないため、これらの制御は、Ｚ軸検出器１１８およびθ軸検出器１３６の検出結果のみに基づいて行う必要があり、Ｚ軸検出器１１８およびθ軸検出器１３６の原点位置と部品吸着ノズル２２０の高さの原点位置および回転位置の原点位置とのずれが問題になる。
【００７０】
しかし、θ軸検出器１３６に関しては、ある程度の組付誤差は許容される。部品吸着ノズル検出装置による現在選択されている部品吸着ノズル２２０の検出等の都合で、部品装着ヘッド８０を垂直軸まわりの回転の原点位置に位置決めすること、すなわち部品吸着ノズル２２０を回転の原点位置に位置決めすることが必要であるが、その要求精度はそれほど高くない。また、部品吸着ノズル２２０に吸着された電子部品２３８が撮像装置により撮像され、中心位置のずれと共に回転位置のずれも修正されて装着が行われるため、部品装着精度の観点からはθ軸検出器１３６と部品吸着ノズルとの回転の原点位置のずれは問題にならないからである。
【００７１】
そこで、本電子部品装着装置においては、Ｚ軸検出器１１８に関してのみ組付誤差対策が施されている。
本電子部品装着装置の組立て完了後に、２０個の部品装着ヘッド８０に部品吸着ノズル２２０に代わる検査用ノズル模型を取り付け、部品吸着位置に位置決めされた部品装着ヘッド８０を検査用ノズル模型の吸着管２３４に相当する部分が基準面に当接して停止するまで下降させ、その位置におけるＺ軸検出器１１８の検出値が部品装着ヘッド８０のＺ軸方向（高さ方向）の原位置とＺ軸検出器１１８の原点とのずれ量を表す原位置値Ａとして、マシンコントローラ３１０の不揮発性メモリ（ＲＯＭ，バックアップＲＡＭ，外部記憶装置等）に記憶されるようになっているのである。
【００７２】
なお、検査用ノズル模型は部品吸着ノズル２２０に似た形状を有しているが、部品装着ヘッド８０の端面に当接するフランジとそのフランジの当接状態において検査用ノズル模型を部品装着ヘッド８０に固定する固定ねじとを備えており、部品装着ヘッド８０に軸方向に移動不能に取り付けられる。
また、上記基準面は、具体的には、移動台に取り付けられた複数の部品供給カートリッジのうち、移動台の移動方向における一端に位置する部品供給カートリッジの部品保持テープ支持面とされている。複数の部品供給カートリッジの各部品保持テープ支持面間の高さ誤差、および各部品吸着ノズル２２０間の長さ誤差は小さいとして無視されているのである。これらの少なくとも一方の誤差が無視できない大きさである場合には、それらを検出してマシンコントローラ３１０のメモリ（例えばＲＡＭ）に記憶させることが必要となる。
【００７３】
上記マシンコントローラ３１０に記憶された原位置値Ａのデータは次のようにして使用される。ただし、ここでは、理解を容易にするために、円筒カム１０による部品吸着ノズル２２０の昇降はないものとして説明する。以下に述べる撮像装置の焦点位置やプリント基板支持面の位置が円筒カム１０による部品吸着ノズル２２０の昇降を考慮して決定されているため、円筒カム１０による部品吸着ノズル２２０の昇降はＺ軸サーボモータ８６による部品吸着ノズル２２０の昇降制御に影響を与えず、このように考えて差し支えないのである。例えば、部品装着ステーションは部品吸着ステーションより下方に設けられ、前記基準面と前記基板支持昇降装置のプリント基板支持面とは高さを異にするが、この高さの差は、部品装着ユニット２４がカム溝７６に沿って昇降させられることにより吸収される。そのため、Ｚ軸検出器１１８から見れば、プリント基板支持面と基準面とは同じ高さに位置することとなるのである。
【００７４】
部品吸着時には、部品装着ヘッド８０は、吸着管２３４が電子部品２３８に接触させられた状態から更に小距離下降させられる。電子部品２３８や部品保持テープ等に製造誤差があっても確実に電子部品２３８が吸着されるようにするためであり、この下降は、吸着管保持体２３２とノズル保持体２１８とがスプリング２４０を圧縮して相対移動することにより許容される。しかし、この下降距離はできる限り小さいことが望ましい。例えば、吸着管２３４の電子部品への当接時の衝撃によって電子部品が破損することを防止するために、部品装着ヘッド８０の下降速度が、吸着管２３４が電子部品２３８に当接する前に低減されるのが普通であるが、この低速移動距離が大きければ部品装着能率が低下してしまうからである。
【００７５】
そこで本実施例においては、部品吸着時には、部品装着ヘッド８０は、図１２に概略的に吸着管２３４を示すように、Ｚ軸検出器１１８の出力値が、原位置値Ａに部品保持テープの厚みＴに相当する値Ｔ′と、電子部品２３８の厚みＣに相当する値Ｃ′とを加えた値から、ノズル保持体２１８と吸着管保持体２３２との相対移動距離Ｂに相当する値Ｂ′を引いた値（Ａ＋Ｃ′＋Ｔ′−Ｂ′）を示す位置まで下降させられるようにされており、また、その下降端位置より一定小距離前から下降速度が低減されるようにされている。そのような指令値がマシンコントーラ３１０からアクチュエータ制御回路３１２に供給されるのである。
【００７６】
部品吸着後、部品装着ヘッド８０は、距離Ｌだけ上昇させられる（この位置を上昇端位置と称する）とともにインデックスロータ２２の回転により撮像位置へ移動させられる。上昇端位置へ上昇させられるのは、移動時に吸着管２３４や電子部品２３８が周辺部材に衝突することを回避するためである。この観点からは、部品装着ヘッド８０が上昇端位置まで上昇してからインデックスロータ２２の回転が開始されるようにすることが望ましいのであるが、本実施例においては、能率向上の観点から上昇端位置まで上昇し切らないうちにインデックスロータ２２の回転が開始される。同様に能率向上の観点から、部品吸着ノズル２２０が電子部品２３８を吸着するとき、インデックスロータ２２が間欠回転し切らないうちに部品装着ヘッド８０が下降を開始させられる。
【００７７】
部品保持姿勢検出ステーションにおいては、部品装着ヘッド８０が、部品吸着ノズル２２０に保持されている電子部品２３８の下面が撮像装置のＣＣＤカメラの焦点と一致する高さ（例えば、距離Ｌ／２の位置）まで下降させられる。そのためには、Ｚ軸検出器１１８の出力値が、原位置値ＡにＬ／２および電子部品２３８の厚みＣにそれぞれ相当する値（Ｌ／２）′およびＣ′を加えた値｛Ａ＋（Ｌ／２）′＋Ｃ′｝を示す位置まで、Ｚ軸サーボモータ８６が回転させられる必要があり、この値｛Ａ＋（Ｌ／２）′＋Ｃ′｝がマシンコントローラ３１０から供給される。撮像後、部品装着ヘッド８０が一旦、基準面から距離Ｌ離れた位置へ上昇させられる。これら部品装着ヘッド８０の昇降は、インデックスロータ２２の間欠回転と並行して行われる。
【００７８】
そして、部品装着ヘッド８０は、部品装着ステーションにおいて下降させられて電子部品２３８がプリント基板３０に装着される。部品装着時には、部品装着ヘッド８０が、Ｚ軸検出器１１８の出力値が原位置値Ａにプリント基板３０の厚さＰに相当する値Ｐ′および電子部品２３８の厚さＣに相当する値Ｃ′を加えた値からノズル保持体２１８と吸着管保持体２３２との相対移動距離Ｂに相当する値Ｂ′を引いた値（Ａ＋Ｐ′＋Ｃ′−Ｂ′）となる位置へ下降させられるべきであり、マシンコントーラ３１０からはこの指令値が供給される。装着後、部品装着ヘッド８０は、基準面から距離Ｌ離れた位置へ上昇させられる。インデックスロータ２２が間欠回転し切らないうちに部品装着ヘッド８０が下降を開始させられ、部品吸着ノズル２２０が上昇端位置へ上昇し切らないうちにインデックスロータ２２の回転が開始されることは、部品吸着時と同じである。
【００７９】
上記各指令値は全て原位置値Ａを含んでおり、この原位置値Ａは２０組の部品装着ユニット２４毎に記憶されているため、全ての部品装着ユニット２４の部品吸着ノズル２２０の下降位置はＺ軸検出器１１８の組付誤差の影響を受けることなく制御されることになる。
なお、部品装着ヘッド８０は６個の部品吸着ノズル２２０を有するが、これら部品吸着ノズル２２０の各吸着管２３４の先端面はノズル保持体２１８の回転軸線を中心線とする一円周上に位置させられており、部品吸着ノズル２２０毎に指示値を変える必要はない。
【００８０】
以下、本電子部品装着装置の作動を説明する。
電子部品の装着時には、インデックスロータ２２が間欠回転させられ、２０組の部品装着ユニット２４の各部品装着ヘッド８０が順次電子部品２３８を吸着し、プリント基板３０に装着する。
電子部品２３８の吸着時には、部品装着ヘッド８０は、Ｚ軸・θ軸駆動モータ８４により、Ｚ軸検出器１１８の出力値がマシンコントローラ３１０からの指令値と一致するまで下降させられ、部品吸着ノズル２２０の吸着管２３４が電子部品２３８に接触させられる。
【００８１】
吸着管２３４が電子部品２３８に接触させられた後、電磁方向切換弁１８６が切り換えられて部品吸着ノズル２２０に負圧が供給され、電子部品２３８が吸着される。吸着後、部品装着ヘッド８０は上昇端位置まで上昇させられ、部品立ち姿勢検出ステーションにおいて、部品吸着ノズル２２０により吸着された電子部品２３８が立っているか否かが検出される。
【００８２】
電子部品２３８が部品吸着ノズル２２０により吸着された状態から回転させられた状態でプリント基板３０に装着される場合には、部品装着ユニット２４が部品立ち姿勢検出ステーションから部品保持姿勢検出ステーションへ移動するまでの間に部品装着ヘッド８０がθ軸サーボモータ８８により回転させられ、電子部品２３８が装着に適した姿勢とされる。
【００８３】
次いで、部品装着ユニット２４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２２０の電子部品２３８の保持姿勢が撮像される。部品装着ヘッド８０は、部品立ち姿勢検出ステーションから部品保持姿勢検出ステーションへ移動するまでの間に、Ｚ軸検出器１１８がマシンコントローラ３１０から指示された値を示す位置まで下降させられる。そのため、撮像時には、電子部品２３８はその種類に関係なく、下面がＣＣＤカメラから距離Ｌ／２離れた位置に位置させられ、ピントがぼけることなく、撮像される。
【００８４】
撮像後、部品装着ステーションへ移動させられるまでの間に部品装着ヘッド８０は一旦上昇させられるとともにθ軸サーボモータ８８により回転させられ、電子部品２３８の回転位置誤差ΔθE ，プリント基板３０の回転位置誤差ΔθP が修正される。また、プリント基板移動装置３２により、プリント基板３０が正規の位置に対して中心位置誤差ΔＸ，ΔＹ分だけ修正された位置へ移動させられる。そして、部品装着ステーションにおいて部品装着ヘッド８０は、Ｚ軸サーボモータ８６により、Ｚ軸検出器１１８がマシンコントローラ３１０から供給された指令値（Ａ＋Ｐ′＋Ｃ′−Ｂ′）を示す位置まで下降させられ、電子部品２３８がプリント基板３０に装着される。
【００８５】
装着後、部品装着ヘッド８０は上昇させられ、部品排出ステーションへ移動するまでの間にθ軸サーボモータ８８により回転させられ、原位置へ戻される。電子部品２３８の回転位置誤差ΔθE およびプリント基板３０の回転位置誤差ΔθP を修正するために回転させられた角度、および電子部品２３８を吸着後、装着に適した姿勢とするために部品装着ヘッド８０を回転させた場合には、その角度分、部品装着ヘッド８０が逆向きに回転させられて原位置へ戻されるのである。電子部品２３８が部品吸着ノズル２２０により立った姿勢で吸着された場合には、その電子部品２３８は部品排出ステーションにおいて排出される。
【００８６】
次いで部品吸着ノズル検出ステーションにおいて、部品吸着位置に位置決めされている部品吸着ノズル２２０の種類が検出される。この検出結果はマシンコントローラ３１０に供給され、マシンコントローラ３１０はその情報に基づいてノズル選択サーボモータ２６０の駆動に関する指令情報をアクチュエータ制御回路３１２に供給する。電子部品２３８の装着に使用される部品吸着ノズル２２０が替わる場合には、ノズル保持体２１８の回転量を指示する情報、すなわちノズル選択検出器２８０の検出値の変化量を表す指令値が供給される。部品装着ユニット２４が部品吸着確認ステーションへ移動させられるまでの間にノズル選択サーボモータ２６０によりノズル保持体２１８が回転させられ、次に使用される部品吸着ノズル２２０が部品吸着位置に位置決めされる。
【００８７】
部品吸着ノズル確認ステーションにおいては、部品吸着位置に位置決めされた部品吸着ノズル２２０が検出され、その検出結果に基づいてアクチュエータ制御回路３１２においては検出された部品吸着ノズル２２０の種類が電子部品２３８の装着に使用される部品吸着ノズル２２０の種類と一致しているか否かの判定が行われる。一致していなければ、ノズル保持体２１８を回転させて電子部品２３８の吸着に使用される部品吸着ノズル２２０を部品吸着位置に位置決めすべく、ノズル選択検出器２８０の検出値の変化量を表す指令値が供給される。
【００８８】
このように本実施例においては、部品装着ヘッド８０を垂直線まわりに回転させ、移動させるＺ軸・θ軸駆動モータ８４が部品装着ヘッド８０の各々について設けられるとともにインデックスロータ２２に搭載され、ノズル選択サーボモータ２６０および電磁方向切換弁１８６もインデックスロータ２２に搭載されている。したがって、インデックスロータ２２の回転中にも必要に応じてアクチュエータを作動させることができ、作業能率を向上させることが容易である。
しかも、無接触で電気エネルギが供給され、情報が伝達されるため、耐久性に優れ、寿命の長い電子部品装着装置が得られる。
【００８９】
また、本実施例においては２０組の部品装着ユニット２４に対して、電気エネルギが共通の無接触給電装置３３０を経て供給されるため、装置コストを低減させることができる。そして、この場合には、８０個のアクチュエータの各々に対して制御指令情報を別個に供給する必要があるのであるが、本実施例においては、そのための無接触情報伝達装置３１６もすべてのアクチュエータに共通とされているため、一層装置コストの低減を図ることができる。
例えば、複数組の部品装着ユニットの各々について電気エネルギを別々の電力線により供給するようにすれば、装置本体側において電力線に供給する電気エネルギを制御することにより、複数組の部品装着ユニットの各電動アクチュエータを作動させることができるが、電力線が部品装着ユニットの数だけ必要であり、部品装着ユニットの数が多いほど、装置の構成が複雑になる。
また、複数組の部品装着ユニットの各々について電気エネルギは共通に供給し、動作情報を各アクチュエータに専用の情報伝達線で供給すれば、電力線の本数は低減できるのであるが、情報伝達線および無接触情報伝達装置３１６がアクチュエータの数だけ必要であるのに対し、本実施例においては、それらも共用とされているのである。
【００９０】
以上の説明から明らかなように、本実施例においては、インデックスロータ２２が移動体の一種である回転体を構成し、被駆動ギヤ１２，インデックス用サーボモータ１６，駆動ギヤ１８が移動体移動装置を構成し、ヘッド回転用電動モータの一種であるθ軸サーボモータ８８が部品装着ヘッド回転駆動装置を構成し、ヘッド移動用電動モータの一種であるＺ軸サーボモータ８６が部品装着ヘッド進退装置を構成し、電磁方向切換弁１８６が負圧供給制御装置を構成し、ノズル選択用サーボモータ２６０が部品吸着ノズル選択装置を構成し、制御駆動部ＺＣ，θＣ，ＮＣ，ＶＣがアクチュエータ制御装置を構成している。
また、ボールねじ１００が雄ねじ部材を構成し、永久磁石１０２，１３０が回転子を構成し、スプライン部材１２０が回転体を構成し、スプライン軸１２６が回転軸を構成している。
【００９１】
インデックスロータ２２上のＺ軸サーボモータ８６，θ軸サーボモータ８８およびノズル選択用サーボモータ２６０の制御回路の別の実施例として、図１３にＺ軸サーボモータ８６の制御回路を代表的に示す。
この制御回路においては、フレーム側から無接触情報伝達装置３１６を経てインデックスロータ２２側へ供給されるのは、Ｚ軸サーボモータ８６の目標回転位置を示す目標位置信号と定常回転速度を示す回転速度信号とであり、インデックスロータ２２側から無接触情報伝達装置３１６を経てフレーム側へ供給されるのは、Ｚ軸サーボモータ８６の目標回転位置（厳密には許容誤差範囲内の位置）への回転が終了したことを示す作動終了情報や、Ｚ軸サーボモータ８６の作動異常等を示す異常情報である。
【００９２】
インデックスロータ２２上には、コンピュータ４００とＤ／Ａ変換器４０２とを備えたインテリジェント制御部４０４が設けられている。コンピュータ４００は、無接触情報伝達装置３１６を経て供給される目標位置指令値と回転速度指令値とに基づいてＺ軸サーボモータ８６の起動時の加速，定常回転および制動時の減速を含む速度制御パターンを決定する。コンピュータ４００にはまたＺ軸検出器としてのパルスジェネレータの一種である電子式多回転アブソリュートエンコーダ４０６からのデジタル値が供給され、コンピュータ４００は上記決定した速度制御パターンとＺ軸サーボモータ８６の回転位置を表すデジタル値とに基づいて時々刻々のトルク指令値を決定する。
【００９３】
上記電子式多回転アブソリュートエンコーダ４０６は、インクリメンタルエンコーダ４０８とパルスカウンタ４１０とを備えている。インクリメンタルエンコーダ４０８はＺ軸サーボモータ８６の回転につれて９０度位相を異にするパルス信号を発するとともに、原点位置において１個の原点信号を発するものであり、パルスカウンタ４１０はこれらパルス信号と原点信号との数をそれぞれカウントする。インクリメンタルエンコーダ４０８が正方向に回転する際にはカウント値を増大させ、逆方向に回転する際には減少させるのである。電子式多回転アブソリュートエンコーダ４０６はバッテリを電源としており、本電子部品装着装置の主電源が断たれた状態でも作動状態にあり、パルスカウンタ４１０の出力値は常にＺ軸サーボモータ８６の絶対回転位置を表している。
【００９４】
前記コンピュータ４００からのトルク指令値はＤ／Ａ変換器４０２によりアナログ信号であるトルク指令信号に変換され、電流指令発生器３８４に供給される。この電流指令発生器３８４には、インクリメンタルエンコーダ４０８からのパルス信号の周波数を電圧に変換するＦ／Ｖ変換器４１２が接続されており、このＺ軸サーボモータ８６の回転速度に対応する電圧と上記トルク指令信号とに基づいて電流指令信号が発生させられる。これ以降の制御は前記実施例と同様であるため、説明を省略する。
【００９５】
前記実施例においては、マシンコントローラ３１０が各サーボモータの速度制御パターンを決定する機能を有しており、その速度制御パターンに従って微小時間毎に変わる目標回転位置に対応する指令信号が位置増幅器３２０に供給されるようになっていたのに対し、本実施例においては、速度制御パターンを決定する機能がインテリジェント制御部４０４のコンピュータ４００に与えられているのである。そのために、フレーム側から無接触情報伝達装置３１６を経て供給される情報は、Ｚ軸サーボモータ８６の最終的な目標回転位置とそこに到る際の定常回転速度の情報のみでよく、インデックスロータ２２側から供給される情報は作動終了情報や異常情報のみでよいため、情報伝達回数が少なくて済み、マシンコントローラ３１０が情報伝達以外の処理を行い得る時間が増大する利点がある。なお、本実施例の電子部品装着装置の組立完了後に行われる電子式多回転アブソリュートエンコーダ４０６のＺ軸サーボモータ８６への組付誤差の検出時には、電子式多回転アブソリュートエンコーダ４０６からの原位置値Ａが無接触情報伝達装置３１６を経てフレーム側のマシンコントローラ３１０へ供給される。
【００９６】
本実施例における通信制御部３１４と各通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳとの間の通信は次のようにして行われる。
マシンコントローラ３１０においては情報伝達処理が一定時間間隔でその時間間隔より十分短い時間（通信許容時間と称する）の間に行われる。したがって、通信制御部３１４と各通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳとの間の情報伝達のための通信も上記通信許容時間内に行われる。
通信許容時間内に送信すべき情報がある場合には、まず通信制御部３１４からの情報供給が行われ、次に各通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳからの作動終了情報や異常情報の供給が行われる。本実施例においては、厳密には半双方向通信が行われるのである。
【００９７】
通信制御部３１４からの情報供給時には、まず、マシンコントーラ３１０から供給された情報の先頭に付されているアドレスコードに基づいて宛て先を表す信号が送信され、８０個の通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳのうちのその宛て先に対応するものが受信状態となり、受信可能信号を通信制御部３１４に返す。これに応じて、通信制御部３１４からサーボモータの目標回転位置とそこに到る際の定常回転速度の情報が供給されるのであるが、この情報にはエラーチェックのための情報も付加されている。すなわち、マシンコントローラ３１０が、目標回転位置と定常回転速度のデータにエラーチェックのためのコード（例えば、データブロック内のデータを特定の２進多項式で処理した結果であるサイクリックコード）を付加して通信制御部３１４へ供給するようにされており、リダンダシチェック（例えば、サイクリックリダンダシチェックＣＲＣ）が行われるようにされているのである。
したがって、各通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳは通信制御部３１４からのモータ制御情報を受信した後にリダンダシチェックを行い、情報が適正に受信されたか否かを表す情報を通信制御部３１４へ返す。
【００９８】
また、各通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳのうち、前回の通信許容時間の経過後に作動を終了し、あるいは作動異常を生じたサーボモータに対応するものは、通信制御部３１４からの通信が終了した後に通信制御部３１４を呼び出す信号を送信し、それに応じて通信制御部３１４から受信可能を表す信号が返された後に発進元を表す信号と共に作動終了情報や異常情報を送信する。
【００９９】
通信制御部３１４と各通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳとの間の通信はすべてアスキーコード等のコード信号で無接触情報伝達装置３１６を経て行われる。パラレルのコード信号がパラレル／シリアル変換器によりシリアルのコード信号に変換され、そのシリアル化されたコード信号が振幅変調あるいは周波数変調されて無接触情報伝達装置３１６により無線伝達され、後に復調されるとともにシリアル／パラレル変換されて再びパラレルのコード信号に戻されるのである。
【０１００】
本実施例においては、通信制御部３１４からはサーボモータの最終的な目標回転位置とそこに到る際の定常回転速度の情報が供給され、それに基づいてインデックスロータ２２上のインテリジェント制御部４０４が速度制御パターンを決定し、そのパターンに従ってサーボモータを制御するようにされていたが、制御パターンの決定がフレーム側で行われ、それに基づく微小時間毎のサーボモータの目標位置指令値が通信制御部３１４から供給されるようにしてもよい。この場合には、インデックスロータ２２上にインテリジェント制御部４０４に代えて、微小時間毎に段階的に変化する目標回転位置を平滑化した平滑化目標回転位置を表す信号を作成する平滑器を設けることが望ましいが、単にインテリジェント制御部４０４を省略することも可能である。また、インデックスロータ２２側からフレーム側へ電子式多回転アブソリュートエンコーダ４０６の出力値が無接触情報伝達装置３１６を経て供給されるようにすることが必要である。
【０１０１】
また、上記実施例においては、各通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳから通信制御部３１４に供給すべき情報がある場合には、各通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳが通信制御部３１４を呼び出すようにされていたが、通信制御部３１４から通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳのいずれかに情報が供給される毎に、その情報伝達に続いてその情報を受けた通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳから通信制御部３１４への情報、すなわち、先に指令された目標回転位置への移動終了やそこへの回転中に発生した異常を知らせる情報が供給されるようにすることも可能である。このようにすれば、各通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳに通信制御部３１４を呼び出す機能を与える必要がなくなり、通信システムを簡略化し得る利点があるが、先の実施例におけるように、通信制御部３１４からサーボモータの最終的な目標回転位置と定常回転速度との情報が供給される場合のように、通信制御部３１４からの情報供給頻度が低い場合には通信部ＺＳ，θＳ，ＮＳ，ＶＳから通信制御部３１４への情報供給が遅れ、各マシンコントローラ３１０による各アクチュエータの作動状況の把握が遅れるため、上記のように、微小時間毎のサーボモータの目標回転位置指令値が通信制御部３１４から供給される場合のように、通信制御部３１４からの情報供給が頻繁に行われる場合に適している。
【０１０２】
なお、上記各実施例の無接触情報伝達装置３１６を光通信による無接触情報伝達装置に変えることができる。
また、上記各実施例においては、部品装着ヘッド８０はカムにより昇降させられ、部品供給カートリッジの電子部品供給位置の高さとプリント基板を支持する基板支持面の高さと撮像装置の高さとの差が吸収されるようになっていたが、カムに代えてＺ軸・θ軸駆動モータ８４により昇降させ、上記高さの差を吸収させてもよい。
また、Ｚ軸サーボモータとθ軸サーボモータとは別体に構成してもよい。
【０１０３】
さらに、上記各実施例において部品装着ヘッド８０に設けられた６個の部品吸着ノズル２２０の先端位置は、ノズル保持体２１８の回転軸線を中心とする一円周上に位置させられていたが、これは不可欠ではなく、異なる円周上に位置するように部品吸着ノズルをノズル保持体に保持させてもよい。必要であれば、電子部品の吸着に使用される部品吸着ノズルが替わる毎に、部品装着ヘッドの下降端位置を指示する指令値を修正する。
【０１０４】
また、電子部品を吸着時の姿勢から９０度より大きな角度回転させて装着する場合、部品吸着後、保持姿勢の撮像までの間にまず９０度回転させ、撮像後、装着までの間に、部品装着ヘッドを回転位置誤差を修正すべく回転させるのと併せて、残りの角度回転させてもよい。
また、上記各実施例において移動体は一軸線まわりに回転させられる回転体とされていたが、直線移動するものとしてもよい。
【０１０５】
さらに、上記各実施例において部品装着ヘッドは２０組設けられていたが、電動アクチュエータを２つ以上有する部品装着ヘッドが１個のみ設けられた電子部品装着装置にも本発明を適用することができる。
また、本発明は、部品装着ヘッド以外の装置を移動させるとともに回転させる電動モータに適用することができる。
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】本発明の一実施例である電子部品装着装置を概略的に示す正面断面図である。
【図２】上記電子部品装着装置をプリント基板移動装置と共に示す斜視図である。
【図３】上記電子部品装着装置の部品装着ユニットが停止するステーションを概略的に示す図である。
【図４】上記電子部品装着装置の部品装着ユニットを構成する部品装着ヘッドを示す正面断面図である。
【図５】上記部品装着ヘッドとＺ軸・θ軸駆動モータとの連結部分を示す正面図（一部断面）である。
【図６】上記Ｚ軸・θ軸駆動モータを示す正面断面図である。
【図７】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８】上記電子部品装着装置における部品装着ヘッドへの電気エネルギ，情報伝達およびアクチュエータの制御の構成を示す図である。
【図９】上記電子部品装着装置におけるサーボモータの制御回路図である。
【図１０】図９に示す高周波誘導パワー発生制御器を整流回路と共に示す図である。
【図１１】図１に示す無接触給電装置および無接触情報伝達装置を拡大して示す正面断面図である。
【図１２】上記電子部品装着装置における部品装着ヘッドの昇降を説明する図である。
【図１３】本発明の別の実施例である電子部品装着装置におけるサーボモータの制御回路図である。
【符号の説明】
１２ 被駆動ギヤ
１６ インデックス用サーボモータ
１８ 駆動ギヤ
２２ インデックスロータ
２４ 部品装着ユニット
８０ 部品装着ヘッド
８４ Ｚ軸・θ軸駆動モータ
１００ ボールねじ
１０８ 永久磁石
１１０ ステータコア
１２０ ボールスプライン部材
１２６ スプライン軸
１２８ 永久磁石
１３４ ステータコア
１４６ 連結装置
１８６ 電磁方向切換弁
２２０ 部品吸着ノズル
２３８ 電子部品
２６０ ノズル選択サーボモータ
３０６ 電源
３１０ マシンコントローラ
３１２ アクチュエータ制御回路
３１６ 無接触情報伝達装置
３３０ 無接触給電装置
４０４ インテリジェント制御部
４０６ 電子式多回転アブソリュートエンコーダ
Claims (7)
- 装置本体と、
その装置本体に移動可能に支持された移動体と、
その移動体を移動させる移動体移動装置と、
前記移動体に搭載され、負圧の供給により電子部品を吸着する部品吸着ノズルを有してプリント基板等の装着対象材に電子部品を装着する部品装着ヘッドと、
前記移動体に回転不能かつ軸方向に移動可能に設けられた第１の軸と、
その第１の軸と同軸的に配置され、一端部において前記部品装着ヘッドを保持し、他端部において前記第１の軸と相対回転可能にかつ軸方向に相対移動不能に連結されるとともに、前記移動体に回転可能かつ軸方向に移動可能に設けられた第２の軸と、
前記移動体に搭載され、前記第１の軸を軸線方向に移動させることで前記部品装着ヘッドをその軸線に平行な方向に進退させる部品装着ヘッド進退装置と、
前記移動体に搭載され、前記第２の軸を回転させることで前記部品装着ヘッドをその軸線まわりに回転させる部品装着ヘッド回転駆動装置と、
前記第１の軸と前記第２の軸とを軸方向に貫通して設けられ、前記部品吸着ノズルに負圧を供給するための通路と
を含む電子部品装着装置。 - 前記第１の軸と前記第２の軸との連結部において、それら第１の軸と第２の軸との相対回転を許容しつつ前記負圧を供給するための通路をシールするシール部材を備えた請求項１に記載の電子部品装着装置。
- 前記移動体が前記装置本体により一軸線まわりに回転可能に支持された回転体であり、前記移動体移動装置が前記回転体を回転させる回転体回転駆動装置である請求項１または請求項２に記載の電子部品装着装置。
- 前記部品装着ヘッド進退装置および部品装着ヘッド回転駆動装置がそれぞれ、ヘッド移動用電動モータとヘッド回転用電動モータとを駆動源として備える請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電子部品装着装置。
- 前記ヘッド移動用電動モータが、(a)第１のハウジングと、(b)その第１のハウジング内に回転可能かつ軸方向に移動不能に設けられたナットと、 (c)前記ナットと一体的に設けられた回転子と、(d)前記第１のハウジングに配設されたコイルとを含んで構成され、前記ナットを回転させることで、前記第１のハウジング内に設けられてそのナットに螺合された前記第１の軸としての雄ねじ部材を軸方向に移動させるものであり、
前記ヘッド回転用電動モータが、(イ)第２のハウジングと、(ロ)その第２のハウジング内に回転可能かつ軸方向に移動不能に設けられた回転体と、( ハ )前記回転体と一体的に設けられた回転子と、( ニ )前記第２のハウジングに配設されたコイルとを含んで構成され、前記回転体を回転させることで、その回転体に相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能に支持された前記第２の軸としての回転軸を回転させるものであり、
かつ、前記雄ねじ部材と前記回転軸とが連結装置により相対回転可能かつ軸方向に相対移動不能に連結された請求項４に記載の電子部品装着装置。 - 前記第１のハウジングと前記第２のハウジングが一体とされることで、前記ヘッド移動用電動モータと前記ヘッド回転用電動モータとが一体化された請求項５に記載の電子部品装着装置。
- 前記部品装着ヘッドが複数設けられ、前記部品装着ヘッド進退装置および部品装着ヘッド回転駆動装置が、その複数の部品装着ヘッドの各々に対して１つずつ設けられた請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の電子部品装着装置。
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