JP4005715B2

JP4005715B2 - 表面実装機

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Publication number: JP4005715B2
Application number: JP28831998A
Authority: JP
Inventors: 真浩内山
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1998-10-09
Filing date: 1998-10-09
Publication date: 2007-11-14
Anticipated expiration: 2018-10-09
Also published as: KR100613782B1; JP2000114789A; KR20000028639A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面実装機において、特に、ヘッドに取付けられる吸着ノズルを複数種類の中から選択的に使用できるように構成された表面実装機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、部品供給部と所定の作業位置に位置決めされたプリント基板とにわたって移動可能なヘッドユニットに、部品吸着用のヘッドを昇降かつ回転可能に装備し、上記ヘッドの下端に取付けられた吸着ノズルにより電子部品を吸着するようにし、部品供給部から部品を吸着した後にヘッドユニットをプリント基板上に移動させて部品を装着するようにした表面実装機は一般に知られている。
【０００３】
この種の表面実装機において、上記吸着ノズルは、吸着すべき部品の種類に応じて交換できるようにされており、一般には、部品供給部の側方に設けられたノズル交換ステーションに複数の吸着ノズルを交換可能に保持しておき、必要に応じてヘッドユニットをこのステーションに移動させて吸着ノズルを交換することが行われている。
【０００４】
しかし、吸着ノズル交換のためにいちいちステーションに移動して吸着ノズルを交換するのは効率が悪い。そこで、本願出願人は、複数の吸着ノズルを放射状に配置したノズル組付ブロックをヘッドに搭載するとともに横軸回りに回動変位可能に取付け、ノズル組付ブロックを回転させることにより、部品の種類等に応じて吸着ノズルを選択的に所定の使用位置にセットできるような表面実装機を提案している（平成１０年特許願第２０５５８５号）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の装置によれば、ヘッドユニットの所在に拘らず吸着ノズルを交換することができるため、タクトタイムの短縮に寄与することができる。
【０００６】
ところが、上記従来の装置では、ヘッドを構成するノズルシャフトがモータを駆動源とするＲ軸駆動機構（縦軸回りの回転のための機構）に連結され、ヘッドを上昇端位置にセットした状態でノズルシャフトを回転させることによりノズル組付ブロックを回転させるように構成されている。つまり、ヘッドが上昇端位置にあるときにのみノズルシャフトの回転がノズル組付ブロックに伝動されるように構成されている。そのため、ヘッドが上昇端位置以外にあるときには吸着ノズルの交換を行うことができず、例えば、部品装着後、ヘッドが上昇端位置に達するよりも、次の部品を取出すためにヘッドユニットが部品供給部上に配置される方が早い場合には、ヘッドが上昇端位置に達してさらにノズル組付ブロックが回転して所望の吸着ノズルがセットされるまでヘッドユニットを待機させる必要があり、タクトタイムを短縮する上での一つのマイナス要素となっていた。
【０００７】
そこで、この問題を解決すべく、例えばノズルシャフトの下端部にモータを設けてノズル組付ブロックをこのモータに連結し、これによりノズル組付ブロックを回転駆動することが考えられる。しかし、この場合には、ヘッドの位置（縦軸方向の位置）に拘らず吸着ノズルの交換を行えるという利点はあるものの、ヘッド昇降及び回転時の負荷が増大するため、ヘッドの昇降速度を従来装置同様の速度で行うには、駆動源としてより高出力のものが要求される。また、ノズルシャフト下端部でモータを支持するため、ノズルシャフトやその支持構造として強度の高いものが要求される。そのため、ヘッドユニットの大型化を助長することになり必ずしも得策とはいえない。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、タクトタイムの短縮に貢献することができ、しかも、ヘッドユニットの大型化を抑えることができる表面実装機を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、部品供給部と部品装着部とにわって移動可能なヘッドユニットにノズルシャフトが設けられ、このノズルシャフトが縦軸方向の昇降のためのＺ軸駆動機構及び縦軸回りの回転のためのＲ軸駆動機構に連結されてヘッドユニットのフレームに対して相対的に回転及び昇降が可能にされるとともに、このノズルシャフトの下端部に、複数の吸着ノズルを配設した回転可能なノズル組付ブロックと、該ノズル組付ブロックを特定位置において固定する位置決め部材とを具備した表面実装機において、上記ノズルシャフトの下端部にホルダーを介して上記ノズル組付ブロックが回転可能に保持されるとともに、当該ノズル組付ブロックを回転駆動するためのブロック駆動機構として上記Ｒ軸駆動機構とは別の機構が設けられてこのブロック駆動機構の駆動源がヘッドユニットの上記フレームに搭載され、さらに、上記ホルダーにエアシリンダが設けられてこのエアシリンダのピストンに上記位置決め部材が一体に形成されるとともに当該位置決め部材が上記ノズル組付ブロックに対向配置される一方で、上記ノズル組付ブロックに各吸着ノズルに対応した配置で複数の係合穴が形成され、上記エアシリンダの作動に応じ、上記位置決め部材が、上記係合穴に突入して上記吸着ノズルの一つを所定方向に向けた使用位置に前記ノズル組付ブロックを固定する係合状態と上記係合穴から退避して前記ノズル組付ブロックの回転を許容する非係合状態とに進退可能に設けられているものである（請求項１）。
【００１０】
この構成によれば、ノズル組付ブロックを回転駆動するためのブロック駆動機構として独立の機構が設けられているため、ノズル組付ブロックの回転駆動、すなわち吸着ノズルの交換に際し、従来のこの種の装置のようにヘッドの高さ位置的な制限がない。しかも、ブロック駆動機構の駆動源がヘッドユニットのフレームに固定されているため、ノズルシャフトの回転及び昇降時の負荷の増大が抑えられる。なお、この構成によると、ホルダーに搭載されたエアシリンダの作動に応じて、位置決め部材が非係合状態のときにはノズル組付ブロックの回動変位が許容されて吸着ノズルの変更が可能となる一方、位置決め部材が非係合状態にあるときは、ノズル組付ブロックが固定されて一の吸着ノズルが使用位置にセットされた状態が保持される。
【００１１】
この表面実装機において、ブロック駆動機構は、駆動源としてのモータと、このモータに連結されて縦軸回りに回転駆動される上記ノズルシャフトと平行なブロック駆動用シャフトと、このブロック駆動用シャフトの回転をノズル組付ブロックに伝動する伝動機構とを備えた構成とされる（請求項２）。
【００１２】
この構成によれば、モータの回転がブロック駆動用シャフト及び伝動機構を介してノズル組付ブロックに伝動される。
【００１３】
なお、上記表面実装機においては、上記ブロック駆動用シャフトをＺ軸駆動機構に連結してノズルシャフトと一体に昇降駆動するとともに、上記ブロック駆動用シャフトとホルダーとをブリッジ部材を介して連結してこのブリッジ部材に相対回転可能に保持し、このホルダーとブリッジ部材とブロック駆動用シャフトとにわたってエアシリンダにエアを供給するための通路を形成することができる（請求項３）。
【００１４】
この構成によれば、ホルダー、ブリッジ部材及びブロック駆動用シャフトを通じてエアシリンダにエアを供給するため、エアチューブがシャフトに絡まる等のトラブルの発生を回避することができる。
【００１５】
また、上記ノズルシャフト内に、負圧源に接続される通路を形成し、上記ホルダーに、ノズルシャフト内の通路に連通し、かつノズル組付ブロックに対向する面に開口する負圧の供給通路を設ける一方、ノズル組付ブロックに、各吸着ノズルにそれぞれ連通してホルダーに対向する面に開口する複数の負圧の導入通路を設けるとともに、位置決め部材により吸着ノズルの一つが上記使用状態に位置決めされた状態で、当該吸着ノズルに通じる導入通路と上記供給通路とが連通するようにホルダー及びノズル組付ブロックを構成することができる（請求項４）。
【００１６】
このようにすれば、ホルダー内部を通じて各吸着ノズルに適切に負圧を供給することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１８】
図１は本発明の実施の形態に係る表面実装機（以下、実装機と略す）の全体を概略的に示している。この図において、基台１上には、搬送ラインを構成するコンベア２が配置され、プリント基板３が上記コンベア２上を搬送されて所定の作業位置で停止されるようになっている。
【００１９】
上記コンベア２の側方には、部品供給部４が配置されている。この部品供給部４は、例えば、多数列のテープフィーダー４ａを備えており、各テープフィーダー４ａは、それぞれＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等の小片状の電子部品を所定間隔おきに収納、保持したテープがリールから導出されるように構成されるとともに、テープ送り出し端には送り機構が具備され、後述のヘッドユニット５により部品がピックアップされるにつれてテープが間欠的に送り出されるようになっている。
【００２０】
また、上記基台１の上方には、電子部品搭載用のヘッドユニット５が装備されている。このヘッドユニット５は、部品供給部４とプリント基板３の所定の作業位置とにわたって移動可能とされ、当実施形態ではＸ軸方向（コンベア２の方向）およびＹ軸方向（水平面上でＸ軸と直交する方向）に移動することができるようになっている。
【００２１】
すなわち、上記基台１上には、Ｙ軸方向に延びる一対の固定レール７と、Ｙ軸サーボモータ９により回転駆動されるボールねじ軸８とが配設され、上記固定レール７上にヘッドユニット支持部材１１が配置されて、この支持部材１１に設けられたナット部分１２が上記ボールねじ軸８に螺合している。また、上記支持部材１１には、Ｘ軸方向に延びるガイド部材１３と、Ｘ軸サーボモータ１５により駆動されるボールねじ軸１４とが配設され、上記ガイド部材１３にヘッドユニット５が移動可能に保持され、このヘッドユニット５に設けられたナット部分１６（図３に示す）が上記ボールねじ軸１４に螺合している。そして、Ｙ軸サーボモータ９の作動によりボールねじ軸８が回転して上記支持部材１１がＹ軸方向に移動するとともに、Ｘ軸サーボモータ１５の作動によりボールねじ軸１４が回転してヘッドユニット５が支持部材１１に対してＸ軸方向に移動するようになっている。
【００２２】
また、上記Ｙ軸サーボモータ９及びＸ軸サーボモータ１５には、それぞれエンコーダ１０，１７が設けられており、これによって上記ヘッドユニット５の移動位置検出がなされるようになっている。
【００２３】
さらに、上記基台１には、ヘッドユニット５により吸着された電子部品の吸着状態を認識するための部品認識カメラ１８，１８′が設けられ、ヘッドユニット５が部品吸着後にこの部品認識カメラ１８の上方に移動することにより部品認識カメラ１８，１８′で吸着部品が撮像されるようになっている。なお、部品認識カメラ１８，１８′のうち一方のカメラ１８′は、一方側の部品供給部４の中央部分であって、各テープフィーダー４ａの先端部分、すなわち部品取出し位置に並べて配設されている。これにより部品吸着後、ヘッドユニット５がＸ軸方向に移動するだけで速やかに部品の撮像が行われ得るようになっている。
【００２４】
図２〜図４は、上記ヘッドユニット５の具体的な構造を示している。これらの図において、上記ヘッドユニット５には、下方部に複数の吸着ノズルを具備したヘッド２０ａ，２０ｂが搭載されている。
【００２５】
各ヘッド２０ａ，２０ｂは、内部に負圧を導くための通路を有した中空状のノズルシャフト２１を有しており、ヘッドユニット５のフレーム５ａに縦軸方向の昇降及び縦軸回りの回転が可能に支持されている。そして、このノズルシャフト２１の下方部にノズル組付ブロック３０が搭載されるとともに、このノズル組付ブロック３０に複数の吸着ノズルが組付けられ、当実施形態では６個の吸着ノズル２２〜２７（図５に示す）が組付けられている。
【００２６】
上記ノズル組付ブロック３０は、ノズルシャフト２１と一体に昇降及び回転が可能となっているとともに、ノズルシャフト２１に対して横軸回りに相対回動可能となっていて、この回動変位により上記吸着ノズル２２〜２７のうち一の吸着ノズルが選択的に所定の使用位置にセットされるように、ノズル組付ブロック３０に各吸着ノズル２２〜２７が放射状に配設されている。
【００２７】
上記ヘッドユニット５には、さらに、上記ノズルシャフト２１を昇降させるＺ軸駆動機構と、ノズルシャフト２１を回転させるＲ軸駆動機構と、各ノズルシャフト２１の内部に負圧を供給する負圧供給系統と、各ノズル組付ブロック３０を回転駆動するためブロック駆動機構等が各ヘッド２０ａ，２０ｂ毎に設けられている。
【００２８】
上記Ｚ軸駆動機構は、上記フレーム５ａの左右両側上部にそれぞれ固定される駆動源としてのサーボモータ３１と、上下方向に延びて上記フレーム５ａに対して昇降自在に支持されるラック３３とを有し、このラック３３がブラケット３４を介してノズルシャフト２１の上端部に移動可能に連結されるとともに、上記サーボモータ３１の出力軸にピニオン３２が装着され、このピニオン３２が上記ラック３３に噛合することにより構成されている。すなわち、上記サーボモータ３１の作動によりピニオン３２が回転すると、これに伴いラック３３とノズルシャフト２１とがフレーム５ａに対して一体に昇降するようになっている。
【００２９】
一方、上記Ｒ軸駆動機構は、フレーム５ａの中央部分にそれぞれ固定される駆動源としてのサーボモータ３６と、その出力軸に装着されるギア３７と、上記ノズルシャフト２１に装着されて上記ギア３７に噛合するギア３８とを有し、上記サーボモータ３６の作動によりノズルシャフト２１を回転駆動するように構成されている。なお、ノズルシャフト２１と上記ギア３８とは、相対昇降が可能で、一体回転するようにスプラインで結合されている。
【００３０】
上記負圧供給系統は、図示を省略するが、各ヘッド２０ａ，２０ｂ別に真空発生器を備え、バルブ等を介して上記各ノズルシャフト２１内の通路に負圧を供給し得るようになっている。なお、各ノズル組付ブロック３０を回転駆動するためのブロック駆動機構については後述する。
【００３１】
図５及び図６は、ノズルシャフト２１の下部の具体的な構造を示している。これらの図において、ノズルシャフト２１の下端部には、ノズル組付ブロック３０を回動変位可能に保持するための逆Ｕ字型のホルダー４０が連結されている。ホルダー４０には、横軸４１が回転自在に横架され、上記ノズル組付ブロック３０がこの横軸４１に固着されている。
【００３２】
ノズル組付ブロック３０には、図５に示すように、横軸４１と直交する方向に延びる複数のノズル組付凹部４２が回転方向に等間隔で形成されており、これらノズル組付凹部４２に各吸着ノズル２２〜２７が嵌入、固定されることにより各吸着ノズル２２〜２７がノズル組付ブロック３０に放射状に組付けられている。
【００３３】
そして、ブロック駆動機構によりノズル組付ブロック３０が横軸４１回りに回転駆動されることにより、これら吸着ノズル２２〜２７のうち一のノズルが選択的に所定の使用位置、つまりヘッド２０ａ，２０ｂの下端（図５，図６では吸着ノズル２２の位置）に配置されるようになっている。
【００３４】
ブロック駆動機構は、フレーム５ａに搭載される駆動源としてのサーボモータ５２と、この回転を上記ノズル組付ブロック３０に伝動するための伝動機構とから構成されている。
【００３５】
具体的に説明すると、上記フレーム５ａには、図２に示すように、ノズルシャフト２１と平行に延び、昇降及び軸回りの回転が可能なブロック駆動用シャフト４５が設けられ、このシャフト４５にプーリ５４が装着されるとともに、上記サーボモータ５２の出力軸にプーリ５３が装着され、これらプーリ５３，５４にわたってベルト５５が装着されることにより上記サーボモータ５２の作動によりシャフト４５が回転駆動されるようになっている。なお、シャフト４５とプーリ５４とは、相対昇降が可能で、一体回転するようにスプラインで結合されている。
【００３６】
シャフト４５は、内部にエアを導くための通路を有した中空状のパイプで、図６に示すように、上方部分が上記ブラケット３４に形成された貫通穴に挿通される一方、下方部分が上記ホルダー４０の上端部分に相対回転可能に取付けられたブリッジ部材４６の一端（図６では右側端部）に回転自在に支持されており、上記Ｚ軸駆動機構によりノズルシャフト２１が昇降駆動されると、これと一体に昇降するようになっている。
【００３７】
そして、このシャフト４５の下端部にはギア４７が装着され、このギア４７が上記ホルダー４０の上端部分に相対回転可能に装着されているギア４８に噛合するとともに、このギア４８がホルダー４０に回転自在に支持された伝動シャフト５０上端のギア５０ａに噛合している。そして、さらにこの伝動シャフト５０の下端に一体に設けられたベベルギア５０ｂが、上記ノズル組付ブロック３０に一体に組付けられたベベルギア５１に噛合している。なお、上記ギア４８は上下一対のギア部４８ａ，４８ｂを有しており、上側のギア部４８ａに対して上記シャフト４５下端のギア４７が、下側のギア部４８ｂに対して上記伝動シャフト５０のギア５０ａがそれぞれ噛合している。
【００３８】
すなわち、上記サーボモータ５２が作動してブロック駆動用シャフト４５が回転すると、この縦軸回りの回転がギア４７，４８、伝動シャフト５０のギア５０ａ，５０ｂ及びベベルギア５１を介して横軸回りの回転に変換されつつノズル組付ブロック３０に伝動されるように上記ブロック駆動機構が構成されている。なお、図示を省略するが、上記サーボモータ５２にはクラッチが内蔵されており、サーボモータ５２の駆動停止状態のとき（ノズル交換時以外のとき）には出力軸を自動的にフリー回転可能な状態に切り換えるように構成されている。
【００３９】
上記ノズル組付ブロック３０には、各ノズル組付凹部４２に対応して横軸４１と平行に延びる通路５５（導入通路）が形成されている。これらの通路５５は、一端側がノズル組付凹部４２に装着された各吸着ノズル２２〜２７内に連通している一方、他端側がノズル組付ブロック３０の端部（図６では右側端部）に開口している。そして、上記所定の使用位置に吸着ノズル２２〜２７がセットされると、この位置にセットされた吸着ノズル２２〜２７に対応する通路５５のみが、ノズルシャフト２１内の通路に通じる上記ホルダー４０内の連通路５６（供給通路）と連通し、これにより当該使用位置にセットされた吸着ノズル２２〜２７に部品吸着のための負圧が供給されるようになっている。
【００４０】
さらに、上記ノズル組付ブロック３０に、吸着ノズル２２〜２７を位置決めするための係合穴５７が各ノズル組付凹部４２の側方に形成されるとともに、この係合穴５７に係合可能な先窄まりの位置決め部材５８を備えたエアシリンダ６０がホルダー４０に配設されている。
【００４１】
エアシリンダ６０は、上記ノズル組付ブロック３０の上方、すなわち吸着ノズル２２〜２７の上記使用位置と反対側に配置されている。エアシリンダ６０の内部にはピストン６２が設けられ、このピストン６２の上側及び下側に圧力室６１ａ，６１ｂが形成されている。そして、上記ピストン６２の下端部に上記位置決め部材５８が一体に形成されている。
【００４２】
上記エアシリンダ６０の上側圧力室６１ａは、ホルダー４０及び上記ブリッジ部材４６内部に形成された通路６４，６６を通じて上記ブロック駆動用シャフト４５内部の通路に連通している。一方、下側圧力室６１ｂは通路６５を介してホルダー外部に開放されるとともに、その内部にはリターンスプリング６３が配設され、これによりピストン６２を上昇端位置に付勢するようになっている。すなわち、図外のエア供給源からバルブ等を介して上記シャフト４５内にエアが供給されると、上記リターンスプリング６３の付勢力に抗してピストン６２が押し下げられ、これにより位置決め部材５８が上記係合穴５７内に係合する一方、シャフト４５内へのエアの供給が遮断されると、リターンスプリング６３の付勢力により位置決め部材５８がシリンダ内部に退避（図６の二点鎖線に示す）するようになっている。
【００４３】
以上の表面実装機によると、通常時は、各ヘッド２０ａ，２０ｂにおいて、上記シャフト４５を通じてエアシリンダ６０の上側圧力室６１ａにエアが供給されることにより位置決め部材５８がノズル組付ブロック３０の係合穴４７に係合してノズル組付ブロック３０が固定される。これにより特定の吸着ノズル２２〜２７が使用位置にセットされた状態が保持される。
【００４４】
そして、吸着ノズル２２〜２７の交換時には、上記シャフト４５内へのエアの供給が遮断され、これにより位置決め部材５８がシリンダ内部に退避させられるとともに、上記サーボモータ５２が駆動されてその回転が上記シャフト４５等を介してノズル組付ブロック３０に伝動される。これによりノズル組付ブロック３０が回転駆動されて所望の吸着ノズル２２〜２７が使用位置にセットされる。また、これと同時にシャフト４５内へのエア供給が再開され、これにより位置決め部材５８が係合穴５７内に係合してノズル組付ブロック３０が固定され、吸着ノズル２２〜２７が使用位置に保持されることとなる。
【００４５】
なお、このようにノズル組付ブロック３０の回動変位を阻止した状態で上記Ｒ軸駆動機構によりノズルシャフト２１を回転駆動すると、ブロック駆動用シャフト４５が停止しているため、ギア５０ａがギア４８の回りを公転し、これにより伝動シャフト５０が回転してノズル組付ブロック３０に回転力が作用するという懸念がある。しかし、上記実装機では、上述のようにサーボモータ５２の停止時には、内蔵のクラッチが切り換わって出力軸がフリー回転可能な状態となるため、ノズルシャフト２１の回転駆動に伴い伝動シャフト５０がギア４８回りに公転しても回転することがなく、従って、ノズル組付ブロック３０に回転力が作用することはない。
【００４６】
以上説明したように上記実施形態の実装機では、上記のようにノズル組付ブロック３０を回転駆動するためのブロック駆動機構を独立して設けているので、ノズル組付ブロックをＲ軸駆動機構に連結している従来装置のように、ヘッド２０ａ，２０ｂを上昇端位置にセットしてから吸着ノズル２２〜２７を交換する必要がない。そのため、例えば、プリント基板３に部品を装着した後、ヘッド２０ａ，２０ｂの上昇開始と共にノズル組付ブロック３０を回転駆動して吸着ノズル２２〜２７を交換することができる。従って、従来装置のように、吸着ノズル２２〜２７の交換が間に合わないためにヘッドユニット５を部品供給部４の上方で待機させるといった事態の発生を軽減することができ、これにより、タクトタイムの短縮化に大きく貢献することができる。
【００４７】
しかも、ブロック駆動機構は、駆動源であるサーボモータ５２をヘッドユニット５のフレーム５ａに搭載し、その回転をブロック駆動用シャフト４５等を介してノズル組付ブロック３０に伝動するようにしているので、ヘッドユニット５の大型化を抑えることができるという特徴もある。すなわち、ヘッド２０ａ，２０ｂの高さ位置に拘らず吸着ノズル２２〜２７の変更を可能にする構成として、例えば、サーボモータを直接ホルダー４０に取付けてノズル組付ブロック３０を回転駆動することも考えられる。しかし、このようにノズルシャフト２１先端に重量物であるサーボモータを直接搭載する構成では、例えば、サーボモータを支えるためにホルダー４０やノズルシャフト２１等に高強度が要求され、いきおいヘッド２０ａ，２０ｂの重量が増大する。そして、Ｚ軸やＲ軸駆動機構のサーボモータとして高出力の大型モータが要求され、その結果、ヘッドユニット５の大型を招くこととなる。これに対し、上記実施形態の構成によれば、フレーム５ａにサーボモータ５２を搭載しているため、回転伝動のための部材は必要となるが、サーボモータを直接ノズルシャフト２１の先端に取付ける構成のようにホルダー４０やノズルシャフト２１に高強度が要求されることがなく、従って、ヘッドユニット５の大型化を効果的に抑えることができる。
【００４８】
なお、上記実施形態では、ブロック駆動用シャフト４５、ブリッジ部材４６及びホルダー４０にエアシリンダ６０の作動用のエアを供給する通路を形成するようにしているが、このような構成の代わりに直接チューブ等をホルダー４０に接続してエアを供給するようにしてもよい。但し、実装機においてホルダー４０の部分は回転駆動される部分であるため、チューブの巻き付き等によるトラブルを回避する観点からは、上記実施形態の構成を採用するのが有効である。
【００４９】
また、上記実施形態では、ノズル組付ブロック３０を回転駆動するためのブロック駆動機構として、フレーム５ａにサーボモータ５２を固定し、その回転をブロック駆動用シャフト４５，ギア４７，４８，伝動シャフト５０のギア５０ａ、５０ｂ及びベベルギア５１によりノズル組付ブロック３０に伝動する構成を採用しているが、ブロック駆動機構の構成は、ノズル組付ブロック３０を独立して回転駆動させ得るものであればよく、必ずしも上記実施形態の構成に拘束される必要はない。
【００５０】
なお、上記実施形態では特に説明していないが、図２に示すように各吸着ノズル２２〜２７のノズル中心がＹＺ平面上に配置される状態を各ヘッド２０ａ，２０ｂの縦軸回りの基準位置に設定し、停止時、あるいは休止時には各ヘッド２０ａ，２０ｂをこの基準位置にリセットするようにしてもよい。このようにすれば吸着ノズル２２〜２７の交換等に便利でありメンテナンス性が良い。但し、必ずしもこの方向を基準位置に設定する必要はなく、例えば、各吸着ノズル２２〜２７のノズル中心がＸＺ平面上に配置される状態を各ヘッド２０ａ，２０ｂの縦軸回りの基準位置に設定するようにしてもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、移動可能なヘッドユニットにノズルシャフトが設けられ、このノズルシャフトがヘッドユニットのフレームに対して相対的に回転及び昇降が可能にされ、このノズルシャフトの下端部に、複数の吸着ノズルを配設したノズル組付ブロックと、該ノズル組付ブロックの位置決め部材とが設けられた表面実装機において、ノズル組付ブロックを回転駆動するためのブロック駆動機構としてＲ軸駆動機構とは別の機構を設けるようにしたので、ノズル組付ブロックの回転駆動、すなわち吸着ノズルの交換に際してのヘッドの位置的な制限がない。従って、従来装置のように、部品装着後、ヘッドユニットが部品供給部の上方に到達するまでに吸着ノズルの交換が間に合わずに待機させられるといった状態が軽減する。そのため、タクトタイムの短縮化に大きく貢献することができる。
【００５２】
しかも、ブロック駆動機構の駆動源はヘッドユニットのフレームに固定されているため、ノズルシャフトの回転及び昇降時の負荷の増大が抑えられる。そのため、ヘッドユニットの大型化を有効に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る表面実装機を示す平面略図である。
【図２】ヘッドユニットの構成を示す正面図（一部断面図）である。
【図３】ヘッドユニットの構成を示す図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】ヘッドユニットの構成を示す平面図である。
【図５】ノズルシャフト下部の具体的な構造を示す図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】ノズルシャフト下部の具体的な構造を示す図５のＣ−Ｃ断面図である。
【符号の説明】
５ヘッドユニット
５ａフレーム
２０ａ，２０ｂヘッド
２１ノズルシャフト
２２〜２７吸着ノズル
３０ノズル組付ブロック
３１，３６，５２サーボモータ
３２ピニオン
３３ラック
３４ブラケット
４０ホルダー
４５ブロック駆動用シャフト
４６ブリッジ部材
４７，４８ギア
５０伝動シャフト
５０ａギア
５０ｂ、５１ベベルギア

Claims

部品供給部と部品装着部とにわたって移動可能なヘッドユニットにノズルシャフトが設けられ、このノズルシャフトが縦軸方向の昇降のためのＺ軸駆動機構及び縦軸回りの回転のためのＲ軸駆動機構に連結されてヘッドユニットのフレームに対して相対的に回転及び昇降が可能にされるとともに、このノズルシャフトの下端部に、複数の吸着ノズルを配設した回転可能なノズル組付ブロックと、該ノズル組付ブロックを特定位置において固定する位置決め部材とを具備した表面実装機において、
上記ノズルシャフトの下端部にホルダーを介して上記ノズル組付ブロックが回転可能に保持されるとともに、当該ノズル組付ブロックを回転駆動するためのブロック駆動機構として上記Ｒ軸駆動機構とは別の機構が設けられてこのブロック駆動機構の駆動源がヘッドユニットの上記フレームに搭載され、さらに、上記ホルダーにエアシリンダが設けられてこのエアシリンダのピストンに上記位置決め部材が一体に形成されるとともに当該位置決め部材が上記ノズル組付ブロックに対向配置される一方で、上記ノズル組付ブロックに各吸着ノズルに対応した配置で複数の係合穴が形成され、上記エアシリンダの作動に応じ、上記位置決め部材が、上記係合穴に突入して上記吸着ノズルの一つを所定方向に向けた使用位置に前記ノズル組付ブロックを固定する係合状態と上記係合穴から退避して前記ノズル組付ブロックの回転を許容する非係合状態とに進退可能に設けられていることを特徴とする表面実装機。
上記ブロック駆動機構は、駆動源としてのモータと、このモータに連結されて縦軸回りに回転駆動される上記ノズルシャフトと平行なブロック駆動用シャフトと、このブロック駆動用シャフトの回転を上記ノズル組付ブロックに伝動する伝動機構とを備えていることを特徴とする請求項１記載の表面実装機。
上記ブロック駆動用シャフトがＺ軸駆動機構に連結されることにより当該ブロック駆動用シャフトが上記ノズルシャフトと一体に昇降可能に構成され、さらに、上記ブロック駆動用シャフトと上記ホルダーとがブリッジ部材を介して連結されてこのブリッジ部材に相対回転可能に保持されるとともに、当該ホルダーと上記ブリッジ部材と上記ブロック駆動用シャフトとにわたって上記エアシリンダにエアを供給するための通路が形成されていることを特徴とする請求項２記載の表面実装機。
上記ノズルシャフト内に、負圧源に接続される通路が形成され、上記ホルダーに、上記ノズルシャフト内の通路に連通し、かつノズル組付ブロックに対向する面に開口する負圧の供給通路が設けられる一方、上記ノズル組付ブロックに、各吸着ノズルにそれぞれ連通して上記ホルダーに対向する面に開口する複数の負圧の導入通路が設けられるとともに、上記位置決め部材により吸着ノズルの一つが上記使用位置に位置決めされた状態で、当該吸着ノズルに通じる導入通路と上記供給通路とが連通するように上記ホルダー及びノズル組付ブロックが構成されていることを特徴とする請求項３記載の表面実装機。