JP4255162B2 - 電気部品の装着方法および電気部品装着システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント回路板を製造するために電気部品をプリント配線板に装着する方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気部品のプリント配線板への装着は、従来、種々の態様で行われている。例えば、特開平６−１９６５４６号公報には、水平面内の任意の位置へ移動可能な移動部材と、移動部材に垂直軸線まわりに回転可能に取り付けられた回転体と、回転体の回転軸線を中心とする一円周上に相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能に保持された複数の吸着ノズルとを含み、移動部材の移動と回転体の回転との組み合わせにより、回転体に保持された複数の吸着ノズルが順次電気部品を吸着し、プリント配線板の部品装着位置に装着する電気部品装着システムが記載されている。
この電気部品装着システムにおいては、撮像装置が位置を固定して設けられ、複数の吸着ノズルの全部が電気部品を吸着した後、撮像装置を通過するとき、吸着ノズルに保持された電気部品が撮像され、その撮像データに基づいて吸着ノズルによる電気部品の保持位置誤差が演算される。保持位置誤差は、電気部品の中心位置誤差（水平面内において直交する２方向における位置誤差）および保持方位誤差を含み、中心位置誤差は移動部材の移動距離の修正により修正され、保持方位誤差は回転体を回転させることにより修正され、電気部品はプリント配線板の部品装着位置に正規の姿勢で精度良く装着される。
しかしながら、この電気部品装着システムにおいては、複数の吸着ノズルの各々について係合部材を設けるとともに、各係合部材を対応する吸着ノズルと共に旋回させ、吸着ノズルがいずれの旋回位置へ旋回させられても、吸着ノズルを配線板支持装置に接近させ、電気部品をプリント配線板に装着し得るように構成されているため、移動部材と共に移動する部分の質量が大きく、迅速に移動，停止させることが困難であって、装着能率の向上に限界がある。
移動質量が大きいために装着能率を十分に向上させ得ないという問題は、上記特開平６−１９６５４６号公報に記載の電気部品装着システムのみならず、複数の吸着ノズルを回転体に保持させるとともに、その回転体を回転軸線と直交する平面内で移動させ、電気部品をプリント配線板に装着する形式の電気部品装着システム（回転体移動式電気部品装着システムと称する）に共通の問題である。
また、複数の吸着ノズルを回転体に保持させるとともに、回転体は移動させず、プリント配線板を移動させて電気部品をプリント配線板に装着する形式の電気部品装着システムにおいては、例えば、複数の吸着ノズルの各々について、吸着ノズルを配線板支持装置に接近させるべく係合部材が設けられていれば、回転体の慣性２次モーメントが大きく、回転体を迅速に回転，停止させることが困難であって、装着能率の向上に限界がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果】
本発明は、以上の事情を背景として、複数の吸着ノズルが回転体に保持された電気部品装着システムにおいて移動質量や慣性２次モーメントを小さくすることによって装着能率を向上させることを課題として為されたものであり、本発明によって、下記各態様の電気部品装着方法および電気部品装着システムが得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。
なお、以下の項のうち、 (1) 項が請求項１に相当し、 (2) 項から「一括して」なる要件を除去したものが請求項２に相当し、 (2) 項が請求項３に相当し、 (4) 項が請求項４に相当する。また、 (7) 項に、 (7) 項に関する説明中に記載の構成の一部を追加したものが請求項５に相当し、 (9) 項が請求項６に相当し、 (8) 項に、回転体回転装置が回転体を任意の回転位相へ回転させることが可能なものであるという要件を追加したものが請求項７に相当し、 (6) 項が請求項８に相当する。さらに、請求項９，１０はそれぞれ、請求項２および３の方法発明に対応する装置発明に係るものである。
（１）プリント配線板を配線板支持装置に支持させる一方、そのプリント配線板に平行な移動平面内の任意の位置へ移動可能な移動部材にその移動平面に直角な回転軸線のまわりに回転可能に回転体を取り付け、その回転体の回転軸線を中心とする一円周上に複数の吸着ノズルを回転体に対して相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能に保持させ、それら吸着ノズルの先端にそれぞれ電気部品を吸着保持させ、それら電気部品を前記プリント配線板に順次装着する方法であって、
前記回転体の回転と前記移動部材の移動との組み合わせにより、前記複数の吸着ノズルの各々により吸着保持されている電気部品を、それらのうち少なくとも２つが互いに異なる方位で、前記配線板支持装置に支持されているプリント配線板上の予め定められた部分に対向する位置に順次位置決めする一方、それら複数の吸着ノズルに共通の係合部材を、次に装着されるべき電気部品を保持している吸着ノズルに対応する位置へ、前記回転体の回転と並行して回転させるとともに、前記回転体の回転軸線に平行な方向に移動させることにより吸着ノズルに係合させ、その吸着ノズルを前記配線板支持装置に接近させて、各吸着ノズルに保持された電気部品をプリント配線板に順次装着する電気部品の装着方法。
本装着方法においては、回転体の回転と移動部材の移動との組み合わせにより、複数の吸着ノズルの各々により吸着保持されている電気部品が、配線板支持装置に支持されているプリント配線板上の予め定められた部分に対向する位置に順次位置決めされるが、その際、少なくとも２つの部品については、回転体が相異なる２つの回転位相で停止させられる。吸着ノズルは回転体に対して相対回転不能であるため、回転体が相異なる２つの回転位相で停止させられれば、吸着ノズルも相異なる回転位相（吸着ノズルの軸線を中心とする回転位相）で停止させられることとなり、それら吸着ノズルに吸着されている２つの電気部品の方位が相異なることとなる。したがって、その状態で吸着ノズルが配線板支持装置に接近させられれば、２つの電気部品は互いに異なる方位でプリント配線板に装着される。しかも、本項に記載の装着方法においては、電気部品の装着方位を変更すべく、２つの吸着ノズルの各々が回転体の回転によって相異なる２つの旋回位置へ旋回させられても、係合部材は回転により、次に装着されるべき電気部品を保持している吸着ノズルに対応する回転位相へ回転させられ、吸着ノズルを配線板支持装置に接近させる。このように、吸着ノズルを複数の旋回位置において配線板支持装置に接近させるために、共通の係合部材を使用するようにすれば、装置の構成が簡単となり、移動部材と共に移動する部分の質量が小さくなって、高い移動精度を得つつ移動速度を高くし、装着能率を向上させることができる。すべての吸着ノズルを任意の旋回位置で配線板支持装置に接近させ得るようにする場合には、特にその効果が大きい。この場合には、前記特開平６−１９６５４６号公報に記載の電気部品装着システムにおけるように、複数の吸着ノズルの各々に専用の係合部材を設け、吸着ノズルの旋回につれて共に旋回させてもよいが、装置の構成が複雑となる上、質量が大きくなり、移動部材の移動精度を確保しつつ移動速度を高くすることが困難である。それに対し、複数の吸着ノズルに共通に係合部材を設ければ、装置の構成を複雑にすることなく、全部の吸着ノズルを任意の旋回位置において配線板支持装置に接近させることができるとともに、移動部材と共に移動する部分の質量の増大が抑えられ、高い移動精度を得つつ移動速度を高くし、装着能率を向上させることができるのである。
（２）前記複数の吸着ノズルに保持させた複数の電気部品のすべてを一括して撮像装置により撮像し、取得した画像の処理によって各吸着ノズルによる各電気部品の保持位置誤差を求め、その保持位置誤差が除去されるように前記回転体の回転および移動部材の移動を制御する (1)項に記載の電気部品の装着方法。
保持位置誤差は、電気部品の保持方位誤差と中心位置誤差との少なくとも一方を含む。
撮像装置は、例えば、複数の電気部品の像が一挙に形成される撮像面を有する面撮像装置とされる。面撮像装置は、 (3)項に記載の電気部品装着方法におけるように、回転体と共に移動させてもよく、回転体に対して相対移動するように設けてもよい。回転体と共に移動させれば、回転体を停止させることなく、撮像を行うことができる。回転体に対して相対移動するように設ける場合、撮像装置を位置を固定して設けてもよく、あるいは回転体を移動させるために移動する複数の部材のうち、回転体と共に移動する部材とは別の部材に設けてもよい。いずれの場合にも、例えば、撮像装置のシャッタ速度を早くすれば、回転体の移動を止めることなく、撮像することができるが、回転体を停止させて撮像してもよい。
また、撮像装置は、一直線上に並べられた多数の撮像素子を有するラインセンサでもよい。ラインセンサは、多数の撮像素子が、回転体の移動方向と交差する方向に設けられるとともに、回転体に対して相対移動させられ、一定時間毎に電気部品を撮像する。ラインセンサによる撮像の繰返しと複数の電気部品の移動とによって全部の電気部品の二次元像が得られる。
撮像装置がいずれの態様であっても、全部の吸着ノズルが電気部品を吸着した後に撮像が一括して行われ、１つの吸着ノズルが電気部品を吸着する毎に、あるいは吸着と並行して撮像が行われる場合に比較して装着能率を向上させることができる。例えば、回転体の回転位相の一つを、電気部品供給装置に保持された電気部品を吸着する部品吸着位相とし、別の一つを撮像位相として撮像装置を設けるとともに、撮像装置を回転体と共に移動させ、電気部品の吸着や装着と撮像とを並行して行ってもよいが、その場合には、回転体を、撮像装置が電気部品の吸着時に電気部品供給装置と干渉せず、あるいは装着時に配線板支持装置と干渉しない大きさとすることが必要であり、回転体が大径となって質量が大きくなり、移動部材の移動精度を確保しつつ移動速度を高くすることが困難である。それに対し、撮像を一括して行うようにすれば、複数の電気部品の全部を電気部品供給装置から取り出した後、プリント配線板に装着する前に撮像すればよく、吸着や装着とは別に撮像を行うことができ、回転体を大径にすることなく、撮像装置を電気部品供給装置や配線板支持装置との干渉を避けて設けることができ、移動部材の移動精度を確保しつつ移動速度を高くし、装着能率を向上させることができるのである。
（３）前記撮像を、前記回転体の移動中に、前記撮像装置を回転体と共に移動させつつ行う (2)項に記載の電気部品の装着方法。
撮像装置を移動部材に設けて回転体と共に移動させてもよく、あるいは撮像装置を移動部材とは別の部材に設けるとともに、その別の部材を移動部材に係合，離脱させる係合装置を設け、撮像中は撮像装置が回転体と共に移動するようにし、撮像終了後は、別の移動部材が移動部材との係合を解かれるとともに、戻し装置によって元の位置に戻されるようにしてもよい。後者の場合、(21)項に記載の電気部品装着システムにおけるように、電気部品の像を撮像装置に導く反射装置が不要である。
本態様によれば、例えば、全部の吸着ノズルが電気部品を吸着した後、回転体がプリント配線板へ移動させられる移動の途中で、回転体を停止させることなく十分な時間をかけて撮像を行うことができ、装着能率を犠牲にすることなく良好な画像を得ることができる。その後の画像処理は、回転体のプリント配線板への移動の途中にも行い得るが、必要に応じて装着と並行して行うことも可能である。
なお、付言すれば、いちいち記載はしないが、方法発明についても、装置発明に関して以下に記載する各特徴を採用することが可能である。
（４）プリント配線板を支持する配線板支持装置と、
その支持されたプリント配線板に平行な移動平面内の任意の位置へ移動可能な移動部材と、
その移動部材を移動させる主移動装置と、
前記移動部材に、前記移動平面に直角な回転軸線のまわりに回転可能に取り付けられた回転体と、
その回転体を回転させる回転体回転装置と、
前記回転体の回転軸線を中心とする一円周上に相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能に保持された複数の吸着ノズルと、
前記回転体に対してその回転体の回転軸線の回りに相対回転可能かつ回転軸線に平行な方向に相対移動可能に設けられ、前記複数の吸着ノズルの一つに係合可能なノズル係合部を備えた係合部材と、
その係合部材を、前記ノズル係合部が前記回転体の少なくとも２つの回転位相において前記複数の吸着ノズルの一つに係合可能な少なくとも２つの回転位相へ回転させる係合部材回転装置と、
前記係合部材を前記回転軸線に平行な方向へ移動させ、前記ノズル係合部を前記複数の吸着ノズルの任意の一つに係合させて、その一つの吸着ノズルを前記配線板支持装置に接近させる係合部材移動装置と、
前記主移動装置，前記回転体回転装置，前記係合部材回転装置および前記係合部材移動装置を制御する制御装置と
を含む電気部品装着システム。
本電気部品装着システムを使用すれば、 (1)項に記載の電気部品装着方法を実施し得るが、使用方法はそれに限定されるわけではない。
係合部材回転装置は、 (5)項に記載されているように、係合部材を回転体の回転軸線まわりの任意の回転位相へ回転させ得るものとしてもよく、あるいは予め設定された少なくとも２つの回転位相に回転させるものとしてもよい。後者の場合、例えば、複数の吸着ノズルの各々について少なくとも２つの回転位相が設定され、係合部材は、それら回転位相に対応する回転位相へ移動させられる。各吸着ノズルの少なくとも２つの回転位相が互いに同じでもよく、あるいは異なっていてもよく、少なくとも２つの回転位相のうちの一つが同じでもよい。
また、係合部材移動装置は、発明の実施の形態において説明するように、吸着ノズルを配線板支持装置に接近させるとともに、吸着ノズルが配線板支持装置から離間することを許容するものであって、吸着ノズルの配線板支持装置からの離間は、例えば付勢手段の一種であるスプリングによって吸着ノズルを配線板支持装置から離間させる向きに付勢することにより行い、これら係合部材移動装置および付勢手段により、複数の吸着ノズルの各々を配線板支持装置に対して接近，離間させる接近離間装置を構成してもよく、あるいは係合部材移動装置を、係合部材が吸着ノズルに、配線板支持装置に接近する方向にも離間する方向にも相対移動不能に係合し、吸着ノズルを配線板支持装置に接近，離間させる装置としてもよい。
本態様の係合部材移動装置は、吸着ノズルを配線板支持装置に対して接近させる装置であり、回転体と共に移動する。例えば、電気部品の装着方位を変更すべく、回転体が回転させられ、吸着ノズルの旋回位置が変われば、係合部材も回転させられて吸着ノズルに係合可能な回転位相へ回転させられ、吸着ノズルを配線板支持装置に接近させる。係合部材は、複数の吸着ノズルに共用であり、いずれの吸着ノズルについて電気部品の方位が変更されても配線板支持装置に接近させることができ、簡易な構成で複数の吸着ノズルをそれぞれ、配線板支持装置に接近させることができる。係合部材回転装置を (5)項に記載のものとし、制御装置を (6)項に記載のものとすれば、複数の吸着ノズルのいずれについても回転体の回転により装着方位を任意に変更し、必要に応じて、さらに、吸着ノズルによる保持方位誤差を除去することができるようにすることができ、この場合、前記特開平６−１９６５４６号公報に記載の電気部品装着システムにおけるように、複数の吸着ノズルの各々について係合部材を設ける場合に比較して、装置の構成が簡単になるとともに質量が低減し、電気部品の装着方位を変更しつつ迅速に装着することができる。
なお、係合部材は、電気部品の装着時にも吸着時にも、係合部材移動装置により与えられる同じ動作によって吸着ノズルを電気部品に接近させ、プリント配線板に接近させるものとすることが望ましい。
（５）前記係合部材回転装置が、前記係合部材を回転体の回転軸線のまわりの任意の回転位相へ回転させ得るものである (4)項に記載の電気部品装着システム。
（６）前記制御装置が、
前記回転装置による前記回転体の回転と前記主移動装置による前記移動部材の移動との組み合わせにより、前記複数の吸着ノズルの各々により吸着保持されている電気部品を、各々任意の方位で、前記配線板支持装置に支持されているプリント配線板上の予め定められた部分に対向する位置に順次位置決め可能な位置決め制御部と、
前記係合部材回転装置により前記係合部材を、前記ノズル係合部が次に装着されるべき電気部品を保持している吸着ノズルに対応する位相へ、前記回転体の回転と並行して回転させるとともに、前記係合部材移動装置により前記係合部材を前記回転体の回転軸線に平行な方向に移動させることにより吸着ノズルに係合させ、その吸着ノズルを前記配線板支持装置に接近させて、各吸着ノズルに保持された電気部品をプリント配線板に順次装着させる装着制御部と
を含む (5)項に記載の電気部品装着システム。
（７）プリント配線板を支持する配線板支持装置と、
その支持されたプリント配線板に直角な回転軸線のまわりに回転可能な回転体と、
その回転体と前記配線板支持装置とを、その配線板支持装置に支持された前記プリント配線板に平行な移動平面内の任意の位置へ相対移動させる主移動装置と、
前記回転体を回転させる回転体回転装置と、
前記回転体の回転軸線を中心とする一円周上の位置に、その回転軸線に平行な方向に移動可能に保持された複数の吸着ノズルと、
それら吸着ノズルの各々を前記配線板支持装置に対して接近，離間させる接近離間装置と、
前記主移動装置、前記回転体回転装置および前記接近離間装置を制御する制御装置と
を含み、かつ、前記接近離間装置が、
前記回転体に対してその回転体の回転軸線の回りに相対回転可能かつ回転軸線に平行な方向に相対移動可能に設けられ、前記複数の吸着ノズルの一つに係合可能なノズル係合部を備えた係合部材と、
前記係合部材を、前記ノズル係合部が前記回転体の少なくとも２つの回転位相において前記複数の吸着ノズルの一つに係合可能な少なくとも２つの回転位相へ回転させる係合部材回転装置と、
前記係合部材を前記回転軸線に平行な方向へ移動させ、前記ノズル係合部を前記複数の吸着ノズルの一つに係合させて、その一つの吸着ノズルを前記配線板支持装置に接近させる係合部材移動装置と
を含む電気部品装着システム。
本電気部品装着システムにおいては、回転体は、例えば、電気部品の装着時の方位を吸着時とは異ならせるために回転させられ、あるいは吸着ノズルによる電気部品の保持方位誤差を修正するために回転させられ、あるいは回転体と配線板支持装置との相対移動距離を短くすべく、電気部品を最も部品装着位置に近くなる旋回位置に位置させるために回転させられる。いずれにしても、係合部材は係合部材回転装置によって吸着ノズルに対応する回転位相へ回転させられ、吸着ノズルを移動させて配線板支持装置に接近させることができる。
吸着ノズルは、回転体の回転軸線を中心とする一円周上の位置に、その回転軸線に平行な方向に移動可能に保持されていればよく、回転体に対して相対回転可能であっても、相対回転不能であってもよい。後者の場合は、回転体に対して吸着ノズルを相対回転させるノズル回転装置が設けられることとなる。ノズル回転装置は、複数の吸着ノズルの各々について設けもよく、あるいは、少なくとも一部が複数の吸着ノズルについて共通の装置としてもよい。また、主移動装置は、回転体と配線板支持装置とを、その配線板支持装置に支持されたプリント配線板に平行な移動平面内の任意の位置へ相対移動させ得るものであればよく、配線板支持装置と回転体とをそれぞれ互いに交差する２方向の一方ずつに移動させるものであっても、配線板支持装置のみを上記２方向に移動させるものでも、回転体のみを上記２方向に移動させるものでもよい。吸着ノズルが回転体に対して相対回転不能であり、かつ、主移動装置が回転体のみを互いに交差する２方向に移動させるものである態様が、前記 (4)項に記載の気部品装着システムに相当する。さらに、回転体回転装置と係合部材回転装置とは、それぞれ回転体や係合部材を予め定められた回転位相へ回転させるものであっても、任意の回転位相へ回転させるものであってもよい。
（８）前記係合部材回転装置が、前記係合部材を回転体の回転軸線のまわりの任意の回転位相へ回転させ得るものである (7)項に記載の電気部品装着システム。
（９）前記回転体に、それぞれ少なくとも１つずつの切換バルブを備えて前記複数の吸着ノズルの各々に対応する複数の切換バルブ装置が設けられ、前記係合部材に、前記少なくとも１つの切換バルブの少なくとも１つの被係合部に係合してその切換バルブを切り換える少なくとも１つのバルブ係合部が設けられ、前記係合部材回転装置による前記係合部材の回転により前記バルブ係合部が前記複数の切換バルブ装置の一つの前記被係合部に対応する位置へ移動させられ、前記係合部材移動装置による前記係合部材の移動により被係合部に係合させられることによって、前記一つの切換バルブ装置の切換えが行われる (4)項ないし (8)項のいずれか１つに記載の電気部品装着システム。
切換バルブ装置は種々の態様で構成することができる。例えば、切換バルブは、発明の実施の形態において説明するように複数設けてもよいが、１つ設けるのみでも、吸着ノズルへの負圧の供給，遮断を（必要に応じて正圧の供給，遮断を共に）実現することができる。また、被係合部は、発明の実施の形態において説明するように、１つの切換バルブについて複数設けてもよいが、１つ設けるのみでも、切換バルブについて予定された切換えを行うことができる。例えば、バルブ係合部と被係合部との形状を、バルブ係合部の正逆両方向の移動を被係合部に伝達し得る形状とするのである。さらに、バルブ係合部は、少なくとも１つの切換バルブのそれぞれに対応して設けてもよいが、切換バルブの数と同数設けることは不可欠ではない。例えば、１つの切換バルブに対してバルブ係合部を複数設け、それらバルブ係合部を選択的に切換バルブに係合させ、切換バルブを複数の状態に切り換えるようにしてもよく、逆に１つのバルブ係合部を複数の切換バルブの各被係合部に選択的に係合させるようにしてもよいのである。
本態様によれば、吸着ノズルへの少なくとも負圧の供給，遮断が、複数の吸着ノズルの各々に対応して設けられた切換バルブ装置の切換えにより行われるが、それら切換バルブ装置の切換えは共通の係合部材によって行われ、簡易な構成で吸着ノズルへの負圧の供給（必要に応じて正圧の供給も）が許容され、遮断される。
（１０）前記複数の切換バルブ装置の各々が、複数ずつの切換バルブを備え、前記係合部材の前記バルブ係合部が、前記係合部材と前記回転体との相対回転により前記複数ずつの切換バルブの各被係合部に選択的に係合可能である (9)項に記載の電気部品装着システム。
係合部材は、電気部品の吸着時には、係合部材によって電気部品に接近させられる吸着ノズルに対応する回転位相であって、かつ、その吸着ノズルに対応して設けられた切換バルブ装置の複数の切換バルブのうちの１つの被係合部に対応する回転位相へ回転させられ、吸着ノズルを電気部品に接近する向きに移動させるとともに、切換バルブを切り換える。電気部品の装着時には、係合部材は、その係合部材によってプリント配線板に接近させられる吸着ノズルに対応する回転位相であって、かつ、その吸着ノズルに対応して設けられた切換バルブ装置の複数の切換バルブのうちの別の１つの被係合部に対応する回転位相へ回転させられる。係合部材は、複数の吸着ノズルの各々について、吸着ノズルをプリント配線板に接近させることができる回転位相であって、かつ、その吸着ノズルに対応して設けられた切換バルブ装置の複数の切換バルブの各被係合部に係合可能な複数の回転位相のいずれかへ回転させられるのであり、１つの係合部材によって複数の切換バルブの切換えを行うことができる。
本項の特徴は、前記 (4)項ないし (8)項の特徴とは無関係に採用可能である。係合部材の係合により切り換えられ、吸着ノズルへの負圧や正圧の供給を制御する切換バルブに一般的に適用可能なのである。
（１１）前記複数ずつの切換バルブが、第１切換バルブおよび第２切換バルブを含み、前記係合部材の前記吸着ノズルを前記配線板支持装置に接近させる移動に伴って前記バルブ係合部が第１切換バルブの被係合部に係合し、その移動の末期に第１切換バルブが吸着ノズルへの負圧の供給を許容する状態に切り換えられ、第２切換バルブの被係合部に係合することにより第２切換バルブが吸着ノズルへの負圧の供給を絶つ状態に切り換えられる(10)項に記載の電気部品装着システム。
電気部品の吸着時には、バルブ係合部は第１切換バルブの被係合部に係合し、吸着ノズルに負圧が供給され、吸着ノズルが電気部品を吸着する。電気部品の装着時には、バルブ係合部は第２切換バルブの被係合部に係合し、吸着ノズルへの負圧の供給が絶たれて吸着ノズルは電気部品を解放し、電気部品がプリント配線板上に載置される。いずれも係合部材の移動の末期に第１，第２切換バルブの切換えが行われるため、吸着ノズルが電気部品に当接する直前に負圧が供給され、電気部品がプリント配線板に当接する直前に負圧が遮断される。それにより、吸着ノズルによる電気部品の保持，解放が、早過ぎも遅過ぎもせず、適切な時期に行われ、電気部品の取出しや装着が確実に行われる。また、負圧の供給の遮断により、空の吸着ノズルから負圧が漏れることがなく、電気部品を吸着している他の吸着ノズルへの負圧の供給量が不足することがない。
（１２）前記切換バルブ装置が、前記第２切換バルブの吸着ノズルへの負圧の供給を絶つ状態への切換えに伴って、前記吸着ノズルへの正圧の供給を許容する状態となる(11)項に記載の電気部品装着システム。
吸着ノズルに正圧が供給されることにより、吸着ノズルによる電気部品の保持が積極的に解放され、吸着ノズルがプリント配線板から離間するとき、電気部品が吸着ノズルに付いて来ることがなく、電気部品が確実にプリント配線板に装着される。
（１３）前記複数ずつの切換バルブが、共にスプールバルブである第１切換バルブおよび第２切換バルブであり、第１切換バルブのスプールが前記回転体の回転軸線を中心とする一円周上に配置され、第２切換バルブのスプールが前記回転体の回転軸線を中心とする別の円周上に配置され、かつ、第１切換バルブのスプールと第２切換バルブのスプールとが、吸着ノズルが配置される円周より内側において、前記回転体の周方向に関して千鳥状に配置された(10)項ないし(12)項のいずれか１つに記載の電気部品装着システム。
装着能率を向上させるためには、回転体の外径を小さくすることが有効である。そして、吸着ノズルの配置に要する円周の最小径は、吸着ノズルの寸法（最大径）と数とによって決まり、回転体の外径を小さくするためには、吸着ノズルより内周側に両切換バルブを配置することが望ましい。両切換バルブのスプールを配置する円周の直径をできる限り小さくすることが望ましいのである。その点、第１，第２切換バルブの各スプールを回転体の周方向に関して千鳥状に配置すれば、以下の理由で両切換バルブのスプールを配置する円周の直径を小さくすることができる。両切換バルブの２つのスプールを回転体の周方向に関して千鳥状に配置すれば、それら２つのスプールを半径方向に並べて配置する場合に比較して、２つのスプールの各々が配置される２つの円周の直径差を小さくすることができ、外側の円周の直径を小さくすることができる。また、両切換バルブの２つのスプールを共に同じ円周上に配置する場合には、その円周の直径が大きくなるのに対し、千鳥状に配置すれば外側の円周の直径を小さくすることができる。したがって、スプールを千鳥状に配設すれば、回転体の外径を小さくすることができ、その分回転体を高速で回転させても、騒音，振動が小さくて済み、あるいは吸着ノズルに吸着された電気部品に作用する遠心力が小さくて済み、装着能率を向上させることができる。また、回転体の質量を小さくすることが容易となり、移動部材の移動速度を大きくして装着能率を向上させることができる。
なお、本態様の構成は、(20)項に記載の電気部品装着システムにおけるように、撮像装置によってすべての電気部品を一挙に撮像する場合に適している。すべての電気部品を含む面の面積が小さい方が撮像装置の構成，配置等が容易であるからである。
（１４）前記複数のバルブ装置の各々に属する少なくとも１つの切換バルブの少なくとも１つが、
上下方向に延び、上昇位置と下降位置とへの移動により前記吸着ノズルへの負圧の供給を制御するスプールと、
そのスプールを、少なくとも前記上昇位置において、重力によるそのスプールの下降を防止するとともに、前記バルブ係合部の係合による下降は許容するスプール下降防止装置と
を含むスプールバルブである (9)項ないし(13)項のいずれか１つに記載の電気部品装着システム。
スプールは、係合部材のバルブ係合部が係合することにより下降させられ、切換バルブが負圧の供給を遮断する状態から許容する状態に切り換わる。スプール下降防止装置によって上昇位置における重力による下降が防止されることにより、スプールが係合部材によって下降させられない限り、切換バルブがスプールの自重によって切り換わることはないのである。なお、スプールは下降位置においては、支持部材によりそれ以上下降しないように支持されるようにしてもよいが、上記スプール下降防止装置が下降位置においても、スプールが重力によりそれ以上下降することを防止するようにしてもよい。
本項の特徴は、前記 (4)項ないし (9)項の特徴とは無関係に採用可能である。係合部材の係合により切り換えられ、吸着ノズルへの負圧や正圧の供給を制御する切換バルブに一般的に適用可能なのである。
（１５）前記スプール下降防止装置が、前記スプールの外周面に正圧と負圧との少なくとも一方を、周方向に関して偏って作用させることにより、スプールをスプール孔の内周面に押し付け、それらスプールと内周面との間の摩擦力によりスプールの下降を防止する圧力式下降防止装置である(14)項に記載の電気部品装着システム。
上記圧力式下降防止装置の最も単純なものは、スプール孔と交差し、スプールにより閉塞可能な気体通路の、スプールの片側の部分を正圧源または負圧源に接続し、反対側の部分を大気に開放したものである。あるいは、スプールの片側の部分を正圧源に、反対側の部分を負圧源に接続してもよい。いずれにしても、スプールが気体通路を閉塞した状態では、スプールの直径方向に隔たった部分に互いに異なる圧力が作用するため、圧力差に基づく不平衡力によってスプールがスプール孔の内周面に押し付けられる。さらに、スプール孔と一部が干渉し合う気体通路を設け、その気体通路全体に、すなわち気体通路のスプール孔と一部が干渉し合う部分の前後両方共に正圧または負圧が作用する状態とするとともに、スプールとスプール孔内周面との隙間を大気に開放すれば、スプールの外周面に正圧または負圧が周方向に関して偏って作用させられる状態となり、その偏りに基づく不平衡力によってスプールがスプール孔の内周面に押し付けられる。スプールの外周面に正圧を作用させる場合には、気体通路を負圧源に開放してもよい。
（１６）前記複数のバルブ装置の各々が、共にスプールバルブである第１切換バルブと第２切換バルブとを備え、前記吸着ノズルに負圧を供給する負圧通路が第１切換バルブと第２切換バルブとを直列に通過する状態で、また、前記吸着ノズルに正圧を供給する正圧通路が第２切換バルブを通過する状態でそれぞれ設けられ、第１切換バルブと第２切換バルブとのスプールが共に上昇位置にある状態では、負圧通路を第１切換バルブが遮断し、第２切換バルブが連通させるとともに、正圧通路を第２切換バルブが遮断する状態にあり、その状態から第１切換バルブのスプールが下降位置へ移動させられれば、負圧通路が完全に連通する状態となり、さらに第２切換バルブのスプールが下降位置へ移動させられれば、負圧通路が遮断されるとともに正圧通路が連通させられる (9)項ないし(15)項のいずれか１つに記載の電気部品装着システム。
第１，第２切換バルブの各スプールが共に上昇位置にある状態では、吸着ノズルには負圧も正圧も供給されず、電気部品を保持しない。第１切換バルブのスプールが下降位置へ移動させられれば、吸着ノズルに負圧が供給されて電気部品を吸着し、その状態で第２切換バルブのスプールが下降位置へ移動させられれば、吸着ノズルへの負圧の供給が絶たれるとともに、正圧が供給され、吸着ノズルが電気部品を積極的に解放する。
正圧通路は、第２切換バルブのスプールによって連通，遮断されるため、第１切換バルブを通過することは不可欠ではないが、通過させてもよい。スプールの形状あるいは正圧通路の配置により、正圧通路が第１切換バルブのスプールによって遮断されないようにすることができるからである。例えば、正圧通路の軸線が第１切換バルブのスプールの軸線と直交する状態で設ける場合、スプールの正圧通路に対応する部分を小径部とすれば、正圧通路を遮断することはなく、あるいは、(17)項に記載の電気部品装着システムにおけるように、正圧通路をスプール孔と一部が干渉する状態で設けてもよい。後者の場合、(14)項に記載の態様の実現が容易である。
本項の特徴は、前記 (4)項ないし (9)項の特徴とは無関係に採用可能である。係合部材の係合により切り換えられ、吸着ノズルへの負圧および正圧の供給を制御する切換バルブに一般的に適用可能なのである。
（１７）前記正圧通路が、前記第１切換バルブのスプール孔と一部が干渉する状態で形成されるとともに、その第１切換バルブのスプールとスプール孔の内周面との隙間が正圧通路より圧力の低い空間に開放され、かつ、前記第２切換バルブのスプールとスプール孔の内周面との隙間が正圧通路より圧力の低い空間に開放された(16)項に記載の電気部品装着システム。
「正圧通路より圧力の低い空間」とは、例えば、大気であり、あるいは負圧通路である。
本態様においては、第１切換バルブのスプールは、上昇位置においても下降位置においても正圧通路を遮断せず、両位置において正圧通路に供給される正圧によってスプール孔の内周面に押し付けられ、下降が防止される。また、第２切換バルブのスプールは、上昇位置においては正圧通路を遮断しており、正圧によってスプール孔の内周面に押し付けられ、下降が防止される。
（１８）前記スプール下降防止装置が、前記回転体に移動不能に保持されて前記スプールに締まり嵌合し、摩擦力によりスプールの下降を防止する摩擦リングを含む(14)項に記載の電気部品装着システム。
摩擦リングを用いれば、スプールを回転体の回転軸線に平行な方向の任意の位置において下降を防止することができる。
（１９）前記第１切換バルブおよび第２切換バルブの前記各被係合部とは異なる各被係合部に同時に係合して、それら第１切換バルブおよび第２切換バルブを同時に元の状態に復帰させる戻し装置を含む(11)項ないし(18)項のいずれか一つに記載の電気部品装着システム。
戻し装置は、複数の切換バルブ装置の各第１，第２切換バルブの被係合部に同時に係合し、それら第１，第２切換バルブを同時に元の状態に復帰させる。本態様によれば、第１，第２切換バルブを容易にかつ迅速に元の状態に復帰させることができる。戻し装置は、後に実施の形態において説明するように、複数の切換バルブ装置のすべての切換バルブを一斉に元の状態に復帰させるものとすることも可能である。
（２０）プリント配線板を支持する配線板支持装置と、
その支持されたプリント配線板に平行な移動平面内の任意の位置へ移動可能な移動部材と、
その移動部材を移動させる主移動装置と、
前記移動部材に、前記移動平面に直角な回転軸線のまわりに回転可能に取り付けられた回転体と、
その回転体を回転させる回転体回転装置と、
前記回転体の回転軸線から偏心した位置に保持された複数の吸着ノズルと、
その吸着ノズルと前記配線板支持装置とを前記移動平面に直角な方向に接近，離間させる接近離間装置と、
前記回転体の移動中に、その回転体と共に移動しつつ、前記複数の吸着ノズルに保持されたすべての電気部品を一挙に撮像する撮像装置と、
その撮像装置により取得された画像の処理によって得られる情報に基づいて、前記主移動装置，前記回転体回転装置および前記接近離間装置の少なくとも１つを制御する制御装置と
を含む電気部品装着システム。
撮像装置は、例えば、すべての電気部品の像が同時に形成される撮像面を有する面撮像装置とされる。
回転体は、例えば、複数の吸着ノズルを順次部品吸着位置へ移動させるために回転させられ、あるいは方位の変更や吸着ノズルによる電気部品の保持方位誤差の修正のために回転させられ、あるいは移動部材の移動距離を短くするために回転させられる。
撮像装置によって電気部品を撮像すれば、電気部品の保持位置誤差を取得することができ、電気部品をプリント配線板の部品装着位置に正規の姿勢で精度良く装着することができる。また、本態様によれば、 (2)項および (3)項に記載の作用，効果が得られる。
（２１）前記主移動装置が、前記移動平面に平行なＸ軸の方向に移動するスライドを備え、前記移動部材を、そのスライド上において前記移動平面に平行で前記Ｘ軸と直交するＹ軸の方向に移動させるものであり、前記撮像装置が前記回転体と共に前記移動部材に取り付けられ、かつ、それら撮像装置および回転体の移動軌跡に対向する状態で、前記スライドに、前記複数の吸着ノズルに保持されたすべての電気部品の像を前記撮像装置に導く反射装置が設けられた(20)項に記載の電気部品装着システム。
反射装置は、例えば、発明の実施の形態において説明するように、回転体の回転軸線を含む面に対して、互いに逆向きに約４５度傾斜させられた２つの反射面を有するプリズムにより構成され、あるいは回転体の回転軸線に対して直角に設けられたミラーにより構成される。
撮像装置が回転体と共に移動部材に取り付けられていれば、撮像装置と電気部品との相対位置は変わらず、撮像装置は、移動部材の移動により移動させられつつ、あたかも電気部品が静止しているかの状態で撮像することができる。移動部材がＹ軸方向に移動するとき、スライド上に設けられた反射装置上を通るため、撮像のために撮像位置へ迂回することなく、撮像装置によって撮像されながら、目的の位置へ移動することができる。
例えば、電気部品供給装置と配線板支持装置とを、反射装置に対して、Ｙ軸方向の反対側に設ければ、吸着ノズルは電気部品の吸着後、プリント配線板へ移動する際に必ず反射装置上を通過するため、電気部品供給装置から配線板支持装置へ最短距離を移動しつつ、電気部品を撮像することができる。
また、撮像装置は回転体と共に移動させられるため、撮像装置を移動させるための専用の移動装置が不要であり、システムを簡易に構成することができる。
（２２）前記制御装置が、前記撮像装置により取得された画像の処理によって、各吸着ノズルによる各電気部品の保持位置誤差を求め、その保持位置誤差が除去されるように前記主移動装置と前記回転装置との少なくとも一方を制御することにより、前記電気部品の前記プリント配線板に対する装着位置誤差を除去する保持位置誤差除去制御部を有する(20)項または(21)項に記載の電気部品装着システム。
【０００４】
【発明の実施の形態】
以下、装置発明および方法発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図２において１０はベースである。ベース１０上には複数本のコラム１２が立設されており、コラム１２上に固定の固定台１４に操作盤１６等が設けられている。ベース１０上にはまた、図１に示すように、プリント配線板２０をＸ軸方向（図１および図２において左右方向）に搬送する配線板搬送装置たる配線板コンベア２２が設けられている。プリント配線板２０は配線板コンベア２２により搬送され、プリント配線板２０は配線板支持装置２４により予め定められた位置に水平な姿勢で位置決めされ、支持される。
【０００５】
ベース１０の水平面内においてＸ軸方向と直交するＹ軸方向の両側にはそれぞれ、電気部品供給装置の一種であるフィーダ型電気部品供給装置２６，２８（以下、電気部品供給装置２６，２８と略称する）が設けられている。電気部品装着装置２６においては、多数の電気部品供給フィーダ３０（以下、フィーダ３０と略称する）が、各々の部品供給部が一線、本実施形態においてはＸ軸方向に平行な一直線に沿って並ぶ状態で設置される。各フィーダ３０には部品保持テープがセットされる。部品保持テープは、キャリヤテープに等間隔に形成された部品収容凹部の各々に電気部品が収容され、それら部品収容凹部の開口がキャリヤテープに貼り付けられたカバーテープによって塞がれることにより、キャリヤテープ送り時における電気部品の部品収容凹部からの飛出しが防止されたものである。各フィーダ３０はそれぞれ部品保持テープ送り装置およびカバーテープ巻取装置を有する。これら部品保持テープ送り装置およびカバーテープ巻取装置の駆動源はフィーダ３０に設けられており、部品保持テープは部品保持テープ送り装置によってＹ軸方向に所定ピッチずつ送られ、カバーテープはカバーテープ巻取装置によってキャリヤテープから剥がされるとともに巻取部材に巻き取られ、電気部品が部品供給位置へ送られる。フィーダ３０の構成は本発明とは直接関係がないため、詳細な説明は省略する。
【０００６】
電気部品供給装置２６，２８により供給される電気部品４４（図５参照）は、ベース１０上に設けられた電気部品装着システム４６によってプリント配線板２０に装着され、プリント回路板が製造される。これら電気部品供給装置２６，２８，電気部品装着システム４６，配線板コンベア２２および配線板支持装置２４が電気部品装着機を構成している。
【０００７】
ベース１０上の配線板コンベア２２のＹ軸方向における両側にはそれぞれ、図３に示すようにＸ軸方向に延びるガイドレール４８が設けられ、Ｘ軸スライド５０がガイドブロック５２において移動可能に嵌合されている。Ｘ軸スライド５０は、図１に示すように、電気部品供給装置２６から配線板コンベア２２を越えて電気部品供給装置２８にわたる長さを有し、２個のナット５４（図４には１個のみ示されている）がそれぞれボールねじ５６に螺合され、それらボールねじ５６がそれぞれＸ軸サーボモータ５８によって同期して回転させられることにより、水平なＸ軸方向に移動させられる。ナット５４，ボールねじ５６およびＸ軸サーボモータ５８がＸ軸スライド駆動装置５９を構成し、ガイドレール４８，ガイドブロック５２がＸ軸スライド５０の移動を案内する案内装置を構成している。
【０００８】
Ｘ軸スライド５０上には、Ｙ軸スライド６０が、水平面内においてＸ軸方向と直交し、水平面に平行なＹ軸方向に移動可能に設けられている。Ｘ軸スライド５０の垂直な側面６２には、図３に示すように、Ｙ軸方向に延びるボールねじ６４が取り付けられるとともに、Ｙ軸スライド６０がナット６６（図４参照）において螺合されており、ボールねじ６４が図１に示すＹ軸サーボモータ６８によりギヤ７０，７２を介して回転させられることにより、Ｙ軸スライド６０は一対ずつのガイドブロック７３，ガイドレール７４に案内されてＹ軸方向に移動させられる。ボールねじ６４，ナット６６およびＹ軸サーボモータ６８等がＹ軸スライド駆動装置７６を構成し、ガイドブロック７３およびガイドレール７４がＹ軸スライド６０の移動を案内する案内装置を構成している。
【０００９】
Ｙ軸スライド６０は、製造の都合上、複数の部材に分割されているが、それら複数の部材が互いに組み付けられた状態では一体のＹ軸スライド６０として機能する。本実施形態においては、Ｙ軸スライド６０が移動部材として機能し、Ｘ軸スライド５０，Ｘ軸スライド駆動装置５９およびＹ軸スライド駆動装置７６，Ｘ軸，Ｙ軸スライド５０，６０の各移動を案内する案内装置が主移動装置８２を構成している。本実施形態においては、水平面がプリント配線板２０に平行な移動平面であり、Ｙ軸スライド６０は主移動装置８２により、Ｘ軸スライド５０上において水平面に平行でＸ軸と直交するＹ軸方向に移動させられるとともに、配線板支持装置２４によって水平に支持されたプリント配線板２０に対して、水平面内の任意の位置へ移動させられる。
【００１０】
Ｙ軸スライド６０には、装着ヘッド８４，プリント配線板２０に設けられた基準マークを撮像するＣＣＤカメラ８６（図１参照），電気部品４４を撮像する撮像装置としてのＣＣＤカメラ８８が設けられている。ＣＣＤカメラ８８は、図２に示すように、Ｙ軸スライド６０のＸ軸方向へ突出した突出端部であって、Ｙ軸方向における位置が装着ヘッド８４と一致する位置に下向きに設けられている。
【００１１】
装着ヘッド８４は、図５および図６に示すように回転体９０を備えている。回転体９０は、水平な移動平面に直角な回転軸線である垂直軸線まわりに回転可能に取り付けられている。回転体９０は水平に支持されたプリント配線板２０に直角な回転軸線まわりに可能可能に設けられているのであり、Ｙ軸スライド６０が主移動装置８２によって移動させられることにより、回転体９０は水平面内の任意の位置へ移動させられる。本実施形態の電気部品装着システム４６は、回転体移動式電気部品装着システムである。
【００１２】
回転体９０は断面形状が円形を成し、軸線方向の一端である上端に被駆動歯車９２が同心に固定されるとともに、回転体回転モータ９４により回転させられる駆動歯車９６に噛み合わされている。回転体回転モータ９４は、図４に示すように、Ｙ軸スライド６０に下向きに設けられており、駆動歯車９６は、回転体回転モータ９４の出力軸９８にカップリング１００を介して連結されている。回転体回転モータ９４の回転は、駆動歯車９６および被駆動歯車９２により回転体９０に伝達され、回転体９０が垂直軸線である自身の軸線まわりに正逆両方向へ任意の角度回転させられる。本実施形態においては、被駆動歯車９２，駆動歯車９６および回転体回転モータ９４が回転体９０を回転させる回転体回転体回転装置１０２を構成している。なお、被駆動歯車９２は、回転体９０と別体ではなく、一体に設けてもよい。
【００１３】
回転体９０には、その回転軸線から偏心した位置、本実施形態においては回転軸線を中心とする一円周上の位置に複数、例えば１６個の吸着ノズル１１０が回転体９０に対して軸方向、すなわち回転体９０の回転軸線に平行な方向に相対移動可能かつ相対回転可能に保持されている。これら吸着ノズル１１０は、回転体９０の回転により、回転体９０の回転軸線のまわりに旋回させられ、任意の旋回位置へ移動させられる。また、吸着ノズル１１０は回転体９０に相対回転不能に保持されており、相異なる旋回位置においては回転位相（吸着ノズル１１０の軸線を中心とする回転位相）を異にする。これら１６個の吸着ノズル１１０は回転体９０に、間隔を隔てて、例えば等角度間隔で保持されている。本実施形態においては、１６個の吸着ノズル１１０の種類は同じであり、１個を代表的に説明する。なお、複数個の吸着ノズル１１０のうち、少なくとも２個を種類の異なるものとし、形状，寸法等が異なる電気部品４４を吸着するようにしてもよい。
【００１４】
吸着ノズル１１０は、図５および図８に示すように、第１部材１１２と、第１部材１１２に保持された第２部材１１４とを含む。回転体９０には、複数（本実施形態においては１６個）の保持孔１１６が、回転体９０の回転軸線を中心とする一円周に沿って等角度間隔に、かつ回転体９０をその回転軸線に平行に貫通して形成されており、保持孔１１６に第１部材１１２が軸方向に摺動可能に嵌合されている。第１部材１１２は断面形状が円形を成し、上面に開口する有底穴１１８が形成されるとともに、蓋体１２０によって閉塞されている。蓋体１２０の上端部には面取りが施され、案内面１２１が形成されている。有底穴１１８の周壁には、直径方向に隔たった２箇所にそれぞれ一対の長穴１２２が設けられるとともに、回転体９０に嵌合されたピン１２４が嵌合されている。ピン１２４は回転体９０に、回転体９０の回転軸線と直交する向きに嵌合されており、これら長穴１２２およびピン１２４の係合により、第１部材１１２（吸着ノズル１１０）の回転体９０に対する相対回転が阻止されている。
【００１５】
有底穴１１８内には、付勢手段の一種である弾性部材であって、ばね部材の一種である圧縮コイルスプリング１２６（以下、スプリング１２６と略称する）が配設され、第１部材１１２は回転体９０から上方へ、すなわちプリント配線板２０やフィーダ３０と対向する状態では、それらから離間する向きに付勢されている。スプリング１２６の付勢による第１部材１１２の移動限度は、長穴１２２の端面がピン１２４に係合することにより規定される。スプリング１２６の付勢により、長穴１２２の端面がピン１２４に当接するまで上昇した位置が吸着ノズル１１０のプリント配線板２０やフィーダ３０から離間する方向の移動端位置である上昇位置である。回転体９０に設けられた係合部たるピン１２４および第１部材１１２に設けられた係合部たる長穴１２２は、第１部材１１２の回転体９０に対する軸方向の相対移動を許容しつつ、回転体９０に対する回転を阻止する相対回転阻止装置を構成するとともに、スプリング１２６の付勢による第１部材１１２の移動限度を規定する移動限度規定装置ないし吸着ノズル１１０の上昇位置を規定する上昇位置規定装置を構成している。
【００１６】
前記第２部材１１４は円筒状を成し、第１部材１１２に下向きに開口して設けられた有底の嵌合穴１３０に軸方向に摺動可能に嵌合されている。第２部材１１４にはピン１３２が軸方向と直角に嵌合され、係合部を構成するとともに、第１部材１１２に設けられた係合部たる長穴１３４に嵌合されており、それにより、第２部材１１４の第１部材１１２に対する軸方向の相対移動が許容されるとともに、相対回転が阻止されている。
【００１７】
第２部材１１４は、嵌合穴１３０の底面とピン１３２との間に配設された付勢手段の一種である弾性部材であって、ばね部材たる圧縮コイルスプリング１３６（以下、スプリング１３６と略称する）により、第１部材１１２から突出する向きに付勢されている。スプリング１３６の付勢による第２部材１１４の移動限度は、前記ピン１３２が長穴１３４の端面に係合することにより規定される。ピン１３２および長穴１３４が、第２部材１１４の第１部材１１２に対する相対回転を阻止する相対回転阻止装置を構成するとともに、スプリング１３６の付勢による第２部材１１４の移動限度を規定する移動限度規定装置を構成している。
【００１８】
第２部材１１４の第１部材１１２からの突出端部である下端部であって、吸着ノズル１１０の先端部には、先端ほど直径が減少させられたテーパ状の吸着部１４０が設けられており、吸着ノズル１１０は、その先端において電気部品４４を吸着保持する。吸着部１４０は黒色とされており、後述する照明装置により照射される光を吸収する。また、吸着部１４０はテーパ状とされているため、照明装置により照明された光が、後述する反射装置に向かって正反射されることが防止される。
【００１９】
吸着ノズル１１０は、負圧の供給により電気部品４４を吸着し、負圧の供給が絶たれるとともに、正圧が供給されて電気部品４４を解放する。そのため、吸着ノズル１１０には、図５および図６に示すように、空気通路形成部材１５０を通って負圧および正圧が供給され、切換バルブ装置１５２により吸着ノズル１１０への負圧および正圧の各供給，遮断の切換えが行われる。
【００２０】
空気通路形成部材１５０は、製造の都合上、直径が異なる３個の円筒状部材が互いに同心にかつ一体的に組み付けられて成り、組付け後は、一体の空気通路形成部材１５０として機能する。空気通路形成部材１５０の下部は回転体９０に相対回転可能に嵌合され、上端部は、Ｙ軸スライド６０に設けられたポート形成部１５４に嵌合され、固定されている。空気通路形成部材１５０は、軸方向に隔たった２箇所においてＹ軸スライド６０と回転体９０とにより支持され、軸線が垂直（上下方向）となる向きに設けられているのである。
【００２１】
空気通路形成部材１５０内には、その軸線上に延びる通路１５６，その軸線を中心とする円環状の正圧供給通路１５８，正圧供給通路１５８より大径の円環状の負圧供給通路１６０が同心に設けられている。これら通路１５６，１５８，１６０は互いに気密を保持されている。
【００２２】
通路１５６は、ポート１６２および電磁方向切換弁１６４（図１２参照）を経て正圧源および負圧源（図示省略）に接続され、正圧供給通路１５８はポート１６６において図示しない正圧源に接続され、負圧供給通路１６０は、ポート１６８において図示しない負圧源に接続されている。通路１５６は、電磁方向切換弁１６４の切換えにより、正圧源と負圧源とに選択的に連通させられるとともに、いずれにも連通させられない状態とされる。正圧供給通路１５８および負圧供給通路１６０はそれぞれ、少なくとも電気部品装着システム４６の運転中は、常時、正圧源および負圧源に連通させられている。これらポート１６２，１６６，１６８は、前記ポート形成部１５４に設けられている。
【００２３】
前記切換バルブ装置１５２は、１６個の吸着ノズル１１０の各々に対応して設けられている。本実施形態においては、切換バルブ装置１５２は複数個、すなわち１６個設けられているのである。これら１６個の切換バルブ装置１５２の構成は同じであり、１つを代表的に説明する。
【００２４】
切換バルブ装置１５２は、図８に示すように、第１開閉弁１７０，第２開閉弁１７２および方向切換弁１７４を含んでいる。第１開閉弁１７０および方向切換弁１７４はいずれもスプールバルブであり、それぞれスプール１７６，１７８を有している。回転体９０には、その回転軸線を中心とする一円周であって、吸着ノズル１１０が配置される円周より内側の一円周に沿って複数個、本実施形態においては１６個のスプール孔１８０が、回転体９０の回転軸線に平行に貫通して形成されている。回転体９０にはまた、その回転軸線を中心とする別の一円周であって、スプール孔１８０と吸着ノズル１１０との間に位置する一円周に沿って複数個（１６個）のスプール孔１８２が、回転体９０の回転軸線に平行に貫通して形成されている。これら１６個ずつのスプール孔１８０，１８２は、回転体９０の周方向に関しては同じ位置に形成されており、それぞれスプール１７６，１７８が軸方向に摺動可能に嵌合されている。スプール１７６，１７８は、図７に示すように、回転体９０の回転軸線を中心とし、半径を異にする２つの円周に沿って、回転体９０の周方向においては同じ位置であって、半径方向において並んだ位置に、上下方向に移動可能に配置されているのである。なお、図７においては、空気通路形成部材１５０の図示は省略されている。
【００２５】
スプール１７６，１７８の各一端部である下端部はそれぞれ、回転体９０からノズル先端部側へ、すなわち下方へ突出させられるとともに、大径の頭部１８６，１８８が設けられて被係合部たる被当接部を構成している。これら頭部１８６，１８８が回転体９０に当接する位置が、スプール１７６，１７８の移動端位置である上昇位置である。スプール１７６，１７８の各他端部である上端部はそれぞれ、回転体９０に移動不能に保持された摩擦リング１９０，１９２に締まり嵌合されている。摩擦リング１９０，１９２は、図８に示すように、回転体９０の上面に開口する嵌合穴１９８に嵌合され、嵌合穴１９８の内面およびスプール１７６，１７８に押し付けられるとともに、回転体９０に固定された被駆動歯車９２により移動を防止されている。
【００２６】
摩擦リング１９０，１９２は、スプール１７６，１７８との間の摩擦力により、スプール１７６，１７８の重力による下降を防止するとともに、スプール１７６，１７８に摩擦力に打ち勝つ大きさの力が加えられれば、スプール１７６，１７８の上昇，下降を許容する。本実施形態においては、摩擦リング１９０，１９２がスプール下降防止装置を構成し、スプール１７６，１７８を、回転体９０の回転軸線に平行な方向の任意の位置に位置する状態に保つことができ、上記上昇位置および後述する下降位置に位置する状態に保つ。スプール１７６，１７８の他端部である上端部は、上昇位置に位置する状態においては被駆動歯車９２を貫通して上方へ突出させられ、各突出端部が前記頭部１８６，１８８とは異なる被当接部たる被当接部１９４，１９６を構成している。
【００２７】
回転体９０内には、吸着ノズル１１０に負圧を供給する負圧通路２００および吸着ノズル１１０に正圧を供給する正圧通路２０２がそれぞれ、スプール孔１８０，１８２の軸線と直交し、第１開閉弁１７０および方向切換弁１７４を直列に通過する状態で形成されている。正圧通路２０２は、負圧通路２００に対して回転体９０の回転軸線に平行な方向に距離を隔てて、本実施形態においては負圧通路２００の下側の位置に形成されている。これら通路２００，２０２の直径は、スプール１７６，１７８の直径より小さく、負圧通路２００は、一端部が前記保持孔１１６に開口させられ、他端部は、前記空気通路形成部材１５０内に設けられた負圧供給通路１６０に連通させられている。また、正圧通路２０２は、一端部が保持孔１１６に開口させられ、他端部が正圧供給通路１５８に連通させられている。
【００２８】
スプール１７６は、図８に示すように、ランド部２０３，２０４，２０５および小径部２０６，２０８を有する。スプール１７６は上昇位置に位置する状態では、ランド部２０４において負圧通路２００を遮断し、下降位置へ移動させられれば、図９に示すように、小径部２０６において負圧通路２００を開く。スプール１７６は、上昇位置，下降位置のいずれにおいても、小径部２０８において正圧通路２０２を開いている。
【００２９】
スプール１７８は、図８に示すように、ランド部２１２，２１４，２１６および小径部２１８，２２０を有する。スプール１７８は上昇位置に位置する状態では、小径部２１８において負圧通路２００を開くとともに、ランド部２１６において正圧通路２０２を閉じ、下降位置に位置する状態では、図１０に示すように、ランド部２１２において負圧通路２００を閉じるとともに、小径部２２０において正圧通路２０２を開く。
【００３０】
吸着ノズル１１０の第１部材１１２の外周面には、図８に示すように、円環状の通路２３０が設けられるとともに、通路２３０は、第１部材１１２内に設けられた通路２３２によって第２部材１１４に連通させられている。通路２３０は、図８に示すように、吸着ノズル１１０が上昇位置に位置する状態においては、負圧通路２００に連通するが、正圧通路２０２に連通せず、図９および図１０に示すように、下降位置に位置する状態においては、負圧通路２００および正圧通路２０２の両方に連通するように設けられている。吸着ノズル１１０の下降位置は、部品吸着時にはフィーダ３０に保持された電気部品４４に当接する位置であり、部品装着時には電気部品４４がプリント配線板２０に当接する位置である。
【００３１】
したがって、図８に示すように、スプール１７６，１７８が共に上昇位置にある状態では、第１開閉弁１７０が負圧通路２００を遮断し、方向切換弁１７４が負圧通路２００を連通させるとともに、正圧通路２０２を遮断する状態にあり、吸着ノズル１１０は負圧源にも正圧源に連通させられない。この状態から、図９に示すように、第１開閉弁１７０のスプール１７６が下降位置へ下降させられれば、小径部２０６が負圧通路２０２内へ移動し、負圧通路２０２が完全に連通する状態となり、吸着ノズル１１０は上昇位置および下降位置のいずれに位置していても通路２３０，負圧通路２０２，負圧供給通路１６０等を経て負圧源に連通させられ、負圧が供給される。また、この状態から、図１０に示すように、方向切換弁１７４のスプール１７８が下降位置へ移動させられれば、ランド部２１２によって負圧通路２００が遮断されるとともに、小径部２２０が正圧通路２０２内へ移動させられて正圧通路２０２が連通させられる。スプール１７６は上昇位置においても下降位置においても、小径部２０８が正圧通路２０２内にあって正圧通路２０２を閉塞せず、吸着ノズル１１０は下降位置へ移動した状態において負圧源との連通を遮断される一方、通路２３０，正圧通路２０２，正圧供給通路１５８等を経て正圧源に連通させられ、正圧が供給される。切換バルブ装置１５２が、方向切換弁１７４の吸着ノズル１１０への負圧の供給を絶つ状態への切換えに伴って、吸着ノズル１１０への正圧の供給を許容する状態となるのである。
【００３２】
スプール１７６，１７８が共に下降位置に位置する状態で吸着ノズル１１０のみが上昇位置へ移動させられれば、通路２３０が正圧通路２０２から外れ、第１部材１１２により正圧通路２０２が閉じられて吸着ノズル１１０への正圧の供給が遮断される。第１開閉弁１７０が第１切換バルブを構成し、方向切換弁１７４が第２切換バルブを構成し、第１部材１１２が正圧通路２０２を開閉する開閉弁である第２開閉弁１７２を構成している。第２開閉弁１７２は、第１部材１１２をスプールとし、保持孔をスプール孔とするスプールバルブである。第１部材１１２の通路２３０が設けられた部分が小径部、小径部の両側の部分がランド部を構成する。方向切換弁１７４は２つの開閉弁を含み、切換バルブ装置１５２は、４個の開閉弁を含むと考えることもできる。
【００３３】
前記空気通路形成部材１５０の下端部は、図５に示すように、回転体９０から突出させられるとともに、第１開閉弁１７０および方向切換弁１７４を元の状態、すなわちスプール１７６，１７８が上昇位置に位置し、吸着ノズル１１０を負圧源からも正圧源からも遮断する状態に復帰させる戻し装置２５０が設けられている。空気通路形成部材１５０の下端部には、円板２５２が固定されるとともに、戻し部材たる円形断面の駆動部材２５４が気密にかつ軸方向に移動可能に嵌合され、それら円板２５２と駆動部材２５４との間にエア室２５６が設けられている。エア室２５６は、空気通路形成部材１５０に設けられた前記通路１５６に連通させられている。したがって、エア室２５６にエアが供給されれば、駆動部材２５４が上昇させられて、空気通路形成部材１５０に対して回転体９０に接近する向きに移動させられ、下降位置に位置するスプール１７６，１７８の頭部１８６，１８８に同時に係合し、同時に上昇位置へ移動させ、第１開閉弁１７０，方向切換弁１７４を同時に元の状態に復帰させる。また、電磁方向切換弁１６４の切換えによりエア室２５６が負圧源に連通させられることにより、駆動部材２５４が円板２５２側へ吸引され、非作用位置である下降位置へ戻される。駆動部材２５４の下降位置は、下降位置へ移動させられたスプール１７６，１７８の頭部１８６，１８８に対して僅かな距離を隔てて対向する位置である。
【００３４】
空気通路形成部材１５０の回転体９０とポート形成部１５４とにより支持された部分の間の部分の外側には、回転軸２６８が同心に、かつ空気通路形成部材１５０との間に隙間を隔てて嵌合されている。回転軸２６８は、Ｙ軸スライド６０により、回転体９０の回転軸線と同心の軸線まわりに回転可能かつ軸方向に移動不能に保持されたスリーブ２７０に、相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能に嵌合されている。回転軸２６８の下端部は、スリーブ２７０から下方へ突出させられ、回転体９０の上方に位置するとともに、係合部材としての当接体２７２が固定されている。当接体２７２は回転軸２６８により、回転体９０に対して、回転体９０の回転軸線のまわりに相対回転可能かつ回転軸線に平行な方向に相対移動可能に設けられているのである。なお、当接体２７２は、回転軸２６８とは別体でなく、一体に設けてもよい。
【００３５】
スリーブ２７０には、被駆動歯車２７４が同心かつ一体的に設けられており、当接体回転モータ２７６により回転させられる駆動歯車２７８に噛み合わされている。当接体回転モータ２７６はＹ軸スライド６０に設けられており、当接体回転モータ２７６の回転は、駆動歯車２７８，被駆動歯車２７４によりスリーブ２７０に伝達され、回転軸２６８および当接体２７２が回転体９０に対して、回転体９０の回転軸線まわりに正逆両方向に任意の角度回転させられ、任意の回転位相へ回転させられる。本実施形態においては、当接体回転モータ２７６，被駆動歯車２７４，駆動歯車２７８，スリーブ２７０，回転軸２６８が係合部材回転装置たる当接体回転装置２８０を構成している。
【００３６】
回転軸２６８のスリーブ２７０から突出した上端部には、係合部材たる係合アーム２８２が相対回転可能かつ軸方向に相対移動不能に嵌合されている。図６に示すように、Ｙ軸スライド６０には、ねじ軸２８４が回転体９０の回転軸線と平行な軸線である垂直軸線まわりに回転可能かつ軸方向に移動不能に設けられるとともに、ナット２８６が螺合されている。係合アーム２８２の回転軸２６８からの突出端部はナット２８６に固定されており、それによりナット２８６の回転が阻止されるとともに、回転軸２６８が係合アーム２８２，ナット２８６，ねじ軸２８４を介して、Ｙ軸スライド６０により回転体９０の回転軸線に平行な方向に相対移動可能かつ回転体９０の回転軸線まわりに相対回転可能に保持されている。ねじ軸２８４は、それぞれタイミングプーリである被駆動プーリ２８８，駆動プーリ２９０，タイミングベルト２９２により伝達される当接体移動モータ２９４の回転により回転させられ、それによりナット２８６が回転体９０の回転軸線と平行な方向である上下方向に移動させられ、係合アーム２８２が移動させられるとともに、回転軸２６８および当接体２７２が回転体９０に対して回転体９０の回転軸線と平行な方向、すなわち上下方向に移動させられる。本実施形態においては、回転軸２６８，ねじ軸２８４，ナット２８６，被駆動プーリ２８８，駆動プーリ２９０，タイミングベルト２９２，当接体移動モータ２９４が係合部材移動装置たる当接体移動装置２９６を構成している。
【００３７】
当接体２７２は、１６個の吸着ノズル１１０に共通の部材であり、図６および図７に示すように、回転軸２６８から、回転軸２６８の半径方向において、前記吸着ノズル１１０に対応する位置へ延び出させられた突部３０６を有しており、突部３０６の延出端部がノズル係合部たるノズル当接部３０８を構成している。ノズル当接部３０８の吸着ノズル１１０と対向する側の端部である下端部には、図８に示すように、当接体２７２の回転方向に隔たった２箇所にそれぞれ、下方ほど（吸着ノズル１１０側ほど）互いに接近する向きに傾斜させられた案内面３１６（なお、図８には案内面３１６は１つのみ図示されている）が形成されている。
【００３８】
当接体２７２が当接体回転装置２８０によって回転体９０の回転軸線まわりの任意の回転位相へ回転させられることにより、ノズル当接部３０８は、回転体９０の任意の回転位相において１６個の吸着ノズル１１０の一つに当接により係合可能な任意の旋回位置へ旋回させられる。また、当接体２７２が当接体移動装置２９６によって下降させられることにより、ノズル当接部３０８は１６個の吸着ノズル１１０の一つに当接により係合し、吸着ノズル１１０をスプリング１２６の付勢力に抗して下降させ、配線板支持装置２４に接近させる。ノズル当接部３０８が上昇させられれば、吸着ノズル１１０の上昇が許容され、吸着ノズル１１０はスプリング１２６の付勢により上昇させられ、配線板支持装置２４から離間させられる。本実施形態においては、スプリング１２６，当接体２７２，当接体回転装置２８０および当接体移動装置２９６が、吸着ノズル１１０を配線板支持装置２４に対して、水平な移動平面に直角な方向（垂直方向であり上下方向）に接近，離間させる接近離間装置を構成している。当接体２７２は、電気部品４４の吸着時にも同様に昇降させられ、吸着ノズル１１０を電気部品４４に接近させ、フィーダ３０からの離間を許容する。本実施形態においては、電気部品４４の吸着時，装着時のいずれにおいても当接体２７２の昇降距離は同じにされている。
【００３９】
当接体２７２の上昇位置は、回転体９０の回転軸線に平行な方向においては、ノズル当接部３０８が吸着ノズル１１０に対応する旋回位置へ移動させられたとき、上昇位置に位置する吸着ノズル１１０とノズル当接部３０８との間に僅かな隙間が生ずる位置に設定されているが、製造誤差等によりこの隙間がなく、当接体２７２が回転させられるとき、ノズル当接部３０８が吸着ノズル１１０の上端部に当接することがあっても、吸着ノズル１１０の蓋体１２０に形成された案内面１２１およびノズル当接部３０８に形成された案内面３１６の案内により、ノズル当接部３０８は吸着ノズル１１０をスプリング１２６の付勢力に抗して僅かに押し下げて吸着ノズル１１０上へ至り、あるいは吸着ノズル１１０を通過することができ、吸着ノズル１１０と衝突して損傷することが回避される。蓋体１２０，バルブ当接部３０８のそれぞれ案内面１２１，３１６が設けられた部分が案内部を構成し、それらが案内装置を構成するとともに、吸着ノズル１１０が回転体９０により軸方向に相対移動可能に保持された構成および吸着ノズル１１０を付勢するスプリング１２６と共に衝突回避装置を構成している。
【００４０】
突部３０６のノズル当接部３０８より基端部側の部分は、ノズル当接部３０８および当接体２７２の回転軸２６８に嵌合された部分より下方へ突出させられており、その突出部の回転軸２７０の半径方向においてスプール１７６，１７８に対応する部分にそれぞれ、バルブ係合部たるバルブ当接部３１０，３１２が設けられている。突部３０６には、図７に示すように、当接体３１０の回転方向において一方の側に開口し、回転体９０の回転軸線と平行な方向、すなわち上下方向に貫通する切欠３１４が形成され、突部３０６の切欠３１４を画定する部分がバルブ当接部３１２を構成している。バルブ当接部３１０のスプール１７６に当接する部分とバルブ当接部３１２とは、回転体９０の周方向の位置を異にしているのであり、当接体２７２の回転体９０に対する回転により、スプール１７６，１７８の被当接部１９４，１９６に選択的に係合可能である。当接体２７２の回転により突部３０６が回転体９０の回転軸線まわりに旋回させられ、突部３０６は電気部品４４を吸着，装着する吸着ノズル１１０に対して、図７に実線で示すように、バルブ当接部３１０が、上記吸着ノズル１１０に対応して設けられた切換バルブ装置１５２のスプール１７６に対応する第１相対旋回位置と、バルブ当接部３１２がスプール１７８に対応する第２相対旋回位置とに選択的に位置させられる。
【００４１】
バルブ当接部３０８の幅（突部３０６の旋回方向の寸法）は、突部３０６が第１，第２の相対旋回位置のいずれに位置する状態においても、吸着ノズル１１０の軸線を含む部分に当接することができる大きさとされている。また、バルブ当接部３１０，３１２と、上昇位置に位置するスプール１７６，１７８との間の、回転体９０の回転軸線に平行な方向の距離は、ノズル当接部３０８と上昇位置に位置する吸着ノズル１１０との間の距離より大きく、当接体２７２が下降させられるとき、まず、ノズル当接部３０８が吸着ノズル１１０に当接する。
【００４２】
前記Ｘ軸スライド５０には、図１および図４に示すように２個の反射装置としてのプリズム３２０が固定されている（図４には、プリズム３２０は１個のみ図示されている）。これらプリズム３２０は、Ｘ軸スライド５０の下部のＹ軸方向においてちょうどＸ軸スライド５０を移動させるボールねじ５６に対応する位置であって、電気部品供給装置２６と配線板支持装置２４との間および部品供給装置２８と配線板支持装置２４との間の位置に設けられている。
【００４３】
これらプリズム３２０の構成は同じである。プリズム３２０のケーシング３２２は、図４に示すようにＸ軸スライド５０に固定されており、プリズム３２０は、装着ヘッド８４のＹ軸方向の移動経路の真下において、回転体９０の中心線を含む垂直面に対して約４５度傾斜させられ、そのＸ軸スライド５０から遠い側の端部が下方に位置する反射面３２４と、ＣＣＤカメラ８８のＹ軸方向の移動経路の真下の位置に、反射面３２４と垂直面に対して対称に位置する反射面３２６とを有する。プリズム３２０は、ＣＣＤカメラ８８および回転体９０の移動軌跡に対向する状態で設けられているのである。反射面３２４の外面にはハーフミラー処理が施され、下方から照射された光を透過させる一方、装着ヘッド８４に照射された光の反射光の大半を反射するようになっている。
【００４４】
Ｘ軸スライド５０にはまた、図４に示すように、プリズム３２０の反射面３２４の下側にフロントライト３３０が図示しない取付部材によって取り付けられ、照明装置を構成している。フロントライト３３０は、プリント配線板３３２に多数の発光ダイオード３３４が固定されて成り、水平に配設されている。フロントライト３３０が照射する光は反射面３２４を透過して電気部品４４を下方から照らし、電気部品４４の表面像（正面像）が取得される。
【００４５】
また、ケーシング３２２のＸ軸スライド５０側とは反対の外側面にはシャッタ３４０が固定されている。シャッタ３４０はＹ軸方向の寸法が反射面３２４，３２６と同じであり、ケーシング３２２から上方へ突出させられるとともに、突出端部はＸ軸スライド５０側に水平に曲げられ、反射面３２６とＣＣＤカメラ８８との間に突出する遮蔽部３４２とされている。また、遮蔽部３４２のＹ軸方向の中央部には切欠３４４が設けられている。したがって、Ｙ軸スライド６０が移動するとき、ＣＣＤカメラ８８は遮蔽部３４２上を移動し、切欠３４４を通過するときに反射面３２６からの反射光が得られるのであり、切欠３４４のＸ軸方向の寸法は、反射面３２６から反射される像形成光を通過させるのに十分な大きさとされ、切欠３４４のＹ軸方向の寸法は、ＣＣＤカメラ８８のＹ軸方向の移動速度ｖに露光時間ｔを掛けた長さｖｔとされている。
【００４６】
図１１に示すように、ＣＣＤカメラ８８の撮像素子により構成される撮像面には、反射面３２６からの反射光がレンズにより反転されて入光し、ＣＣＤカメラ８８の視野範囲は実線で示す範囲である。ＣＣＤカメラ８８が図に矢印で示すＹ軸方向に移動するとき、撮像面には視野範囲内のそれぞれ対応する位置からの光が入光する。撮像面の移動方向において上流側の端を例に取れば、ＣＣＤカメラ８８が図に実線で示す位置から一点鎖線で示す位置へ移動するまでの間、視野範囲の移動方向において下流側の端からの反射光が切欠３４４を通って入光し、撮像素子を露光する。したがって、切欠３４４のＹ軸方向の長さをＣＣＤカメラ８８の露光時間ｔに移動速度ｖを掛けた長さにしておけば、撮像素子が撮像に必要な時間だけ露光されて電気部品４４を撮像することができるのである。
【００４７】
また、反射面３２４，３２６のＹ軸方向の長さは、ＣＣＤカメラ８８の撮像面に反射面３２６からの反射光が反転して入光するため、二点鎖線で示すように撮像面の移動方向において下流側の端への光の入射が開始する位置から、一点鎖線で示すように撮像面の移動方向において上流側の端への光の入射が終了する位置までの長さが最低必要であり、それよりもやや長くされる。この反射面３２４，３２６のＹ軸方向の長さは、切欠３４４のＹ軸方向の長さによって変わり、ＣＣＤカメラ８８の視野範囲より狭いこともあるが、本実施形態では視野範囲より広くなっている。
【００４８】
反射面３２４，３２６は、１６個の吸着ノズル１１０に吸着保持された１６個の電気部品４４の像形成光を一挙に撮像装置８８に導き、撮像装置８８は１６個の電気部品４４を一挙に撮像し得るものとされており、フロントライト３３０は撮像装置８８が電気部品４４を撮像する間、１６個の電気部品４４に光を照射するものとされている。
【００４９】
本電気部品装着システムは、図１２に示す制御手段としての制御装置３６０によって制御される。制御装置３６０は、ＰＵ３６２（プロセッシングユニット），ＲＯＭ３６４，ＲＡＭ３６６およびそれらを接続するバス３６８を有するコンピュータ３７０を主体とするものである。バス３６８には画像入力インタフェース３７２が接続され、前記ＣＣＤカメラ８６，８８が接続されている。バス３６８にはまた、サーボインタフェース３７４が接続され、Ｘ軸サーボモータ５８を始めとする各種アクチュエータが接続されており、制御装置３６０は、主移動装置８２，回転体回転装置１０２および接近離間装置を制御する。バス３６８にはまたデジタル入力インタフェース３７６が接続され、操作盤１６が接続されている。バス３６８にはさらに、デジタル出力インタフェース３７８が接続され、配線板コンベア２２，電磁方向切換弁１４６が接続されている。なお、Ｘ軸サーボモータ５８，Ｙ軸サーボモータ６８の他、回転体回転モータ９４，当接体回転モータ２７６，当接体移動モータ２９４はサーボモータにより構成されている。サーボモータは、駆動源の一種である電動モータたる電動回転モータであって、回転速度および回転角度の精度の良い制御が可能なモータである。サーボモータに代えてステップモータを用いてもよい。
【００５０】
次に作動を説明する。
プリント配線板２０に電気部品４４を装着する場合には、１６個の吸着ノズル１１０は、Ｙ軸スライド６０が主移動装置６２によって移動させられることにより、電子部品供給装置２６あるいは２８へ移動させられ、回転体９０の回転により順次部品吸着位置へ移動させられて電気部品４４を吸着する。吸着ノズル１１０の旋回位置のうち、Ｙ軸方向においてフィーダ３０に最も近い位置が部品吸着位置である。電気部品４４の吸着前には、１６個の吸着ノズル１１０はいずれも上昇位置に位置し、１６個の切換バルブ装置１５２の各スプール１７６，１７８は上昇位置に位置し、戻し装置２５０の駆動部材２５４は下降位置に位置する。
【００５１】
電気部品４４の吸着時には、当接体２７２は、突部３０６が、部品吸着位置へ移動させられた吸着ノズル１１０に対応する旋回位置であって、図７に実線で示す第１相対旋回位置に位置する回転位相へ回転させられ、ノズル当接部３０８は吸着ノズル１１０の僅かに上方に位置し、バルブ当接部３１０がバルブスプール１７６の上方に位置させられる。バルブ当接部３１２はスプール１７８から外れ、切欠３１４がスプール１７８上に位置している。
【００５２】
吸着ノズル１１０が部品吸着位置へ移動させられるとともに、電気部品４４を供給するフィーダ３０の部品供給位置上へ移動させられた後、当接体２７２が当接体移動装置２９６により下降させられる。それによりノズル当接部３０８が吸着ノズル１１０に当接により係合し、スプリング１２６の付勢力に抗して下降させ、電気部品４４に接近する向きに移動させる。吸着ノズル１１０は、吸着部１４０が電気部品４４に当接した状態から更に小距離下降させられ、吸着ノズル１１０が確実に電気部品４４に当接させられるとともに、余分な下降距離はスプリング１３６の圧縮により許容される。
【００５３】
バルブ当接部３１０とスプール１７６との間の距離は、ノズル当接部３０８と吸着ノズル１１０との間の距離より長いため、当接体２７２の下降開始当初はバルブ当接部３１０はスプール１７６に当接せず、当接体２７２の吸着ノズル１１０を電気部品４４に接近させる移動に伴ってバルブ当接部３１０がスプール１７６の被当接部１９４に当接により係合し、その移動の末期にバルブ当接部３１０がスプール１７６の被当接部１９４に当接により係合し、スプール１７６を摩擦リング１９０との間の付勢力に抗して押し下げ、下降位置へ移動させる。それにより第１開閉弁１７０が吸着ノズル１１０への負圧の供給を許容する状態に切り換えられ、吸着ノズル１１０が負圧源に連通させられて、電気部品４４に当接する直前に負圧が供給され、電気部品４４を吸着する。当接体２７２の下降時に、突部３０６とスプール１７８との干渉は、切欠３１４において回避され、スプール１７８は下降させられず、上昇位置に位置したままであり、方向切換弁１７４の切換えは行われない。
【００５４】
吸着ノズル１１０が電気部品４４を吸着した後、当接体２７２が当接体移動装置２９６により上昇位置へ上昇させられる。吸着ノズル１１０はスプリング１２６の付勢により当接体２７２に追従して上昇させられ、上昇位置へ復帰させられる。スプール１７６は、摩擦リング１９０との間の摩擦力により、下降位置へ下降させられて負圧通路２００を開いた状態に保たれる。また、吸着ノズル１１０は上昇位置に位置する状態においても下降位置に位置する状態においても通路２３０において負圧通路２００に連通し、電気部品４４を保持し続ける。
【００５５】
１６個の吸着ノズル１１０は順次部品吸着位置へ移動させられ、電気部品４４を吸着する。当接体２７２は、部品吸着位置へ移動させられた吸着ノズル１１０に対して、突部３０６が第１相対旋回位置に位置する回転位相に位置させられたままである。全部の吸着ノズル１１０が電気部品４４を吸着したならば、それら吸着ノズル１１０は主移動装置８２によってプリント配線板２０へ移動させられ、プリント配線板２０の予め定められた部分である部品装着位置に電気部品４４を装着する。１６個の吸着ノズル１１０は、Ｘ軸スライド５０およびＹ軸スライド６０の移動により、プリント配線板２０の部品装着位置上へ移動させられるのであるが、この際、Ｘ軸スライド５０の、フィーダ３０の部品供給位置とプリント配線板２０の部品装着位置との間の位置に固定されているプリズム３２０上を通過する。
【００５６】
部品供給位置および部品装着位置が電気部品供給装置２６およびプリント配線板２０のいずれの位置にあっても、１６個の吸着ノズル１１０が部品供給位置から部品装着位置へ移動するためには必ず、Ｘ軸スライド５０上をＹ軸方向へ移動して電気部品供給装置２６とプリント配線板２０との間の部分を通る。したがって、Ｘ軸スライド５０の部品供給位置と部品装着位置との間に位置する部分にプリズム３２０を固定しておけば、１６個の吸着ノズル１１０は必ずプリズム３２０上を通過するのである。電気部品供給装置２８に保持された電気部品４４を吸着する場合も同じである。
【００５７】
フロントライト３３０から照射されて電気部品４４の表面像（正面像）を形成する光は、反射面３２４により反射された後、反射面３２６により上方へ反射される。回転体９０および１６個の吸着ノズル１１０を含む装着ヘッド８４がプリズム３２０上を通過するとき、各々電気部品４４を保持した１６個の吸着ノズル１１０は反射面３２４上を通り、ＣＣＤカメラ８８は反射面３２６上を通過する。反射面３２４，３２６は、１６個の電気部品４４の全部からの反射光をシャッタ３４０の遮蔽部３４２に形成された切欠３４４を通って撮像面に入光させ、その像形成光により、１６個の吸着ノズル１１０によりそれぞれ保持された１６個の電気部品４４の全部がＣＣＤカメラ８８により一挙に撮像される。撮像は、回転体９０の移動中に、ＣＣＤカメラ８８を回転体９０と共に移動させつつ行われるのである。
【００５８】
ＣＣＤカメラ８８は回転体９０と共にＹ軸スライド６０に設けられ、吸着ノズル１１０に保持された電気部品４４と一体的に移動するため、電気部品４４およびＣＣＤカメラ８８がプリズム３２０上を通過するとき、反射面３２６により反射される像形成光はＣＣＤカメラ８８に追従してくることとなり、ＣＣＤカメラ８８は電気部品４４を静止しているのと同じ状態で撮像することができる。前述のようにシャッタ３４０の切欠３４４のＹ軸方向の長さはＣＣＤカメラ８８の露光時間に移動速度を掛けた長さとされており、撮像素子は像形成光により十分に露光され、１６個の電気部品４４を一挙に撮像する。
【００５９】
撮像された像のデータはコンピュータ３７０において保持位置誤差、すなわち中心位置誤差（プリント配線板２０に平行な平面である水平面内において直交する２方向における位置誤差）および保持方位誤差のない正規の像データと比較され、中心位置誤差ΔＸ，ΔＹおよび保持方位誤差Δθが算出される。また、プリント配線板２０の水平位置誤差ΔＸ′，ΔＹ′はプリント配線板２０に設けられた複数、例えば２個の基準マークを予めＣＣＤカメラ８６によって撮像することにより算出されている。
【００６０】
電気部品４４の中心位置誤差ΔＸ，ΔＹおよびプリント配線板２０の水平位置誤差ΔＸ′，ΔＹ′は、移動部材たるＹ軸スライド６０の移動距離を修正することにより修正され、保持方位誤差Δθは回転体９０を回転させることにより修正される。吸着ノズル１１０は回転体９０に相対回転不能に保持されており、回転体９０を回転させ、吸着ノズル１１０を旋回させて吸着ノズル１１０の旋回位置を変えれば、電気部品４４の回転位相（軸線まわりの姿勢）を変えることができるからである。また、電気部品４４の装着時の方位を吸着時の方位に対して変更するのであれば、やはり回転体９０が回転させられる。電気部品４４がプリント配線板２０に装着される際の方位は予め設定されており、その方位に基づいて回転体９０が回転させられる。保持方位誤差Δθの修正および方位の変更の両方を行うのであれば、回転体９０の回転角度は、保持方位誤差Δθが除去されるとともに、方位が変更される大きさとされる。
【００６１】
なお、上記のように、電気部品４４の保持方位誤差Δθを除去し、方位を変更するために回転体９０を回転させれば、それにより電気部品４４の中心位置に変化ΔＸ″，ΔＹ″が生ずる。この中心位置変化ΔＸ″，ΔＹ″は、吸着ノズル１１０が電気部品４４を保持する際の中心位置誤差ΔＸ，ΔＹおよびプリント配線板２０の水平位置誤差ΔＸ′，ΔＹ′と共に、Ｙ軸スライド６０のＸ軸，Ｙ軸方向の移動距離を修正することにより修正される。回転体９０は、部品装着位置への移動と並行して回転させられ、回転体９０の回転とＹ軸スライド６０の移動との組み合わせにより、電気部品４４が所定の方位で、プリント配線板２０上の部品装着位置に対向する位置に位置決めされる。装着時の方位が異なる複数の電気部品４４は、互いに異なる方位で位置決めされ、回転体９０は複数の回転位相で停止させられ、装着時の方位が異なる電気部品４４を保持した複数の吸着ノズル１１０は、互いに異なる回転位相で停止させられる。また、本実施形態において装着プログラムは、電気部品４４の保持位置誤差およびプリント配線板２０の水平位置誤差ΔＸ′，ΔＹ′がない場合に、移動部材たるＹ軸スライド６０のＸ軸，Ｙ軸方向の移動距離および回転体９０の回転角度が可及的に少なくて済む順番で電気部品４４がプリント配線板２０に装着されるように作成されている。
【００６２】
回転体９０が回転させられ、吸着ノズル１１０が旋回させられるのと並行して当接体２７２が当接体回転装置２８０により回転させられ、突部３０６が旋回させられて、次に装着されるべき電気部品４４を保持している吸着ノズル１１０に対応する旋回位置であって、その吸着ノズル１１０に対する第２相対旋回位置へ移動させられる。当接体２７２は、突部３０６が吸着ノズル１１０に対して第２相対旋回位置に位置する回転位相へ回転させられるのであり、それにより、ノズル当接部３０８が吸着ノズル１１０に対応するとともに、バルブ当接部３１２がバルブスプール１７８に対応する状態となる。
【００６３】
電気部品４４がプリント配線板２０の部品装着位置上へ移動させられ、当接体２７２が、突部３０６が上記第２相対旋回位置に位置する回転位相へ回転させられた後、当接体２７２が下降させられる。この際、まず、ノズル当接部３０８が吸着ノズル１１０に当接し、スプリング１２６の付勢力に抗して下降させて配線板支持装置２４に接近させ、電気部品４４をプリント配線板２０上に載置する。当接体２７２は、電気部品４４がプリント配線板２０に当接した状態から更に小距離下降させられ、電気部品４４がプリント配線板２０上に確実に載置され、余分な下降距離はスプリング１３６の圧縮により吸収される。
【００６４】
ノズル当接部３０８と吸着ノズル１１０との間の距離よりも、バルブ当接部３１２とスプール１７８との間の距離の方が大きく、当接体２７２の下降開始当初はバルブ当接部３１２はスプール１７８に当接せず、当接体２７２の吸着ノズル１１０を配線板支持装置２４に接近させる移動に伴ってバルブ当接部３１２がスプール１７８の被当接部１９６に当接により係合し、スプール１７８を摩擦リング１９２との間の摩擦力に抗して下降位置へ下降させる。当接体２７２の移動の末期に方向切換弁１７４が吸着ノズル１１０への負圧の供給を絶つとともに、正圧の供給を許容する状態に切り換えられる。なお、スプール１７６は、電気部品４４の吸着時に下降位置に移動させられ、下降位置に位置する状態に保たれており、バルブ当接部３１０はスプール１７６に当接しない。吸着ノズル１１０は下降させられることにより通路３２０が正圧通路２０２に連通させられ、電気部品４４がプリント配線板２０に当接する直前に負圧の供給が遮断されるとともに正圧が供給されて電気部品４４を積極的に解放する。
【００６５】
このように電気部品４４がプリント配線板２０に装着されたならば、当接体２７２が上昇させられ、吸着ノズル１１０はスプリング１２６の付勢により上昇位置へ移動させられる。吸着ノズル１１０の上昇により、正圧通路２０２が第１部材１１２によって閉じられ、吸着ノズル１１０への正圧の供給が遮断される。また、スプール１７８は、摩擦リング１９２との間の摩擦力により下降位置へ移動した状態に保たれ、負圧通路２００が開かれることはない。
【００６６】
方向切換弁１７４が負圧通路２００を閉じ、第２開閉弁１７２が正圧通路２０２を閉じることにより、吸着ノズル１１０は負圧源および正圧源のいずれからも遮断された状態に保たれる。そのため、電気部品４４がプリント配線板２０に装着されて吸着ノズル１１０の吸着端開口が開かれても負圧および正圧が漏れることはなく、別の吸着ノズル１１０が電気部品４４を吸着していれば、吸着し続けることができる。
【００６７】
次にプリント配線板２０に装着される電気部品４４は、同様に、回転体９０の回転とＹ軸スライド６０の移動との組合わせにより、保持位置誤差が修正されるとともに、所定の方位でプリント配線板２０の部品装着位置上に位置決めされる。また、当接体２７２は当接体回転装置２８０により回転させられ、突部３０６が旋回させられて、次に電気部品４４を装着する吸着ノズル１１０に対して第２相対旋回位置へ移動させられ、当接体２７２の下降により吸着ノズル１１０を下降させるとともにスプール１７８を下降させ、電気部品４４をプリント配線板２０に載置するとともに方向切換弁１７４を切り換える。
【００６８】
全部の吸着ノズル１１０が電気部品４４をプリント配線板２０に装着したならば、装着ヘッド８４は電気部品供給装置２６へ移動させられ、フィーダ３０から電気部品４４を取り出す。この移動の間に、戻し装置２５０によりスプール１７６，１７８が上昇位置へ復帰させられる。戻し装置２５０のエア室２５６は、常には負圧源に接続されていて駆動部材２５４が下降位置に位置し、スプール１７６，１７８の下降位置への移動を妨げないが、スプール１７６，１７８を上昇位置へ戻す際には、電磁方向切換弁１６４の切換えによりエア室２５６が正圧源に連通させられ、駆動部材２５４が作用位置、すなわち上昇位置へ上昇させられる。駆動部材２５４の断面形状は、スプール１７８が配置された円周の半径よりやや大きい半径の円形を成し、１６個の切換バルブ装置１５２の各スプール１７６，１７８の頭部１８６，１８８に同時に当接により係合し、これらを一斉に上昇位置へ移動させる。それにより１６個の切換バルブ装置１５２の各第１開閉弁１７０，方向切換弁１７４が一斉に元の状態に復帰させられ、その後、電磁方向切換弁１６４が切り換えられ、エア室２５６が負圧源に連通させられて駆動部材２５６が下降位置へ下降させられる。駆動部材２５４を下降位置へ下降させた後、電磁方向切換弁１６４の切換えにより、エア室２５６は正圧源からも負圧源からも遮断された状態とされ、駆動部材２５４は下降位置に位置する状態に保たれる。
【００６９】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、制御装置３６０が主制御装置を構成し、その主移動装置８２および回転体回転装置１０２を制御し、複数の吸着ノズル１１０の各々により吸着保持されている電気部品４４を、各々任意の方位で、プリント配線板２０の部品装着位置に対向する位置に対向する位置に順次位置決めする部分が位置決め制御部を構成し、当接体回転装置２８０および当接体移動装置２９６を制御し、当接体２７２を回転させるとともに下降させ、複数の吸着ノズル１１０の各々に保持された電気部品４４をプリント配線板２０に順次装着させる部分が装着制御部を構成している。また、制御装置３６０のＣＣＤカメラ８８により取得された画像の処理により、吸着ノズル１１０による電気部品４４の保持位置誤差を求め、その保持位置誤差が除去されるように主移動装置８２および回転体回転装置１０２を制御する部分が、保持位置誤差除去制御部を構成している。
【００７０】
本発明の別の実施形態を図１３ないし図１６に基づいて説明する。本実施形態の電気部品装着システム４００においては、切換バルブ装置４０２の第１開閉弁４０４，方向切換弁４０６をそれぞれ構成するスプール４０８，４１０が回転体４１２の周方向に関して千鳥状に配置されるとともに、スプール４０８，４１０に正圧を作用させることにより、スプール４０８，４１０を上昇位置において、重力による下降を防止するようにしたものである。なお、前記実施形態の電気部品装着システム４６の構成要素と同じ作用を為す構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。
【００７１】
装着ヘッド４０８を構成する回転体４１２は、第１部材４１６，第２部材４１８および第３部材４２０が互いに一体的に組み付られて成る。これら第１，第２，第３部材４１６，４１８，４２０は組付け後は、一体の回転体４１２として機能する。回転体４１２には、複数個、本実施形態においては１２個の保持孔４２２が回転軸線に平行な方向に貫通して形成されるとともに、吸着ノズル４２４を構成する第１部材４２６が軸方向に相対移動可能かつ相対回転不能に嵌合されており、吸着ノズル４２４は、回転体４１２の回転軸線を中心とする一円周上に間隔を隔てて、本実施形態においては等角度間隔に配置されている。第１部材４２６には、第２部材４２８が軸方向に相対移動可能かつ相対回転不能に嵌合されている。
【００７２】
回転体４１２にはまた、保持孔４２２より外周側の部分に、別の１２個の保持孔４２９が回転体４１２の回転軸線と平行に設けられるとともに、それぞれロッド４３０が回転体４１２の回転軸線に平行な方向に相対移動可能に嵌合されている。各ロッド４３０の回転体４１２の周方向の位置は保持孔４２２と同じにされており、第１部材４２６は、回転体４１２から上方へ突出した突出端部においてロッド４３０に固定されている。それにより第１部材４２６（吸着ノズル４２４）の回転体４１２に対する相対回転が阻止されている。ロッド４３０は、付勢手段の一種である弾性部材であって、ばね部材たる圧縮コイルスプリング４３２（以下、スプリング４３２と略称する）により、回転体４１２から上方へ突出する向きに付勢され、吸着ノズル４２４はロッド４３０を介して上方へ移動する向きに付勢されている。スプリング４３２の付勢によるロッド４３０の移動限度は、ロッド４３０に設けられた大径の係合部４３４が保持孔４２９に設けられた肩面４３６に当接することにより規定される。ロッド４３０の係合部４３４が肩面４３６に当接する位置が、吸着ノズル４２４の上昇位置であり、ロッド４３０が吸着ノズル４２４の回転体４１２に対する相対回転を阻止する相対回転阻止装置ないし吸着ノズル４２４の上昇位置を規定する上昇位置規定装置を構成している。ロッド４３０は、吸着ノズル４２４の構成要素であると考えることもできる。
【００７３】
前記切換バルブ装置４０２は、１２個の吸着ノズル４２４の各々について設けられている。切換バルブ装置４０２が第２開閉弁１７２を含むことは、前記実施形態の切換バルブ装置１５２と同じである。回転体４１２には、吸着ノズル４２４が配置される円周より内側に、１２個のスプール孔４４０が、回転体４１２の回転軸線を中心とする一円周上に間隔を隔てて、本実施形態においては等角度を隔てて、回転体４１２の回転軸線に平行に形成され、回転体４１２の回転軸線を中心とする別の円周であって、半径が上記一円周より大きい円周上に１２個のスプール孔４４２が等角度間隔に、かつ、回転軸線に平行に形成されるとともに、これらスプール孔４４０と４４２とは、回転体４１２の周方向に関して千鳥状に配置されている。スプール孔４４０，４４２にそれぞれスプール４０８，４１０が軸方向に移動可能に嵌合されており、スプール４０８と４１０とは、回転体４１２の回転軸線を中心とする異なる円周上に配置され、かつ、吸着ノズル４２４が配置される円周より内側において、回転体４１２の周方向に関して千鳥状に配置されている。スプール４０８は、図１３に示すように、ランド部４５０，４５２および小径部４５４を有し、スプール４１０は、前記スプール１７８と同様に、ランド部４５６，４５８，４６０および小径部４６２，４６４を有している。
【００７４】
回転体４１２には、負圧通路４６６および正圧通路４６８が形成されている。第２部材４１８には、図１５に示すように、その上面に開口して負圧通路形成溝４７０が形成されている。負圧通路形成溝４７０は、本実施形態においては断面形状が四角形、例えば矩形を成し、負圧通路形成溝４７０の開口が第１部材４１６によって塞がれることにより、負圧通路４６６が形成されている。負圧通路形成溝４７０の幅はスプール４０８，４１０の直径より小さく、スプール孔４４０，４４２の軸線と直交するように形成されている。負圧通路４６６は、スプール４０８，４１０の軸線と直交し、第１開閉弁４０４，方向切換弁４０６を直列に通過して設けられているのであり、空気通路形成部材１５０に設けられた負圧供給通路１６０と、保持孔４２２とに開口させられている。
【００７５】
また、第３部材４２０には、図１６に示すように、その上面に開口して正圧通路形成溝４７２が形成されている。正圧通路形成溝４７２は、本実施形態においては断面形状が四角形、例えば矩形を成し、正圧通路形成溝４７２の開口が第２部材４１８によって塞がれることにより、正圧通路４６８が形成されている。正圧通路４６８の幅は、スプール４０８，４１０の直径より小さく、図１３および図１６に示すように、スプール孔４４２の軸線と直交し、方向切換弁４０６を通過するとともに、スプール孔４４０と一部が干渉する状態で形成されている。正圧通路４６８は、空気通路形成部材１５０に設けられた正圧供給通路１５８と保持孔４２２とに開口させられている。なお、図１５および図１６に示すように、回転体４１２には複数の重量軽減孔が設けられている。
【００７６】
スプール４０８は小径部を１つ有するのみであるが、正圧通路４６８がスプール孔４４０と一部が干渉する状態で形成されているため、正圧通路４６８を常時開いていることは、前記第１開閉弁１７０のスプール１７６と同じであり、第１開閉弁４０４，第２開閉弁１７２および方向切換弁４０６による吸着ノズル４２４への負圧，正圧の供給，遮断は前記実施形態と同様に行われる。
【００７７】
スプール４０８，４１０はそれぞれ、スプール孔４４０，４４２にシールされることなく嵌合されており、正圧通路４６８はスプール孔４４０についてもスプール孔４４２についても、スプール４０８，４１０とスプール孔４４０，４４２との間の隙間により大気に開放されるとともに、負圧通路４６６に開放されている。また、正圧通路４６８はスプール孔４４０と一部が干渉して設けられ、正圧通路４６８のスプール孔４４０と干渉し合う部分の前後両方ともに正圧が作用する状態とされている。そのため、正圧が大気あるいは負圧通路４６６へ漏れ、スプール４０８の外周面に正圧が周方向に関して偏って作用し、スプール４０８がスプール孔４４０の内周面に押し付けられ、スプール４０８と内周面との間の摩擦力によりスプール４０８の重力による下降が防止される。スプール４０８は、上昇位置においても下降位置においてもランド部４５２が正圧通路４６８内に位置するため、正圧によるスプール孔４４０の内周面への押付けにより、それら位置からの重力による下降が防止される。
【００７８】
スプール４１０は、上昇位置において正圧通路４６８を閉じ、下降位置において開き、上昇位置においてはランド部４６０が正圧通路４６８内に位置し、正圧が大気あるいは負圧通路４６６へ漏れ、スプール４１０の直径方向に隔たった部分に互いに異なる圧力が作用し、圧力差に基づく不平衡力によってスプール孔４４２の内周面に押し付けられ、その内周面との間の摩擦力により上昇位置からの重力による下降が防止される。スプール４０８は正圧通路４６８を常時開いているため、スプール４０８が下降位置へ移動しても上昇位置に位置するスプール４１０に正圧が作用し、上昇位置からの下降が防止される。本実施形態においては、正圧通路４６８がスプール孔４４０と一部が干渉する状態で形成されてスプール４０８，４１０に正圧が周方向に関して偏って作用させられる構成、正圧通路４６８および正圧源等がスプール下降防止装置たる圧力式下降防止装置を構成している。
【００７９】
スプール４１０が下降位置へ移動すれば、小径部４６４が正圧通路４６８内に位置する状態となり、圧力差によるスプール４１０のスプール孔４４２の内周面への押付けが得られない。しかし、スプール４１０の下降位置は、戻し装置２５０の駆動部材２５４より僅かに上側の位置であり、スプール４１０は駆動部材２５４により下方から受けられるため、圧力式下降防止装置においてスプール４１０の下降位置からの重力による下降を防止することは不可欠ではない。駆動部材２５４は、スプール４１０を下降位置において支持する支持部材であって下降防止部材として機能する。
【００８０】
吸着ノズル４２４の押下げ，第１開閉弁４０４，方向切換弁４０６の切換えは、前記実施形態と同様に当接体４８０が当接体移動装置によって下降させられることにより行われる。また、当接体４８０は、当接体回転装置により、回転体４１２の回転軸線まわりの任意の回転位相へ回転させられる。当接体４８０は回転軸２６８から半径方向外向きに突出させられた突部４８１を有している。突部４８１は、当接体４８０の回転軸２６８に嵌合された部分より下方へ突出させられており、突部４８１の半径方向への延出端部であって、下方へ延び出させられた部分がノズル当接部４８２を構成し、ノズル当接部４８２に対して回転軸２６８側に隣接してバルブ当接部４８４，４８６が設けられている。バルブ当接部４８６は、当接体４８０に形成された２個の切欠４８８（図１３および図１４参照。図１４においては空気通路形成部材１５０の図示は省略されている。）を画定する部分により構成されている。当接体４８０の回転により、突部４８１は、バルブ当接部４８４，４８６がそれぞれ、電気部品を吸着，装着する吸着ノズル４２４について設けられた切換バルブ装置４０２のスプール４０８，４１０に対応する第１相対旋回位置，第２相対旋回位置へ旋回させられる。ノズル当接部４８２は、いずれの旋回位置においても吸着ノズル４２４に対応する位置に位置させられる。
【００８１】
電気部品４４の吸着時には、当接体４８０の突部４８１が、図１４に実線で示すように、吸着ノズル４２４に対して、バルブ当接部４８４がスプール４０８に対応する第１相対旋回位置に位置させられ、バルブ当接部４８６はスプール４１０から外れ、２個の切欠４８８のうちの一方がスプール４１０に対応している。当接体４８０が下降するとき、ノズル当接部４８２が吸着ノズル４２４をスプリング４３２の付勢力に抗して下降させるとともに、バルブ当接部４８４がスプール４０８を、スプール孔４４０の内周面との間の摩擦力に抗して下降させ、第１開閉弁４０４が吸着ノズル４２４に負圧を供給する状態に切り換えられる。この際、バルブ当接部４８６はスプール４１０から外れており、突部４８１とスプール４１０との干渉は一方の切欠４８８において回避され、方向切換弁４０６が切り換えられることはない。また、電気部品４４を吸着，装着する吸着ノズル４２４に隣接する吸着ノズル４２４について設けられた切換バルブ装置４０２のスプール４１０と突部４８１との干渉は、他方の切欠４８８において回避される。
【００８２】
電気部品４４の装着時には、突部４８１が、図１４に二点鎖線で示すように、バルブ当接部４８６がスプール４１０に対応する第２相対旋回位置に位置させられ、当接体４８０の下降により、ノズル当接部４８２が吸着ノズル４２４を押し下げるとともに、バルブ当接部４８６がスプール４１０をスプール孔４４２の内周面との間の摩擦力に抗して下降させ、方向切換弁４０６が吸着ノズル４２４への負圧の供給を遮断するとともに、正圧の供給を許容する状態に切り換えられる。
【００８３】
本実施形態の電気部品装着システム４００においても、前記実施形態の電気部品装着システム４６におけると同様に電気部品が電気部品供給装置から取り出され、プリント配線板へ移動する間に撮像装置により全部の電気部品が一挙に撮像される。本実施形態においては、スプール４０８，４１０が千鳥状に配置され、吸着ノズル４２４が配置される径が小さくされているため、撮像装置の構成，配置等が容易であり、また、回転体４１２の回転速度の増大等により装着能率を向上させることができる。
【００８４】
なお、上記各実施形態において電気部品は電気部品供給装置２６，２８の両方によって供給されるようにされ、プリズム３２０は２個設けられていたが、電気部品供給装置２６，２８のいずれか一方のみにより電気部品を供給し、プリズム３２０は１個のみ設けてもよい。
【００８５】
また、上記各実施形態においては、電気部品４４の正面像が撮像されるようになっていたが、投影像が撮像されるようにしてもよい。例えば、吸着ノズルに発光体を設け、吸着ノズル側から電気部品の背面に向かって光を照射し、投影像を得るのである。
【００８６】
さらに、電気部品４４の吸着時に回転体９０，４１２の回転により吸着ノズル１１０，４２４を部品吸着位置に移動させること、すなわち複数の吸着ノズルの全部について共通の旋回位置において電気部品を吸着することは不可欠ではなく、任意の旋回位置において電気部品を吸着するようにしてもよく、あるいは電気部品の吸着時には回転体を回転させず、吸着ノズルをＸ軸方向およびＹ軸方向の移動のみにより、電気部品を取り出すフィーダの部品供給位置上へ移動させてもよい。当接体は、ノズル当接部が電気部品を吸着する吸着ノズルに対応し、バルブ当接部が第１開閉弁のスプールに対応する状態となる位相へ回転させられ、当接体移動装置により移動させられて吸着ノズルを電気部品に接近させる。
【００８７】
以上、本発明のいくつかの実施形態を詳細に説明したが、これは例示に過ぎず、本発明は、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である電気部品装着システムを含む電気部品装着機を示す平面図である。
【図２】上記電気部品装着機を示す正面図である。
【図３】上記電気部品装着機を示す側面図である。
【図４】上記電気部品装着システムを示す背面図（一部断面）である。
【図５】上記電気部品装着システムの吸着ノズルおよび回転体を当接体回転装置と共に示す正面図（一部断面）である。
【図６】上記電気部品装着システムの吸着ノズルおよび回転体を当接体移動装置と共に示す正面図（一部断面）である。
【図７】上記電気部品装着システムの吸着ノズルおよび回転体を示す平面図である。
【図８】上記電気部品装着システムを構成する吸着ノズルおよび切換バルブ装置を示す正面断面図である。
【図９】上記電気部品装着システムを構成する切換バルブ装置において第１開閉弁が負圧通路を遮断した状態を示す正面断面図である。
【図１０】上記電気部品装着システムを構成する切換バルブ装置において方向切換弁が負圧通路を遮断し、正圧通路を開いた状態を示す正面断面図である。
【図１１】上記電気部品装着システムを構成する撮像装置による電気部品の撮像を説明する図である。
【図１２】上記電気部品装着機を制御する制御装置のうち、本発明に関連の深い部分を概略的に示すブロック図である。
【図１３】本発明の別の実施形態である電気部品装着システムの要部を示す正面断面図である。
【図１４】図１３に示す電気部品装着システムの吸着ノズルおよび回転体を示す平面図である。
【図１５】図１３に示す電気部品装着システムの回転体を構成する第２部材を示す平面図である。
【図１６】図１３に示す電気部品装着システムの回転体を構成する第３部材を示す平面図である。
【符号の説明】
２０：プリント配線板 ４４：電気部品 ４６：電気部品装着システム
５０：Ｘ軸スライド ６０：Ｙ軸スライド ８２：主移動装置 ８８：ＣＣＤカメラ ９０：回転体 １０２：回転体回転装置 １１０：吸着ノズル １７０：第１開閉弁 １７２：第２開閉弁 １７４：方向切換弁
１７６，１７８：スプール １８６，１８８：頭部 １９０，１９２：摩擦リング １９４，１９６：被当接部 ２００：負圧通路 ２０２：正圧通路 ２５０：戻し装置 ２７２：当接体 ２８０：当接体回転装置
２９６：当接体移動装置 ３０８：ノズル当接部 ３１０，３１２：バルブ当接部 ３２０：プリズム ３６０：制御装置 ４００：電気部品装着システム ４０２：切換バルブ装置 ４０４：第１開閉弁 ４０６：方向切換弁 ４０８，４１０：スプール ４１２：回転体 ４２４：吸着ノズル ４６６：負圧通路 ４６８：正圧通路 ４８０：当接体 ４８２：ノズル当接部 ４８４，４８６：バルブ当接部

Claims (10)

1. プリント配線板を配線板支持装置に支持させる一方、そのプリント配線板に平行な移動平面内の任意の位置へ移動可能な移動部材にその移動平面に直角な回転軸線のまわりに回転可能に回転体を取り付け、その回転体の回転軸線を中心とする一円周上に複数の吸着ノズルを回転体に対して相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能に保持させ、それら吸着ノズルの先端にそれぞれ電気部品を吸着保持させ、それら電気部品を前記プリント配線板に順次装着する方法であって、
   前記回転体の回転と前記移動部材の移動との組み合わせにより、前記複数の吸着ノズルの各々により吸着保持されている電気部品を、それらのうち少なくとも２つが互いに異なる方位で、前記配線板支持装置に支持されているプリント配線板上の予め定められた部分に対向する位置に順次位置決めする一方、それら複数の吸着ノズルに共通の係合部材を、次に装着されるべき電気部品を保持している吸着ノズルに対応する位置へ、前記回転体の回転と並行して回転させるとともに、前記回転体の回転軸線に平行な方向に移動させることにより吸着ノズルに係合させ、その吸着ノズルを前記配線板支持装置に接近させて、各吸着ノズルに保持された電気部品をプリント配線板に順次装着することを特徴とする電気部品の装着方法。
2. 前記複数の吸着ノズルに保持させた複数の電気部品のすべてを撮像装置により撮像し、取得した画像の処理によって各吸着ノズルによる各電気部品の保持位置誤差を求め、その保持位置誤差が除去されるように前記回転体の回転および前記移動部材の移動を制御する請求項１に記載の電気部品の装着方法。
3. 前記撮像装置による前記複数の吸着ノズルに保持させた複数の電気部品のすべての撮像を一括して行う請求項２に記載の電気部品の装着方法。
4. プリント配線板を支持する配線板支持装置と、
   その支持されたプリント配線板に平行な移動平面内の任意の位置へ移動可能な移動部材と、
   その移動部材を移動させる主移動装置と、
   前記移動部材に、前記移動平面に直角な回転軸線のまわりに回転可能に取り付けられた回転体と、
   その回転体を回転させる回転体回転装置と、
   前記回転体の回転軸線を中心とする一円周上に相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能に保持された複数の吸着ノズルと、
   前記回転体に対してその回転体の回転軸線の回りに相対回転可能かつ回転軸線に平行な方向に相対移動可能に設けられ、前記複数の吸着ノズルの一つに係合可能なノズル係合部を備えた係合部材と、
   その係合部材を、前記ノズル係合部が前記回転体の少なくとも２つの回転位相において前記複数の吸着ノズルの一つに係合可能な少なくとも２つの回転位相へ回転させる係合部材回転装置と、
   前記係合部材を前記回転軸線に平行な方向へ移動させ、前記ノズル係合部を前記複数の吸着ノズルの任意の一つに係合させて、その一つの吸着ノズルを前記配線板支持装置に接近させる係合部材移動装置と、
   前記主移動装置，前記回転体回転装置，前記係合部材回転装置および前記係合部材移動装置を制御する制御装置と
   を含むことを特徴とする電気部品装着システム。
5. プリント配線板を支持する配線板支持装置と、
   その支持されたプリント配線板に直角な回転軸線のまわりに回転可能な回転体と、
   少なくとも、前記回転体を回転可能に保持する移動部材を、前記配線板支持装置に支持されたプリント配線板に平行な移動平面内の少なくとも一方向に移動させる移動部材移動装置を含み、前記回転体と前記配線板支持装置とを前記移動平面内の任意の位置へ相対移動させる主移動装置と、
   前記回転体を回転させる回転体回転装置と、
   前記回転体の回転軸線を中心とする一円周上の位置に、その回転軸線に平行な方向に移動可能に保持された複数の吸着ノズルと、
   それら吸着ノズルの各々を前記配線板支持装置に対して接近，離間させる接近離間装置と、
   前記主移動装置、前記回転体回転装置および前記接近離間装置を制御する制御装置と
   を含み、かつ、前記接近離間装置が、
   前記回転体に対してその回転体の回転軸線の回りに相対回転可能かつ回転軸線に平行な方向に相対移動可能に前記移動部材に保持され、前記複数の吸着ノズルの一つに係合可能なノズル係合部を備えた係合部材と、
   その係合部材を、前記ノズル係合部が前記回転体の少なくとも２つの回転位相において前記複数の吸着ノズルの一つに係合可能な少なくとも２つの回転位相へ回転させる係合部材回転装置と、
   前記係合部材を前記回転軸線に平行な方向へ移動させ、前記ノズル係合部を前記複数の吸着ノズルの一つに係合させて、その一つの吸着ノズルを前記配線板支持装置に接近させる係合部材移動装置と
   を含むことを特徴とする電気部品装着システム。
6. 前記回転体に、それぞれ少なくとも１つずつの切換バルブを備えて前記複数の吸着ノズルの各々に対応する複数の切換バルブ装置が設けられ、前記係合部材に、前記少なくとも１つずつの切換バルブの少なくとも１つの被係合部に係合してその切換バルブを切り換える少なくとも１つのバルブ係合部が設けられ、前記係合部材回転装置による前記係合部材の回転により前記バルブ係合部が前記複数の切換バルブ装置の一つの前記被係合部に対応する位置へ移動させられ、前記係合部材移動装置による前記係合部材の移動により被係合部に係合させられることによって、前記一つの切換バルブ装置の切換えが行われることを特徴とする請求項４または５に記載の電気部品装着システム。
7. 前記回転体回転装置が前記回転体を任意の回転位相へ回転させることが可能なものであり、前記係合部材回転装置が前記係合部材を任意の回転位相へ回転させることが可能なものである請求項４ないし６のいずれかに記載の電気部品装着システム。
8. 前記制御装置が、
   前記回転体回転装置による前記回転体の回転と前記主移動装置による前記移動部材の移動との組み合わせにより、前記複数の吸着ノズルの各々により吸着保持されている電気部品を、各々任意の方位で、前記配線板支持装置に支持されているプリント配線板上の予め定められた部分に対向する位置に順次位置決め可能な位置決め制御部と、
   前記係合部材回転装置により前記係合部材を、前記ノズル係合部が次に装着されるべき電気部品を保持している吸着ノズルに対応する位相へ、前記回転体の回転と並行して回転させるとともに、前記係合部材移動装置により前記係合部材を前記回転体の回転軸線に平行な方向に移動させることにより吸着ノズルに係合させ、その吸着ノズルを前記配線板支持装置に接近させて、各吸着ノズルに保持された電気部品をプリント配線板に順次装着させる装着制御部と
   を含む請求項７に記載の電気部品装着システム。
9. さらに、
   前記複数の吸着ノズルに保持させた複数の電気部品のすべてを撮像可能な撮像装置と、
   その撮像装置により取得した画像の処理によって各吸着ノズルによる各電気部品の保持位置誤差を求める保持位置誤差取得部と
   を含み、前記制御装置が、前記保持位置誤差取得部により取得された保持位置誤差が除去されるように前記回転体の回転および前記移動部材の移動を制御する請求項４ないし８のいずれかに記載の電気部品装着システム。
10. 前記撮像装置が、前記複数の吸着ノズルに保持された複数の電気部品のすべてを一括して撮像するものである請求項９に記載の電気部品装着システム。

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