JP4694730B2 - 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、電気部品（電子部品を含む）を回路基板に装着する電気部品装着システム、および、電気部品を回路基板に装着する工程を含む電気回路の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気部品装着システムは、定位置に保持された回路基板に電気部品を装着する装置であり、主に、(A)電気部品が装着される回路基板を保持する基板保持装置と、(B)部品供給領域において所定の電気部品を取得し、部品装着領域においてその電気部品を回路基板表面に装着する装着ヘッドを、備えた装着ユニットと、(C)その装着ユニットを、回路基板に平行な一平面に沿って、部品供給領域の所定位置と部品装着領域の所定位置との間で移動させる移動装置とから構成される形式ものが多く採用されるに至っている。
【０００３】
そのような形式の電気部品装着システムにおける装着ユニットの移動装置の１つとして、例えば、いわゆるＸＹスライドタイプ（ＸＹロボットタイプ）の移動装置を挙げることができる。このＸＹスライドタイプの移動装置は、一般に、主に、(A)長尺のＸスライドと、(B)そのＸスライドを回路基板に平行な一平面に沿って長手方向に直角な方向に移動させるＸスライド移動装置と、(C)Ｘスライド上に設けられたＹスライドと、(D)そのＹスライドをＸスライドに沿って移動させるＹスライド移動装置から構成され、Ｙスライドに上記装着ユニットを取付けることにより、回路基板に平行な一平面に沿ってその装着ユニットを移動可能にしている。通常、電気回路を組み立てる作業は、１つの回路基板に多種多数の電気部品が装着されることによって完了する。したがって、例えば、上記ＸＹスライドタイプの移動装置を含む電気部品装着システムによって電気回路の組み立てを行う場合、１つの電気回路の組立完了までに、部品供給領域と部品装着領域との間を、装着ユニットが何回も往復移動させられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果】
ＸＹスライドタイプの移動装置にて装着ユニットを移動させる電気部品装着システムにおいて、部品の装着効率を高めるため、装着ユニットを複数搭載させることが考えられる。例えば、Ｘスライドに沿って移動する複数のＹスライドを設け、そのＹスライドのそれぞれに装着ユニット設け、それぞれの装着ユニットを個別に移動させる形式の電気部品装着システムである。かかる装着システムでは、部品供給領域と部品装着領域との間の移動回数が減少するため、何某かの装着効率の向上が見込まれる。
【０００５】
しかし、回路基板における電気部品の装着位置は、必ずしもＸスライドの長手方向に平行な方向に並ぶわけでなく、上記形式の装着システムでは、たとえ１つのＸスライドに複数の装着ユニット装備したとしても、それら複数の装着ユニットによる複数の電気部品の同時装着は行うことは困難である。つまり、殆どの場合、１つの装着ユニットによる電気部品の装着が終了し、他の装着ユニットによる装着位置までＸスライドを移動させてからでなくては、他の装着ユニットによる電気部品の装着は行えない。したがって、上記形式の電気部品装着システムでは、電気部品の装着効率を高めることに対して限界が存在していた。
【０００６】
電気回路の需要が益々高まる中、装着効率を始めとする電気回路組立作業における作業効率を改善することが切望されているという実情に鑑み、本発明は、作業効率の良好な電気回路組立作業が実現できる電気部品装着システム、および、電気回路組立作業における作業効率の良好な電気回路製造方法を得ることを課題としてなされたものである。そして、本発明によって、下記各態様の電気部品装着システムおよび電気回路製造方法が得られる。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。また、一つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではない。一部の事項のみを選択して採用することも可能である。
【０００７】
なお、以下の各項において、（１）項，（９）項，（１０）項，（１２）項を合わせかつ（２０）項に記載の発明特定事項を組み合わせたものが請求項１に、請求項１に（６）項を組み合わせたものが請求項２に、それぞれ相当する。
【０００８】
（１）電気部品が装着される少なくとも１つの回路基板を保持する基板保持装置と、
(a)前記回路基板の表面に平行な一平面である基準平面に平行な一方向に延びるＸスライドと、(b)そのＸスライドを、前記基準平面と平行でありかつ前記一方向に交差する方向であるＸスライド移動方向に、そのＸスライド移動方向に直角でありかつ前記基準平面に平行な直線に対して傾斜可能な状態で移動させるＸスライド移動装置と、(c)前記Ｘスライドに移動可能に設けられた複数のＹスライドと、(d)その複数のＹスライドのそれぞれを前記Ｘスライドに沿って個別に移動させるＹスライド移動装置とを含むＸＹスライド装置と、
前記電気部品が供給される部品供給領域において前記電気部品を取得保持して、部品装着領域において前記基板保持装置に保持された前記回路基板の表面にその電気部品を装着する装着ヘッドを、それぞれ１つ以上備え、前記複数のＹスライドの各々に設けられた複数の装着ユニットと
を含む電気部品装着システム。
【０００９】
前述したようなＸスライドが単に平行移動だけさせられるタイプのＸＹスライド装置では、ＹスライドがＸスライドに沿って移動するため、１つのＸスライドに設けられた複数の装着ユニットは、例えばＸスライドの長手方向の一直線上に位置する。したがって、その直線に平行な直線上にない複数の部品装着位置には、複数の装着ユニットを有していても、電気部品を同時に装着することはできない。殆どの場合、電気部品の装着位置はそのような直線上にないため、同じ装着の機会は極めて少ない。これに対し、本項に記載の態様のＸＹスライド装置では、Ｘスライドが単に平行移動させられるだけでなく、移動方向に直角な直線に対して傾斜可能であるため、１つのＸスライドに設けられた複数の装着ユニットによる同時装着の機会が大幅に拡大することになる。特に、１つのＸスライドに２つの装着ユニットが設けられた場合は、それら装着ユニットの各々は、それらが干渉しない限り、任意の２つの装着位置にそれぞれ同時に位置することが可能であり、殆どの場合において、任意の２つの位置に電気部品を略同時に装着できることになる。したがって、本項に記載の態様の電気部品装着システムは、装着効率の高いものとなる。
【００１０】
本発明の電気部品装着システムが作業対象とする電気回路は、特に限定されるものではなく、例えばプリント基板等の回路基板に多種、多数の電気部品が実装されてなる電気回路であれば、種々のものが対象となり得る。また、実装の対象となる電気部品も特に限定されるものではなく、本発明の電気部品装着システムでは、抵抗，コンデンサ等のチップ型電気部品，フラットパッケージ型電気部品，コネクタ，ターミナル（端子）等、リード線を有するあるいは有さない種々の電気部品が対象となり得る。
【００１１】
電気部品装着システムにおいては、上記電気部品は、例えば、部品供給装置から供給される。その場合、部品供給装置は、本発明の電気部品装着システムに併設されるものでもよく、本発明の電気部品装着システムの一部を構成するものであってもよい。それらの場合の部品供給装置は、その供給方式等が限定されるものではなく、供給する電気部品に応じて、様々なタイプのものを用いることができる。例えば、比較的小型の電気部品を供給するものとして、テーピングフィーダ，バルクフィーダ等のフィーダ型部品供給装置を採用することができる。また、例えば、比較的大型の電気部品を供給するものとして、トレイ型部品供給装置をも採用することができる。いずれのタイプの部品供給装置を用いる場合であっても、それらの部品供給位置が電気部品が装着される回路基板の傍らに位置するように、それらの部品供給装置を配設すればよい。
【００１２】
基板保持装置は、電気部品の一連の装着作業の間、回路基板を所定の位置に保持するものであればよく、その手段を特に限定するものではない。例えば、電気部品の被装着面を上方に向けて保持する場合であれば、下方から被装着面の反対側の面を支持する支持装置を設け、その支持装置に固定すればよい。また、例えば、電気部品装着システムが、装着における定位置まで回路基板を搬入するないしその定位置から回路基板を搬出する搬送装置を有する場合、その搬送装置と連動させることもできる。本発明の電気部品装着システムは、単独にて電気回路の組立てを行わせる態様で使用することもでき、また、他の電気部品装着システム，クリームはんだ印刷装置，リフロー炉等とともに並設されて電気回路製造ラインの一部を構成する態様で使用することもできる。他の装置と連動させる場合には、特に、装置間を繋ぐ基板コンベア等の上記搬送装置との連動が有効である。なお、基板保持装置は、必ずしも一定の位置に固定保持する機能だけを果たすものある必要はなく、例えば、保持した回路基板の位置ずれを補正する，電気部品の装着位置等に応じて一平面に沿って移動させる等のための移動装置等が設けられたものであってもよい。
【００１３】
本発明の電気部品装着システムにおける装着ヘッドは、電気部品を取得、保持しかつ離脱させて回路器基板の表面に装着する機能を有する。装着ヘッドは、例えば、電気部品を保持する部品保持部と、その部品保持部を保持する軸部とを含んで構成され、軸部において、軸線方向に移動可能にかつその軸線回りに回転可能で状態で、装着ユニットに支持される態様のものとすることができる。そのような態様の装着ヘッドの場合、回路基板の被装着面が上方に向く態様の電気部品装着システムにおいては、上記軸部はその軸線方向が上下方向となるように、かつ、軸部の下側に部品保持部が位置するように装着ユニットに支持されればよい。そのような態様の装着ヘッドの場合、その部品保持部は、具体的な保持機構が特に限定されるものではないが、例えば、吸着ノズルを採用し、その先端に負圧によって電気部品を吸着保持させることができる。また、電気部品を挟持するチャックを採用することも可能である。吸着ノズル等の部品保持部は、保持する電気部品のサイズ，形状等に応じ、取り替え可能なものすることができ、あるいは、複数の保持具を有してそれらの保持具を交換可能なものとすることもできる。上記態様の装着ヘッドを採用する場合、装着ユニットは、他に、例えば、装着ヘッドを軸線方向に移動させるための装着ヘッド軸方向移動装置，軸線回りに回転させるための装着ヘッド回転装置等を設けることができる。例えば、上記装着ヘッド軸方向移動装置によって、装着ヘッドが、部品取得時および部品装着時において前進（下降）し、装着ユニットが移動するときには、後退（上昇）し、また、電気部品の厚みに応じてその前進位置が調整可能に動作するように、装着ユニットを構成することもできる。また、例えば、上記装着ヘッド回転装置によって、電気部品の装着方位，保持された電気部品の回転方向の位置ずれ量等に応じて、装着ヘッドを回転させるように、装着ユニットを構成することもできる。つまり、装着ユニットは、装着ヘッドとその装着ヘッドと共同する装置等の種々の装置とがユニット化されたものを意味する。
【００１４】
ここで、部品供給領域とは、上記部品供給装置における部品供給位置にある電気部品を取得保持する時点において、上記装着ユニットが位置する領域をいい、部品供給領域とは、上記基板保持装置に保持された回路基板に上記装着ヘッドが保持した電気部品を装着する時点において、上記装着ユニットが位置する領域をいう。例えば、回路基板の被装着表面を上方に向けて保持させ、その上方から下方に向かって装着ヘッドが電気部品を装着する場合においては、部品装着領域は、回路基板の上方の空間となる。同様に、部品供給装置の上方から下方に向かって装着ヘッドが電気部品を取得する場合は、部品供給領域は、部品供給装置における部品供給位置の上方の空間となる。その場合、例えば、複数のフィーダがそれぞれフィーダの供給位置が略一直線上に並ぶように整列させされたフィーダ型部品供給装置を採用するときには、その部品供給装置に相応する部品供給領域は、比較的幅の狭い空間となり、前述のトレイ型部品供給装置を採用するときには、部品トレイの表面に相当する比較的幅の広い空間となる。なお、部品供給領域と部品装着領域との位置関係は、部品供給装置と基板保持装置との位置関係に依存することになるが、これについては後述する。
【００１５】
（２）前記部品供給領域が前記部品装着領域の両側のうちの少なくとも一方に設けられた(1)項に記載の電気部品装着システム。
（３）前記部品供給領域が前記部品装着領域の片側にのみ設けられた(2)項に記載の電気部品装着システム。
これら２つの項は、部品供給領域の数、部品供給領域と部品装着領域との位置関係に関するものである。本発明の電気部品装着システムは、部品供給領域の数が限定されるものではなく、例えば、部品装着領域の四方等に部品供給領域が存在するものであってもよい。本装置が製造ラインに組み込まれることが多く、その場合、回路基板が搬送されるための通路が設けられることに鑑みれば、回路基板が保持される基板保持装置の一方向の両側には、部品供給装置が配設されないことが好ましい。したがって、その場合、部品装着領域を挟んだ両側の少なくとも一方に部品供給領域が存在することが望ましい。
【００１６】
その場合、部品供給領域が前記部品装着領域の両側に設られた態様では、多くの部品供給装置を配設でき、組立られる電気部品の種類を多くすることができるという利点を有する。また、例えば、一方の側にフィーダ型部品供給装置を、一方の側にトレイ型部品供給装置を配設するといった態様等をも採用でき、電気部品装着システムの汎用性が高まる。さらに、後に詳しく説明する２つのＸＹスライド装置を備えた電気部品装着システムにおいては、例えば、一方のＸＹスライド装置に設けられた装着ユニットが主に一方側の部品供給装置から部品を取得し、他方のＸＹスライド装置に設けられた装着ユニットが主に他方側の部品供給装置から部品を取得するといった装着作業をも実行させることができ、作業形態の多様化を図ることができる。これに対し、部品供給領域が部品装着領域の片側にのみ設けられた(3)項に記載の態様では、大きなスペースを占有する部品供給装置を少なくできることから、作業スペースの減少化が図ることができるというメリットがある。
【００１７】
（４）前記基板保持装置が、前記部品供給領域と前記部品装着領域とが並ぶ方向に前記回路基板を２つ以上並べて保持可能なものである(2)項または(3)項に記載の電気部品装着システム。
本項に記載の電気部品装着システムは、基板保持装置が２つのステージを有する態様である。例えば、電気部品装着システムを電気回路製造ライン内に配置する場合、片方のステージで１つの回路基板について装着作業を行っている最中に、もう１つのステージに次の回路基板を待機させることができ、ロスタイムを少なくできる。後に詳しく説明するが、２つのＸＹスライド装置を備えた電気部品装着システムにおいては、待機させるだけでなくさらにその回路基板の保持位置の認識等の準備作業を行わせる等といった作業形態を採択でき、また、２つの回路基板に対して同時に装着作業を行うといった作業形態をも採択できる。その場合、例えば、一方のＸＹスライド装置に設けられた装着ユニットが一方の回路基板に対して、他方のＸＹスライド装置に設けられた装着ユニットが他方の回路基板に対して装着を行なう形態を、容易に実現できる。本項に記載の電気部品装着システムでは、以上のような様々な作業形態の選択が可能であり、作業のフレキシビリティの向上、作業効率の向上等が図られることになる。
【００１８】
（５）前記Ｘスライド移動方向が、前記部品供給領域と前記部品装着領域とが並ぶ方向と略同じ方向である(2)項ないし(4)項のいずれかに記載の電気部品装着システム。
つまり、本項に記載の態様は、Ｘスライドが部品供給領域と部品装着領域とにわたる領域をカバーするように移動するものである。この態様により、そのＸスライドに設けられたすべての装着ユニットが、部品取得時には部品供給領域に、そして部品装着時には部品装着領域に位置することが可能であるため、本態様は、電気部品の同時取得，同時装着をより確実に行い得るものとなる。
【００１９】
（６）前記ＸＹスライド装置が、
前記Ｘスライド移動方向に延びる２つのＸガイドレールと、
前記Ｘスライドをそれの両方の端部近傍においてそれぞれ回動可能に支持し、前記２つのＸガイドレールのそれぞれに沿って移動させられる２つのＸスライド回動支持装置と、
前記Ｘスライドの前記傾斜に応じて、前記Ｘスライドの前記２つのＸスライド回動支持装置によって支持される２つの被支持部の間隔の変化を許容するＸスライド被支持部間隔変化許容装置と
を含む(1)項ないし(5)項のいずれかに記載の電気部品装着システム。
【００２０】
本発明の電気部品装着システムにおいて、ＸＹスライド装置の機構は、特に限定されるものではなく、例えば、片支持タイプのＸスライドを搭載するＸＹスライド装置（Ｘスライドがその端部近傍において１つの支持装置によって支持され、その支持装置が１本のガイドレールに沿って移動させられることで、Ｘスライドが移動させられるタイプのＸＹスライド装置）であってもよい。この片支持タイプのＸＹスライド装置では、装置が単純化される、設置スペースが小さくできるといったメリットがある。これに対し、本項に記載の電気部品装着システムは、Ｘスライドがその両端部においてそれぞれ２つの支持装置によって支持され、その支持装置が１本のガイドレールに沿って移動させられることで、Ｘスライドが移動させられるタイプのものであり、いわゆる両支持タイプのＸスライドを搭載するＸＹスライド装置を有する装着システムである。両支持タイプの装置では、Ｘスライドのブレがなく、装着位置において高精度な電気部品装着が可能であるというメリットがある。なお、両支持タイプのＸＹスライド装置とするかか、片支持タイプのＸＹスライド装置とするかは、電気部品装着システムの仕様，目的等に応じて選択すればよい。
【００２１】
本項記載の電気部品装着システムは、両支持タイプのＸスライドを有するＸＹスライド装置を採用する場合において、そのＸスライドを傾斜させるための手段の限定をも含んでいる。一般的な両支持タイプのＸＹスライド装置では、支持装置によってＸスライドの両端部が固定されている場合、そのＸスライドを傾斜させることができない。また、支持装置がそれぞれのＸガイドレールに沿って移動するため、Ｘスライドが傾斜する場合、それぞれの支持装置の間の距離が変化することになる。そこで、Ｘスライドが回動可能な支持装置によって両端部を支持するという手段を採用し、さらに、支持装置の間隔の変化（厳密には回動中心間の距離の変化）に対応するための手段として、２つの回動支持装置によって支持されるＸスライドの２つの被支持部の間隔の変化を許容する装置を設けている。Ｘスライド回動支持装置とＸスライド被支持部間隔変化許容装置という手段を採用することにより、本項に記載の部品装着システムは、両支持タイプのＸスライドであっても、Ｘスライドが傾斜可能となり、１つのＸスライドに設けられた複数の装着ユニットで、複数の任意の装着位置に電気部品を略同時に装着できる。
【００２２】
（７）前記Ｘスライド被支持部間隔変化許容装置が、前記Ｘスライドの前記２つのＸスライド回動支持装置に支持される中間部の伸縮を許容するＸスライド伸縮許容装置を含む(6)項に記載の電気部品装着システム。
（８）前記Ｘスライド被支持部間隔変化許容装置が、前記Ｘスライドの延びる方向における一方の前記回動支持装置と前記Ｘスライドとの相対移動を許容するＸスライド相対移動許容装置を含む(6)項または(7)項のいずれかに記載の電気部品装着システム。
上記２つの項は、Ｘスライド被支持部間隔変化許容装置の具体的な態様に関する限定について記載する。(7)項に記載の態様は、被支持部間のＸスライドの長さを変更させ得る装置を含むものであり、その長さの変更によって、上記支持装置の間隔の変化に対応させるものである。(8)項に記載の態様は、例えば、被支持部においてＸスライドと回動支持装置とを摺動させる等して、Ｘスライドの被支持点位置を変更させることによって、上記支持装置の間隔の変化に対応させるものである。
【００２３】
（９）前記装着ヘッドに保持した前記電気部品の、前記Ｘスライドの前記傾斜に応じた傾斜を修正する電気部品傾斜修正装置を含む(1)項ないし(8)項のいずれかに記載の電気部品装着システム。
Ｘスライドを傾斜させると、そのＸスライドに設けられた装着ユニットが傾斜し、装着ヘッドに保持された電気部品も傾斜する。つまり、電気部品の装着方位が、設定された方位からずれることになる。装着ユニットの傾斜によって傾斜した電子部品を所定の装着方位にまで修正できる本項に記載の電気部品装着システムは、装着方位が予め決定されている電子部品であっても、同時装着が可能になる。
【００２４】
（１０）前記電気部品傾斜修正装置が、前記電気部品の傾斜を修正すべく、その電気部品を保持する装着ヘッドを回転させる装着ヘッド修正回転装置を含む(9)項に記載の電気部品装着システム。
上述した電気部品傾斜修正装置は、その具体的な手段が特に限定されるものではない。例えば、装着ユニットを傾斜角度に応じた角度だけ回転させるようなものでもよく、また、部品供給位置等において、装着ヘッドが取得する前に電気部品を回転させるようなものであってもよい。本項に記載の態様では、装着ヘッドを回転させて、電気部品の傾斜修正を行う。装着ユニットが、電気部品の取得時等における位置ずれ，回路基板の保持位置のずれ等を補正するために、装着ヘッドを回転させる補正装置を有する場合、その補正装置に本電気部品傾斜修正装置を兼ねさせることができ、電気部品装着システムの簡素化が可能となる。
【００２５】
（１１）前記複数の装着ユニットのすべてが前記装着ヘッドを複数備えた(1)項ないし(10)項に記載の電気部品装着システム。
装着ユニットが備える装着ヘッドの数は、特に限定されるものではなく、１つの装着ユニットに１つの装着ヘッドを有する態様であってもよい。本項に記載の電気部品装着システムでは、１つの装着ユニットに複数の装着ヘッドが備えられており、１つの装着ユニットで複数の電気部品の装着が可能となる。したがって、本項に記載の態様の電気部品装着システムは、極めて装着効率の高い電気部品組立作業が行えることになる。なお、本発明の電気部品装着システムでは、すべての装着ユニットが装着ヘッドを複数備える態様だけでなく、複数の装着ユニットの一部のものが複数の装着ヘッドを備える態様も採用可能である。
【００２６】
１つの装着ユニットに複数の装着ヘッドを備える具体的な態様は、特に限定されるものではない。装着ヘッドの配置については、例えば、それぞれの装着ヘッドを基準平面に直角な状態で直線的に一列に配置するあるいは複数の列に配置する態様を採用できる。この態様の場合、例えば、それぞれのフィーダの部品供給位置が一直線に沿って配列するようなフィーダ型部品供給装置を用い、例えば、そのフィーダのピッチと装着ヘッドのピッチを整合させる等すれば、部品供給領域において、１つの装着ユニットに備えられた複数ヘッドによる複数個の電気部品の同時取得が可能になる。
【００２７】
また、複数の装着ヘッドを、基準平面に直角な状態で円筒面に沿って配置する態様であってもよい。この場合、その円筒面の中心軸線回りにそれら装着ヘッドを周回させて任意の回転位置で装着ヘッドの部品装着を可能にすれば、例えば、１つのＸスライドに設けられた２つの装着ユニットのそれぞれに備えられたそれぞれの装着ヘッドによる部品の同時装着を行う場合、装着位置の間隔が小さな状態での電気部品の同時装着における制約を小さなものとすることができる。つまり、２つの装着ユニットの近接は制限されるため、装着ヘッドが固定されている場合、それぞれの装着ユニットが備えるそれぞれの装着ヘッドの組み合わせによっては、接近する装着位置における同時装着が行えない。これに対し、上記のように装着ヘッドが回転可能な場合、いずれの装着ヘッドの組み合わせにおいても、接近する装着位置における電気部品の同時装着が可能となる。
【００２８】
さらにまた、複数の装着ヘッドを、基準平面に直角な状態で円筒面に沿って配置する態様では、その円筒面の中心軸線回りにそれぞれの装着ヘッドを回転させて、装着ユニットの定位置において、１つの装着ヘッドが電気部品を取得，装着するインデックスタイプの装着ユニットを構成することも可能である。インデックスタイプの装着ユニットとする場合は、例えば、基準平面に平行な軸線まわりに複数の装着ヘッドを放射状に配置し、それらをその軸線まわりに回転させる態様、円錐周面に沿って複数の装着ヘッドを配置し、いずれかの装着ヘッドが基準平面と直角な状態となるようにその円錐の中心軸線を傾け、その中心軸線まわりに複数の装着ヘッドを周回させる態様等、様々の態様をも採用することができる。インデックスタイプの装着ユニットの場合、その装着ユニットにおける定位置で装着ヘッドが電気部品を取得，装着することから、装着ユニットの移動制御が簡単なものとなる。
【００２９】
（１２）前記複数の装着ユニットのうちの２つの装着ユニットの各々に備えられた前記１つ以上の装着ヘッドのうちの１つずつの装着ヘッドが、前記部品装着領域において、任意に設定した２つの部品装着位置の各々に、前記電気部品を略同時に装着可能なように、前記ＸＹスライド装置を制御する同時装着制御装置を含む(1)項ないし(11)項のいずれかに記載の電気部品装着システム。
かかる制御が行われることで同時装着を確実に行えることになり、装着効率の向上が図られる。同時装着制御装置は、ＸＹスライド装置を制御する制御装置がコンピュータ等を備えた制御装置であれば、その制御装置にそのような制御を担わせることができる。なお、かかる制御が行われず、同時装着を行わない場合であっても、装着ユニットの移動に関するロスは大幅に削減可能であり、それなりの装着効率の向上は期待できる。
【００３０】
（１３）前記ＸＹスライド装置が２つ設けられ、
それら２つのＸＹスライド装置が、それぞれの前記複数のＹスライドに設けられたそれぞれの前記複数の装着ユニットが互いに干渉しないように、前記基準平面からの離間距離が異なる２つの平面に沿ってそれぞれの前記複数の装着ユニットが移動可能に配設された(1)項ないし(12)項のいずれかに記載の電気部品装着システム。
本項に記載の電気部品装着システムは、例えば、いわゆる２段式の装着ユニット移動装置を有する態様の装着システムである。本項の態様では、２つのＸＹスライド装置は、装着ユニットの移動平面が異なるため、それぞれのＸＹスライド装置に設けられたそれぞれの複数の装着ユニットが、相互に干渉し合うことなく、部品供給領域と部品装着領域との間を行き来できる。したがって、本項に記載の電気部品装着システムによれば、１つのＸＹスライド装置を設けた場合の約２倍の数の装着ユニットを配設することができ、しかもそれらの装着ユニットの移動の制限が緩和されることから、装着効率の大幅な向上が期待できる。例えば、それぞれのＸＹスライド装置に設けられたそれぞれの複数の装着ユニットの一方が、電気部品の装着を行い、その間に他方が電気部品の取得を行い、それらを交互に行うことも可能であり、極めて作業効率の高い電気部品の組立作業が実現される。なお、本発明の電気部品装着システムでは、Ｘスライドが傾斜可能なＸＹスライド装置と、Ｘスライドが傾斜しない一般のＸＹスライド装置とを組み合わせることもでき、そのような２段式の電気部品装着システムとして実施することも可能である。また、本発明の電気部品装着システムは、３段以上にＸＹスライド装置を配設する態様を排除するものではない。
【００３１】
（１４）前記２つのＸＹスライド装置のそれぞれのＸスライド移動方向が略同じ方向である(13)項に記載の電気部品装着システム。
つまり本項に記載の態様は、２段式の装着システムにおけるそれぞれのＸＹスライド装置の配設方向に関するものであり、同じ方向に２つのＸＹスライド装置を配設する態様である。Ｘスライドの移動方向を同じにすれば、全体の制御が簡便化される。また、本態様においてさらにＸスライドの移動方向を部品供給領域と部品装着領域とが並ぶ方向とすれば、前述した態様、つまり、一方のＸスライドに設けられた装着ユニットが電気部品を取得し、そのときに他方Ｘスライドに設けられた装着ユニットが電気部品を装着し、それらを交互に繰り返す態様での電気部品の装着が、より確実に行える。
【００３２】
（１５）前記部品供給領域での前記電気部品の取得時と前記部品装着領域での前記電気部品の装着時との少なくとも一方において、前記２つのＸＹスライド装置の一方に設けられた前記装着ユニットと他方に設けられた前記装着ユニットとのそれぞれと前記基準平面との離間距離の差を消滅させる離間距離差消滅装置を含む(13)項または(14)項に記載の電気部品装着システム。
上述した２段式の装着システムの場合、つまり、基準平面からの離間距離の異なる２つの平面の各々に沿って装着ユニットの各々を移動させる場合、電気部品の取得の時点および装着の時点で、部品供給装置および回路基板から装着ユニットまでの距離が異なることになる。例えば、その距離の長い方の装着ユニットにおいて、装着ヘッドの部品供給装置および回路基板への接近移動距離が長くなる。したがって、それぞれの装着ユニットにおいて、異なる装着ヘッドを装備させる，異なる制御が必要となる等の、システムの煩雑化，複雑化を伴う。本項に記載の電気部品装着システムでは、上記離間距離差を消滅させることで、システム自体の単純化を図れることになる。なお、部品供給領域と部品装着領域との両領域における離間距離差を消滅させる態様がより望ましく、そのような態様であれば、装着ユニットの共通化を図ることが可能になり、電気部品装着システムの一層の単純化が図れることになる。
【００３３】
（１６）前記離間距離差消滅装置が、前記離間距離の差を消滅させるべく、前記２つのＸＹスライド装置の一方に設けられた前記装着ユニットと他方に設けられた前記装着ユニットとの少なくとも一方とそれが設けられる前記Ｙスライドとの間に配設され、その少なくとも一方を移動させる装着ユニット離間距離差消滅移動装置を含む(15)項に記載の電気部品装着システム。
上記離間距離差の消滅の具体的な手段は、特に、限定されるものではない。例えば、本項に記載の態様のように、装着ユニットを移動させる装置が簡便な１つの手段となる。両方のＸスライドに設けられた装着ユニットを移動させるものであってもよいが、いずれか一方のＸスライドに設けられた装着ユニットを移動させるほうが、より安価な装着システムを実現できる。
なお、電気部品の装着時において上記離間距離の差を消滅させる場合は、装着ユニットを移動させるだけでなく、回路基板を移動させるものであってもよい。つまり、離間距離差消滅装置が、一方のＸＹスライド装置に設けられた装着ユニットによる装着時と他方のＸＹスライド装置に設けられた装着ユニットによる装着時との少なくとも一方において、回路基板を基準平面に略直角な方向に移動させる基板直角方向移動装置を含む態様である。基板直角方向移動装置は、回路基板が被装着面を上方に向けて保持される場合においては、上記離間距離差をなくすべく、基板保持装置に回路基板の昇降機能を付加ものであってもよく、あるいは基板保持装置自体を昇降させるものであってもよい。
【００３４】
（１７）前記装着ユニット離間距離差消滅移動装置が、前記２つのＸＹスライド装置の一方に設けられた前記装着ユニットと前記２つのＸＹスライド装置の他方に設けられた前記装着ユニットとの前記少なくとも一方を、前記基準平面に略直角な方向に平行移動させる装着ユニット平行移動装置を含む(16)項に記載の電気部品装着システム。
（１８）前記装着ユニット離間距離差消滅移動装置が、前記２つのＸＹスライド装置の一方に設けられた前記装着ユニットと前記２つのＸＹスライド装置の他方に設けられた前記装着ユニットとの前記少なくとも一方を、前記基準平面に略平行な回転軸線まわりに回転移動させる装着ユニット回転移動装置を含む(16)項または(17)項に記載の電気部品装着システム。
上記装着ユニット離間距離差消滅移動装置のより具体的な態様として、この２つの項の態様を採用することができる。例えば、被装着面を上方に向けて保持する場合においては、(17)項に記載の態様では、例えば、高いほうに位置する側の装着ユニットを、電気部品の取得時，装着時に下降させる方式を例示できる。また、(18)項に記載の態様では、例えば、高い側を移動する装着ユニットを跳ね上げた状態で移動させ、取得時，装着時に装着ヘッドが鉛直になるように戻す方式を例示できる。なお、平行移動と回転移動との両者を行う態様をも採用可能である。
【００３５】
（１９）１つの回路基板に複数の電気部品を装着する電気回路組立工程と、
装着された前記電気部品を前記回路基板にはんだ付けするはんだ付け工程と
を含む電気回路製造方法であって、
前記電気回路組立工程が、前記回路基板表面の任意に設定した複数の部品装着位置の各々に、前記電気部品を略同時に装着する電気部品同時装着工程を含むことを特徴とする電気回路製造方法。
電気回路組立工程において、複数の電気部品をそれぞれの装着位置である複数の部品装着位置に同時に装着でき、しかもその複数の装着位置が任意に設定可能なものであれば、電気部品の装着効率、つまり電気回路製造作業の作業効率の大幅な改善が達成される。具体的には、前述の電気部品装着システムを用いて電気部品の装着を行えばよい。したがって、前述した電気部品装着システムに関する各項に記載の技術的特徴については、本項に記載の製造方法の電気回路組立工程に採り入れることができる。
【００３６】
（２０）前記電気部品同時装着工程が、
第１直線上に任意に設定した２つの前記部品装着位置に前記電気部品を略同時に装着する工程と、
前記第１直線と平行でない第２直線上に任意に設定した２つの前記部品装着位置に前記電気部品を略同時に装着する工程と
を含む(19)項に記載の電気回路製造方法。
本項は、複数の電気部品の同時装着を行う電気部品同時装着工程のより具体的な態様に関するものである。例えば、前述した電気部品装着システムを用いて、２つの装着ユニットを傾斜可能なＸスライドに沿ってそれぞれ個別に移動させれば、その傾斜に沿った任意の直線上の２箇所の位置に電気部品を同時装着することが可能であり、また、その傾斜を順次変更させれば、異なる傾斜に沿った直線上の２箇所の位置に、順次、電気部品を同時装着することが可能である。この方法により、電気回路製造において、作業効率の改善を図ることが可能である。
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態およびいくつかの変形態様について、図を参照しつつ詳しく説明する。本発明の実施形態である電気部品装着システムの主要部を示す図として、図１に平面図を、図２に正面断面図を、図３に左側面断面図を、それぞれ掲げる。本実施形態の電気部品装着システムは、主に、電気部品が装着される回路基板１０を保持する基板保持装置１２と、電気部品の取得保持，装着を行う装着ヘッド１３を備えた２種の装着ユニット１４，１６（複数（２つ）の第１装着ユニット１４および複数（２つ）の第２装着ユニット１６（詳しく図示していない））と、２つのＸＹスライド装置を含む装着ユニット移動装置１８とから構成され、その他、部品供給装置２０を位置決めして支承する部品供給装置支承装置となる支承テーブル２２、装着ヘッド１３に保持された電気部品（詳しくは、電気部品の保持姿勢）を認識する認識装置としての２つの電気部品撮像装置２４（ＣＣＤカメラを含む），本電気部品装着システムの様々な制御を行うための図示していない制御装置、各装置等が配設され本装着システムの基体となるフレーム２６（一部が図示されている）、外装パネル等の図示していない外装部品等を含んで構成される。以下に、それぞれの構成要素について、順に説明する。なお、説明の便宜上、基板保持装置１２に保持された回路基板１０の表面に平行な平面を基準平面（仮想面である）とし、その基準平面に平行な方向であって図１における左右方向をＸ軸方向と、上下方向をＹ軸方向とし、Ｘ軸方向およびＹ軸方向と直角な方向つまり基準平面に直角方向をＺ軸方向とする。
【００３７】
基板保持装置１２は、複数（本装着システムでは２つ）の回路基板１０をＸ軸方向に並べて保持することが可能なものであり、１つの回路基板１０を保持する部分であって部品供給装置２０に近い側に位置する第１保持部４０と、１つの回路基板１０を保持するもう１つの部分であって部品供給装置２０から遠い側に位置する第２保持部４２との２つの保持部を含んで構成される。２つの保持部４０，４２は、略同じ構造をなしており、それぞれが、本装着システムに回路基板１０を搬入する基板搬入装置としての搬入コンベア４４、および、本装着システムから回路基板１０を搬出する基板搬出装置である搬出コンベア４６に繋がるように配設されている。そして、保持部４０，４２の各々は、回路基板１０を、その被装着面を上方に向けて水平に保持する。
【００３８】
基板保持装置１２の保持部４０，４２の構造（厳密には、第１保持部４０と第２保持部との一方の構造）を図４に示す。保持部４０（４２）は、主に、フレーム２６に固定された保持部基体５０と、１対の基板ガイドレール５２と、回路基板１０を下方から支持するための昇降支持装置５４とを含んで構成される。基板ガイドレール５２は、無端の巻掛体であるコンベアベルト５６を有し、このコンベアベルト５６は、搬送モータを駆動源とする図示しないベルト駆動装置によって周回させられることにより、搬入コンベア４４側から搬出コンベア４６側に回路基板１０を搬送する。昇降支持装置５４は、昇降ベース５８と、昇降ベース５８の上面の端部に設けられた挟持部材６０および回路基板１０の被装着面の反対面の中央部を下方から支持する複数の支持部材６２と、保持部基体５０に固定され昇降ベース５８を下方から持ち上げ可能な流体圧アクチュエータとして機能するエアシリンダ６４と、昇降ベース５８の昇降をガイドする昇降ガイド６６とを含んで構成される。コンベアベルト５６によって定位置まで搬送された回路基板１０は、その位置で昇降支持装置５４によって持ち上げられ、支持部材６２によって水平に保たれつつ、挟持部材６０と基板ガイドレール５２の上部である基板挟持部６８との間で挟持されることで、保持部４０（４２）に保持固定される。なお、詳しくは図示していないが、１対の基板ガイドレール５２の間隔は、回路基板１０の幅に応じて調整可能になっており、また、挟持部材６０の間隔もそれに応じて調整可能になっている。さらに、支持部材６２についてもその支持位置の変更が可能となっている。
【００３９】
本電気部品装着システムに併設される部品供給装置２０は、フィーダ型部品供給装置であり、テーピングフィーダ８０が、複数個並列に整列して構成される。テーピングフィーダ８０は、複数の電気部品を等間隔で収容するテープをリールから順次送り出し、所定の位置において、それら電気部品を１つずつ供給する。テーピングフィーダ８０の構造、フィーダ型部品供給装置の構造については、特に限定されるものではなく、例えば、特開平１０−１１２５９８号公報等に示すものを用いればよいため、ここでは説明を省略する。部品供給装置２０を支承する支承テーブル２２は、詳しく図示しないが、フレーム２６に固定され、部品供給装置２０を着脱可能にかつ自らの所定位置に固定保持可能な構造となっている。本装着システムでは、部品供給装置２０が支承テーブル２２に固定された状態において、それぞれのフィーダ８０の部品供給位置８２は、図１に示すように、Ｙ軸方向に延びる一直線状に並ぶものとなる。
【００４０】
それぞれ２つずつ設けられた第１装着ユニット１４および第２装着ユニット１６は、電気部品を取得保持，装着するための装着ヘッド１３を備える。本装着システムでは、第１装着ユニット１４，第２装着ユニット１６の両者ともに、２以上、詳しくは８つの装着ヘッド１３を備えている。言い換えれば、すべての装着ユニット１４，１６が複数の装着ヘッド１３を備えている。いずれの装着ヘッド１３も基準平面に直角な状態で、一直線上に並ぶ４つ装着ヘッド１３が２列になって配置されている。第１装着ユニット１４と第２装着ユニット１６とは、略同じ構造をなしているため、以下の装着ユニットの説明は、第１装着ユニット１４についてのみ行う。
【００４１】
第１装着ユニット１４の正面一部断面図を、図５に示す。第１装着ユニットに備えられる装着ヘッド１３は、電気部品を保持する部品保持部である吸着ノズル１００と、吸着ノズル１００を保持する軸部であるヘッド軸１０２とを含んで構成される。吸着ノズル１００は、負圧により電気部品を吸着するものであり、ヘッド軸１０２の下端部に設けられたアダプタ１０４により、ヘッド軸１０２に着脱可能に保持されている。また、ヘッド軸１０２は、Ｚ軸方向に貫通した通路１０６を有する円筒状部材であり、この通路１０６は吸着ノズル１００の先端まで通じており、この通路を通じて負圧が供給される。ヘッド軸１０２の上端部は、図示していない継手が接続されており、他に配管類，ホース類，電磁方向切換弁１０８（図９のブロック図参照）等を介して、通路１０６が図示しない負圧源に繋がっている。通路１０６への負圧の供給，遮断は、その電磁方向切換弁１０８の切換えにより行い、負圧を供給することにより吸着ノズル１００は電気部品１１０を取得し、負圧が供給され続けている間部品を保持し、保持した状態から負圧を遮断するあるいは正圧を供給することにより電気部品１１０を離脱させ、保持していた電気部品を回路基板の被装着面に装着する。
【００４２】
装着ヘッド１３は、ヘッド軸１０２において、軸受装置１２２によって、Ｚ軸方向に移動可能かつ自らの軸線まわりに回転可能に装着ユニット本体１２０に保持される。詳しくは、軸受装置１２２のアウターレース１２４は、装着ユニット本体１２０に固定されており、インナーレース１２６がアウターレース１２４に対して回転可能かつ軸方向に移動不能であり、また、図示は省略するが、ヘッド軸１０２とインナーレース１２６との係合する部分は、ボールスプライン機構を構成しており、ヘッド軸１０２はインナーレース１２６に対して回転不能にかつ軸方向に回転可能となっていることで、装着ヘッド１３は、Ｚ軸方向に移動可能かつ自らの軸線まわりに回転可能となっている。
【００４３】
第１装着ユニット１４は、装着ヘッド軸方向移動装置１３０備える。装着ヘッド軸方向移動装置１３０は、装着ヘッド軸方向移動モータ１３２を含んで構成される。装着ヘッド軸方向移動モータ１３２は、本装着システムではリニアモータであり、コイルを有する円筒形の固定子１３４と、ヘッド軸１０２に一体的に取り付けられた永久磁石を有する可動子１３６とを含み、装着ヘッド１３をＺ軸方向に移動させる。また装着ヘッド１３の 第１装着ユニット１４に対するＺ軸方向における位置は、図示を省略する装着ヘッド軸方向位置検出器としてのエンコーダによって検出される構造となっている。装着ヘッド１３は、この装着ヘッド軸方向移動装置１３０によって、電気部品１１０を取得するときおよび装着するときには、所定距離だけ下降移動させられ、取得後および装着後にはその所定距離だけ上昇移動させられる。この場合の装着ヘッド１３のＺ軸方向の移動距離は、第１装着ユニット１４と回路基板１０の表面あるいは部品供給位置８２とのＺ軸方向の離間距離，保持する電気部品１１０の厚さ等のデータを基に、制御装置によって演算され、決定される。
【００４４】
また、第１装着ユニット１４は、装着ヘッド回転装置１４０を備える。装着ヘッド回転装置１４０は、主に、装着ヘッド回転モータ１４２と、その駆動軸に取付けられたピニオン１４４と、軸受装置１２２のインナーレース１２６の下端部に固定されてピニオン１４４と噛合するギヤ１４６とから構成される。装着ヘッド回転モータ１４２の回転は、ピニオン１４４とギヤ１４６とによって、インナーレース１２６に伝達され、ヘッド軸１０２においてインナーレース１２６に対して回転不能に支持された装着ヘッド１３が回転させられる。装着ヘッド１３の回転位置は、図示を省略する装着ヘッド回転位置検出器としてのエンコーダによって把握される。装着ヘッド回転装置１４０による装着ヘッド１３の回転は、例えば、保持する電気部品の回転方向における位置ずれを補正する等の目的で行われる。
【００４５】
さらに、第１装着ユニット１４は、回路基板１０の基板保持装置１２による保持位置のズレを検出する目的で、回路基板１０の表面に施された基準マークを認識する基板基準マーク認識装置としての基準マーク撮像装置１５０を備える。本装着システムにおいては、基準マーク撮像装置１５０は、ＣＣＤカメラ１５２を始め、撮像のための図示されていない光源等を含んで構成される。回路基板１０が基板保持装置１２に保持された状態において、部品装着作業前に、第１装着ユニット１４が基板基準マークの上方まで移動させられ、基準マーク撮像装置１５０により、基板基準マークが撮像される。制御装置において、画像データを基にデータ処理を行い、回路基板１０の保持位置のズレが検出され、そのズレを補正した正規の部品装着位置に第１装着ユニット１４および第２装着ユニットが移動させられて、電気部品の装着が行われる。なお、前述したように、第２装着ユニット１６は、第１装着ユニット１４と略同じ構成を採用するため、上記第１装着ユニット１４に関する説明は、そのまま第２装着ユニット１６についても当てはまるものである。
【００４６】
装着ユニット移動装置１８は、主に、２つの第１装着ユニット１４を部品供給領域と部品装着領域とにわたって移動させるＸＹスライド装置である第１ＸＹスライド装置２００と、２つの第２装着ユニット１６を、部品供給領域と部品装着領域とにわたって移動させるＸＹスライド装置である第２ＸＹスライド装置２１０とを含んで構成される。第１ＸＹスライド装置２００は、第１Ｘスライド２２０と、第１Ｘスライド２２０を移動させる第１Ｘスライド移動装置と、２つの第１装着ユニット１４の各々が設けられる２つの第１Ｙスライド２２４と、第１Ｙスライド２２４を第１Ｘスライド２２０に沿って移動させる第１Ｙスライド移動装置とを含んで構成され、同様に、第２ＸＹスライド装置２１０は、第２Ｘスライド２３０と、第２Ｘスライド２３０を移動させる第２Ｘスライド移動装置と、第２装着ユニット１６の各々が設けられる２つの第２Ｙスライド２３４と、第２Ｙスライド２３４を第２Ｘスライド２３０に沿って移動させる第２Ｙスライド移動装置とを含んで構成される。
【００４７】
第１ＸＹスライド装置２００および第２ＸＹスライド装置２１０は、それぞれ、第１装着ユニット１４および第２装着ユニット１６を、基準平面と平行な２つの一平面である第１平面２４０および第２平面２４２（いずれも仮想面である。図２において、２４０，２４２は第１平面と第２平面との位置関係を示す。）のそれぞれに沿って移動させることができる。これら第１平面２４０と第２平面２４２とは、回路基板１０の表面から異なる高さで、かつ、装着ユニット１４，１６の入れ替わりにおいて相互に干渉しないように両者が互いに充分に離間した２つの平面であり、これらに沿って第１装着ユニット１４および第２装着ユニット１６がそれぞれ移動するため、部品供給領域と部品装着領域とにわたる移動において第１装着ユニット１４と第２装着ユニット１６とが互いに干渉しない。すなわち、装着ユニット移動装置１８によれば、第１装着ユニット１４および第２装着ユニット１６のそれぞれを、部品供給領域と部品装着領域とにわたって、両者が互いに干渉することなく部品供給領域側と部品装着領域側とに位置が入れ替わり可能な移動経路で移動させることができる。
【００４８】
第１Ｘスライド２２０，第２Ｘスライド２３０は、それぞれ基準平面に平行な一方向に延び、それぞれは、それぞれの一方向に交差する方向に移動させられる。また、本装着システムでは、第１ＸＹスライド装置２００と第２装着ヘッド移動装置２１０とは、Ｘスライド２２０，２３０の移動方向が同じ、つまり、第１Ｘスライド２２０の移動方向である第１Ｘスライド移動方向と、第２Ｘスライド２３０の移動方向である第２Ｘスライド移動方向とが、ともにＸ軸方向である。そして、その方向は、部品供給装置２０と基板保持装置１２とが並ぶ方向、つまり、部品供給領域と部品装着領域とが並ぶ方向と一致し、また、基板保持装置１２において回路基板１０が並ぶ方向とも一致している。
【００４９】
第１ＸＹスライド装置２００および第２ＸＹスライド装置２１０は、両者とも、両端部において支持される両支持タイプのＸスライドを搭載するＸＹスライド装置である。また、２つのＸスライド２２０，２３０とも、それぞれのＸスライド移動方向に直角でありかつ基準平面に平行な直線に対して傾斜可能、つまり、それらの長手方向がＹ軸方向に対して傾斜可能である。そのため、第１Ｘスライド２２０は、その両端部近傍において、２つの第１Ｘスライド支持装置、詳しくは第１Ｘスライド回動支持装置２５０によって、基準平面に平行な平面に沿って回動可能に支持され、同様に、第２Ｘスライド２３０は、その両端部近傍において、２つの第２Ｘスライド支持装置、詳しくは第２Ｘスライド回動支持装置２５２によって、基準平面に平行な平面に沿って回動可能に支持される。また、第１ＸＹスライド装置２００および第２ＸＹスライド装置２１０は、それぞれ、２本の第１Ｘガイドレール２５４および２本の第２Ｘガイドレール２５６を有する。第１Ｘガイドレール２５４および第２Ｘガイドレール２５６は、フレーム２６に設けられ、それぞれの２本が部品供給領域および部品装着領域つまり部品供給装置２０および回路基板保持装置１２を挟んで向かい合い、それぞれのＸスライド２２０，２３０の移動方向であるＸ軸方向に延びている。上記２つの第１Ｘスライド回動支持装置２５０の各々は、２本の第１Ｘガイドレール２５４の各々に沿って移動させられ、２つの第２Ｘスライド回動支持装置２５２の各々は、２本の第２Ｘガイドレール２５６の各々に沿って移動させられる。
【００５０】
図６に、第１Ｘスライド回動支持装置２５０とその周辺を拡大して示し、図７に、第２Ｘスライド回動支持装置２５２とその周辺を拡大して示す。なお、図６は、図１におけるＡ−Ａ視（一部切欠き断面）であり、図７は、図１におけるＢ−Ｂ視である。第１Ｘスライド回動支持装置２５０は、断面形状がＬ字状をなす支持部材２６０と、支持部材２６０のフランジ面に取付けられたスライド部材２６２と、スライド部材２６２の上部に取付けられたナット部材２６４と、支持部材２６０から上方に向かって立設された回動軸部材２６４とを含んで構成される。同様に、第２Ｘスライド回動支持装置２５６は、断面形状がＬ字状をなす支持部材２７０と、支持部材２７０のフランジ面に取付けられたスライド部材２７２と、スライド部材２７２の下部に取付けられたナット部材と、支持部材２７０から下方に向かって立設された回動軸部材２７６とを含んで構成される。第１Ｘスライド回動支持装置２５０は、第１スライド２２０を下方から支持し、逆に、第２Ｘスライド回動支持装置２５２は、第２Ｘスライド２３０を上方から支持する。いずれのＸスライド回動支持装置２５０，２５２も、回動軸部材２６６，２７６を、Ｘスライド２２０，２３０の端部であって略円筒状をなす被支持部２８０，２８２に挿通して支持するものであり、図６に示すように、回動軸部材２６６，２７６の外周面と被保持部２８０，２８２との間には２つのアンギュラ軸受２８４が介装されており、軸方向にナット２８６により締結することで、それぞれのＸスライド２２０，２３０を回動可能にかつ軸方向に移動不能に支持する。また、それぞれのスライド部材２６２，２７２は、ベアリングを介して、それぞれのＸガイドレール２５４，２５６に取付けられている。それぞれのナット部材２６４，２７４は、Ｘガイドレール２５４，２５６に平行に設けられた送りねじ２８８に螺合し、これらナット部材２６４，２７４と送りねじ２８８とはボールねじ機構を構成する。図示を省略する第１Ｘスライド移動モータ２９０あるいは第２Ｘスライド移動モータ２９２（図９参照）により送りねじ２８８が回転させられることで、それぞれのＸスライド回動支持装置２５０，２５２がそれぞれのＸガイドレール２５４，２５６に沿って移動させられ、それぞれのＸスライド２２０，２３０は、Ｘ軸方向に移動させられる。なお、それぞれのＸスライド回動支持装置２５０，２５２の位置は、Ｘスライド回動支持装置位置検出器としてのエンコーダにより検出される。
【００５１】
以上のような構造をなすことから、上記第１Ｘスライド移動装置は、１対の移動装置部を含んで構成され、それぞれの移動装置部は、それぞれ１つずつの第１Ｘガイドレール２５４と、送りねじ２８８と、第１Ｘスライド移動モータ２９０と、第１Ｘスライド回動支持装置２５０とを含んで構成される。同様に、上記第２Ｘスライド移動装置は、１対の移動装置部を含んで構成され、それぞれの移動装置部は、それぞれ１つずつの第２Ｘガイドレール２５６と、送りねじ２８８と、第２Ｘスライド移動モータ２９２と、第１Ｘスライド回動支持装置２５２とを含んで構成される。
【００５２】
Ｘスライド２２０，２３０は、２つの本体部を含んで構成されている。詳しくは、第１Ｘスライド２２０は、その略全長にわたる長さの第１Ｘスライド第１本体部３１０と、比較的長さの短い第１Ｘスライド第２本体部３１２との２つの本体部を含み、それら本体部３１０，３１２は一方の端部近傍においてそれぞれ第１Ｘスライド回動移動装置２５０に支持され、支持されない他端部において互いにスライド可能に連結されている。同様に、第２Ｘスライド２３０は、その略全長にわたる長さの第２Ｘスライド第１本体部３１４と、比較的長さの短い第２Ｘスライド第２本体部３１６との２つの本体部を含み、それら本体部３１４，３１６は一方の端部近傍においてそれぞれ第２Ｘスライド回動移動装置２５２に支持され、支持されない他端部において互いにスライド可能に連結されている。図６には、第１Ｘスライドにおける上記連結の部分をも示してあり、この図に基づいてその連結部分を説明すれば、第１本体部３１０（３１４）は、２本の伸縮レール３１８が取付けられ、第２本体部３１２（３１６）には伸縮スライド３２０が取付けられており、それらが、ベアリングを介して係合し、伸縮スライド３２０が伸縮レール３１８に沿って移動可能な構造となっている。この構造により、Ｘスライド２２０，２３０は、その長さが伸縮可能となる。
【００５３】
本装着システムでは、１つのＸスライド２２０，２３０を支持する２つのＸスライド回動支持装置２５０，２５２がそれぞれ単独で移動させられることにより、そのＸスライド２２０，２３０がＹ軸方向に平行な直線に対して傾斜させられる。ところが、Ｘスライド２２０，２３０が傾斜に応じ、Ｘスライド２２０，２３０の被支持部間の間隔、つまり、２つのＸスライド回動支持装置２５０，２５２の回動中心間距離（回動軸部材２６６，２７６の中心間距離）が変化する。本装着システムでは、Ｘスライド２２０，２３０が上述の構造をなすことにより長さが伸縮し、その回動中心間距離の変化に対応可能であり、その結果、Ｘスライド２２０，２３０が傾斜可能となる。つまり、本装着システムは、２つのＸスライド回動支持装置２５０，２５２に支持されるＸスライド２２０，２３０の中間部の伸縮を許容するＸスライド伸縮許容装置（第１Ｘスライド伸縮許容装置３２２および第２Ｘスライド伸縮許容装置３２４）を含むものであり、これらＸスライド伸縮許容装置３２２，３２４は、Ｘスライド被支持部間隔変化許容装置として機能するものである。すなわち、第１Ｘスライド伸縮許容装置３２２は、第１Ｘスライド第１本体部３１０，第１Ｘスライド第２本体部３１２，伸縮レール３１８，伸縮スライド３２０等を含んで構成され、第２Ｘスライド伸縮許容装置３２４は、第２Ｘスライド第１本体部３１４，第２Ｘスライド第２本体部３１６，伸縮レール３１８，伸縮スライド３２０等を含んで構成される。
【００５４】
本装着システムでは、第１装着ユニット１４および第２装着ユニット１６ともに、それぞれ２以上、詳しくは２つずつ設けられており、また、第１ＸＹスライド装置２００は、複数、詳しくは２つの第１Ｙスライド２２４を、第２ＸＹスライド装置２１０は、複数、詳しくは２つの第２Ｙスライド２３４を、それぞれ有している。そして、２つの第１装着ユニット１４の各々は、２つの第１Ｙスライド２２４の各々に、２つの第２装着ユニット１６の各々は、２つの第２Ｙスライド２３４の各々に、それぞれ設けられており、第１Ｙスライド２２４の各々は、第１Ｙスライド移動装置によって個別に移動させられ、第２Ｙスライド２３４の各々は、第２Ｙスライド移動装置によって個別に移動させられる。
【００５５】
図６には、第１Ｘスライド２２０に沿って移動可能なＹスライド２２４とＹスライド移動装置についても拡大して示してあり、この図をも参照して説明すれば、第１Ｙスライド２２４は、第１装着ユニット１４が取付けられる装着ユニット取付部材３４０と、スライド部材３４２とを含んで構成される。第１Ｘスライド２２０には、その長手方向に延びる２本の第１Ｙガイドレール３４４が設けられており、スライド部材３４２はベアリングを介して第１Ｙガイドレール３４４と係合することで、第１Ｙスライド２２４が第１Ｘスライド２２０に沿って移動可能な構造となっている。スライド部材３４２と第１Ｘスライド２２０との間には、２つの第１Ｙスライド２２４のそれぞれを移動させる駆動源となる２つの第１Ｙスライド移動モータ３４６が設けられている。本装着システムにおいて、第２Ｙスライド移動モータ３４６は、リニアモータであり、詳しく図示しないが、永久磁石を有する固定子（２つのリニアモータのものが共通である）が第１Ｘスライド２２０の側に、コイルを有する可動子がスライド部材３４２の側に、それぞれ設けられている。また、第１Ｙスライド２２４の位置は、Ｙスライド位置検出器としてのエンコーダによって検出される。なお、上記構造から、すなわち、第１Ｙスライド移動装置は、第１Ｙガイドレール３４４，スライド部材３４２，Ｙスライド移動モータ３４６等を含んで構成される。
【００５６】
図８に、第２Ｙスライド２３４とその周辺を拡大して示す（図２におけるＣ−Ｃ視）。この図をもさらに参照して説明すれば、第２Ｙスライド２３４は、第２装着ユニット１６が取付けられる装着ユニット取付部材３５０と、スライド部材３５２と、さらに、装着ユニット取付部材３５０とスライド部材３５２との間に配設された装着ユニット平行移動装置３５４とを含んで構成される。装着ユニット平行移動装置３５４は、第１Ｙスライド２２４にはないものであり、詳しくは後する。他の構成は、第１Ｙスライド２２４のものと同様であり、同様に説明すれば、第２Ｘスライド２３０には、その長手方向に延びる２本の第２Ｙガイドレール３５６が設けられており、スライド部材３５２はベアリングを介して第２Ｙガイドレール３５６と係合することで、第２Ｙスライド２３４が第２Ｘスライド２３０に沿って移動可能な構造となっている。スライド部材３５２と第２Ｘスライド２３０との間には、２つの第１Ｙスライド２３４のそれぞれを移動させる駆動源となる２つの第２Ｙスライド移動モータ３５８が設けられている（図８では隠れている）。第２Ｙスライド移動モータ３５８は、第１Ｙスライド移動モータ３４６と同様の構造を有するリニアモータであり、またＹスライド位置検出器についても同様であることから、これらの説明は省略する。上記構成から、すなわち、第２Ｙスライド移動装置は、第２Ｙガイドレール３５６，スライド部材３５２，Ｙスライド移動モータ３５８等を含んで構成される。
【００５７】
装着ユニット取付部材３５０とスライド部材３５２との間に配設された装着ユニット平行移動装置３５４は、第２装着ユニット１６（装着ユニット取付部材３５０）をＺ軸方向に移動、つまり昇降させる装置である。スライド部材３５２に取付けられる基材３６０と、基材３６０に設けられた２つの昇降ガイドレール３６２と、ベアリングを介して昇降ガイドレール３６２と係合してそれに沿って移動する昇降スライド部材３６４と、基材３６０と昇降スライド部材３６４との間に配設される装着ユニット昇降モータ３６６とを含んで構成される。装着ユニット昇降モータ３６６もリニアモータであり、永久磁石を有する固定子が基材３６０の側に、コイルを有する可動子が昇降スライド部材３６４の側に、それぞれ設けられている。装着ユニット平行移動装置３５４による第２装着ユニット１６の昇降において、上昇端および下降端は、図示しないストッパによって決定される。上昇端おいて、第２装着ユニット１６は、前述した第２平面２４２に沿って移動可能に位置し、下降端おいて、前述した第１平面２４０に沿って移動可能に位置する。この装着ユニット平行移動装置３５４は、部品供給領域での電気部品の取得時と部品装着領域での電気部品の装着時との少なくとも一方において、第１装着ユニット１４および第２装着ユニット１６のそれぞれと基準平面との離間距離の差を消滅させる離間距離差消滅装置の一態様であり、詳しくは、そのために装着ユニットを移動させる装着ユニット離間距離差消滅移動装置の一態様である。部品供給領域と部品装着領域の両者において、上記離間距離差を消滅させることができ、第１装着ユニット１４と第２装着ユニット１６との共通化が等が図れる。
【００５８】
上述したように、本装着システムでは、第１装着ユニット１４および第２装着ユニット１６を２つずつ備え、それらが設けられる２つのＹスライド２２４，２３４がそれぞれ個別に移動させられ、さらに、それらが移動するＸスライド２２０，２３０が任意傾きに傾斜可能であることから、部品装着領域において、２つの装着ユニット１４，１６が、任意の２つの部品装着位置の上方に位置することができ、２つの装着ヘッド１３によって略同時に電気部品を装着することが可能である。Ｘスライド２２０，２３０が傾斜する場合、その傾斜に応じて装着ヘッド１３が保持する電気部品の装着方位も傾斜するが、その傾斜は、前述した装着ヘッド回転装置１４０を後述する制御装置によってコントロールし、その装着ヘッド１３を回転させることによって、修正することが可能である。したがって、本装着システムは、電気部品傾斜修正装置の一態様としての装着ヘッド修正回転装置を含むものであり、その装着ヘッド修正回転装置は、装着ヘッド回転装置１４０，制御装置を含んで構成される。
【００５９】
次に、本電気部品装着システムの制御装置を説明する。図９に制御装置のブロック図、詳しくは、本発明に関連が深い部分のブロック図を示す。制御装置４００は、ＰＵ４０２，ＲＯＭ４０４，ＲＡＭ４０６，入出力インターフェース４０８，それらを接続するバス等から構成されるコンピュータ４１０を主体とするものである。入出力インターフェース４０８には、各種アクチュエータを駆動させる駆動回路４１２、基準マーク撮像装置１５０，電気部品撮像装置２４からの画像データ（認識データ）を処理するための画像処理回路４１４等が接続され、これらが制御装置４００を構成する。また、制御装置４００のコンピュータ４１０には、テンキー，アルファベットキー，ファンクションキーを備えてデータや指令等の入力に用いられる入力装置４１６、制御状況等を表示する表示装置であるモニター等も接続される。さらに、図示を省略するが、コンピュータ４１０には、上述した各種位置検出器としてのエンコーダ等からの検出データ等も入力され、これらの検出データに基づいて、各種アクチュエータが制御される。駆動回路４１２に接続されるアクチュエータは、前述したものであり、例えば図示するような、電磁方向切換弁１０８，装着ヘッド軸方向移動モータ１３２，装着ヘッド回転モータ１４２，第１Ｘスライド移動モータ２９０，第２Ｘスライド移動モータ２９２，第１Ｙスライド移動モータ３４６，第２Ｙスライド移動モータ３５８，装着ユニット昇降モータ３６６等が含まれる。
【００６０】
次に、本電気部品装着システムによる電気回路組立作業について説明する。予め、電気部品が装着される回路基板１０は、搬入コンベア４４によって、基板保持装置１２の第１保持部４０または第２保持部４２（先に組立作業が行われていない側の保持部）に搬入され、昇降支持装置５４が作動して、定位置に保持され、その状態で、先行する回路基板１０への部品装着の完了まで待機する。先行する回路基板１０の部品装着が完了後に、待機していた回路基板１０に対する部品装着作業を開始する。まず、回路基板１０の保持位置のずれ検出する。検出は、回路基板１０に施された基準マークを撮像し、その画像データを画像処理することによって得られる。２つの第１装着ユニット１４あるいは２つの第２装着ユニット１６の一方を基準マークの位置の上方に移動させ、それらが備える基準マーク撮像装置１５０により行う。基準マークは、回路基板１０の被装着面の２箇所（対角線上の離れた位置）に施されており、２つの装着ユニットのそれぞれの基準マーク撮像装置１５０により、略同時に行うことができる。基準マークの撮像による画像データは、画像処理回路４１４によって処理され、回路基板１０のＸ軸方向，Ｙ軸方向およびＸＹ平面内における回転方向（θ軸方向と定義する）の位置ずれ量として取得される。
【００６１】
例えば、第１装着ユニット１４により回路基板１０の位置ずれを検出するものとすれば、第１装着ユニット１４は、次いで、第１ＸＹスライド装置２００によって、部品供給領域に移動させられる。このとき、第２装着ユニット１６はすでに部品の保持等が完了しており、第１装着ユニットの移動と同時に、第２ＸＹスライド装置２１０によって部品供給領域から部品装着領域に移動させられる。２つの第２装着ユニット１６の両者とも、装着ユニット平行移動装置３５４によって上昇させられており、第１装着ユニット１４と第２装着ユニット１６とが部品供給領域側と部品装着領域側とに入れ替わる際に、両者が相互に干渉することはない。つまり、第１装着ユニット１４は、前述した第１平面２４０に沿って移動し、第２装着ユニット１６は、第２平面２４２に沿って移動するため、互いに干渉せずに、領域を入れ替わることが可能なのである。
【００６２】
第１装着ユニット１４は、部品供給領域に到着して、部品供給装置２０から電気部品を取得する。このとき、第１装着ユニット１４が設けられた第１Ｘスライド２２０は、Ｙ軸方向に沿って延びるように位置し、つまりＹ軸方向に対して傾斜させられていないため、第１装着ユニット１４は、部品供給位置８２が並ぶ直線状を移動可能である。また、２つの第１装着ユニット１４は、それぞれが８つの装着ヘッド１３を有しており、８つまでの電気部品の取得が可能である。所定の装着ヘッド１３が所定の部品供給位置の上方へ位置するように第１装着ユニット１４移動させ、その位置において、その装着ヘッド１３を装着ヘッド軸方向移動装置１３０で下降させ、電磁方向切換弁１０８を作動させ、吸着ノズル１００に負圧を供給して電気部品を吸着することで、電気部品の吸着が行われる。吸着後、その装着ヘッド１３を装着ヘッド軸方向移動装置１３０で上昇させ、その装着ヘッド１３による電気部品の取得が完了する。順次、異なる装着ヘッド１３による電気部品の取得を行い（場合によっては複数の装着ヘッドでの複数部品の同時取得も可能である）、１つの第１装着ユニット１４による取得作業が完了する。２つの第１装着ユニット１４は、第１Ｘスライド２２０に沿って、それぞれ個別に移動させられ、２つの第１装着ユニット１４による電気部品の取得作業は、略同時に行われる。なお、一連の取得作業において、いずれの第１装着ユニット１４のいずれの装着ヘッド１３に、どの電気部品を保持させるかについては、プログラムによって決定され、制御装置４００は、それに従って第１装着ユニット１４の動作を制御する。
【００６３】
次いで、電気部品を保持した第１装着ユニット１４は、電気部品撮像装置２４の上方へ移動させられ、順次、装着ヘッド１３に保持された電気部品の姿勢が認識される。詳しくは、電気部品撮像装置２４による撮像データは、画像処理回路４１４によって処理され、装着ヘッド１３の軸心からのＸ軸方向およびＹ軸方向における位置ずれ、および、θ軸方向の位置ずれとして取得される。つまり、本装着システムでは、画像処理回路４１４およびコンピュータ４１０の一部が、電気部品についての位置ずれ量取得装置を構成することになる。なお、本装着システムでは、２つの電気部品撮像装置２４を備え、それぞれが、２つの第１装着ユニット１４のそれぞれが保持する電気部品を認識する。
【００６４】
第１装着ユニット１４に関する上記一連の動作の間、第２装着ユニット１６は、部品装着装着領域において、電気部品の装着作業を行う。まず、部品領域に到達した２つの第２装着ユニット１６は、それぞれ、装着ユニット平行移動装置３５４によって下降させられる。これにより、以下の装着作業においては、第２装着ユニット１６は、第１平面２４０に沿って移動する。装着作業では、一方の第２装着ユニット１６の予定された１つの装着ヘッド１３が保持する電気部品の装着と、他方の第２装着ユニット１６の予定された１つの装着ヘッド１３が保持する電気部品の装着とが、略同時に行われる。第２ＸＹスライド装置２１０は、第２Ｘスライド２３０の両端を支持する２つの第２Ｘスライド回動支持装置２５２の各々が、個別に移動させられ、かつ、２つの第２装着ヘッド１６が設けられた２つの第２Ｙスライド２３４の各々が、個別に移動させられるようになっており、こられの個別の動作を制御装置４００によって制御することで、予定された２つの装着ヘッド１３が任意の２箇所の部品装着位置の上方に位置するように、それぞれの第２装着ユニット１６が移動させられる。
【００６５】
図１０に、２つの第２装着ユニットにより２つの電気部品が同時に装着される様子を模式的に示す。例えば、まず、図１０における●の２箇所の装着位置に予定された最初の２つの装着ヘッド１３を位置させ、その位置で、所定の電気部品の装着が行われる。次いで、他の２箇所の位置（例えば、△，□，○の位置）に、予定された次の装着ヘッド１３が位置するように、２つの第２装着ユニット１６を移動させ、その位置で、次の所定の電気部品の装着を行う。以下、順に繰り返して、１回の装着作業におけるすべての電気部品の装着を完了させる。この装着作業は、１つの直線上に任意に設定した２つの部品装着位置に電気部品を略同時に装着する工程を繰り返して行うものである。しかも、各工程におけるそれらの直線どうしが互いに平行でない場合においても、同時装着の工程を繰り返すことが可能である。言い換えれば、ここに説明した電気回路組立作業は、回路基板１０の表面の任意に設定した複数の部品装着位置の各々に、電気部品を略同時に装着する電気部品同時装着工程を含むものであり、また、その電気部品同時装着工程は、第１直線上に任意に設定した２つの部品装着位置に電気部品を略同時に装着する工程と、その第１直線と平行でない第２直線上に任意に設定した２つの前記部品装着位置に電気部品を略同時に装着する工程とを含むものであるといえる。また、本装着システムは、上記装着作業において、２つの第２装着ユニット１６の各々に備えられた１つずつの装着ヘッド１３が、部品装着領域において、任意に設定した２つの部品装着位置の各々に、電気部品を略同時に装着可能なように制御される。つまり、上記装着作業において、制御装置４００は、そのような動作が可能なように第２ＸＹスライド装置２１０を制御する同時装着制御装置としての機能をも有する。
【００６６】
図１０において、例えば、●の２箇所の装着位置に電気部品を装着する場合、その装着位置を結ぶ直線は、Ｙ軸方向に対してωだけ傾斜する。大まかに言えば、第２Ｘスライドの傾斜に応じて傾斜することになる。つまり、その場合、装着ヘッド１３に保持された電気部品は、回路基板１０に対して、ωだけ回転させられた状態、つまり傾斜させられた状態となる。この電気部品の傾斜は、前述したように、この傾斜角ωは、２つの第２Ｘスライド回動支持装置２５２の各々の位置，第２Ｙスライド２３４の各々の位置，２つの第２装着ユニット１６のそれぞれにおいて装着する装着ヘッド１３によって決定される。これらの位置等は、制御装置４００によって把握されており、傾斜角ωは、コンピュータ４１０の演算によって求められる。このωの値に基づいて制御装置４００は指令を発し、その傾斜を修正すべく、装着ヘッド回転装置１４０はそれぞれの装着ヘッド１３を回転させる。このような動作により、本装着システムでは、傾斜した直線上の２箇所の部品装着位置に、略同時に２つの電気部品を適正方位にて装着が可能である。したがって、本装着システムにおいて、制御装置４００の一部および装着ヘッド回転装置１４０は、装着ヘッド修正回転装置として機能することになる。
【００６７】
前述した回路基板１０の位置ずれ量および既に認識取得されている電気部品の位置ずれ量は、第２装着ユニット１６による装着作業において補正される。詳しくは、制御装置４００から第２ＸＹスライド装置２１０の各アクチュエータへの指令は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のそれら位置ずれ量を加味した指令であり、また、装着ヘッド回転装置１４０への指令は、θ軸方向のそれら位置ずれ量を加味した指令であり、こららの指令により、回路基板１０に対する位置ずれが補正された正規装着位置、正規装着方位での装着が可能になる。したがって、本装着システムにおいて、制御装置４００の一部および各アクチュエータの一部は、装着ヘッド位置補正装置として機能することになる。
【００６８】
装着作業が終了した第２装着ユニット１６は、装着ユニット平行移動装置３５４により上昇させられ、第２平面２４２に移行させられる。第２装着ユニット１６による装着作業の間、前述したように、第１装着ユニット１４は部品取得作業等を行っている。第１装着ユニット１４による上記作業と第２装着ユニット１６による上記作業がともに完了した時点で、今度は逆に、第１装着ユニット１６が部品装着領域側に、第２装着ユニット１６が部品供給領域側に移動させられる。この際、第１装着ユニット１４は第１平面２４０に沿って、第２装着ユニット１６は第２平面に沿って、それぞれ移動させられることにより、入れ替わりにおける相互干渉は発生しない。次いで、前述した電気部品の取得，電気部品の撮像認識等の一連の作業が第２装着ユニットによって、電気部品の装着の一連の作業が第１装着ユニットによって、それぞれ行われる。こららの一連の動作を繰り返し、すべての電気部品の装着が完了する。
【００６９】
図１１に、装着ユニットからみた動作，作業のフローチャートを示す。この図から理解できるように、本装着システムでは、１つの部品供給領域と１つの部品供給領域との間で、装着ユニットが干渉なく入れ替わることが可能であるため、第１装着ユニット１４と第２装着ユニット１６との一方が部品装着領域に位置するときに、他方が部品供給領域に位置してその他方が備える装着ヘッド１３が電気部品の取得を行うことができ、電気部品の装着効率が高いものといえる。装着ユニットがそのような動作を行うように装着ユニット移動装置１８を制御する制御装置４００は、装着ユニット存在領域制御装置としての機能を有するものであるといえる。
【００７０】
本電気部品装着システムにおいて、電気部品の装着が完了した回路基板１０は、搬出コンベア４６によって、次のシステムへ搬送される。次のシステムは、他の電気部品を装着する別の装着システムであるの場合もあり、この場合は、すべての電気部品がで完了した時点で、電気回路組立工程が終了することになる。また、本装着システムで電気回路組立工程が終了する場合は、次のシステムは、電気部品が装着された回路基板にはんだ付けを行うはんだ付けシステムとなり、このはんだ付けシステムを通過してはんだ付け工程が完了する。
【００７１】
以下に、上記第１実施形態の電気部品装着システムにおいて採用可能な変形態様について説明する。図１２に、基板保持装置の変形態様、詳しくはそれの１つの保持部を示す。前述の基板保持装置１２は、それ自身が昇降するものではない（図４参照）。これに対して、本態様の基板保持装置４５０は、保持部４５２自体が昇降するものである。本基板保持装置４５０の保持部４５２は、主に、保持部基体４５４と、保持部基体４５４に上架された１対の基板ガイドレール４５６と、回路基板１０を下方から支持するための昇降支持装置４５８と、図示しないフレーム２６に固定されて保持部基体４５４を昇降させる保持部基体昇降装置４６０とを含んで構成される。保持部基体４５４，基板ガイドレール４５６，昇降支持装置４５８については、その構造および機能が前述の基板保持装置のものと同様であるため、ここでの説明は省略する。保持部基体昇降装置４６０は、保持基体４５４の両側に設けられて保持部基体４５４の昇降が前述の基準平面に直角となるようにガイドする昇降ガイド４６２と、図示しない基端部がフレームに固定されて先端部が保持部基体４５４を下方から押上げるアクチュエータとしてのエア式昇降シリンダ４６４とを含んで構成される。昇降ガイド４６２の各々は、昇端ストッパ部４６６および降端ストッパ部４６８を有し、これらに保持部基体４５４が当接することによって、保持部基体４５４の昇降ストロークにおける上昇端および下降端が規制される。昇降ストロークの長さは、前述した第１平面２４０と第２平面２４２との離間距離差に等しいものとなっている。回路基板１０を保持した状態で、保持部基体昇降装置４６０を作動させれば、回路基板は１０その表面に直角な方向に上記昇降ストロークだけ上下移動させられる。第１装着ユニット１４による電気部品の装着時には回路基板１０を下降端に位置させ、第２装着ユニット１６による電気部品の装着時には回路基板１０を上昇端に位置させるように保持部基体昇降装置４６０を制御すれば、本基板保持装置４５０は、部品装着領域における装着ユニットの離間距離差を消滅させる離間距離差消滅装置、詳しくはその一態様である基板直角方向移動装置として機能する。
【００７２】
上記実施形態の装着システムにおいては、装着ユニット離間距離差消滅装置として、第２装着ユニット１６を基準平面に直角な方向に移動させる装着ユニット平行移動装置３５４を採用する（図２および図８参照）。これに代えて、装着ユニットを基準平面に略平行な回転軸線まわりに回転移動させる装着ユニット回転移動装置を採用することができる。図１３に、第２装着ユニット１６を回転移動させる装着ユニット回転移動装置を示す。装着ユニット回転移動装置４７０は、第２Ｙスライド２３４のスライド部材３５２に取付けられた回動基材４７２と、上部において回動基材４７２に回転可能に支持され下部において第２装着ユニット１６が取付けられる装着ユニット取付部材４７４と、基端部が回動基材４７２の下部に回転可能に取付けられ先端部が装着ユニット取付部材４７４に回転可能に取付けられたアクチュエータとしてのエア式回動シリンダ４７６とを含んで構成される。回動基材４７２と装着ユニット取付部材４７４とがそれらの上部を支点に相対回転するヒンジ機構を構成しており、回動シリンダ４７６を作動させることにより装着ユニット取付部材４７４が回動する。回動端の一方において、装着ユニット取付部材４７４は、回動基材４７２の下部に設けられたストッパ部材４７８に当接して基準平面に対して直立した状態となり、その状態において、第２装着ユニット１６が第１平面に位置する。また、回動端の他方において（図１３における２点鎖線の状態）、装着ユニット取付部材４７４は傾斜させられ、図示を省略するが、第２装着ユニット１６は跳ね上げられた格好となり、その下部は第２平面を超えて基準平面から離間する。電気部品の取得および装着時に第２装着ユニット１６を第１平面に位置させ、第１装着ユニット１４との入れ替わり移動において第２装着ユニット１６を跳ね上げるように制御すれば、この装着ユニット回転移動装置４７０を採用する電気部品装着システムにおいても、入れ替わり時の装着ユニットは相互に干渉することはない。
【００７３】
上記実施形態の部品装着システムでは、Ｘスライド被支持部間隔変化許容装置として、Ｘスライド伸縮許容装置３２２，３２４（図３参照）を採用する。このＸスライド伸縮装置の代わりに、Ｘスライドの支持点位置を変更させることにより、Ｘスライド回動支持装置２５０，２５２とＸスライド２２０，２３０とのＸスライド２２０，２３０の延びる方向における相対移動を許容するＸスライド相対移動許容装置を採用することも可能である。図１４に、Ｘスライド相対移動許容装置として機能する第１Ｘスライド回動支持装置とその周辺を、模式的に示す。この第1Ｘスライド回動支持装置４８０は、支持部材４８２と、支持部材４８２のフランジ面に取付けられて第１Ｘガイドレール２５４に沿ってスライドするスライド部材４８４と、支持部材４８２に立設した回転軸４８６を中心に回動可能に設けられた回動部材４８８とを含んで構成される。回動部材４８８は、回転軸４８６に軸支される回動部４９０と、第１Ｘスライド２２０を、それに付設されたスライドレール４９２においてスライド可能に保持するスライド保持部４９４とを含んで構成される。第１Ｘスライド回動支持装置４８０は、図示は省略する移動装置によって、Ｘガイドレール２５４に沿って移動させられる。なお、Ｘスライド２２０の他端部は、前に説明した第１Ｘスライド回動支持装置２５０（Ｘスライド２２０の長手方向の相対移動は許容されない）に保持されている。第１Ｘスライド回動支持装置４８０の移動に伴って第１Ｘスライド２２０が傾斜させられる場合には、スライドレール４９２はスライド保持部４９４に対して相対的にスライドすることで、第１Ｘスライド２２０の被支持点位置が変更可能となる。それにより、第１Ｘスライド２２０の傾斜が可能になる。
【００７４】
前述のＸスライド伸縮許容装置では、Ｘスライドの長手方向における中間部分で伸縮させるため、その伸縮する部分に無理な力がかかり易い。これに対し、回動中心から被支持点位置までの距離が短く一定している本態様のＸスライド回動支持装置、つまりＸスライド相対移動許容装置としての機能を有するＸスライド回動支持装置では、Ｘスライドに作用する力が小さいというメリットがある。逆に、傾斜が少ない場合にＸスライドが回動支持装置の外側にはみ出すことになり、Ｙ軸方向に幅広いスペースを要するというデメリットもある。長所と短所とを比較考量して、採択すればよい。なお、上記説明は第１Ｘスライドについて行ったが、本態様のＸスライド回動支持装置は、第２Ｘスライドの側についても採用可能である。
【００７５】
次に、装着ユニットに関する変形態様について説明する。上記実施形態において、装着ユニット１４，１６は、それぞれ複数（８つ）の装着ヘッド１３を備えている。そしてそれらは、４つを１列とした２列に並んでおり、いずれの装着ヘッド１３もＸ軸方向およびＹ軸方向については移動不能である。例えば、２つの第１装着ユニット１４で、２箇所の電気部品装着位置に同時に部品装着する場合を考える。この様子を図１５（ａ）に模式的に示す。２つの第１装着ユニット１４の各々は、２つの第１Ｙスライド２２４の各々に設けられており、両者が１つの第１Ｘスライド２２０に沿って移動する。そのため２つの第１装着ユニット１４は、両者が干渉しない位置にまでしか接近できない。電気部品を同時装着する場合、図に示すＡの２つの装着ヘッド１３によって行われる時には、両者の距離は近く、したがって、接近した２箇所の装着位置に電気部品を同時装着できる。しかし、常に、接近した装着ヘッド１３による同時装着が行われるわけでなく、図に示すＢの２つの装着ヘッド１３で行うときには、接近した２箇所の装着位置に同時装着できないことになる。このことは、同時装着における１つの制約となる。
【００７６】
上記制約を解消するのが、本変形態様である。変形態様の装着ユニットによる同時装着の様子を、図１５（ｂ）に模式的に示す。本図に示す装着ユニットは、円筒型の装着ユニット４９８であり、２つのそれぞれが２つの第１Ｙスライド２２４のそれぞれに設けられる。それぞれの円筒型装着ユニット４９８は、装着ヘッド１３を８つ備える。それぞれの装着ヘッド１３は、その軸線が基準平面に直角になるように配設され、基準平面に直角な軸を有する円筒周面に沿って８等配の位置に配設されている。機構の詳細については省略するが、円筒型装着ユニット４９８は、装着ヘッド周回装置を有しており、これら装着ヘッド１３は、その円筒の中心軸線の周りに回転可能であり、任意の回転位置で停止するよう制御される。したがって、同時装着を行う装着ヘッドが図のＤの位置にそれぞれ位置するものであっても、それぞれが回転させられることにより、図のＣの位置に位置することが可能であり、接近した２つの装着位置に同時に電気部品を装着することが可能となる。なお、装着ヘッド１３の上記回転によっても、保持する電気部品の方位が変化するが、その変化した方位を修正すべく、制御装置の指令により、それぞれの装着ヘッド１３はそれぞれの装着ヘッド回転装置１４０（図５参照）で回転させられ、正規の方位で電気部品が装着される。なお、第１装着ユニット１４の側について説明したが、第２装着ユニット１６の側についてもこの態様は採用可能である。
【００７７】
以上、本発明の実施形態およびその変形態様について説明したが、本発明は、上記実施形態等に決して限定されるものではない。本発明は、上記実施形態等の他、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可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の電気部品装着システムの主要部を示す平面図である。
【図２】実施形態の電気部品装着システムの主要部を示す正面断面図である。
【図３】実施形態の電気部品装着システムの主要部を示す左側面図である。
【図４】実施形態の電気部品装着システムを構成する基板保持装置の２つの保持部のうちの一方の構造を示す正面図である。
【図５】実施形態の電気部品装着システムを構成する第１装着ユニットを示す正面一部断面図である。
【図６】実施形態の電気部品装着システムの第１Ｘスライド回動支持装置とその周辺、第１Ｘスライド伸縮装置、第１Ｙスライドと第１Ｙスライド移動装置等を拡大して示す図である（図１におけるＡ−Ａ視（一部切欠き断面））。
【図７】実施形態の電気部品装着システムの第２Ｘスライド回動支持装置とその周辺を拡大して示す図である（図１におけるＢ−Ｂ視）。
【図８】実施形態の電気部品装着システムの第２Ｙスライドとその周辺を拡大して示す図である（図２におけるＣ−Ｃ視）。
【図９】実施形態の電気部品装着システムの制御装置を示すブロック図である。
【図１０】実施形態の電気部品装着システムにおいて、２つの第２装着ユニットによって２つの電気部品を同時に装着する様子を示す模式図である。
【図１１】実施形態の電気部品装着システムによる電気回路組立工程における装着ユニットからみた動作，作業の流れを示すフローチャートである。
【図１２】実施形態の電気部品装着システムにおいて採用可能な基板保持装置の変形態様であって、その２つの保持部のうちの一方の構造を示す正面図である。
【図１３】実施形態の電気部品装着システムにおいて採用可能な装着ユニット離間距離差消滅移動装置であって、第２装着ユニットを回転移動させる装着ユニット回転移動装置を示す正面図である。
【図１４】実施形態の電気部品装着システムにおいて採用可能な別の第１Ｘスライド回動支持装置であって、Ｘスライド相対移動許容装置として機能する第１Ｘスライド回動支持装置とその周辺を示す拡大平面図である。
【図１５】実施形態の電気部品装着システムの装着ユニットによる電気部品の同時装着の様子と、変形態様の装着ユニットによる電気部品の同時装着の様子とを模式的に示す平面図である。
【符号の説明】
１０：回路基板 １２：基板保持装置 １３：装着ヘッド １４：第１装着ユニット １６：第２装着ユニット １８：装着ユニット移動装置 ２０：部品供給装置 ２００：第１ＸＹスライド装置 ２１０：第２ＸＹスライド装置 ２２０：第１Ｘスライド ２２４：第１Ｙスライド ２３０：第１Ｘスライド ２２４：第２Ｙスライド ３５４：装着ユニット平行移動装置 ４００：制御装置

Claims (2)

1. 電気部品が装着される少なくとも１つの回路基板を保持する基板保持装置と、
   (a)前記回路基板の表面に平行な一平面である基準平面に平行な一方向に延びるＸスライドと、(b)そのＸスライドを、前記基準平面と平行でありかつ前記一方向に交差する方向であるＸスライド移動方向に、そのＸスライド移動方向に直角でありかつ前記基準平面に平行な直線に対して傾斜可能な状態で移動させるＸスライド移動装置と、(c)前記Ｘスライドに移動可能に設けられた複数のＹスライドと、(d)その複数のＹスライドのそれぞれを前記Ｘスライドに沿って個別に移動させるＹスライド移動装置とを含むＸＹスライド装置と、
   前記電気部品が供給される部品供給領域において前記電気部品を取得保持して、部品装着領域において前記基板保持装置に保持された前記回路基板の表面にその電気部品を装着する装着ヘッドを、それぞれ１つ以上備え、前記複数のＹスライドの各々に設けられた複数の装着ユニットと、
   前記装着ヘッドに保持した前記電気部品の、前記Ｘスライドの前記傾斜に応じた傾斜を修正すべく、その電気部品を保持する装着ヘッドを回転させる装着ヘッド修正回転装置と
   を含む電気部品装着システムであって、
   当該電気部品装着システムが、
   前記複数の装着ユニットのうちの２つの装着ユニットの各々に備えられた前記１つ以上の装着ヘッドのうちの１つずつの装着ヘッドが、前記部品装着領域において、任意に設定した２つの部品装着位置の各々に、前記電気部品を略同時に装着するように、前記ＸＹスライド装置および前記装着ヘッド修正回転装置を制御する同時装着制御装置を含み、
   その同時装着制御装置が、
   前記Ｘスライドの前記傾斜を変更するようにＸＹスライド装置を制御しつつ、その傾斜の変更に応じて、前記２つの装着ユニットの各々に備えられた１つずつの装着ヘッドが保持する前記電気部品の傾斜を修正するように前記装着ヘッド修正回転装置を制御することで、第１直線上に任意に設定した２つの前記部品装着位置に前記電気部品を略同時に装着し、かつ、前記第１直線と平行でない第２直線上に任意に設定した２つの前記部品装着位置に前記電気部品を略同時に装着するように構成されたことを特徴とする電気部品装着システム。
2. 前記ＸＹスライド装置が、
   前記Ｘスライド移動方向に延びる２つのＸガイドレールと、
   前記Ｘスライドをそれの両方の端部近傍においてそれぞれ回動可能に支持し、前記２つのＸガイドレールのそれぞれに沿って移動させられる２つのＸスライド回動支持装置と、
   前記Ｘスライドの前記傾斜に応じて、前記Ｘスライドの前記２つのＸスライド回動支持装置によって支持される２つの被支持部の間隔の変化を許容するＸスライド被支持部間隔変化許容装置と
   を含む請求項１に記載の電気部品装着システム。

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