JP5498334B2 - 部品実装装置 - Google Patents

Description

この発明は、鉛直方向に伸びる回転中心の回りに回転自在な吸着ノズルによって部品を吸着するロータリーヘッドをＸ方向に複数並べた部品実装装置に関するものである。

従来、鉛直方向に伸びる回転中心の回りに回転自在な吸着ノズルによって部品を吸着するロータリーヘッドを用いた部品実装装置が知られている。また、特許文献１では、複数のロータリーヘッド（同文献のサブヘッド）を、所定方向に直線状（インライン）に並べた部品実装装置が提案されている。

特開２００３−２７３５８２号公報

ところで、このロータリーヘッドは、吸着ノズルを回転中心に適宜公転させて部品吸着に用いるものである。したがって、複数のロータリーヘッドを所定方向（Ｘ方向）に並べるにあたっては、隣接するロータリーヘッドの間で吸着ノズルの公転軌跡が接することがないように、これらロータリーヘッドはＸ方向へ離されている。換言すれば、隣接するロータリーヘッドそれぞれの吸着ノズルの公転軌跡の間には、Ｘ方向に隙間が設けられており、その結果、ロータリーヘッドの配置スペースがＸ方向に大きくなってしまうという問題があった。

この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、複数のロータリーヘッドをＸ方向に並べた部品実装装置において、ロータリーヘッドをＸ方向にコンパクトに配置することを可能とする技術の提供を目的とする。

本発明にかかる部品実装装置は、鉛直方向に伸びる回転中心の回りに公転自在な吸着ノズルによって部品を吸着するロータリーヘッドをＸ方向に複数並べた部品実装装置であって、上記目的を達成するために、基板を保持する基板搬送機構と、基板搬送機構のＸ方向に直交するＹ方向に配置された部品供給部と、複数のロータリーヘッドを支持するヘッドユニットとを備え、ヘッドユニットは、Ｘ方向およびＹ方向に移動可能となっており、ロータリーヘッドで部品供給部から吸着した部品を基板の上方まで搬送するとともに、部品を基板に実装後は部品供給部の上方に戻り、複数のロータリーヘッドのうち第１のロータリーヘッドの回転中心となる吸着ノズルの第１の公転中心と、複数のロータリーヘッドのうち第１のロータリーヘッドに隣接する第２のロータリーヘッドの回転中心となる吸着ノズルの第２の公転中心とが、Ｘ方向に距離Ｐxを空けて並ぶとともに、Ｘ方向に直交するＹ方向に距離Ｐyだけずれており、第１のロータリーヘッドの吸着ノズルが第１の公転中心回りに一回公転して描く第１のノズル公転軌跡の外周縁の径をＤ1とし、第２のロータリーヘッドの吸着ノズルが第２の公転中心の回りに一回公転して描く第２のノズル公転軌跡の外周縁の径をＤ2としたとき、次の関係式
Ｐx≦（Ｄ1／２＋Ｄ2／２）
が成立するように、第１および第２のロータリーヘッドが配置されていることを特徴としている。

このように構成された発明（部品実装装置）では、互いに隣接する第１および第２のロータリーヘッドは、それぞれの吸着ノズルの公転中心がＹ方向に距離Ｐyだけずれるように配置されている。ここで、Ｙ方向は、複数のロータリーヘッドが並ぶＸ方向に直交する方向である。そして、このように第１および第２のロータリーヘッドを配置した場合、第１のロータリーヘッドの吸着ノズルが一回転して描く第１のノズル公転軌跡と、第２のロータリーヘッドの吸着ノズルが一回転して描く第２のノズル公転軌跡とがＹ方向に互いにずれるため、これら第１および第２のノズル公転軌跡の間にＸ方向への隙間を設けなくとも、第１および第２のノズル公転軌跡の接触を防止できる。

そこで、この発明では、第１のノズル公転軌跡の外周縁の径をＤ1と、第２のノズル公転軌跡の外周縁の径をＤ2としたとき、次の関係式
Ｐx≦（Ｄ1／２＋Ｄ2／２）
が成立するように、第１および第２のロータリーヘッドが配置されている。つまり、第１および第２のノズル公転軌跡の間にＸ方向への隙間を設けることなく、第１のロータリーヘッドの回転中心と第２のロータリーヘッドの回転中心とのＸ方向への距離Ｐxを短くして、ロータリーヘッドをＸ方向にコンパクトに配置している。

このとき、距離Ｐx、径Ｄ1および径Ｄ2が、次の関係式
Ｐx＜（Ｄ1／２＋Ｄ2／２）
を満たしており、第１のノズル公転軌跡と第２のノズル公転軌跡がＸ方向においてオーバーラップするように構成しても良い。これによって、第１のロータリーヘッドの吸着ノズルの回転中心と第２のロータリーヘッドの吸着ノズルの回転中心とのＸ方向への距離Ｐxをさらに短くして、ロータリーヘッドをよりコンパクトにＸ方向に配置することができる。

また、距離Ｐy、径Ｄ1および径Ｄ2が、次の関係式
｜Ｄ1／２−Ｄ2／２｜＜Ｐy≦（Ｄ1／２＋Ｄ2／２）
を満たすように、第１および第２のロータリーヘッドを配置しても良い。さらには、距離Ｐy、径Ｄ1および径Ｄ2が、次の関係式
Ｐy＜（Ｄ1／２＋Ｄ2／２）
を満たしており、第１のノズル公転軌跡と第２のノズル公転軌跡がＹ方向においてオーバーラップするように構成しても良い。

そして、複数の部品吸着位置を所定のピッチＬpでＸ方向に直線状に並べ、部品吸着位置で部品を吸着ノズルにより吸着する部品実装装置にあっては、上述のように、第１のノズル公転軌跡と第２のノズル公転軌跡をＹ方向においてオーバーラップさせた上で、さらに次のように構成することが好適となる。つまり、第１のロータリーヘッドの吸着ノズルおよび第２のロータリーヘッドの吸着ノズルを、それぞれの回転位置を調整することで、第１のノズル公転軌跡と第２のノズル公転軌跡がＹ方向においてオーバーラップする範囲に位置させるとともに、ピッチＬpに正の整数ｍを乗じたピッチ（＝Ｌp×ｍ）でＸ方向に直線状に並べて、２つの部品供給位置での部品の同時吸着に用いるように構成すると良い。なぜなら、このような構成は、２つの部品供給位置で部品を同時吸着できるため、部品実装の効率化に極めて有利となるからである。

さらには、第１のロータリーヘッドの第１の公転中心を中心とした第１の円上に吸着ノズルの中心が位置するように吸着ノズルを配置し、この第１の円の直径をＤ01とし、第２のロータリーヘッドの第２の公転中心を中心とした第２の円上に吸着ノズルの中心が位置するように吸着ノズルを配置し、この第２の円の直径をＤ02とするとき、Ｐy＝（Ｄ01／２＋Ｄ02／２）となるように、第１の円と第２の円がＹ方向に１点を除き重ならないように位置させても良い。このような構成は、確実に２つの部品供給位置で部品を同時吸着できるため、部品実装の効率化に極めて有利となる。

また、第１のロータリーヘッドの第１の公転中心を中心とした第１の円上に吸着ノズルの中心が位置するように吸着ノズルを配置し、この第１の円の直径をＤ０１とし、第２のロータリーヘッドの第２の公転中心を中心としたその直径がＤ０１と異なる第２の円上に吸着ノズルの中心が位置するように吸着ノズルを配置し、この第２の円の直径をＤ０２とするとき、Ｐy＝｜Ｄ０1／２−Ｄ０２／２｜となるように、第１の円と第２の円がＹ方向に全て重なるように位置させても良い。このような構成も、確実に２つの部品供給位置で部品を同時吸着できるため、部品実装の効率化に極めて有利となる。

さらには、第１のロータリーヘッドは、回転中心を中心とする円周上に複数の吸着ノズルを配置した部品実装装置にあっては、第１のノズル公転軌跡と第２のノズル公転軌跡がＹ方向においてオーバーラップする範囲で、第１のロータリーヘッドが有する複数の吸着ノズルのうち第１の吸着ノズルが、第２のロータリーヘッドの吸着ノズルと、ピッチＬpに正の整数ｍを乗じたピッチ（＝Ｌp×ｍ）でＸ方向に直線状に並んだ状態において、第１のノズル公転軌跡と第２のノズル公転軌跡がＹ方向においてオーバーラップする範囲の外で、第１のロータリーヘッドが有する複数の吸着ノズルのうち第２および第３の吸着ノズルが、ピッチＬpに正の整数ｎを乗じたピッチ（＝Ｌp×ｎ）でＸ方向に直線状に並んで、２つの部品吸着位置にある部品の同時吸着を行うように構成しても良い。これによって、部品実装のさらなる効率化を図ることが可能になる。

ちなみに、第１のノズル公転軌跡の外周縁の径をＤ1と、第２のノズル公転軌跡の外周縁の径をＤ2とは互いに等しくても良いし、異なっていても良い。これら径Ｄ1、Ｄ2が異なる場合には、吸着ノズルの種類の選択の幅が広がるといった利点がある。

複数のロータリーヘッドをＸ方向に並べた部品実装装置において、ロータリーヘッドをＸ方向にコンパクトに配置することができる。

本発明にかかる部品実装装置の一実施形態の概略構成を示す平面図である。 図１に示す部品実装装置が具備するヘッドユニットの部分斜視図である。 図１に示す部品実装装置が具備する電気的構成の概略を示すブロック図である。 ヘッドユニットにおける実装ヘッドの配置態様の説明図である。 実装ヘッドの配置態様の変形例を示す図である。 実装ヘッドの配置態様の変形例を示す図である。

図１は本発明にかかる部品実装装置の一実施形態の概略構成を示す平面図である。図２は、図１に示す部品実装装置が具備するヘッドユニットの部分斜視図である。図３は、図１に示す部品実装装置が具備する電気的構成の概略を示すブロック図である。なお、図１、図２及び後で説明する図面では、各図の方向関係を明確にするために、ＸＹＺ直交座標軸が適宜示されている。

この部品実装装置１では、基台１１上に基板搬送機構２が配置されており、基板３を所定の搬送方向Ｘに搬送可能となっている。より詳しくは、基板搬送機構２は、基台１１上において基板３を図１の右側から左側へ搬送する一対のコンベア２１、２１を有している。コンベア２１、２１は基板３を搬入し、所定の実装作業位置（同図に示す基板３の位置）で停止させ、図略の保持装置で基板３を固定し保持する。そして部品供給部４から供給される電子部品がヘッドユニット６に搭載された実装ヘッド６２により基板３に移載される。基板３に実装すべき部品の全部について実装処理が完了すると、基板搬送機構２は基板３を搬出する。なお、基台１１上には、部品認識用カメラ７が配設されている。この部品認識用カメラ７は、照明部およびＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラなどから構成されており、ヘッドユニット６の各実装ヘッド６２に保持された電子部品をその下側から撮像するようになっている。

このように構成された基板搬送機構２の前方側（＋Ｙ軸方向側）および後方側（−Ｙ軸方向側）には、上記した部品供給部４が配置されている。これら部品供給部４のそれぞれでは、複数のテープフィーダ４１が設けられており、各テープフィーダ４１がその先端部に設けられた部品吸着位置４２に電子部品を供給する。より具体的には、各部品供給部４では、これら複数のテープフィーダ４１がＸ方向に並んでおり、その結果、複数の部品吸着位置４２が所定のピッチＬpでＸ方向に直線状に並んでいる。

各テープフィーダ４１には、電子部品を収納・保持したテープを巻回したリール（図示省略）が配置されており、電子部品を部品吸着位置４２に供給可能となっている。すなわち、各テープには、集積回路（ＩＣ）、トランジスタ、コンデンサ等の小片状のチップ電子部品が所定間隔おきに収納、保持されている。そして、テープフィーダ４１がリールからテープを部品吸着位置４２に送り出すことによって該テープ内の電子部品が間欠的に繰り出され、その結果、電子部品が部品吸着位置４２に供給される。そして、この部品吸着位置４２に供給された電子部品を、ヘッドユニット６がピックアップする。

このヘッドユニット６は電子部品を吸着保持したまま基板３に搬送するとともに、ユーザより指示された位置に移載するものであり、ヘッドホルダ６１により、電子部品を吸着する下記の吸着ノズル６４をそれぞれ複数備えた４基の実装ヘッド６２を支持する概略構成を備える。また、ヘッドホルダ６１の（−Ｘ）方向側面には、基板３表面の各種マーク（フィデューシャルマークやバッドマーク等）を撮像する基板認識用カメラ９が取り付けられている。

図１および図２に示すとおり、ヘッドユニット６では、４基の実装ヘッド６２がＸ方向に所定のピッチＰxで千鳥状に並んでいる。なお、本実施形態の説明では、Ｘ方向に並ぶ４基の実装ヘッド６２を、（＋Ｘ）方向から順に第１の実装ヘッド６２a、第２の実装ヘッド６２b、第３の実装ヘッド６２cおよび第４の実装ヘッド６２dと適宜称することとする。各実装ヘッド６２は、鉛直方向（Ｚ方向）に伸びる回転中心の回りに回転自在とされ、下方から見てこの回転中心から所定の半径上においてそれぞれの中心が等しい角度間隔（４５°）で並ぶ８個の吸着ノズル６４を有し、各吸着ノズル６４をそれぞれ鉛直方向に昇降自在、且つそれぞれ周方向に固定して支持するロータリーヘッドである。このように実装ヘッド６２毎に設けられた８個の吸着ノズル６４は、実装ヘッド本体６２Ａの下端面から、下方に突出している。

一方、ヘッドホルダ６１のＺ方向の上側面には、Ｚ軸サーボモータＭzおよびＲ軸サーボモータＭrとが、実装ヘッド６２毎に設けられている（図２、図３）。これらの駆動モーターＭz、ＭrのうちＺ軸サーボモータＭzは、部品の吸着あるいは実装を行なう時の下降位置と、部品の搬送を行なう時の上昇位置との間で、対応する吸着ノズル６４をＺ軸方向に昇降させるものである。つまり、一つの吸着ノズル６４を選択する不図示の昇降ノズル切換機構が各実装ヘッド６２毎に設けられており、選択された吸着ノズル６４が、選択された吸着ノズル６を搭載する実装ヘッド６２のＺ軸サーボモータＭzの駆動力を受けて不図示の昇降ノズル切換機構を介し昇降する。４基の実装ヘッド６２のうち、所定の実装ヘッド６２が個別あるいは同時にそれぞれ選択された吸着ノズル６を昇降するよう、各Ｚ軸サーボモータＭzが個別あるいは複数同時に駆動する。また、Ｒ軸サーボモータＭrは、実装ヘッド６２を必要に応じて回転させるものであり、この回転に対応し固定された８個の吸着ノズル６４のＲ軸方向も変化する。すなわち、所定の方向を向く電子部品を吸着した後回転角度（吸着ノズル６４の公転角度）を調整することによって、電子部品を所定のＲ軸方向に位置させて実装することが可能となっている。

また、図３に示すように、各吸着ノズル６４は、真空切替バルブ機構２０１を介して負圧発生装置、正圧発生装置、及び大気のいずれかに連通可能とされており、バルブ制御部２００により負圧発生装置からの負圧吸着力を吸着ノズル６４に与えることで、該吸着ノズル６４の下方端部（先端部）が電子部品の上面を吸着して部品保持が可能となっている。逆にバルブ制御部２００により吸着ノズル６４へ正圧発生装置からの正圧を供給すると、吸着ノズル６４による電子部品の吸着保持が解除されるとともに、正圧により電子部品を瞬時に基板３に実装する。そして、電子部品の実装後、吸着ノズル６４は大気開放とされる。また、真空切替バルブ機構２０１と各吸着ノズル６４との間には流量センサ３０１が介挿されており、流量センサ３０１が検出した流量が入出力Ｉ／Ｆ部３００を介してバルブ制御部２００に与えられる。そして、バルブ制御部２００は、流量センサ３０１の検出結果に基づいて負圧吸着力及び正圧供給を制御して、電子部品の吸着・実装を行なう。

さらに、ヘッドユニット６は、これらの実装ヘッド６２で吸着された電子部品を基板３上方まで搬送するとともに、電子部品を基板３に実装後は再び吸着のため部品供給部４上方に戻るため、基台１１の所定範囲にわたりＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能となっている。すなわち、ヘッドユニット６は、Ｘ軸方向に延びる実装ヘッド支持部材６３に対してＸ軸に沿って移動可能に支持されている。また、実装ヘッド支持部材６３は、両端部がそれぞれＹ軸方向の固定レール６５に支持され、この固定レール６５に沿ってＹ軸方向に移動可能になっている。そして、このヘッドユニット６は、Ｘ軸サーボモータＭxによりボールねじ６６、およびボールねじ６６とねじ嵌合しヘッドユニット６に固定される不図示のボールナットを介してＸ軸方向に駆動され、実装ヘッド支持部材６３はＹ軸サーボモータＭyによりボールねじ６８、およびボールねじ６８とねじ嵌合し実装ヘッド支持部材６３に固定される不図示のボールナットを介してＹ軸方向へ駆動される。このようにヘッドユニット６は実装ヘッド６２に吸着された電子部品を部品供給部４から目的位置まで搬送可能となっている。

なお、上述した、コンベア２１および各サーボモータＭx、Ｍy、Ｍz、Ｍrは、駆動制御部４００からの制御に基づいて各駆動動作を実行するとともに、各制御部２００、３００、４００は、主制御部１００からの指令に基づいて必要な制御動作を実行する（図３）。

続いて、図４を用いつつ、ヘッドユニット６における実装ヘッド６２の配置態様について説明する。ここで、図４は、ヘッドユニットにおける実装ヘッドの配置態様の説明図であり、鉛直方向の下方（−Ｚ）から平面視した４基の実装ヘッド６２およびそれぞれの吸着ノズル６４が部分的に示されている。同図に示すように、４基の実装ヘッド６２は、Ｘ方向に等しいピッチＰxでＸ方向に並んでいる。また、隣接する実装ヘッド６２は、Ｙ方向に距離Ｐyだけ互いにずれている。こうして、４基の実装ヘッド６２がＸ方向に千鳥状に並ぶ。また、隣接する実装ヘッド６２は、オーバーラップ範囲ＬxにおいてＸ方向に部分的にオーバーラップするとともに、４基の実装ヘッド６２は、オーバーラップ範囲ＬyにおいてＹ方向に部分的にオーバーラップしている。

このような実装ヘッド６２の配置態様について、第１および第２の実装ヘッド６２a、６２bで代表してより詳しく説明する。第１の実装ヘッド６２aの回転中心（吸着ノズル６４の公転中心）Ｃaと、第２の実装ヘッド６２bの回転中心（吸着ノズル６４の公転中心）Ｃbとは、Ｘ方向に距離Ｐxを空けて並ぶとともに、Ｙ方向に距離Ｐyだけ互いにずれている。また、第１の実装ヘッド６２aにおいて８個の吸着ノズル６４の各中心は、公転中心Ｃaから所定半径（＝Ｄ01／２）の第１の円（直径Ｄ01、図４中の一点鎖線円）上に並び、第２の実装ヘッド６２bにおいて８個の吸着ノズル６４の各中心は、公転中心Ｃbから所定半径（＝Ｄ02／２）の第２の円（直径Ｄ02、図４中の二点鎖線円）上に並ぶ。

そして、第１のノズル公転軌跡ＴＲa、第２のノズル公転軌跡ＴＲb、径Ｄ1、径Ｄ2、径Ｄ01、径Ｄ02を、以下、
ＴＲa：第１の実装ヘッド６２aの吸着ノズル６４が公転中心Ｃaの回りに一回公転して描く公転軌跡（第１の実装ヘッド６２aの８個の吸着ノズル６４のうち、最大外形を有する吸着ノズル６４の公転軌跡）、
ＴＲb：第２の実装ヘッド６２bの吸着ノズル６４が公転中心Ｃbの回りに一回公転して描く公転軌跡（第２の実装ヘッド６２bの８個の吸着ノズル６４のうち、最大外形を有する吸着ノズル６４の公転軌跡）、
径Ｄ1：第１のノズル公転軌跡ＴＲaの外周縁（図４の破線円）の径
径Ｄ2：第２のノズル公転軌跡ＴＲbの外周縁（図４の破線円）の径
径Ｄ01：公転中心Ｃaを中心とした第１の実装ヘッド６２aにおける８個の吸着ノズル６４の各中心の配置径（第１のノズル配置径、図４中の一点鎖線円の径）
径Ｄ02：公転中心Ｃbを中心とした第２の実装ヘッド６２ｂにおける８個の吸着ノズル６４の各中心の配置径（第２のノズル配置径、図４中の二点鎖線円の径）
と定義したとき、次の関係式、
Ｐx≦（Ｄ1／２＋Ｄ2／２） …（式１）
｜Ｄ1／２−Ｄ2／２｜＜Ｐy≦（Ｄ1／２＋Ｄ2／２） …（式２）
が成立するように、第１および第２の実装ヘッド６２a、６２bは配置されている。なお、図４に示す例では、径Ｄ1および径Ｄ2は互いに等しい（Ｄ1＝Ｄ2）。

特に、この実施形態では、次の関係式、
Ｐx＜（Ｄ1／２＋Ｄ2／２） …（式３）
が成立しており、第１および第２のノズル公転軌跡ＴＲa、ＴＲbが、オーバーラップ範囲ＬxにおいてＸ方向に部分的にオーバーラップするとともに、次の関係式、
Ｐy＜（Ｄ1／２＋Ｄ2／２） …（式４）
が成立しており、第１および第２のノズル公転軌跡ＴＲa、ＴＲbが、オーバーラップ範囲ＬyにおいてＹ方向に部分的にオーバーラップしている。そして、これら第１および第２の実装ヘッド６２a、６２bのペアが満たす上記配置関係は、隣接する実装ヘッドからなるその他のペア（第２および第３の実装ヘッド６２b、６２cのペア、第３および第４の実装ヘッド６２c、６２dのペア）にも同様に適用されている。

また、Ｐｙ≦（Ｄ01／２＋Ｄ02／２） …（式５）
が成立する条件下において、各実装ヘッド６２の吸着ノズル６４の公転の角度位置を調整することで、２基ないし４基の実装ヘッド６２それぞれの吸着ノズル６４（図４において斜線ハッチングが施された吸着ノズル６４）を、オーバーラップ範囲Ｌyに位置させるとともに、これら吸着ノズル６４の中心をＸ方向にピッチＰ1でＸ方向に直線状に並べることができる。しかも、これら吸着ノズル６４の配列ピッチＰ1は、Ｘ方向に直線状に並ぶ複数の部品吸着位置４２の配列ピッチＬpに正の整数ｍを乗じたものとなっている（Ｐ1＝Ｌp×ｍ）。したがって、これら吸着ノズル６４は、２ないし４つの部品吸着位置４２にある部品（２個ないし４個の部品）を同時に吸着することができ、部品実装の効率化を図ることが可能になっている。なお、図４に示す実施形態においてはＰｙ＝（Ｄ01／２＋Ｄ02／２）であり、最多で４個の部品を同時に吸着することができる。

さらに、図４において斜線ハッチングが施された４個の吸着ノズル６４が、オーバーラップ範囲ＬyでＸ方向にピッチＰ1で直線状に並んだ状態において、このオーバーラップ範囲Ｌyの外で、さらに４個の吸着ノズル６４がＸ方向に直線的に並んでいる（例えば図４において、薄いドットハッチングが施された４個の吸着ノズル６４、あるいは濃いドットハッチングが施された４個の吸着ノズル６４）。しかも、これら４個の吸着ノズル６４の中心の配列ピッチＰ2は、Ｘ方向に直線状に並ぶ複数の部品吸着位置４２の配列ピッチＬpに正の整数ｎを乗じたものとなっている（Ｐ2＝Ｌp×ｎ）。したがって、これら吸着ノズル６４は、４つの部品吸着位置４２にある部品（４個の部品）を同時に吸着することができる。このように、オーバーラップ範囲Ｌy以外でも同時吸着を可能とすることで、部品実装のさらなる効率化が可能となっている。

以上のように、上記実施形態にかかる部品実装装置では、互いに隣接する実装ヘッド６２は、それぞれの吸着ノズル６４の公転中心（例えば、Ｃa、Ｃb）がＹ方向に距離Ｐyだけずれるように配置されている。このように、互いに隣接する実装ヘッド６２を配置した場合、一方の実装ヘッド６２の吸着ノズル６４が一回公転して描くノズル公転軌跡（例えば、ＴＲa）と、他方の実装ヘッド６２の吸着ノズル６４が一回公転して描くノズル公転軌跡（例えば、ＴＲb）とがＹ方向に互いにずれるため、これらのノズル公転軌跡の間にＸ方向への隙間を設けなくとも、これらのノズル公転軌跡の接触を防止できる。

そこで、上記実施形態では、隣接する実装ヘッド６２それぞれのノズル公転軌跡の径Ｄ1、Ｄ2について、上記式１
Ｐx≦（Ｄ1／２＋Ｄ2／２）
が成立するように、隣接する実装ヘッド６２が配置されている。つまり、隣接する実装ヘッドそれぞれのノズル公転軌跡（例えば、ＴＲa、ＴＲb）の間にＸ方向に隙間を設けることなく、隣接する実装ヘッドそれぞれのノズル公転中心（例えば、Ｃa、Ｃb）のＸ方向への距離Ｐxを短くして、実装ヘッド６２をＸ方向にコンパクトに配置している。

さらに、上記実施形態では、距離Ｐx、径Ｄ1および径Ｄ2が、上記式３
Ｐx＜（Ｄ1／２＋Ｄ2／２）
を満たしており、オーバーラップ範囲Ｌxにおいて、隣接する実装ヘッド６２のノズル公転軌跡（例えば、ＴＲa、ＴＲb）がＸ方向においてオーバーラップしている。これによって、隣接する実装ヘッドそれぞれのノズル公転中心（例えば、Ｃa、Ｃb）のＸ方向への距離Ｐxをさらに短くして、実装ヘッド６２をよりコンパクトにＸ方向に配置することができる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、４本の実装ヘッド６２をＸ方向に並べていたが、実装ヘッド６２の本数はこれに限られない。また、上記実施形態では、隣接する実装ヘッド６２のペアの全てにおいて、上記式１が成立するように各実装ヘッド６２が配置されていた。しかしながら、一部のペア（隣接する実装ヘッド６２のペア）のみが、上記式１を満たすように配置されても良い。なぜなら、少なくとも、当該一部のペアを構成する実装ヘッド６２については、それぞれのノズル公転中心のＸ方向への距離Ｐxを短くして、Ｘ方向にコンパクトに配置できるからである。

そこで、例えば、図５に示すように実装ヘッド６４の配置態様を変更しても良い。ここで、図５は、実装ヘッドの配置態様の変形例を示す図であり、鉛直方向の下方（−Ｚ）から平面視した３ないし５基の実装ヘッド６２およびそれぞれの吸着ノズル６４が部分的に示されている。図５に示す変形例１では、５基の実装ヘッド６２がＸ方向に千鳥配置されている。図５に示す変形例２では、変形例１において中央に配置されていた実装ヘッド６２が排されている。なお、特に図示はしていないが、実装ヘッド６２が排されたスペースに部品認識用カメラ等を配置して、この空きスペースを有効利用するように構成しても良い。図５に示す変形例３では、３基の実装ヘッド６２がＸ方向に千鳥配置されている。そして、いずれの変形例１〜３においても、全部あるいは一部のペア（隣接する実装ヘッド６２のペア）が、上記式１を満たすように配置されており、これによって、実装ヘッド６２がＸ方向にコンパクトに配置されている。

さらに、これらの変形例１〜３においても、上記式３を満たすように、全部あるいは一部のペア（隣接する実装ヘッド６２のペア）について、実装ヘッド６２のノズル公転軌跡ＴＲをＸ方向においてオーバーラップさせつつ、各実装ヘッド６２を配置することで、実装ヘッド６２がＸ方向にさらにコンパクトに配置されている。また、実装ヘッド６２それぞれの吸着ノズル６４（図５において斜線ハッチングが施された吸着ノズル６４）を、ノズル公転軌跡がＹ方向にオーバーラップするオーバーラップ範囲Ｌyに位置させるとともに、これら吸着ノズル６４の中心をＸ方向にピッチＰ1（＝Ｌp×ｍ）で直線状に並べている。したがって、これら吸着ノズル６４は、複数の部品吸着位置４２にある部品（複数の部品）を同時に吸着することができ、部品実装の効率化が図られている。なお、図５に示す実施形態においても、隣接する実装ヘッド６２におけるそれぞれのノズル配置径の２分の１を加えた値は、Ｐyと一致するようにしている。

ところで、これまでに説明してきた実施形態では、各実装ヘッド６２のノズル公転軌跡の外周縁の径Ｄ1、Ｄ2は互いに等しかったが、これらの径Ｄ1、Ｄ2は互いに異なっていても良い（Ｄ1≠Ｄ2）。また、各実装ヘッド６２では複数の吸着ノズル６４が設けられていたが、実装ヘッド６２が有する吸着ノズル６４の個数はこれに限られず、１個だけでも良い。

そこで、例えば、図６に示すように実装ヘッド６４の配置態様を変更しても良い。ここで、図６は、実装ヘッドの配置態様の変形例を示す図であり、鉛直方向の下方（−Ｚ）から平面視した実装ヘッド６２およびそれぞれの吸着ノズル６４が部分的に示されている。図６に示す変形例４では、大きい径Ｄ1のノズル公転軌跡を有する実装ヘッド６２lと、小さい径Ｄ2のノズル公転軌跡を有する実装ヘッド６２sとが、交互にＸ方向に千鳥状に並んでいる（Ｄ1＞Ｄ2）。図６に示す変形例５においても、大きい径Ｄ1のノズル公転転軌跡を有する実装ヘッド６２lと、小さい径Ｄ2のノズル公転軌跡を有する実装ヘッド６２sとが、交互にＸ方向に千鳥状に並んでいる（Ｄ1＞Ｄ2）。ただし、変形例５では、実装ヘッド６２sが有する吸着ノズル６４の個数は、複数ではなくて１個である。図６に示す変形例６では、１個のみの吸着ノズル６４を有する実装ヘッド６２が、Ｘ方向に千鳥状に並んでいる。図６に示す変形例７では、大きい径Ｄ1のノズル公転軌跡を有する実装ヘッド６２lと、小さい径Ｄ3のノズル公転軌跡を有する実装ヘッド６２sと、中程度の径Ｄ2のノズル公転軌跡を有する実装ヘッド６２mとが、この順番でＸ方向に千鳥状に並んでいる（Ｄ1＞Ｄ3＞Ｄ2）。

そして、いずれの変形例４〜７においても、各実装ヘッド６２は上記式１を満たすように配置されており、これによって、実装ヘッド６２がＸ方向にコンパクトに配置されている。さらに、上記式３を満たすように、隣接する実装ヘッド６２のノズル公転軌跡ＴＲをＸ方向においてオーバーラップさせつつ、各実装ヘッド６２を配置することで、実装ヘッド６２がＸ方向にさらにコンパクトに配置されている。また、実装ヘッド６２それぞれの吸着ノズル６４（図６において斜線ハッチングが施された吸着ノズル６４）を、ノズル公転軌跡ＴＲがＹ方向においてオーバーラップするオーバーラップ範囲Ｌyに位置させるとともに、これら吸着ノズル６４をＸ方向にピッチＰ1（＝Ｌp×ｍ）で直線状に並べている（変形例７では、ピッチＰ1a＝Ｌp×ｍ1、ピッチＰ1b＝Ｌp×ｍ2、ｍ1およびｍ2は互いに異なる正の整数）。したがって、これら吸着ノズル６４は、複数の部品吸着位置４２にある部品（複数の部品）を同時に吸着することができ、部品実装の効率化が図られている。また、変形例４、６、７では、ノズル公転軌跡の径が異なる複数の実装ヘッド６２が用いられており、吸着ノズルの種類の選択の幅が広がるといった利点もある。

なお、変形例１〜３、５〜７においては図４に示す実施形態の斜線ハッチングが施された吸着ノズル６４の配置の場合と同様、一方の実装ヘッド６２ａがＹ方向において他方の実装ヘッド６２ｂより前方（＋Ｙ）側あるいは後方（−Ｙ）側に突出するとともに、Ｐｙ＝（Ｄ01／２＋Ｄ02／２）となるように、Ｄ02の直径を有する第１の円（図中の一点鎖線円）とＤ02の直径を有する第２の円（図中の二点鎖線円）がＹ方向に１点を除き重ならないように位置させており、吸着ノズル６４の公転中心が後方（−Ｙ）側にある実装ヘッド６２において公転中心を通るＹ軸上が前方（＋Ｙ）側に位置させた吸着ノズルの中心と、吸着ノズル６４の公転中心が前方（＋Ｙ）側にある実装ヘッド６２において公転中心を通るＹ軸上後方（−Ｙ）側に位置させた吸着ノズルの中心が、Ｘ方向に直線状に並ぶようにしている。

そして、これらのＸ方向に直線状に並ぶ吸着ノズル６４の中心の配列ピッチＰ１は、互いに隣接するロータリーヘッドの回転中心の間のＸ方向の距離Ｐxと一致するとともに、配列ピッチＰ１を、Ｘ方向に直線状に並ぶ複数の部品吸着位置４２の配列ピッチＬpに正の整数ｍを乗じたものと一致させることにより、２〜７個の複数の部品吸着位置４２にある部品を同時に吸着することができる。

また、変形例４においては、実装ヘッド６２sはＹ方向において実装ヘッド６２lより前方（＋Ｙ）側および後方（−Ｙ）側に突出はしておらず、Ｐｙ＝｜Ｄ01／２−Ｄ02／２｜（ただし、Ｄ01は実装ヘッド６２lの吸着ノズル６４の中心を通る第１の円（図中の一点鎖線円）の径、Ｄ02は実装ヘッド６２ｓの吸着ノズル６４の中心を通る第２の円（図中の二点鎖線円）の径であり、Ｄ01＞Ｄ02）となるように、第１の円と第２の円がＹ方向に全て重なるように位置させており、実装ヘッド６２lにおいて実装ヘッド６２lの回転中心（吸着ノズル６４の公転中心）を通るＹ軸上後方（−Ｙ）側に位置させた吸着ノズルの中心と、実装ヘッド６２ｓにおいて実装ヘッド６２ｓの回転中心（吸着ノズル６４の公転中心）を通るＹ軸上後方（−Ｙ）側に位置させた吸着ノズルの中心とが、Ｘ方向に直線状に並ぶようにしている。

そして、これらのＸ方向に直線状に並ぶ吸着ノズル６４の中心の配列ピッチＰ１は、互いに隣接するロータリーヘッドの回転中心の間のＸ方向の距離Ｐxと一致するとともに、配列ピッチＰ１を、Ｘ方向に直線状に並ぶ複数の部品吸着位置４２の配列ピッチＬpに正の整数ｍを乗じたものと一致させることにより、５個の部品吸着位置４２にある部品を同時に吸着することができる。

なお、以上の実施形態、変形例１〜７においては、第１のノズル公転軌跡ＴＲaの外周縁（図４の破線円）の径が、実装ヘッド本体６２Ａの下端部の径より大きく、且つ第２のノズル公転軌跡ＴＲaの外周縁（図４の破線円）の径が、実装ヘッド本体６２Ａの下端部の径より大きい場合を前提にしている。

しかしながら、実装ヘッド６２ａの本体６２Ａの下端部の径の方が第１のノズル公転軌跡ＴＲaの外周縁（図４の破線円）の径より大きい場合は、実装ヘッド６２ａの本体６２Ａの下端部の径を径Ｄ1とし、実装ヘッド６２ｂの本体６２Ａの下端部の径の方が第１のノズル公転軌跡ＴＲaの外周縁（図４の破線円）の径より大きい場合は、実装ヘッド６２ｂの本体６２Ａの下端部の径を径Ｄ2とし、（式１）〜（式４）の関係式が成立するように、実装ヘッド６２ａ、実装ヘッド６２ｂを千鳥配列する。そして、図４〜図６（変形例５〜７）に示す千鳥配列（図中のＴＲａ，ＴＲｂ，ＴＲは、全て実装ヘッド６２ａ、６２ｂ，６２の本体６２Ａの下端部の径に置き換えて考える）においては、一方の実装ヘッド６２ａ（６２）がＹ方向において他方の実装ヘッド６２ｂ（６２）より前方（＋Ｙ）側あるいは後方（−Ｙ）側に突出するとともに、Ｐｙ＝（Ｄ01／２＋Ｄ02／２）となるように、第１の円と第２の円がＹ方向に１点を除き重ならないように位置させており、吸着ノズル６４の公転中心が後方（−Ｙ）側にある実装ヘッド６２において公転中心を通るＹ軸上が前方（＋Ｙ）側に位置させた吸着ノズルの中心と、吸着ノズル６４の公転中心が前方（＋Ｙ）側にある実装ヘッド６２において公転中心を通るＹ軸上後方（−Ｙ）側に位置させた吸着ノズル６４の中心が、Ｘ方向に直線状に並ぶようにする。

そして、これらのＸ方向に直線状に並ぶ吸着ノズル６４の中心の配列ピッチＰ１を、Ｘ方向に直線状に並ぶ複数の部品吸着位置４２の配列ピッチＬpに正の整数ｍを乗じたものと一致させることにより、２〜７個の複数の部品吸着位置４２にある部品を同時に吸着することができる。

また、変形例４に示す千鳥配列において径Ｄ1、径Ｄ2をそれぞれ実装ヘッド６２ｌ、６２ｓの本体６２Ａの下端部の径とする場合においても、上述した変形例４に示す千鳥配列の場合と同様、Ｐｙ＝（Ｄ01／２−Ｄ02／２）（但し、Ｄ01は実装ヘッド６２lの吸着ノズル６４の中心を通る第１の円の径、Ｄ02は実装ヘッド６２ｓの吸着ノズル６４の中心を通る第２の円の径）となるように、第１の円と第２の円がＹ方向に全て重なるように位置させており、Ｘ方向に直線状に並ぶ複数の吸着ノズル６４の中心の配列ピッチＰ１を、Ｘ方向に直線状に並ぶ複数の部品吸着位置４２の配列ピッチＬpに正の整数ｍを乗じたものと一致させることにより、５個の部品吸着位置４２にある部品を同時に吸着することができる。

１…部品実装装置
４１…テープフィーダ
４２…部品吸着位置
６…ヘッドユニット
６１…ヘッドホルダ
６２，６２a，６２b，６２c，６２d…実装ヘッド（ロータリーヘッド）
６４…吸着ノズル
ＴＲ…ノズル公転軌跡
Ｄ1，Ｄ2…ノズル公転軌跡の径
Ｘ…Ｘ方向
Ｙ…Ｙ方向
Ｚ…Ｚ方向（鉛直方向）
Ｐx…Ｘ方向への距離
Ｐy…Ｙ方向への距離
Ｌp…部品吸着位置のＸ方向へのピッチ
Ｌx…Ｘ方向へのオーバーラップ範囲
Ｌy…Ｙ方向へのオーバーラップ範囲

Claims (9)

1. 鉛直方向に伸びる回転中心の回りに公転自在な吸着ノズルによって部品を吸着するロータリーヘッドをＸ方向に複数並べた部品実装装置において、
   基板を保持する基板搬送機構と、
   前記基板搬送機構の前記Ｘ方向に直交するＹ方向に配置された部品供給部と、
   前記複数のロータリーヘッドを支持するヘッドユニットと
   を備え、
   前記ヘッドユニットは、Ｘ方向およびＹ方向に移動可能となっており、前記ロータリーヘッドで前記部品供給部から吸着した部品を前記基板の上方まで搬送するとともに、前記部品を前記基板に実装後は前記部品供給部の上方に戻り、
   前記複数のロータリーヘッドのうち第１のロータリーヘッドの前記回転中心となる前記吸着ノズルの第１の公転中心と、前記複数のロータリーヘッドのうち前記第１のロータリーヘッドに隣接する第２のロータリーヘッドの前記回転中心となる前記吸着ノズルの第２の公転中心とが、前記Ｘ方向に距離Ｐxを空けて並ぶとともに、前記Ｘ方向に直交するＹ方向に距離Ｐyだけずれており、
   前記第１のロータリーヘッドの前記吸着ノズルが前記第１の公転中心回りに一回公転して描く第１のノズル公転軌跡の外周縁の径をＤ1とし、前記第２のロータリーヘッドの前記吸着ノズルが前記第２の公転中心の回りに一回公転して描く第２のノズル公転軌跡の外周縁の径をＤ2としたとき、次の関係式
   Ｐx≦（Ｄ1／２＋Ｄ2／２）
   が成立するように、前記第１および第２のロータリーヘッドが配置されていることを特徴とする部品実装装置。
2. 前記距離Ｐx、前記径Ｄ1および前記径Ｄ2が、次の関係式
   Ｐx＜（Ｄ1／２＋Ｄ2／２）
   を満たしており、前記第１のノズル公転軌跡と前記第２のノズル公転軌跡が前記Ｘ方向においてオーバーラップする請求項１に記載の部品実装装置。
3. 前記距離Ｐy、前記径Ｄ1および前記径Ｄ2が、次の関係式
   ｜Ｄ1／２−Ｄ2／２｜＜Ｐy≦（Ｄ1／２＋Ｄ2／２）
   を満たすように、前記第１および第２のロータリーヘッドが配置されている請求項１または２に記載の部品実装装置。
4. 前記距離Ｐy、前記径Ｄ1および前記径Ｄ2が、次の関係式
   Ｐy＜（Ｄ1／２＋Ｄ2／２）
   を満たしており、前記第１のノズル公転軌跡と前記第２のノズル公転軌跡が前記Ｙ方向においてオーバーラップする請求項３に記載の部品実装装置。
5. 複数の部品吸着位置を所定のピッチＬpでＸ方向に直線状に並べ、前記部品吸着位置で部品を前記吸着ノズルにより吸着する請求項４に記載の部品実装装置であって、
   前記第１のロータリーヘッドの前記吸着ノズルおよび前記第２のロータリーヘッドの前記吸着ノズルを、それぞれの公転位置を調整することで、前記第１のノズル公転軌跡と前記第２のノズル公転軌跡が前記Ｙ方向においてオーバーラップする範囲に位置させるとともに、前記ピッチＬpに正の整数ｍを乗じたピッチ（＝Ｌp×ｍ）で前記Ｘ方向に直線状に並べて、２つの前記部品供給位置での部品の同時吸着に用いる部品実装装置。
6. 前記第１のロータリーヘッドの第１の公転中心を中心とした第１の円上に前記吸着ノズルの中心が位置するように前記吸着ノズルを配置し、この第１の円の直径をＤ01とし、前記第２のロータリーヘッドの第２の公転中心を中心とした第２の円上に前記吸着ノズルの中心が位置するように前記吸着ノズルを配置し、この第２の円の直径をＤ02とするとき、Ｐy＝（Ｄ01／２＋Ｄ02／２）となるように、第１の円と第２の円がＹ方向に１点を除き重ならないように位置させた請求項５に記載の部品実装装置。
7. 前記第１のロータリーヘッドの第１の公転中心を中心とした第１の円上に前記吸着ノズルの中心が位置するように前記吸着ノズルを配置し、この第１の円の直径をＤ01とし、前記第２のロータリーヘッドの第２の公転中心を中心としたその直径がＤ01と異なる第２の円上に前記吸着ノズルの中心が位置するように前記吸着ノズルを配置し、この第２の円の直径をＤ02とするとき、Ｐy＝｜Ｄ01／２−Ｄ02／２｜となるように、第１の円と第２の円がＹ方向に全て重なるように位置させた請求項５に記載の部品実装装置。
8. 前記第１のロータリーヘッドは、前記第１の公転中心を中心とする円周上に複数の前記吸着ノズルを配置した請求項５に記載の部品実装装置であって、
   前記第１のノズル公転軌跡と前記第２のノズル公転軌跡が前記Ｙ方向においてオーバーラップする範囲で、前記第１のロータリーヘッドが有する前記複数の吸着ノズルのうち第１の吸着ノズルが、前記第２のロータリーヘッドの前記吸着ノズルと、前記ピッチＬpに正の整数ｍを乗じたピッチ（＝Ｌp×ｍ）で前記Ｘ方向に直線状に並んだ状態において、
   前記第１のノズル公転軌跡と前記第２のノズル公転軌跡が前記Ｙ方向においてオーバーラップする範囲の外で、前記第１のロータリーヘッドが有する前記複数の吸着ノズルのうち第２および第３の吸着ノズルが、前記ピッチＬpに正の整数ｎを乗じたピッチ（＝Ｌp×ｎ）で前記Ｘ方向に直線状に並んで、２つの前記部品吸着位置にある部品の同時吸着を行う請求項５に記載の部品実装装置。
9. 前記径Ｄ1と前記径Ｄ2は互いに異なる請求項１ないし８のいずれか一項に記載の部品実装装置。

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