JP6246212B2

JP6246212B2 - 部品実装機

Info

Publication number: JP6246212B2
Application number: JP2015530614A
Authority: JP
Inventors: 識西山
Original assignee: Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2013-08-08
Filing date: 2013-08-08
Publication date: 2017-12-13
Anticipated expiration: 2033-08-08
Also published as: JPWO2015019457A1; WO2015019457A1

Description

本発明は、部品を吸着する吸着ノズルを保持した実装ヘッドを交換可能に保持する部品実装機に関する発明である。

この種の部品実装機においては、特許文献１（特開２００６−２６１３２５号公報）に記載されているように、複数の吸着ノズルを保持する回転型の実装ヘッドを、吸着する部品の種類（サイズ、形状、重さ等）に応じて自動交換できるようにするために、部品実装機のヘッド保持部に実装ヘッドを負圧吸引力で吸着保持するようにしたものがある。

特開２００６−２６１３２５号公報

近年の部品実装機は、生産性を高めるために、益々、高速化が進み、部品実装機の稼働中に実装ヘッドに作用する慣性力が大きくなっている。このため、上記特許文献１のように、部品実装機のヘッド保持部に実装ヘッドを負圧で吸着保持する構成では、実装ヘッドの保持力が不足して、部品実装機の稼働中にヘッド保持部の吸着面で実装ヘッドが滑って位置ずれして部品の吸着不良や実装不良が発生したり、実装ヘッドが脱落する可能性もある。

このような問題を解決するために、本願の発明者は、部品実装機のヘッド保持ユニットに実装ヘッドを係合機構（クランプ機構）により機械的に保持させる構成を開発中であるが、その開発過程で、次のような新たな課題が判明した。

実装ヘッドの吸着ノズルの部品吸着・解放動作は、吸着ノズルに供給するエアー圧力を負圧と正圧で切り替えることで部品の吸着と解放を切り替えるようになっているため、ヘッド保持ユニットと実装ヘッドには、それぞれ、吸着ノズルに負圧や正圧を供給するエアー通路を設け、ヘッド保持ユニットと実装ヘッドとの連結部で、ヘッド保持ユニットのエアー通路の開口縁と実装ヘッドのエアー通路の開口縁とを単純に突き合わせて両者のエアー通路を連結するようにしている。この構成では、エアー通路の連結部の気密性が不十分で、吸着ノズルに供給する負圧や正圧が漏れて、部品の吸着・解放動作が不安定になる可能性がある。

この対策として、ヘッド保持ユニットのエアー通路と実装ヘッドのエアー通路との連結部にＯリング等のシール部材を装着することが考えられるが、この構成では、ヘッド保持ユニットと実装ヘッドとの係合機構による係合を解除して、ヘッド保持ユニットから実装ヘッドを自重により取り外す際に、実装ヘッドの自重のみではエアー通路の連結部がシール部材の摩擦力や密着力で外れにくくなる可能性がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、ヘッド保持ユニットに実装ヘッドを機械的に保持させる構成を採用しながら、ヘッド保持ユニットのエアー通路と実装ヘッドのエアー通路との連結部の気密性を向上できると共に、ヘッド保持ユニットからの実装ヘッドの取り外し動作を安定させることができる部品実装機を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明は、部品を吸着する吸着ノズルを保持した実装ヘッドと、前記実装ヘッドを交換可能に保持するヘッド保持ユニットと、前記ヘッド保持ユニットを移動させるヘッド移動装置とを備え、部品を負圧で吸着した前記吸着ノズルに、正圧を供給して前記部品を解放する部品実装機において、前記実装ヘッドのうちの前記ヘッド保持ユニットとの連結部に設けられた被係合部材と、前記ヘッド保持ユニットに設けられ、前記被係合部材と係合して前記実装ヘッドを保持する係合位置と前記被係合部材から外れた係合解除位置との間を移動する係合部材と、前記ヘッド保持ユニットに設けられ、前記係合部材を前記係合位置と前記係合解除位置との間を移動させる駆動手段と、前記ヘッド保持ユニットと前記実装ヘッドにそれぞれ設けられ、前記吸着ノズルに負圧と正圧の少なくとも一方を供給するエアー通路と、前記ヘッド保持ユニットと前記実装ヘッドの少なくとも一方に設けられ、前記ヘッド保持ユニットのエアー通路と前記実装ヘッドのエアー通路との連結部をシールするシール部材とを備え、前記ヘッド保持ユニットのエアー通路と前記実装ヘッドのエアー通路との連結部は、その連結方向が上下方向となるように構成され、前記ヘッド保持ユニットから前記実装ヘッドを取り外す際に、前記駆動手段により前記係合部材を前記係合位置から前記係合解除位置へ移動させる過程で前記係合部材が前記実装ヘッドをその取り外し方向である下方へ押し出すことにより前記実装ヘッドのエアー通路を前記ヘッド保持ユニットのエアー通路から下方へ引き離すように構成されていることを特徴とするものである。

この構成では、ヘッド保持ユニットの係合部材を実装ヘッドの被係合部材と係合してヘッド保持ユニットに実装ヘッドを機械的に保持できるため、実装ヘッドの保持力を従来の負圧吸着力よりも増大させることができ、ヘッド保持ユニットに着脱可能に保持した実装ヘッドの位置ずれや脱落を防止できる。しかも、ヘッド保持ユニットのエアー通路と実装ヘッドのエアー通路との連結部をシール部材でシールするようにしたので、エアー通路の連結部の気密性を十分に確保できる。更に、ヘッド保持ユニットと実装ヘッドとの係合を解除して実装ヘッドを取り外す際に、係合部材が実装ヘッドをその取り外し方向である下方へ押し出すため、実装ヘッドの自重のみではエアー通路の連結部がシール部材の摩擦力や密着力で外れにくい状態になっていても、エアー通路の連結部をシール部材の摩擦力に抗して確実に切り離すことができ、ヘッド保持ユニットからの実装ヘッドの取り外し動作を安定させることができる。

具体的には、前記係合部材を、前記被係合部材をその下側から引っ掛けて係合するＬ字状又はＪ字状に形成すると共に、前記係合部材を上下方向に移動可能に設け、その移動ストロークの上端位置と下端位置をそれぞれ前記係合位置と前記係合解除位置とするように構成し、前記被係合部材の側方には、前記係合部材の下部が該被係合部材の側方を上下方向にすり抜けるための開口を形成し、前記ヘッド保持部に前記実装ヘッドを取り付ける場合は、前記駆動手段により前記係合部材を前記係合解除位置に保持すると共に、前記ヘッド保持ユニットを前記係合部材の下部が前記開口の真上に位置して前記被係合部材の側方をすり抜ける位置へ回動した状態で、前記ヘッド保持ユニットを下降させて前記実装ヘッドに突き合わせた後、前記ヘッド保持ユニットを回動して前記係合部材の下部を前記被係合部材の下方に位置させてから、前記エアシリンダにより前記係合部材を前記係合位置へ上昇させることで、前記係合部材の下部を前記被係合部材に係合させて前記ヘッド保持ユニットに前記実装ヘッドを取り付け、前記ヘッド保持ユニットから前記実装ヘッドを取り外す場合は、前記駆動手段により前記係合部材を前記係合解除位置へ下降させて前記実装ヘッドを下方へ押し出してから、前記ヘッド保持ユニットを前記係合部材の下部が前記開口の真下に位置して前記被係合部材の側方をすり抜ける位置へ回動した後、前記ヘッド保持ユニットを上昇させて、前記ヘッド保持ユニットから前記実装ヘッドを離脱させるようにすると良い。

また、ヘッド保持ユニットのエアー通路と実装ヘッドのエアー通路との連結部は、一方側に設けた筒状の継手部を他方側に設けた連結穴部に差し込むように構成し、前記継手部の外周面と前記連結穴部の内周面との間の隙間を、前記継手部に装着したリング状の前記シール部材によってシールするようにすると良い。このようにすれば、エアー通路の連結部の気密性を確実に向上させることができる。

また、係合部材を移動させる駆動手段は、モータやソレノイド等の電気的アクチュエータを用いても良いし、エアシリンダを用いても良い。エアシリンダを用いる場合は、正圧源からヘッド保持ユニット内のエアー通路に供給される正圧（又は負圧）の一部を、エアシリンダのピストンを駆動する圧力源として利用できるため、ヘッド保持ユニットの内部に駆動手段をコンパクトに構成できる。

図１は本発明の一実施例における部品吸着装置のヘッド保持ユニットから回転ヘッドを取り外した状態を示す斜視図である。図２は部品吸着装置のヘッド保持ユニットを斜め下方から見た斜視図である。図３は回転ヘッド全体の斜視図である。図４は回転ヘッドの上部側の斜視図である。図５はＲ軸の縦断面図である。図６はヘッド保持ユニットから回転ヘッドを取り外す際に係合部材で回転ヘッドを押し出す動作を示す縦断面図である。図７は部品実装機の制御系の構成を示すブロック図である。

以下、本発明を実施するための形態を、回転ヘッド型の部品実装機に適用して具体化した一実施例を説明する。

まず、部品実装機の部品吸着装置１０の構成を説明する。
図１に示すように、部品吸着装置１０の回転型の実装ヘッドである回転ヘッド１１には、その円周方向に所定間隔で複数のノズルホルダ１２が下降可能に保持され、各ノズルホルダ１２の下部には、それぞれ部品を吸着する吸着ノズル１３が下向きに交換可能（着脱可能）に係合保持されている。

回転ヘッド１１は、部品実装機のヘッド移動装置２０（図７参照）によって移動されるヘッド保持ユニット２１の下方に延びるＲ軸２２（図２参照）に交換可能（着脱可能）に保持される。ヘッド保持ユニット２１には、Ｒ軸２２を回転させるＲ軸駆動機構２３（ヘッド回転駆動機構）が組み付けられている。Ｒ軸駆動機構２３は、Ｒ軸２２の上端に固定されたＲ軸ギア２４（歯面図示せず）をＲ軸モータ２５により回転させて、回転ヘッド１１をＲ軸２２を中心にして回転させることで、複数のノズルホルダ１２が複数の吸着ノズル１３と一体的に該回転ヘッド１１の円周方向に旋回するようになっている。

Ｒ軸２２には、Ｑ軸駆動機構２６（ノズル回転駆動機構）の駆動源となるＱ軸ギア２７（歯面図示せず）が回転可能に挿通され、該Ｑ軸ギア２７がＱ軸モータ２８によりＲ軸２２の回りを回転するようになっている。

図２に示すように、Ｒ軸２２の下端部には、回転ヘッド１１を着脱可能に係合保持するための複数（例えば４個）の係合部材３１が上下方向に移動可能に設けられている。各係合部材３１は、それぞれＬ字状又はＪ字状に形成されて、Ｒ軸２２の円周方向に等間隔に配列され、各係合部材３１下端の爪部の向きがＲ軸２２の正回転方向（又は逆回転方向）と同じ方向となるように揃えられている。

図５に示すように、各係合部材３１の近傍には、それぞれ係合部材３１を上下方向に駆動する駆動手段であるエアシリンダ５１が設けられている。各エアシリンダ５１のピストン５２には、アーム５３を介して係合部材３１が連結され、該ピストン５２の上下動と連動して係合部材３１が上下方向に移動し、その移動ストロークの上端位置と下端位置がそれぞれ係合位置と係合解除位置となっている。各エアシリンダ５１内のうちのピストン５２の下方には、該ピストン５２を係合位置の方向である上方に付勢する圧縮コイルばね等のばね部材５４が収納されている。各エアシリンダ５１内のうちのピストン５２の上方の空間と下方の空間は、それぞれ圧縮エアー（正圧）を供給する正圧供給系に連通させる状態と、圧縮エアーを排出する排気系（大気）に連通させる状態とに切換可能に構成されている。

エアシリンダ５１内のうちのピストン５２の上方の空間を排気系に連通させた状態で、ピストン５２の下方の空間に圧縮エアーを供給すると、その圧縮エアーの圧力とばね部材５４の弾発力によってピストン５２が押し上げられて係合部材３１が係合位置へ上昇するようになっている。そして、ピストン５２の下方の空間を排気系に連通させた状態で、ピストン５２の上方の空間に圧縮エアーを供給すると、その圧縮エアーの圧力によってピストン５２がばね部材５４の弾発力に抗して押し下げられて係合部材３１が係合解除位置へ下降するようになっている。

尚、各エアシリンダ５１内のうちのピストン５２の上方の空間と下方の空間に、圧縮エアーに代えて、負圧を供給する構成としても良く、この場合には、係合部材３１を係合位置へ上昇させるときには、ピストン５２の上方の空間に負圧を供給し、係合部材３１を係合解除位置へ下降させるときには、ピストン５２の下方の空間に負圧を供給するようにすれば良い。

一方、回転ヘッド１１には、Ｑ軸ギア２７の回転力を各ノズルホルダ１２に伝達するノズル回転ギア機構３２（図３、図４参照）が設けられている。ノズル回転ギア機構３２は、回転ヘッド１１の上部側に同心状に回転可能に保持された円筒ギア３３（歯面図示せず）と、各ノズルホルダ１２にそれぞれ取り付けられた小ギア３４とを噛み合わせ、ヘッド保持ユニット２１のＱ軸ギア２７とノズル回転ギア機構３２の円筒ギア３３とをリング状クラッチ部材６１，６２（図２、図３参照）の凹凸の噛み合いによって回転伝達可能に連結して、Ｑ軸ギア２７によって円筒ギア３３を回転させて各ノズルホルダ１２の小ギア３４を回転させることで、各ノズルホルダ１２がそれぞれ各ノズルホルダ１２の軸心線の回りを回転して、各ノズルホルダ１２に保持された各吸着ノズル１３に吸着した各部品の向き（角度）を修正するようになっている。

円筒ギア３３内にヘッド保持ユニット２１のＲ軸２２を挿入できるように該円筒ギア３３の内径寸法がＲ軸２２の外径寸法よりも若干大きく形成されている。図４に示すように、回転ヘッド１１の上面部のうちの円筒ギア３３の内側の位置には、Ｒ軸２２の各係合部材３１を挿通して係合するための複数の長孔状の係合孔３５が円周方向に等間隔に形成されている。各係合孔３５は、各係合部材３１下部の爪部が上下方向にすり抜けるための開口を有する大きさに形成されている。

Ｒ軸２２の各係合部材３１が係合位置（上限位置）に上昇した状態では、各係合部材３１の爪部が回転ヘッド１１の各係合孔３５の端縁部（被係合部材）をその下側から引っ掛けて持ち上げることで回転ヘッド１１を係合保持した状態となる。一方、各係合部材３１が係合位置から係合解除位置に下降すると、各係合部材３１の爪部が各係合孔３５の端縁部から下方に離れて係合が解除された状態となる。本実施例では、ヘッド保持ユニット２１から回転ヘッド１１を取り外す際に、エアシリンダ５１により係合部材３１を係合位置から係合解除位置へ下降させる過程で、該係合部材３１が回転ヘッド１１をその取り外し方向である下方へ押し出すように構成されている。

部品実装機のヘッド保持ユニット２１の移動範囲内の所定位置には、交換用の回転ヘッド１１を載置するヘッド載置部（図示せず）が設けられている。このヘッド載置部は、複数種類の回転ヘッド１１を載置できるように構成されている。このヘッド載置部に載置された回転ヘッド１１をヘッド保持ユニット２１に取り付ける場合は、ヘッド保持ユニット２１のＲ軸２２を円筒ギア３３内に挿入してＲ軸２２の各係合部材３１を回転ヘッド１１の各係合孔３５に挿通し、Ｒ軸ギア２４の回転によりＲ軸２２を回転させて各係合部材３１を引き上げることで、各係合部材３１の爪部を各係合孔３５の端縁部に係合させた状態に保持するようになっている。ヘッド保持ユニット２１には、様々なタイプの回転ヘッドを保持できる他、単数ノズル用の実装ヘッドも保持可能となっている。

部品実装機には、交換用の回転ヘッド１１を載置するヘッド載置部の他に、交換用の吸着ノズルを載置するノズル載置部（図示せず）が設けられ、回転ヘッド１１のノズルホルダ１２に保持させる吸着ノズル１３を自動交換できるようになっている。

Ｒ軸駆動機構２３とＱ軸駆動機構２６の他に、Ｚ軸モータ３７（図７参照）を駆動源とするＺ軸駆動機構（図示せず）がヘッド保持ユニット２１と一体的に移動するように設けられ、ノズルホルダ１２の旋回軌道の所定の停止位置で、該Ｚ軸駆動機構の押し下げ部材（図示せず）により、該ノズルホルダ１２の上端部に固定された係合片３９を押し下げることで該ノズルホルダ１２を下降させるようになっている。図３に示すように、各ノズルホルダ１２は、それぞれスプリング４０により上方へ付勢され、Ｚ軸駆動機構の押し下げ部材から解放されたノズルホルダ１２は、スプリング４０の付勢力で上限位置（図３に示す状態）に保持されるようになっている。

部品実装機には、回路基板の基準マークを撮像するカメラ４１（図７参照）が搭載され、ヘッド移動装置２０によってカメラ４１が部品吸着装置１０と一体的に移動するようになっている。カメラ４１は、回路基板の基準マークの他に、ヘッド載置部上の回転ヘッド１１の基準マーク４２（図３、図４参照）を撮像するカメラとしても使用される。回転ヘッド１１の基準マーク４２は、円筒ギア３３の上端部の所定位置に形成され、この基準マーク４２をカメラ４１で撮像して、その画像を部品実装機の制御装置４３（図７参照）で処理することで、基準マーク４２の位置を検出して、円筒ギア３３の回転位相を検出するようになっている。

ヘッド保持ユニット２１のＲ軸２２の内部と回転ヘッド１１の内部には、それぞれ、吸着ノズル１３に負圧と正圧を切り替えて供給するエアー通路５５，５６（図６参照）が設けられている。図２、図５、図６に示すように、ヘッド保持ユニット２１のＲ軸２２の下面部の複数箇所には、エアー通路５５の筒状の継手部５７が下向きに突出するように設けられ、各継手部５７には、ゴム等の弾性材料で形成されたＯリング等のリング状のシール部材５８が装着されている。

一方、図４、図６に示すように、回転ヘッド１１のうちのＲ軸２２のエアー通路５５の継手部５７に対応する位置には、該回転ヘッド１１のエアー通路５６に連通する連結穴部５９が上向きに形成され、該連結穴部５９にＲ軸２２の継手部５７を差し込むことで、Ｒ軸２２のエアー通路５５を回転ヘッド１１のエアー通路５６に接続するようにしている。これにより、Ｒ軸２２のエアー通路５５と回転ヘッド１１のエアー通路５６との連結部の連結方向が上下方向となっている。更に、継手部５７の外周面と連結穴部５９の内周面との間の隙間を、継手部５７に装着したリング状のシール部材５８によってシールするようにしている。

部品実装機の制御装置４３（図７参照）は、コンピュータを主体として構成され、生産プログラムに従って、ヘッド移動装置２０、ヘッド保持ユニット２１のＲ軸モータ２５、Ｑ軸モータ２８及びＺ軸モータ３７を制御して、部品実装機にセットされたフィーダ４４から供給される部品を回転ヘッド１１の吸着ノズル１３に吸着して回路基板に実装する動作を制御すると共に、ヘッド載置部上の回転ヘッド１１をヘッド保持ユニット２１に保持させる動作や、回転ヘッド１１のノズルホルダ１２に保持する吸着ノズル１３を交換する動作等を制御する。

部品実装機の制御装置４３は、ヘッド載置部上の回転ヘッド１１をヘッド保持ユニット２１に保持させる際に、該回転ヘッド１１の円筒ギア３３の基準マーク４２をカメラ４１で撮像して、その画像を処理することで、基準マーク４２の位置を検出して、円筒ギア３３の回転位相を検出する。この後、ヘッド移動装置２０によりヘッド保持ユニット２１のＲ軸２２をヘッド載置部上の回転ヘッド１１の上方へ移動させて、Ｒ軸２２を各係合部材３１の爪部がヘッド載置部上の回転ヘッド１１の各係合孔３５の開口の真上に位置して各係合孔３５の開口をすり抜ける位置へ回動させると共に、Ｑ軸モータ２８により該ヘッド保持ユニット２１のＱ軸ギア２７の回転位相を回転ヘッド１１の円筒ギア３３の回転位相に合わせる。この後、ヘッド移動機構２０によりヘッド保持ユニット２１を下降させてＲ軸２２を円筒ギア３３内に挿入し、Ｑ軸ギア２７のリング状クラッチ部材５１の凹凸を円筒ギア３３のリング状クラッチ部材５２の凹凸に噛み合わせて両者を回転伝達可能に連結すると共に、Ｒ軸２２の各係合部材３１の爪部を回転ヘッド１１の各係合孔３５に挿通する。この後、Ｒ軸モータ２５によりＲ軸ギア２４を回転させてＲ軸２２を回転させて各係合部材３１の爪部を各係合孔３５の端縁部の下側に移動させた後、エアシリンダ５１により各係合部材３１を引き上げて、各係合部材３１の爪部を各係合孔３５の端縁部に係合させた状態に保持する。

この際、Ｒ軸２２の各係合部材３１が回転ヘッド１１の各係合孔３５に挿通される過程で、Ｒ軸２２のエアー通路５５の継手部５７が回転ヘッド１１のエアー通路５６の連結穴部５９に差し込まれると共に、継手部５７の外周面と連結穴部５９の内周面との間の隙間がリング状のシール部材５８によってシールされた状態となり、Ｒ軸２２のエアー通路５５に回転ヘッド１１のエアー通路５５が接続された状態となる。これにより、ヘッド保持ユニット２１に回転ヘッド１１を取り付ける動作が完了する。

一方、ヘッド保持ユニット２１から回転ヘッド１１を取り外す場合は、ヘッド保持ユニット２１をヘッド載置部の上方に移動させて、該ヘッド保持ユニット２１に保持した回転ヘッド１１をヘッド載置部の空きスペースに近付けた状態にする。この後、エアシリンダ５１のピストン５２をばね部材５４の弾発力に抗して押し下げて、係合部材３１を係合位置から係合解除位置へ下降させて、係合部材３１の爪部を係合孔３５の端縁部から下方に離間させた状態にする。その過程で、係合部材３１の下端が回転ヘッド１１の構成部材に突き当たって、該係合部材３１が回転ヘッド１１をその取り外し方向である下方へ押し出すことにより回転ヘッド１１のエアー通路５６をヘッド保持ユニット２１のＲ軸２２のエアー通路５５から下方へ引き離す。

その後、ヘッド保持ユニット２１のＲ軸２２を、各係合部材３１の爪部が各係合孔３５の端縁部に引っ掛からない位置（つまり各係合部材３１の爪部が各係合孔３５の開口の真上に位置して各係合孔３５の開口をすり抜ける位置）まで回動させた後、ヘッド保持ユニット２１を上昇させる。これにより、ヘッド保持ユニット２１から回転ヘッド１１が取り外されてヘッド載置部上に載置された状態となる。

以上説明した本実施例によれば、ヘッド保持ユニット２１の係合部材３１を回転ヘッド１１の係合孔３５の端縁部と係合してヘッド保持ユニット２１に回転ヘッド１１を機械的に保持できるため、回転ヘッド１１の保持力を従来の負圧吸着力よりも増大させることができ、ヘッド保持ユニット２１に着脱可能に保持した回転ヘッド１１の位置ずれや脱落を防止できる。しかも、ヘッド保持ユニット２１のＲ軸２２のエアー通路５５と回転ヘッド１１のエアー通路５６との連結部をシール部材５８でシールするようにしたので、エアー通路５５，５６の連結部の気密性を十分に確保できる。更に、ヘッド保持ユニット２１と回転ヘッド１１との係合を解除して回転ヘッド１１を取り外す際に、係合部材３１が回転ヘッド１１をその取り外し方向である下方へ押し出すため、回転ヘッド１１の自重のみではエアー通路５５，５６の連結部がシール部材５８の摩擦力や密着力で外れにくい状態になっていても、エアー通路５５，５６の連結部をシール部材５８の摩擦力や密着力に抗して確実に切り離すことができ、ヘッド保持ユニット２１からの回転ヘッド１１の取り外し動作を安定させることができる。

しかも、本実施例では、ヘッド保持ユニット２１のＲ軸２２の下面部に設けた筒状の継手部５７を、回転ヘッド１１に設けた連結穴部５９に差し込むように構成し、継手部５７の外周面と連結穴部５９の内周面との間の隙間を、継手部５７に装着したリング状のシール部材５８によってシールするようにしたので、エアー通路５５，５６の連結部の気密性を確実に向上させることができる。

尚、筒状の継手部５７と連結穴部５９との位置関係を反対にして、回転ヘッド１１に筒状の継手部を設けて、該継手部にリング状のシール部材を装着し、ヘッド保持ユニット２１のＲ軸２２の下面部に設けた連結穴部を回転ヘッド１１の継手部に差し込んでエアー通路５５，５６を連結するようにしても良い。

また、本発明は、ヘッド保持ユニット２１のＲ軸２２のエアー通路５５と回転ヘッド１１のエアー通路５６との連結部において、どちらか一方側に、エアー通路５５又は５６の開口縁部を取り囲むリング状のシール部材を他方側に突出させるように設け、ヘッド保持ユニット２１のＲ軸２２に回転ヘッド１１を係合保持させたときに、一方側のシール部材に他方側の面を押し付けることで、エアー通路５５，５６の連結部をシール部材でシールするようにしても良い。

勿論、ヘッド保持ユニット２１と回転ヘッド１１の両方にシール部材を設けるようにしても良い。また、ヘッド保持ユニット２１と回転ヘッド１１との間で複数のエアー通路を連結する場合は、一部のエアー通路の連結部をシールするシール部材をヘッド保持ユニット２１側に設け、他のエアー通路の連結部をシールするシール部材を回転ヘッド１１側に設けるようにしても良い。また、ヘッド保持ユニット２１と回転ヘッド１１との間で複数のエアー通路を連結する場合は、正圧のみを供給するエアー通路と、負圧のみを供給するエアー通路と、正圧と負圧の両方を供給するエアー通路とが混在する構成としても良い。

また、本実施例では、ヘッド保持ユニット２１のＲ軸２２に係合部材３１を上下方向に移動させるように設けたが、係合部材を回動させる構成としても良い。具体的には、ヘッド保持ユニット２１のＲ軸２２に係合部材を回動軸を介して回動可能に設け、その回動ストロークの一方側と他方側の位置をそれぞれ係合位置と係合解除位置とし、ヘッド保持ユニット２１に回転ヘッド１１を取り付ける場合は、駆動手段により前記係合部材を前記係合解除位置に保持した状態で、ヘッド保持ユニット２１を下降して回転ヘッド１１に突き合わせた後、駆動手段により前記係合部材を係合位置へ回動させることで、前記係合部材を回転ヘッド１１の被係合部材に係合させてヘッド保持ユニット２１に回転ヘッド１１を取り付け、ヘッド保持ユニット２１から回転ヘッド１１をを取り外す場合は、駆動手段により前記係合部材を前記係合解除位置へ回動させた後、ヘッド保持ユニット２１を上昇させることで、ヘッド保持ユニット２１から回転ヘッド１１を取り外す。この場合、係合部材が係合位置から係合解除位置へ回動する過程で、該係合部材の下端が係合位置の高さよりも低い位置を移動することで、該係合部材の下端が回転ヘッド１１の構成部材に突き当たって、該係合部材が回転ヘッド１１をその取り外し方向である下方へ押し出すようにすれば良い。

また、本実施例では、係合部材３１を駆動する駆動手段をエアシリンダ５１で構成したが、駆動手段として、モータやソレノイド等の電気的アクチュエータを用いても良い。本実施例のように、エアシリンダ５１を用いれば、正圧源からヘッド保持ユニット２１内のエアー通路５５に供給される正圧（又は負圧）の一部を、エアシリンダ５１のピストン５２を駆動する圧力源として利用できるため、ヘッド保持ユニット２１の内部に駆動手段をコンパクトに構成できる利点がある。

その他、本発明は、上記実施例に限定されず、例えば、ヘッド保持ユニット２１に実装ヘッド１１を係合保持させる構成や、ノズルホルダ１２に吸着ノズル１３を係合保持させる構成を適宜変更しても良く、また、ヘッド保持ユニットに回転しない実装ヘッドを交換可能に保持させる構成としても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。

１０…部品吸着装置、１１…回転ヘッド（実装ヘッド）、１２…ノズルホルダ、１３…吸着ノズル、２０…ヘッド移動装置、２１…ヘッド保持ユニット、２２…Ｒ軸、２３…Ｒ軸駆動機構（ヘッド回転駆動機構）、２４…Ｒ軸ギア、２５…Ｒ軸モータ、２６…Ｑ軸駆動機構（ノズル回転駆動機構）、２７…Ｑ軸ギア、２８…Ｑ軸モータ、３１…係合部材、３２…ノズル回転ギア機構、３３…円筒ギア、３４…小ギア、３５…係合孔、４１…カメラ、４２…基準マーク、４３…制御装置（制御手段）、４４…フィーダ、５１…エアシリンダ（駆動手段）、５２…ピストン、５４…ばね部材、５５，５６…エアー通路、５７…継手部、５８…シール部材、５９…連結穴部

Claims

部品を吸着する吸着ノズルを保持した実装ヘッドと、前記実装ヘッドを交換可能に保持するヘッド保持ユニットと、前記ヘッド保持ユニットを移動させるヘッド移動装置とを備え、部品を負圧で吸着した前記吸着ノズルに、正圧を供給して前記部品を解放する部品実装機において、
前記実装ヘッドのうちの前記ヘッド保持ユニットとの連結部に設けられた被係合部材と、
前記ヘッド保持ユニットに設けられ、前記被係合部材と係合して前記実装ヘッドを保持する係合位置と前記被係合部材から外れた係合解除位置との間を移動する係合部材と、
前記ヘッド保持ユニットに設けられ、前記係合部材を前記係合位置と前記係合解除位置との間を移動させる駆動手段と、
前記ヘッド保持ユニットと前記実装ヘッドにそれぞれ設けられ、前記吸着ノズルに負圧と正圧の少なくとも一方を供給するエアー通路と、
前記ヘッド保持ユニットと前記実装ヘッドの少なくとも一方に設けられ、前記ヘッド保持ユニットのエアー通路と前記実装ヘッドのエアー通路との連結部をシールするシール部材とを備え、
前記ヘッド保持ユニットのエアー通路と前記実装ヘッドのエアー通路との連結部は、その連結方向が上下方向となるように構成され、
前記ヘッド保持ユニットから前記実装ヘッドを取り外す際に、前記駆動手段により前記係合部材を前記係合位置から前記係合解除位置へ移動させる過程で前記係合部材が前記実装ヘッドをその取り外し方向である下方へ押し出すことにより前記実装ヘッドのエアー通路を前記ヘッド保持ユニットのエアー通路から下方へ引き離すように構成されていることを特徴とする部品実装機。
前記係合部材は、前記被係合部材をその下側から引っ掛けて係合するＬ字状又はＪ字状に形成され、且つ上下方向に移動可能に設けられ、その移動ストロークの上端位置と下端位置をそれぞれ前記係合位置と前記係合解除位置とするように構成され、
前記被係合部材の側方には、前記係合部材の下部が該被係合部材の側方を上下方向にすり抜けるための開口が形成され、
前記ヘッド保持部に前記実装ヘッドを取り付ける場合は、前記駆動手段により前記係合部材を前記係合解除位置に保持すると共に、前記ヘッド保持ユニットを前記係合部材の下部が前記開口の真上に位置して前記被係合部材の側方をすり抜ける位置へ回動した状態で、前記ヘッド保持ユニットを下降させて前記実装ヘッドに突き合わせた後、前記ヘッド保持ユニットを回動して前記係合部材の下部を前記被係合部材の下方に位置させてから、前記エアシリンダにより前記係合部材を前記係合位置へ上昇させることで、前記係合部材の下部を前記被係合部材に係合させて前記ヘッド保持ユニットに前記実装ヘッドを取り付け、
前記ヘッド保持ユニットから前記実装ヘッドを取り外す場合は、前記駆動手段により前記係合部材を前記係合解除位置へ下降させて前記実装ヘッドを下方へ押し出してから、前記ヘッド保持ユニットを前記係合部材の下部が前記開口の真下に位置して前記被係合部材の側方をすり抜ける位置へ回動した後、前記ヘッド保持ユニットを上昇させて、前記ヘッド保持ユニットから前記実装ヘッドを取り外すことを特徴とする請求項１に記載の部品実装機。
前記ヘッド保持ユニットのエアー通路と前記実装ヘッドのエアー通路との連結部は、一方側に設けた筒状の継手部を他方側に設けた連結穴部に差し込むように構成され、前記継手部の外周面と前記連結穴部の内周面との間の隙間を、前記継手部に装着したリング状の前記シール部材によってシールすることを特徴とする請求項１又は２に記載の部品実装機。
前記駆動手段は、エアシリンダにより構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の部品実装機。