WO2018154708A1 - 部品実装装置 - Google Patents

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WO2018154708A1
WO2018154708A1 PCT/JP2017/007094 JP2017007094W WO2018154708A1 WO 2018154708 A1 WO2018154708 A1 WO 2018154708A1 JP 2017007094 W JP2017007094 W JP 2017007094W WO 2018154708 A1 WO2018154708 A1 WO 2018154708A1
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WO
WIPO (PCT)
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holder
component mounting
axis
lifting
component
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/007094
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
茂人 大山
淳 飯阪
Original Assignee
株式会社Ｆｕｊｉ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社Ｆｕｊｉ filed Critical 株式会社Ｆｕｊｉ
Priority to PCT/JP2017/007094 priority Critical patent/WO2018154708A1/ja
Priority to JP2019500949A priority patent/JP6781326B2/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components

Definitions

  • This specification discloses a component mounting apparatus for mounting a component on an object.
  • a component mounting machine includes a head having a plurality of nozzles that adsorb components, a plurality of holders that hold the nozzles, and two lifting devices that lift and lower the holders (for example, (See Patent Document 1 and Patent Document 2).
  • the head usually has the same configuration of the two lifting devices, when trying to mount different types of parts with a single head, it may not be possible to cope with it properly.
  • This disclosure is mainly intended to be able to appropriately cope with mounting of different types of parts.
  • the present disclosure is a component mounting apparatus that collects components and mounts them on an object, and includes a sampling member that collects the components, a plurality of holders that hold the sampling members, and a plurality of lifting devices that raise and lower the holders And the plurality of holders or the plurality of lifting devices are configured to have different characteristics for each holder or each lifting device.
  • the component mounting apparatus is configured such that a plurality of holders or a plurality of lifting devices included in the head have different characteristics for each holder or each lifting device. For this reason, the component mounting device mounts different types of components with a single head by properly using the holder and the lifting device having characteristics corresponding to the type of component to be mounted among the plurality of holders and the plurality of lifting devices. It is possible to respond appropriately.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a component mounting apparatus 10.
  • 2 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a mounting head 30.
  • FIG. It is explanatory drawing explaining the arrangement
  • FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a characteristic pattern for each mechanism of the mounting head 30. It is a block diagram which shows the outline of a structure of the mounting head 130 which concerns on other embodiment.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of the component mounting apparatus 10.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of the mounting head 30.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the arrangement of the nozzle holders 32.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a piping route. 1 is the X-axis direction, the front (front) and rear (back) directions are the Y-axis directions, and the vertical direction is the Z-axis directions.
  • the component mounting apparatus 10 includes a component supply device 22, a board transfer device 24, an XY robot 26, a mounting head 30, and a control device (not shown).
  • the component mounting apparatus 10 also includes a parts camera 28, a mark camera (not shown), and the like.
  • the parts camera 28 is for imaging the posture of the component P attracted to the mounting head 30 from below.
  • the mark camera is provided on the mounting head 30 and is used for imaging and reading a positioning reference mark attached to the substrate S from above.
  • the component supply device 22 is configured as a tape feeder that supplies the component P to the component supply position by pulling out the pitch accommodating the component P from the reel and feeding it at a predetermined interval.
  • a plurality of the component supply devices 22 are provided on the front side of the component mounting device 10 so as to be aligned in the left-right direction (X-axis direction).
  • the substrate transfer device 24 has a pair of conveyor belts provided at intervals in the front-rear direction of FIG. 1 and spanned in the left-right direction.
  • the substrate S is transported from left to right in the figure by the conveyor belt of the substrate transport device 24.
  • the XY robot 26 moves the mounting head 30 in the XY axis direction.
  • the XY robot 26 has an X-axis slider 26a to which a mounting head 30 is attached and which can be moved in the X-axis direction (left-right direction) by driving an X-axis motor, and the X-axis slider 26a is movably supported in the X-axis direction.
  • a Y-axis slider 26b that can move in the Y-axis direction (front-rear direction) by driving the Y-axis motor.
  • the mounting head 30 includes a head main body 31, a nozzle holder 32 as a holding member (holder), a suction nozzle 70 as a sampling member, an R-axis driving device 40, and a Q-axis driving device 45.
  • the head body 31 is a rotating body that can be rotated by the R-axis drive device 40.
  • the nozzle holder 32 is arranged at a predetermined angular interval in the circumferential direction with respect to the head main body 31 and is supported by the head main body 31 so as to be movable up and down.
  • the suction nozzle 70 can be attached to and detached from the tip of the nozzle holder 32.
  • the R-axis drive device 40 rotates (revolves) the plurality of nozzle holders 32 (the plurality of suction nozzles 70) in the circumferential direction around the central axis of the head body 31.
  • the R-axis drive device 40 includes an R-axis motor 41 and an R-axis 42 that extends in the axial direction from the central axis of the head body 31 and is rotationally driven by the R-axis motor 41.
  • the R-axis drive device 40 also includes an R-axis position sensor (not shown) that detects the rotational position of the R-axis motor 41.
  • the R-axis drive device 40 rotates the head body 31 by rotationally driving the R-axis 42 by the R-axis motor 41.
  • Each nozzle holder 32 rotates (revolves) in the circumferential direction together with the suction nozzle 70 by the rotation of the head body 31.
  • the Q-axis driving device 45 rotates (spins) each nozzle holder 32 (each suction nozzle 70) around its central axis.
  • the Q-axis drive device 45 includes a Q-axis motor 46, a cylindrical gear 47, a transmission gear 48, and a Q-axis gear 49.
  • the cylindrical gear 47 is a cylindrical member that is inserted coaxially with the R-axis 42 so as to be relatively rotatable, and has a spur gear on the outer peripheral surface.
  • the transmission gear 48 transmits the rotation of the Q-axis motor 46 to the cylindrical gear 47.
  • the Q-axis gear 49 is provided at the upper part of each nozzle holder 32 and meshes with the cylindrical gear 47 so as to be slidable in the Z-axis direction (vertical direction).
  • the Q-axis drive device 45 also includes a Q-axis position sensor (not shown) that detects the rotational position of the Q-axis motor 46.
  • the Q-axis drive device 45 rotates each Q-axis gear 49 that meshes with the cylindrical gear 47 by rotationally driving the cylindrical gear 47 via the transmission gear 48 by the Q-axis motor 46.
  • Each nozzle holder 32 is rotated (rotated) around its central axis integrally with the suction nozzle 70 by the rotation of the Q-axis gear 49.
  • the first and second Z-axis drive devices 50 and 60 are configured to be able to raise and lower the nozzle holder 32 individually at two locations on the turning (revolution) track of the nozzle holder 32.
  • the first Z-axis drive device 50 can move up and down the nozzle holder 32 in the direction of 0 degrees among the nozzle holders 32 supported by the head body 31.
  • the second Z-axis drive device 60 can move up and down the nozzle holder 32 in the direction of 180 degrees among the nozzle holders 32 supported by the head body 31.
  • the direction of 0 degrees is the upstream side of the substrate transport direction (X-axis direction) with respect to the central axis of the head body 31 (A in FIG. 3), and the direction of 180 degrees is the downstream side of the substrate transport direction. (E in FIG. 3).
  • the first Z-axis drive device 50 rotates the Z-axis motor 51, the ball screw 54 that extends in the Z-axis direction (vertical direction) and is rotatably supported, and the Z-axis motor 51.
  • a transmission gear 52 that decelerates and transmits the ball screw 54 and a Z-axis slider 55 that is screwed into the ball screw 54 are provided.
  • the first Z-axis drive device 50 includes a pressure sensor 57 for detecting a load acting on the Z-axis slider 55, that is, a load acting on the nozzle holder 32 (suction nozzle 70),
  • a Z-axis position sensor (not shown) that detects the lift position is also provided.
  • the first Z-axis drive device 50 drives the Z-axis motor 51 to lower the Z-axis slider 55 so that the pressing portion 55a provided on the Z-axis slider 55 comes into contact with the upper end surface of the nozzle holder 32.
  • the nozzle holder 32 can be lowered integrally with the suction nozzle 70.
  • the nozzle holder 32 is biased upward by the spring 33 with respect to the head body 31, and the suction nozzle is driven by the biasing force of the spring 33 by driving the Z-axis motor 51 to raise the Z-axis slider 55. Ascends with 70.
  • the second Z-axis drive device 60 includes a Z-axis motor 61, a ball screw 64 that extends in the Z-axis direction (vertical direction) and is rotatably supported, and rotation of the Z-axis motor 61.
  • a transmission gear 62 that decelerates and transmits the ball screw 64 and a Z-axis slider 65 that is screwed into the ball screw 64 are provided.
  • the second Z-axis drive device 60 also includes a Z-axis position sensor (not shown) that detects the lift position of the Z-axis slider 65.
  • the second Z-axis drive device 60 drives the Z-axis motor 61 to lower the Z-axis slider 65, so that the pressing portion 65 a provided on the Z-axis slider 65 comes into contact with the upper end surface of the nozzle holder 32, and The nozzle holder 32 can be lowered integrally with the suction nozzle 70. Since the nozzle holder 32 is urged upward by the spring 33 with respect to the head body 31, it is attracted by the urging force of the spring 33 by driving the Z-axis motor 61 to raise the Z-axis slider 65. It rises integrally with the nozzle 70. Further, a side camera 69 is installed in the vicinity of the second Z-axis drive device 60.
  • the side camera 69 picks up the suction nozzle 70 after performing a suction operation and a mounting operation using the suction nozzle 70 moved up and down by the second Z-axis drive device 60, and determines whether or not the component P is sucked and the posture of suction. Is for.
  • a holder flow path is formed which communicates with the suction port of the suction nozzle 70 and selectively communicates with a negative pressure source and a positive pressure source (not shown) via the switching valve 34.
  • the head body 31 has a central hole 31a formed at the center of rotation and communicating with a negative pressure source, and a plurality of radial flows that extend radially from the central hole 31a and are connected to the corresponding switching valves 34.
  • a path 31b is formed.
  • a part of the nozzle holders 32 has a nozzle passage 32a having a large passage diameter, and the other nozzle holders 32 have a passage diameter larger than that of the holder passage 32a.
  • a small-diameter holder channel 32b is also formed.
  • the nozzle holder 32 has a pair of guide grooves 32c formed at opposite positions on the lower side surface. Further, an upper annular protrusion 32d and a lower annular protrusion 32e are provided on the side surface of the nozzle holder 32 at a predetermined interval in the vertical direction. Further, the nozzle holder 32 is covered with a sleeve 36. The inner diameter of the upper opening of the sleeve 36 is smaller than the outer diameters of the upper annular protrusion 32 d and the lower annular protrusion 32 e, and the sleeve 36 can move up and down without dropping from the nozzle holder 32. A spring 37 is disposed between the upper end surface of the sleeve 36 and the upper annular protrusion 32 d of the nozzle holder 32.
  • the suction nozzle 70 has a flange portion 72 projecting in the horizontal direction and a pin 74 penetrating in the diametrical direction above the flange portion 72.
  • the pin 74 is elastically fixed while being pinched between the terminal end of the guide groove 32 c of the nozzle holder 32 and the lower end of the sleeve 36 biased downward by the spring 37. That is, the suction nozzle 70 is supported while being biased downward by the spring 37 with respect to the nozzle holder 32. Further, a part of the guide groove 32 c extends linearly upward from the terminal end, and the suction nozzle 70 can be moved up and down relatively while being biased downward with respect to the nozzle holder 32. .
  • the component mounting apparatus 10 performs the suction operation and the mounting operation as follows. That is, the control device of the component mounting apparatus 10 first performs the suction operation so that the suction nozzle 70 for sucking the component P is placed immediately above the component P to be sucked supplied by the component supply device 22. 26 is driven and controlled. Subsequently, the control device drives and controls the Z-axis driving device (the first Z-axis driving device 50 or the second Z-axis driving device 60) so that the suction nozzle 70 moves down the component P.
  • the Z-axis driving device the first Z-axis driving device 50 or the second Z-axis driving device 60
  • the control device When the suction operation is performed using the second Z-axis drive device 60, the control device images the suction nozzle 70 that has performed the suction operation by the side camera 69, and determines whether or not the suction operation has been appropriately performed. To do. Then, the control device drives and controls the switching valve 34 such that the component P is adsorbed to the adsorption nozzle 70 by supplying negative pressure to the adsorption nozzle 70.
  • the control device first drives and controls the XY robot 26 so that the component P sucked by the suction nozzle 70 is directly above the target mounting position of the substrate S. Subsequently, the control device drives and controls the Z-axis driving device (the first Z-axis driving device 50 or the second Z-axis driving device 60) so that the component P is lowered by being sucked by the suction nozzle 70. Then, the control device drives and controls the switching valve 34 so that suction of the component P is released by supplying positive pressure to the suction nozzle 70.
  • the control device images the suction nozzle 70 that has performed the mounting operation by the side camera 69, and determines whether or not the mounting operation has been performed appropriately. To do.
  • the mounting head 30 has different characteristics for each Z-axis drive device (the first Z-axis drive device 50 and the second Z-axis drive device 60), and has different characteristics for each nozzle holder 32.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a characteristic pattern for each mechanism of the mounting head 30.
  • factors that determine the characteristics of the Z-axis drive device include the presence / absence of the pressure sensor 57, the presence / absence of the side camera 69, the length of the up / down stroke (Z-axis stroke), and the gear ratio of the transmission gears 52 and 62 (reduction ratio). ), Z-axis motors 51 and 61 (maximum torque), and the like.
  • factors that determine the specification of the nozzle holder 32 include the channel diameters of the holder channels 32a and 32b (piping paths), the stiffness of the spring 37 (the magnitude of the biasing force), and the like.
  • elements of different patterns are combined with the first Z-axis drive device 50 and the second Z-axis drive device 60, and elements of different patterns are combined with the nozzle holders 32, respectively. While achieving miniaturization and cost reduction, various types of component P can be mounted.
  • the Z-axis motor 51 of the first Z-axis drive device 50 is larger than the Z-axis motor 61 of the second Z-axis drive device 60 and has a maximum torque.
  • the transmission gear 52 of the first Z-axis drive device 50 has a larger reduction ratio than the transmission gear 62 of the second Z-axis drive device 60, and can transmit a large torque by the ball screw 54.
  • the first Z-axis drive device 50 includes a pressure sensor 57 for detecting a load acting on the suction nozzle 70, whereas the second Z-axis drive device 60 does not include a pressure sensor.
  • the first Z-axis drive device 50 is suitable for mounting a component P that requires a strong pressing load against the substrate S at the time of component mounting, such as a fitting component or a press-fit component, and the second Z-axis drive device 60 is It can be used for mounting the component P that does not require a strong load.
  • the ball screw 54 of the first Z-axis drive device 50 has a longer overall length than the ball screw 64 of the second Z-axis drive device 60, and the Z-axis slider has a longer lifting stroke.
  • the first Z-axis drive device 50 is suitable for mounting a component P that requires a long lifting stroke, such as a high-profile component
  • the second Z-axis drive device 60 is a long lift, such as a low-profile component. It can be used to mount a component P that does not require a stroke.
  • a side camera 69 for imaging the suction nozzle 70 in the vicinity of the second Z-axis drive device 60, after the suction nozzle 70 is moved up and down by the second Z-axis drive device 60 to perform a suction operation and a mounting operation, a side camera 69 for imaging the suction nozzle 70.
  • the side camera is not provided in the vicinity of the first Z-axis drive device 50.
  • the mounting head 30 can confirm whether or not the suction or mounting has been appropriately performed after performing the suction or mounting using the second Z-axis drive device 60.
  • Each nozzle holder 32 has a nozzle holder 32 in which a holder flow path 32a (pipe path) having a large flow path diameter is formed, and a holder flow path 32b (pipe path) having a flow path diameter smaller than the holder flow path 32a.
  • the nozzle holder 32 is formed.
  • the nozzle holder 32 in which the holder flow path 32a is formed can apply a strong negative pressure to the suction nozzle 70, and is suitable for the suction and transport of heavy components.
  • the nozzle holder 32 in which the holder flow path 32b is formed can apply a weak negative pressure to the suction nozzle 70 with high responsiveness, and is suitable for suction and conveyance of lightweight parts.
  • Each nozzle holder 32 includes a nozzle holder 32 having a spring 37 with a strong biasing force for biasing the suction nozzle 70 downward, and a nozzle holder having a spring 37 with a weak biasing force for biasing the suction nozzle 70 downward. 32.
  • the nozzle holder 32 having the spring 37 having a strong biasing force is suitable for sucking and mounting a component that is resistant to impact such as a heavy component.
  • the nozzle holder 32 having the spring 37 having a weak urging force is suitable for sucking and mounting a component that is weak against an impact such as a thin component or a lightweight component.
  • the component mounting apparatus 10 when mounting a surface-mounted component such as a chip component, uses the first Z-axis drive device 50 that can perform suction confirmation and mounting confirmation by the side camera 69 to perform suction operation and mounting operation. Execute. Further, when mounting an insertion type component such as a DIP (Dual Inline Package), for example, the component mounting apparatus 10 uses the second Z-axis drive device 60 capable of detecting a load acting on the component P to perform a suction operation. And implementation operation. As described above, by using the first Z-axis drive device 50 and the second Z-axis drive device 60 in accordance with the type of the component P to be mounted, it is possible to deal with various types of component P mounting.
  • the first Z-axis drive device 50 and the second Z-axis drive device 60 in accordance with the type of the component P to be mounted, it is possible to deal with various types of component P mounting.
  • the suction nozzle 70 of the present embodiment corresponds to the “collecting member” of the present disclosure
  • the mounting head 30 corresponds to the “head”
  • the plurality of nozzle holders 32 corresponds to the “plural holders”
  • the second Z-axis drive devices 50 and 60 correspond to “a plurality of lifting devices”.
  • the component mounting apparatus 10 of the present embodiment described above includes the mounting head 30 having a plurality of nozzle holders 32 and a plurality of Z-axis driving devices (first Z-axis driving device 50 and second Z-axis driving device 60).
  • Each Z-axis drive device (the first Z-axis drive device 50 and the second Z-axis drive device 60) is configured by different elements so as to have different characteristics.
  • Each nozzle holder 32 is configured by different elements so as to have different characteristics. For this reason, the component mounting apparatus 10 uses the Z-axis drive device ascending / descending or the nozzle holder having characteristics according to the type of the component P to be mounted among the plurality of Z-axis drive devices 50, 60 and the plurality of nozzle holders 32.
  • some of the Z-axis drive devices 50 and 60 and some of the nozzle holders 32 of the plurality of nozzle holders 32 are configured with simple elements, thereby reducing size and cost. Can be achieved.
  • the component mounting apparatus 10 employs a rotary head that can rotate (spin) a plurality of nozzle holders 32 using a single Q-axis motor 46 as the mounting head 30.
  • the mounting head is not limited to this.
  • the mounting head includes a first nozzle holder that can be raised and lowered by a first Z-axis drive device, a first Q-axis motor that can rotate the first nozzle holder, and a second Z-axis drive.
  • a second nozzle holder that can be moved up and down by the apparatus and a second Q-axis motor that can rotate the second nozzle holder may be included.
  • the first Q-axis motor and the second Q-axis motor may be configured with different sizes (maximum torque). Further, the first transmission gear that transmits the rotation of the first Q-axis motor to the first nozzle holder and the second transmission gear that transmits the rotation of the second Q-axis motor to the second nozzle holder have different gear ratios (reduction ratios). It may be configured.
  • the component mounting apparatus including a mounting head in which a plurality of nozzle holders (first nozzle holder and second nozzle holder) operate separately has the characteristics of the first Z-axis driving apparatus and the characteristics of the second Z-axis driving apparatus. It can be different as follows. That is, the first Z-axis drive device has a shorter lifting stroke, a lower transmission gear reduction ratio, and a smaller Z-axis motor than the second Z-axis drive device. Moreover, the component mounting apparatus can vary the characteristics of the first nozzle holder and the characteristics of the second nozzle as follows.
  • the first nozzle holder can make the flow path diameter of the piping path thinner than the second nozzle holder, and can reduce the biasing force of the spring that biases the suction nozzle downward.
  • the component mounting apparatus can perform suction and mounting with high responsiveness and reduced impact acting on the component by executing the suction and mounting operations using the first Z-axis drive device and the first nozzle holder. can do.
  • the component mounting apparatus can appropriately cope with a high-profile component or a heavy component by executing a suction operation or a mounting operation using the second Z-axis drive device and the second nozzle holder.
  • the first and second Z-axis drive devices 50 and 60 are configured so that the Z-axis sliders 55 and 65 can be raised and lowered using the Z-axis motors 51 and 61 and the ball screws 54 and 64, respectively. It was.
  • each of the first and second Z-axis drive devices may be configured so that the Z-axis slider can be moved up and down using a linear motor.
  • each linear motor may be configured so that the maximum driving force is different from each other.
  • the mounting head may be configured like a mounting head 130 according to another embodiment shown in FIG. That is, the first Z-axis drive device 150 of the mounting head 130 includes a first Z-axis motor 151, a first Z-axis slider 155 that can be moved up and down by the first Z-axis motor, and a second Z-axis provided at the lower end of the first Z-axis slider.
  • a motor 156 and a second Z-axis slider 157 that can be moved up and down relative to the first Z-axis slider 155 by the second Z-axis motor 156.
  • the second Z-axis slider 157 is provided with a pressure sensor 158 for detecting a load acting on the second Z-axis slider 157.
  • the suction nozzle 70 is movable up and down with respect to the nozzle holder 32 in a state of being biased upward by a spring (not shown).
  • the first Z-axis drive device 150 drives the first Z-axis motor 151 to lower the first Z-axis slider 155, so that the pressing portion 155 a provided on the first Z-axis slider 155 comes into contact with the upper end portion of the nozzle holder 32.
  • the nozzle holder 32 can be lowered together with the suction nozzle 70.
  • the first Z-axis drive device 150 drives the second Z-axis motor 156 to lower the second Z-axis slider 157, so that the pressing portion 157 a provided on the second Z-axis slider 157 causes the flange portion 72 of the suction nozzle 70.
  • the suction nozzle 70 can be lowered relative to the nozzle holder 32 against the urging force of the spring.
  • the second Z-axis drive device 160 includes a Z-axis motor 161 and a Z-axis slider 165 that can be moved up and down by the Z-axis motor 161.
  • the second Z-axis drive device 160 drives the Z-axis motor 161 to lower the Z-axis slider 165, whereby the pressing portion 165a provided on the Z-axis slider 165 contacts the upper end portion of the nozzle holder 32, and the nozzle holder 32 can be lowered together with the suction nozzle 70.
  • the first Z-axis drive device 150 includes the two Z-axis motors 151 and 156. After the suction nozzle 70 is roughly lowered by one Z-axis motor 151, the other Z-axis motor 156 The suction nozzle 70 can be finely lowered. Therefore, the mounting head 130 can cope with mounting of different types of components P by properly using the first and second Z-axis drive devices 150 and 160 according to the types of components P. Further, by realizing the elements of the second Z-axis drive device 160 with a simple configuration, the mounting head 130 can be reduced in size and cost.
  • the component mounting apparatus can execute the mounting operation of the component requiring load management by the lifting device having the pressure sensor.
  • the component mounting device can be reduced in size as compared with those in which pressure sensors are mounted on all lifting devices by performing mounting operations of components that do not require load management by lifting devices that do not have pressure sensors. Cost reduction can be achieved.
  • the component mounting apparatus can perform the mounting operation of components that require a long lifting stroke by the lifting apparatus having the first lifting stroke.
  • the component mounting apparatus executes the mounting operation of the components that do not require a long lifting stroke by the lifting device having the second stroke whose lifting stroke is shorter than the first stroke, so that the lifting strokes of all the lifting devices are the first. It is possible to reduce the size and cost as compared with the stroke.
  • the component mounting apparatus can execute a component mounting operation that requires high accuracy by the lifting device having the first actuator and the second actuator.
  • the component mounting apparatus executes the mounting operation of components that do not require high accuracy by the lifting device having one actuator, so that all the lifting devices have a first actuator and a second actuator. Therefore, size reduction and cost reduction can be achieved.
  • the component mounting apparatus can properly use the lifting device to be used according to the type of the component, and the state of the nozzle can be confirmed by the imaging device in all the lifting devices. Compared to the above, downsizing and cost reduction can be achieved.
  • the component mounting apparatus is configured so that the slider can be lifted and lowered via gears with different gear ratios, so that the lifting and lowering operation is performed with high accuracy and at a high speed. Both can be accommodated.
  • the component mounting apparatus can perform the mounting operation of the component that requires a strong pressing load on the object using the first actuator.
  • the component mounting apparatus performs the mounting operation of the component that does not require a strong pressing load on the object using the second actuator having the maximum driving force smaller than that of the first actuator, so that all the lifting devices are the first.
  • the apparatus can be reduced in size and cost as compared with those having an actuator.
  • the component mounting apparatus is configured to rotate a plurality of holders via gears with different gear ratios so that the rotating operation can be performed with high accuracy and at a high speed. Both cases can be handled.
  • the component mounting apparatus can cope with conveyance of relatively heavy components by sucking the components using the holder having the first flow path having a large flow path diameter. Further, by sucking parts using a holder having a second flow path having a small flow path diameter, it is possible to increase the negative pressure supply response when sucking relatively light parts.
  • the component mounting apparatus is necessary for the component and the target object by performing the sampling operation and the mounting operation using the holder that is biased downward by the first biasing force.
  • a large pressing load can be secured.
  • the component mounting apparatus can alleviate the impact on the component and the object by performing the sampling operation and the mounting operation using the holder that is biased downward by the second biasing force.
  • This disclosure can be used in the component mounting apparatus manufacturing industry.

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Abstract

部品実装装置は、部品を採取する採取部材と、採取を保持する複数のホルダと、ホルダを昇降させる複数の昇降装置と、を有するヘッドと、を備える。複数のホルダは、ホルダ毎にそれぞれ異なる特定を有するように構成されている。または、複数の昇降装置は、昇降装置毎にそれぞれ異なる特性を有するように構成されている。このため、部品実装装置は、複数のホルダや複数の昇降装置のうち、実装しようとする部品の種類に応じた特性のホルダや昇降装置を使い分けることで、１つのヘッドで異なる種類の部品の採取動作や実装動作に適切に対応することが可能となる。

Description

部品実装装置
　本明細書は、部品を対象物に実装する部品実装装置について開示する。
　従来より、部品実装機は、部品を吸着する複数のノズルと、ノズルを保持する複数のホルダと、ホルダを昇降させる２つの昇降装置と、を有するヘッドを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１や特許文献２参照）。
特開２０００－２４４１８９号公報 特開２０１０－８７０６２号公報
　ヘッドは、２つの昇降装置が同じ構成となっているのが通常であるため、異なる種類の部品を１つのヘッドで実装しようとする際に、適切に対応することができない場合が生じる。
　本開示は、異なる種類の部品の実装に適切に対応できるようにすることを主目的とする。
　本開示は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
　本開示は、部品を採取して対象物に実装する部品実装装置であって、前記部品を採取する採取部材と、前記採取部材を保持する複数のホルダと、前記ホルダを昇降させる複数の昇降装置と、を有するヘッドと、を備え、前記複数のホルダまたは前記複数の昇降装置は、ホルダ毎または昇降装置毎にそれぞれ異なる特性を有するように構成されていることを要旨とする。
　この本開示の部品実装装置は、ヘッドが有する複数のホルダまたは複数の昇降装置が、ホルダ毎または昇降装置毎にそれぞれ異なる特性を有するように構成されている。このため、部品実装装置は、複数のホルダや複数の昇降装置のうち、実装しようとする部品の種類に応じた特性のホルダや昇降装置を使い分けることで、１つのヘッドで異なる種類の部品の実装に適切に対応することが可能となる。
部品実装装置１０の構成の概略を示す構成図である。 実装ヘッド３０の構成の概略を示す構成図である。 ノズルホルダ３２の配列を説明する説明図である。 配管経路を説明する説明図である。 実装ヘッド３０の各機構ごとの特性パターンを説明する説明図である。 他の実施形態に係る実装ヘッド１３０の構成の概略を示す構成図である。
　次に、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
　図１は、部品実装装置１０の構成の概略を示す構成図である。図２は、実装ヘッド３０の構成の概略を示す構成図である。図３は、ノズルホルダ３２の配列を説明する説明図である。図４は、配管経路を説明する説明図である。なお、図１の左右方向がＸ軸方向であり、前（手前）後（奥）方向がＹ軸方向であり、上下方向がＺ軸方向である。
　部品実装装置１０は、図１に示すように、部品供給装置２２と、基板搬送装置２４と、ＸＹロボット２６と、実装ヘッド３０と、制御装置（図示せず）と、を備える。また、部品実装装置１０は、これらの他に、パーツカメラ２８やマークカメラ（図示せず）なども備えている。なお、パーツカメラ２８は、実装ヘッド３０に吸着された部品Ｐの姿勢を下方から撮像するためのものである。また、マークカメラは、実装ヘッド３０に設けられ、基板Ｓに付された位置決め基準マークを上方から撮像して読み取るためのものである。
　部品供給装置２２は、所定間隔毎に部品Ｐが収容されたテープをリールから引き出してピッチ送りすることで、部品Ｐを部品供給位置に供給するテープフィーダとして構成されている。この部品供給装置２２は、部品実装装置１０の前側に、左右方向（Ｘ軸方向）に並ぶように複数設けられている。
　基板搬送装置２４は、図１の前後に間隔を開けて設けられ左右方向に架け渡された１対のコンベアベルトを有している。基板Ｓは、基板搬送装置２４のコンベアベルトにより図中左から右へと搬送される。
　ＸＹロボット２６は、実装ヘッド３０をＸＹ軸方向に移動させるものである。このＸＹロボット２６は、実装ヘッド３０が取り付けられＸ軸モータの駆動によりＸ軸方向（左右方向）に移動可能なＸ軸スライダ２６ａと、Ｘ軸スライダ２６ａをＸ軸方向に移動自在に支持すると共にＹ軸モータの駆動によりＹ軸方向（前後方向）に移動可能なＹ軸スライダ２６ｂと、を備える。
　実装ヘッド３０は、図２に示すように、ヘッド本体３１と、保持部材（ホルダ）としてのノズルホルダ３２と、採取部材としての吸着ノズル７０と、Ｒ軸駆動装置４０と、Ｑ軸駆動装置４５と、第１Ｚ軸駆動装置５０と、第２Ｚ軸駆動装置６０と、側面カメラ６９と、を備える。
　ヘッド本体３１は、Ｒ軸駆動装置４０によって回転可能な回転体である。ノズルホルダ３２は、図３に示すように、ヘッド本体３１に対して円周方向に所定角度間隔で配列され、且つ、ヘッド本体３１に昇降自在に支持されている。ノズルホルダ３２の先端部は、吸着ノズル７０が着脱可能となっている。
　Ｒ軸駆動装置４０は、複数のノズルホルダ３２（複数の吸着ノズル７０）をヘッド本体３１の中心軸回りに円周方向に旋回（公転）させるものである。Ｒ軸駆動装置４０は、図２に示すように、Ｒ軸モータ４１と、ヘッド本体３１の中心軸から軸方向に延出されＲ軸モータ４１により回転駆動されるＲ軸４２と、を備える。また、Ｒ軸駆動装置４０は、この他に、Ｒ軸モータ４１の回転位置を検知するＲ軸位置センサ（図示せず）も備える。Ｒ軸駆動装置４０は、Ｒ軸モータ４１によりＲ軸４２を回転駆動することにより、ヘッド本体３１を回転させる。各ノズルホルダ３２は、ヘッド本体３１の回転によって、吸着ノズル７０と一体となって円周方向に旋回（公転）する。
　Ｑ軸駆動装置４５は、各ノズルホルダ３２（各吸着ノズル７０）をその中心軸回りに回転（自転）させるものである。Ｑ軸駆動装置４５は、図２に示すように、Ｑ軸モータ４６と、円筒ギヤ４７と、伝達ギヤ４８と、Ｑ軸ギヤ４９と、を備える。円筒ギヤ４７は、Ｒ軸４２に対して同軸かつ相対回転可能に挿通され、外周面に平歯のギヤが形成された円筒状の部材である。伝達ギヤ４８は、Ｑ軸モータ４６の回転を円筒ギヤ４７に伝達するものである。Ｑ軸ギヤ４９は、各ノズルホルダ３２の上部に設けられ、円筒ギヤ４７とＺ軸方向（上下方向）にスライド可能に噛み合うものである。また、Ｑ軸駆動装置４５は、この他に、Ｑ軸モータ４６の回転位置を検知するＱ軸位置センサ（図示せず）も備える。Ｑ軸駆動装置４５は、Ｑ軸モータ４６により伝達ギヤ４８を介して円筒ギヤ４７を回転駆動することにより、円筒ギヤ４７と噛み合う各Ｑ軸ギヤ４９を回転させる。各ノズルホルダ３２は、Ｑ軸ギヤ４９の回転によって、吸着ノズル７０と一体となってその中心軸回りに回転（自転）する。
　第１および第２Ｚ軸駆動装置５０，６０は、ノズルホルダ３２の旋回（公転）軌道上の２箇所においてノズルホルダ３２を個別に昇降可能に構成されている。本実施形態では、図３に示すように、第１Ｚ軸駆動装置５０は、ヘッド本体３１に支持されるノズルホルダ３２のうち０度の方向にあるノズルホルダ３２を昇降可能となっている。また、第２Ｚ軸駆動装置６０は、ヘッド本体３１に支持されるノズルホルダ３２のうち１８０度の方向にあるノズルホルダ３２を昇降可能となっている。なお、０度の方向は、ヘッド本体３１の中心軸に対して基板搬送方向（Ｘ軸方向）上流側の方向であり（図３中、Ａ）、１８０度の方向は、基板搬送方向下流側の方向である（図３中、Ｅ）。
　第１Ｚ軸駆動装置５０は、図２に示すように、Ｚ軸モータ５１と、Ｚ軸方向（上下方向）に延出して回転自在に支持されたボールねじ５４と、Ｚ軸モータ５１の回転を減速してボールねじ５４に伝達する伝達ギヤ５２と、ボールねじ５４に螺合されたＺ軸スライダ５５と、を備える。また、第１Ｚ軸駆動装置５０は、この他に、Ｚ軸スライダ５５に作用する荷重すなわちノズルホルダ３２（吸着ノズル７０）に作用する荷重を検出するための圧力センサ５７や、Ｚ軸スライダ５５の昇降位置を検知するＺ軸位置センサ（図示せず）も備える。第１Ｚ軸駆動装置５０は、Ｚ軸モータ５１を駆動してＺ軸スライダ５５を下降させることにより、Ｚ軸スライダ５５に設けられた押下部５５ａがノズルホルダ３２の上端面と当接して、当該ノズルホルダ３２を吸着ノズル７０と一体的に下降させることができる。なお、ノズルホルダ３２は、ヘッド本体３１に対してスプリング３３によって上方に付勢されており、Ｚ軸モータ５１を駆動してＺ軸スライダ５５を上昇させることにより、スプリング３３の付勢力によって吸着ノズル７０と一体的に上昇する。
　第２Ｚ軸駆動装置６０は、図２に示すように、Ｚ軸モータ６１と、Ｚ軸方向（上下方向）に延出して回転自在に支持されたボールねじ６４と、Ｚ軸モータ６１の回転を減速してボールねじ６４に伝達する伝達ギヤ６２と、ボールねじ６４に螺合されたＺ軸スライダ６５と、を備える。また、第２Ｚ軸駆動装置６０は、この他に、Ｚ軸スライダ６５の昇降位置を検知するＺ軸位置センサ（図示せず）も備える。第２Ｚ軸駆動装置６０は、Ｚ軸モータ６１を駆動してＺ軸スライダ６５を下降させることにより、Ｚ軸スライダ６５に設けられた押下部６５ａがノズルホルダ３２の上端面と当接して、当該ノズルホルダ３２を吸着ノズル７０と一体的に下降させることができる。なお、ノズルホルダ３２は、ヘッド本体３１に対してスプリング３３によって上方に付勢されているため、Ｚ軸モータ６１を駆動してＺ軸スライダ６５を上昇させることにより、スプリング３３の付勢力によって吸着ノズル７０と一体的に上昇する。また、第２Ｚ軸駆動装置６０の近傍には、側面カメラ６９が設置されている。側面カメラ６９は、第２Ｚ軸駆動装置６０により昇降される吸着ノズル７０を用いて吸着動作や実装動作を行なった後に当該吸着ノズル７０を撮像し、部品Ｐの吸着有無や吸着姿勢などを判定するためのものである。
　ノズルホルダ３２の内部には、吸着ノズル７０の吸着口と連通すると共に切替弁３４を介して図示しない負圧源と正圧源とに選択的に連通するホルダ流路が形成されている。図４に示すように、ヘッド本体３１には、回転中心に形成され負圧源が連通する中心孔３１ａと、中心孔３１ａから放射状に延びて対応する切替弁３４と接続される複数の放射状流路３１ｂとが形成されている。本実施形態では、各ノズルホルダ３２のうち一部のノズルホルダ３２には、流路径が大径のホルダ流路３２ａが形成され、他のノズルホルダ３２には、流路径がホルダ流路３２ａよりも小径のホルダ流路３２ｂが形成されている。
　また、ノズルホルダ３２は、図２に示すように、その下端側面の互いに対向する位置に一対のガイド溝３２ｃが形成されている。また、ノズルホルダ３２の側面には、上側環状突起３２ｄと下側環状突起３２ｅとが上下方向に所定間隔を隔てて設けられている。さらに、ノズルホルダ３２には、スリーブ３６が被せられている。スリーブ３６の上部開口の内径は、上側環状突起３２ｄおよび下側環状突起３２ｅの外径よりも小さくなっており、スリーブ３６は、ノズルホルダ３２から脱落することなく、上下動可能となっている。スリーブ３６の上端面とノズルホルダ３２の上側環状突起３２ｄとの間には、スプリング３７が配置されている。
　吸着ノズル７０は、水平方向に張り出したフランジ部７２と、フランジ部７２の上方に直径方向に貫通したピン７４と、を有する。ピン７４は、ノズルホルダ３２のガイド溝３２ｃの終端とスプリング３７により下向きに付勢されたスリーブ３６の下端とに挟まれた状態で弾性的に固定される。即ち、吸着ノズル７０は、ノズルホルダ３２に対してスプリング３７により下方に付勢された状態で支持されている。また、ガイド溝３２ｃは、一部が終端から上向きに直線状に延びており、吸着ノズル７０は、ノズルホルダ３２に対して下向きに付勢された状態で相対的に上下動可能となっている。
　次に、こうして構成された本実施形態の部品実装装置１０は、以下のようにして、吸着動作と実装動作を実行する。即ち、部品実装装置１０の制御装置は、吸着動作として、まず、部品供給装置２２により供給された吸着すべき部品Ｐの真上に当該部品Ｐを吸着すべき吸着ノズル７０が来るようにＸＹロボット２６を駆動制御する。続いて、制御装置は、吸着ノズル７０が部品Ｐが下降するようＺ軸駆動装置（第１Ｚ軸駆動装置５０または第２Ｚ軸駆動装置６０）を駆動制御する。制御装置は、第２Ｚ軸駆動装置６０を用いて吸着動作を実行した場合には、側面カメラ６９により吸着動作を実行した吸着ノズル７０を撮像し、吸着動作が適切に行なわれたか否かを判定する。そして、制御装置は、吸着ノズル７０への負圧の供給により当該吸着ノズル７０に部品Ｐが吸着されるよう切替弁３４を駆動制御する。
　また、制御装置は、実装動作として、まず、吸着ノズル７０に吸着された部品Ｐが基板Ｓの目標実装位置の真上に来るようＸＹロボット２６を駆動制御する。続いて、制御装置は、吸着ノズル７０に吸着され部品Ｐが下降するようＺ軸駆動装置（第１Ｚ軸駆動装置５０または第２Ｚ軸駆動装置６０）を駆動制御する。そして、制御装置は、吸着ノズル７０への正圧の供給により部品Ｐの吸着が解除されるよう切替弁３４を駆動制御する。制御装置は、第２Ｚ軸駆動装置６０を用いて実装動作を実行した場合には、側面カメラ６９により実装動作を実行した吸着ノズル７０を撮像し、実装動作が適切に行なわれたか否かを判定する。
　ここで、実装ヘッド３０は、Ｚ軸駆動装置（第１Ｚ軸駆動装置５０，第２Ｚ軸駆動装置６０）毎に特性が異なり、ノズルホルダ３２毎に特性が異なっている。図５は、実装ヘッド３０の各機構ごとの特性パターンを説明する説明図である。図示するように、Ｚ軸駆動装置の特性を決定する要素として、圧力センサ５７の有無や側面カメラ６９の有無、昇降ストローク（Ｚ軸ストローク）の長短、伝達ギヤ５２，６２のギヤ比（減速比）、Ｚ軸モータ５１，６１（最大トルク）の大小などがある。また、ノズルホルダ３２の特定を決定する要素として、ホルダ流路３２ａ，３２ｂ（配管経路）の流路径やスプリング３７の固さ（付勢力の大小）などがある。本実施形態の実装ヘッド３０は、第１Ｚ軸駆動装置５０と第２Ｚ軸駆動装置６０とにそれぞれ異なるパターンの要素が組み合わされると共に、各ノズルホルダ３２にそれぞれ異なるパターンの要素が組み合わされることにより、小型化や低コスト化を図りつつ、様々な種類の部品Ｐの実装に対応できるようにしている。
　本実施形態では、図２に示すように、第１Ｚ軸駆動装置５０のＺ軸モータ５１は、第２Ｚ軸駆動装置６０のＺ軸モータ６１よりも、大型であり、最大トルクが大きい。また、第１Ｚ軸駆動装置５０の伝達ギヤ５２は、第２Ｚ軸駆動装置６０の伝達ギヤ６２よりも減速比が大きく、ボールねじ５４により大きなトルクを伝達可能である。さらに、第１Ｚ軸駆動装置５０は、吸着ノズル７０に作用する荷重を検出するための圧力センサ５７を備えているのに対して、第２Ｚ軸駆動装置６０は、圧力センサを備えていない。このため、第１Ｚ軸駆動装置５０は、嵌め込み部品や圧入部品などのように部品実装時に基板Ｓに対して強い押し付け荷重が必要な部品Ｐの実装に適しており、第２Ｚ軸駆動装置６０は、強い荷重が不要な部品Ｐの実装に使用することができる。
　また、第１Ｚ軸駆動装置５０のボールねじ５４は、第２Ｚ軸駆動装置６０のボールねじ６４よりも、全長が長く、Ｚ軸スライダの昇降ストロークが長い。このため、第１Ｚ軸駆動装置５０は、高背部品などのように長い昇降ストロークが必要な部品Ｐの実装に適しており、第２Ｚ軸駆動装置６０は、低背部品などのように長い昇降ストロークが不要な部品Ｐの実装に使用することができる。
　さらに、第２Ｚ軸駆動装置６０の近傍には、当該第２Ｚ軸駆動装置６０により吸着ノズル７０を昇降させて吸着動作や実装動作を行なった後に、当該吸着ノズル７０を撮像するための側面カメラ６９を備えているのに対して、第１Ｚ軸駆動装置５０の近傍には、側面カメラを備えていない。このため、実装ヘッド３０は、第２Ｚ軸駆動装置６０を用いて吸着や実装を行なった後に、吸着や実装が適切に行なわれたか否かの確認が可能である。
　また、各ノズルホルダ３２には、流路径が大径のホルダ流路３２ａ（配管経路）が形成されたノズルホルダ３２と、流路径がホルダ流路３２ａよりも小径のホルダ流路３２ｂ（配管経路）が形成されたノズルホルダ３２とが含まれている。このため、ホルダ流路３２ａが形成されたノズルホルダ３２は、吸着ノズル７０に強い負圧を作用させることができ、重量部品の吸着や搬送に適している。一方、ホルダ流路３２ｂが形成されたノズルホルダ３２は、吸着ノズル７０に弱い負圧を、高い応答性で作用させることができ、軽量部品の吸着や搬送に適している。
　また、各ノズルホルダ３２には、吸着ノズル７０を下方に付勢する付勢力が強いスプリング３７を有するノズルホルダ３２と、吸着ノズル７０を下方に付勢する付勢力が弱いスプリング３７を有するノズルホルダ３２とが含まれている。このため、付勢力が強いスプリング３７を有するノズルホルダ３２は、重量部品などのように衝撃に強い部品の吸着や実装に適している。一方、付勢力が弱いスプリング３７を有するノズルホルダ３２は、薄型部品や軽量部品などのように衝撃に弱い部品の吸着や実装に適している。
　部品実装装置１０は、例えば、チップ部品などの表面実装型の部品を実装する場合には、側面カメラ６９による吸着確認や実装確認が可能な第１Ｚ軸駆動装置５０を用いて吸着動作や実装動作を実行する。また、部品実装装置１０は、例えば、ＤＩＰ(Dual Inline Package) などの挿入型の部品を実装する場合には、部品Ｐに作用する荷重を検出可能な第２Ｚ軸駆動装置６０を用いて吸着動作や実装動作を実行する。このように、実装する部品Ｐの種類に応じての第１Ｚ軸駆動装置５０と第２Ｚ軸駆動装置６０とを使い分けることによって、様々な種類の部品Ｐの実装に対応することが可能となる。
　ここで、本実施形態の構成要素と本開示の発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の吸着ノズル７０が本開示の発明の「採取部材」に相当し、実装ヘッド３０が「ヘッド」に相当し、複数のノズルホルダ３２が「複数のホルダ」に相当し、第１および第２Ｚ軸駆動装置５０，６０が「複数の昇降装置」に相当する。
　以上説明した本実施形態の部品実装装置１０は、複数のノズルホルダ３２と複数のＺ軸駆動装置（第１Ｚ軸駆動装置５０，第２Ｚ軸駆動装置６０）とを有する実装ヘッド３０を備える。各Ｚ軸駆動装置（第１Ｚ軸駆動装置５０，第２Ｚ軸駆動装置６０）は、それぞれ、異なる特性を有するように異なる要素によって構成されている。各ノズルホルダ３２は、それぞれ、異なる特性を有するように異なる要素によって構成されている。このため、部品実装装置１０は、複数のＺ軸駆動装置５０，６０や複数のノズルホルダ３２のうち実装しようとする部品Ｐの種類に応じた特性のＺ軸駆動装置昇降やノズルホルダを使い分けることで、１つのヘッドで異なる種類の部品Ｐの吸着動作や実装動作に適切に対応することが可能となる。また、複数のＺ軸駆動装置５０，６０のうち一部のＺ軸駆動装置や複数のノズルホルダ３２のうち一部のノズルホルダを、簡易な要素で構成することにより、小型化や低コスト化を図ることができる。
　なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
　例えば、上述した実施形態では、部品実装装置１０は、実装ヘッド３０として、単一のＱ軸モータ４６を用いて複数のノズルホルダ３２を纏めて回転（自転）可能なロータリヘッドを採用するものとした。しかし、これに限定されるものではなく、実装ヘッドは、例えば、第１Ｚ軸駆動装置により昇降可能な第１ノズルホルダと、第１ノズルホルダを回転可能な第１Ｑ軸モータと、第２Ｚ軸駆動装置により昇降可能な第２ノズルホルダと、第２ノズルホルダを回転可能な第２Ｑ軸モータとを有するものとしてもよい。この場合、第１Ｑ軸モータと第２Ｑ軸モータは、互いに異なる大きさ（最大トルク）で構成されるものとしてもよい。また、第１Ｑ軸モータの回転を第１ノズルホルダに伝達する第１伝達ギヤと第２Ｑ軸モータの回転を第２ノズルホルダに伝達する第２伝達ギヤは、互いに異なるギヤ比（減速比）で構成されるものとしてもよい。
　このように、複数のノズルホルダ（第１ノズルホルダ，第２ノズルホルダ）が別個に動作する実装ヘッドを備える部品実装装置は、第１Ｚ軸駆動装置の特性と第２Ｚ軸駆動装置の特性とを以下のように異ならせることができる。即ち、第１Ｚ軸駆動装置は、第２Ｚ軸駆動装置よりも、昇降ストロークが短く、伝達ギヤの減速比が小さく、Ｚ軸モータを小型にすることができる。また、部品実装装置は、第１ノズルホルダの特性と第２ノズルの特性とを以下のように異ならせることができる。即ち、第１ノズルホルダは、第２ノズルホルダよりも、配管経路の流路径を細く、吸着ノズルを下方に付勢するスプリングの付勢力を小さくすることができる。これにより、部品実装装置は、第１Ｚ軸駆動装置および第１ノズルホルダを用いて吸着動作や実装動作を実行することで、応答性が高く部品に作用する衝撃を抑えた吸着や実装を可能とすることができる。また、部品実装装置は、第２Ｚ軸駆動装置および第２ノズルホルダを用いて吸着動作や実装動作を実行することで、高背部品や重量部品を適切に対応することができる。
　上述した実施形態では、第１および第２Ｚ軸駆動装置５０，６０は、それぞれＺ軸モータ５１，６１とボールねじ５４，６４とを用いてＺ軸スライダ５５，６５を昇降可能に構成されるものとした。しかしながら、第１および第２Ｚ軸駆動装置は、それぞれリニアモータを用いてＺ軸スライダを昇降可能に構成されるものとしてもよい。この場合、各リニアモータは、最大駆動力が互いに異なるように構成されてもよい。
　また、実装ヘッドは、図６に示す他の実施形態に係る実装ヘッド１３０のように構成されてもよい。即ち、実装ヘッド１３０の第１Ｚ軸駆動装置１５０は、第１Ｚ軸モータ１５１と、第１Ｚ軸モータにより昇降可能な第１Ｚ軸スライダ１５５と、第１Ｚ軸スライダの下端部に設けられた第２Ｚ軸モータ１５６と、第２Ｚ軸モータ１５６により第１Ｚ軸スライダ１５５に対して相対的に昇降可能な第２Ｚ軸スライダ１５７と、を備える。第２Ｚ軸スライダ１５７には、当該第２Ｚ軸スライダ１５７に作用する荷重を検出するための圧力センサ１５８が設けられている。ここで、吸着ノズル７０は、図示しないスプリングにより上向きに付勢された状態でノズルホルダ３２に対して上下動可能となっている。第１Ｚ軸駆動装置１５０は、第１Ｚ軸モータ１５１を駆動して第１Ｚ軸スライダ１５５を下降させることにより、第１Ｚ軸スライダ１５５に設けられた押下部１５５ａがノズルホルダ３２の上端部に当接し、ノズルホルダ３２を吸着ノズル７０と共に下降させることができる。また、第１Ｚ軸駆動装置１５０は、第２Ｚ軸モータ１５６を駆動して第２Ｚ軸スライダ１５７を下降させることにより、第２Ｚ軸スライダ１５７に設けられた押下部１５７ａが吸着ノズル７０のフランジ部７２の上端面に当接し、ノズルホルダ３２に対してスプリングの付勢力に抗して吸着ノズル７０を相対的に下降させることができる。また、第２Ｚ軸駆動装置１６０は、Ｚ軸モータ１６１と、Ｚ軸モータ１６１により昇降可能なＺ軸スライダ１６５とを備える。第２Ｚ軸駆動装置１６０は、Ｚ軸モータ１６１を駆動してＺ軸スライダ１６５を下降させることにより、Ｚ軸スライダ１６５に設けられた押下部１６５ａがノズルホルダ３２の上端部に当接し、ノズルホルダ３２を吸着ノズル７０と共に下降させることができる。このように、第１Ｚ軸駆動装置１５０は、２つのＺ軸モータ１５１，１５６を備えており、一方のＺ軸モータ１５１で吸着ノズル７０を大まかに下降させた後、他方のＺ軸モータ１５６で吸着ノズル７０を細かく下降させることができる。したがって、実装ヘッド１３０は、部品Ｐの種類に応じて第１および第２Ｚ軸駆動装置１５０，１６０を使い分けることにより、異なる種類の部品Ｐの実装に対応することができる。また、第２Ｚ軸駆動装置１６０の要素を簡易な構成で実現することで、実装ヘッド１３０の小型化や低コスト化を図ることができる。
　このように、本実施形態の一態様によれば、部品実装装置は、荷重管理が必要な部品の実装動作を、圧力センサを有する昇降装置によって実行することができる。また、部品実装装置は、荷重管理が不要な部品の実装動作を、圧力センサを有しない昇降装置によって実行することにより、全ての昇降装置に圧力センサを搭載するものに比して、小型化や低コスト化を図ることができる。
　また、本実施形態の一態様によれば、部品実装装置は、長い昇降ストロークが必要な部品の実装動作を、昇降ストロークが第１ストロークの昇降装置によって実行することができる。また、部品実装装置は、長い昇降ストロークが不要な部品の実装動作を、昇降ストロークが第１ストロークよりも短い第２ストロークの昇降装置によって実行することにより、全ての昇降装置の昇降ストロークを第１ストロークにするものに比して、小型化や低コスト化を図ることができる。
　さらに、本実施形態の一態様によれば、部品実装装置は、高い精度が必要な部品の実装動作を、第１アクチュエータと第２アクチュエータとを有する昇降装置によって実行することができる。また、部品実装装置は、高い精度が不要な部品の実装動作を、１つのアクチュエータを有する昇降装置によって実行することにより、全ての昇降装置に第１アクチュエータおよび第２アクチュエータを有するものに比して、小型化や低コスト化を図ることができる。
　また、本実施形態の一態様によれば、部品実装装置は、部品の種類に応じて使用する昇降装置を使い分けることができ、全ての昇降装置で撮像装置によりノズルの状態を確認可能とするものに比して、小型化や低コスト化を図ることができる。
　また、本実施形態の一態様によれば、部品実装装置は、異なるギヤ比のギヤを介してスライダを昇降可能に構成することで、昇降動作を高精度で行なう場合と高速度で行なう場合の双方に対応することができる。
　また、本実施形態の一態様によれば、部品実装装置は、対象物への強い押し付け荷重が必要な部品の実装動作を第１アクチュエータを用いて実行することができる。また、部品実装装置は、対象物への強い押し付け荷重が不要な部品の実装動作を第１アクチュエータよりも最大駆動力が小さい第２アクチュエータを用いて実行することにより、全ての昇降装置が第１アクチュエータを有するものに比して、装置の小型化や低コスト化を図ることができる。
　また、本実施形態の一態様によれば、部品実装装置は、異なるギヤ比のギヤを介して複数のホルダをそれぞれ回転可能に構成することで、回転動作を高精度で行なう場合と高速度で行なう場合の双方に対応することができる。
　また、本実施形態の一態様によれば、部品実装装置は、流路径が大きい第１流路をもつホルダを用いて部品を吸着することにより、比較的重い部品の搬送に対応することができる。また、流路径が小さい第２流路をもつホルダを用いて部品を吸着することにより、比較的軽い部品を吸着する際の負圧供給のレスポンスを高めることができる。
　また、本実施形態の一態様によれば、部品実装装置は、第１付勢力により下方に付勢されるホルダを用いて採取動作や実装動作を行なうことにより、部品や対象物に対して必要な押し付け荷重を確保することができる。また、部品実装装置は、第２付勢力により下方に付勢されるホルダを用いて採取動作や実装動作を行なうことにより、部品や対象物に対する衝撃を緩和することができる。
　なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
　本開示は、部品実装装置の製造産業などに利用可能である。
　１０　部品実装装置、２２　部品供給装置、２４　基板搬送装置、２６　ＸＹロボット、２６ａ　Ｘ軸スライダ、２６ｂ　Ｙ軸スライダ、２８　パーツカメラ、３０，１３０　実装ヘッド、３１　ヘッド本体、３１ａ　中心孔、３１ｂ　放射状流路、３２　ノズルホルダ、３２ａ，３２ｂ　ホルダ流路、３２ｃ　ガイド溝、３２ｄ　上側環状突起、３２ｅ　下側環状突起、３３　スプリング、３４　切替弁、３６　スリーブ、３７　スプリング、４０　Ｒ軸駆動装置、４１　Ｒ軸モータ、４２　Ｒ軸、４５　Ｑ軸駆動装置、４６　Ｑ軸モータ、４７　円筒ギヤ、４８　伝達ギヤ、４９　Ｑ軸ギヤ、５０，１５０　第１Ｚ軸駆動装置、５１，６１，１６１　Ｚ軸モータ、５２，６２　伝達ギヤ、５４，６４　ボールねじ、５５，６５，１６５　Ｚ軸スライダ、５５ａ，６５ａ　押下部、５７　圧力センサ、６０，１６０　第２Ｚ軸駆動装置、６９　側面カメラ、７０　吸着ノズル、７２　フランジ部、１５１　第１Ｚ軸モータ、１５５　第１Ｚ軸スライダ、１５５ａ，１５７ａ，１６５ａ　押下部、１５６　第２Ｚ軸モータ、１５７　第２Ｚ軸スライダ、１５８　圧力センサ７４　ピン、Ｐ　部品、Ｓ　基板。

Claims (10)

  1. 　部品を採取して対象物に実装する部品実装装置であって、
    　前記部品を採取する採取部材と、
    　前記採取部材を保持する複数のホルダと、前記ホルダを昇降させる複数の昇降装置と、を有するヘッドと、
    　を備え、
    　前記複数のホルダまたは前記複数の昇降装置は、ホルダ毎または昇降装置毎にそれぞれ異なる特性を有するように構成されている、
    　部品実装装置。
  2. 　請求項１記載の部品実装装置であって、
    　前記複数の昇降装置は、前記ホルダに作用する圧力を検出する圧力センサを有する昇降装置と、前記圧力センサを有しない昇降装置と、を備える、
    　部品実装装置。
  3. 　請求項１または２記載の部品実装装置であって、
    　前記複数の昇降装置は、前記ホルダの昇降ストロークが第１ストロークの昇降装置と、前記ホルダの昇降ストロークが前記第１ストロークよりも短い第２ストロークの昇降装置と、を備える、
    　部品実装装置。
  4. 　請求項１ないし３いずれか１項に記載の部品実装装置であって、
    　前記複数の昇降装置は、前記ホルダを昇降させるためのアクチュエータとしてスライダを昇降させる第１アクチュエータと前記スライダに配置され該スライダに対して前記ホルダを相対的に昇降させる第２アクチュエータとを有する昇降装置と、前記ホルダを昇降させるためのアクチュエータとして前記ホルダを昇降させる１つのアクチュエータを有する昇降装置と、を備える、
    　部品実装装置。
  5. 　請求項１ないし４いずれか１項に記載の部品実装装置であって、
    　前記複数の昇降装置は、前記ホルダの昇降動作後に撮像装置により前記採取部材の状態を確認可能な昇降装置と、前記ホルダの昇降動作後に前記採取部材の状態を確認不能な昇降装置と、を備える、
    　部品実装装置。
  6. 　請求項１ないし５いずれか１項に記載の部品実装装置であって、
    　前記複数の昇降装置は、前記ホルダに当接される第１スライダを昇降可能に該第１スライダが第１ギヤ比のギヤを介して連結された第１モータを有する昇降装置と、前記ホルダに当接される第２スライダを昇降可能に該第２スライダが前記第１ギヤ比よりも減速比が小さい第２ギヤ比のギヤを介して連結された第２モータを有する昇降装置と、を備える、
    　部品実装装置。
  7. 　請求項１ないし６いずれか１項に記載の部品実装装置であって、
    　前記複数の昇降装置は、前記ホルダを昇降させるためのアクチュエータとして第１アクチュエータを有する昇降装置と、前記ホルダを昇降させるためのアクチュエータとして前記第１アクチュエータよりも最大駆動力が小さい第２アクチュエータを有する昇降装置と、を備える、
    　部品実装装置。
  8. 　請求項１ないし７いずれか１項に記載の部品実装装置であって、
    　前記複数のホルダは、それぞれ異なるギヤ比のギヤを介してモータに連結され、前記モータの駆動により回転可能に構成されている、
    　部品実装装置。
  9. 　請求項１ないし８いずれか１項に記載の部品実装装置であって、
    　負圧源を備え、
    　前記採取部材は、前記負圧源からの負圧により前記部品を吸着するノズルであり、
    　前記複数のホルダは、保持する前記ノズルと前記負圧源とを連通する第１流路を有するホルダと、保持する前記ノズルと前記負圧源とを連通し前記第１流路よりも流路径が小さい第２流路を有するホルダと、を備える、
    　部品実装装置。
  10. 　請求項１ないし９いずれか１項に記載の部品実装装置であって、
    　前記複数のホルダは、保持する前記採取部材を第１付勢力により下方に付勢するホルダと、保持する前記採取部材を前記第１付勢力よりも小さい第２付勢力により下方に付勢するホルダと、を備える、
    　部品実装装置。
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