WO2021192215A1 - フィルタ交換用装置および部品実装装置 - Google Patents

フィルタ交換用装置および部品実装装置 Download PDF

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WO2021192215A1
WO2021192215A1 PCT/JP2020/013984 JP2020013984W WO2021192215A1 WO 2021192215 A1 WO2021192215 A1 WO 2021192215A1 JP 2020013984 W JP2020013984 W JP 2020013984W WO 2021192215 A1 WO2021192215 A1 WO 2021192215A1
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WO
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filter
needle
shaft
nozzle
tip
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PCT/JP2020/013984
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English (en)
French (fr)
Inventor
寺田 和広
Original Assignee
ヤマハ発動機株式会社
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.)
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Application filed by ヤマハ発動機株式会社 filed Critical ヤマハ発動機株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components

Definitions

  • the present invention relates to a filter replacement device used for replacing a filter provided in a component suction head of a component mounting device, and a component mounting device provided with this filter replacement device.
  • a component mounting device that picks up components such as electronic components supplied from the component supply unit by a component suction head and mounts (mounts) them on a substrate such as a printed wiring board is known.
  • the component suction head includes a nozzle shaft and a nozzle for component suction (referred to as a suction nozzle) attached to the tip of the nozzle shaft.
  • a passage connected to the negative pressure generator is provided inside the nozzle shaft, and negative pressure is supplied to the tip of the suction nozzle through the passage.
  • the component suction head conveys the component from the component supply unit onto the substrate in a state where the component is attracted to the tip of the suction nozzle by this negative pressure.
  • a filter for removing foreign matter is arranged on the negative pressure path in the component suction head.
  • a disk-shaped filter is provided inside the suction nozzle.
  • the filter is mounted inside the suction nozzle through a first opening (insertion hole) formed on the side wall surface of the suction nozzle.
  • a second opening is provided on the side wall surface of the suction nozzle at a position facing the first opening, and when the filter is replaced, the extrusion rod is inserted through the second opening. The filter can be pushed out from the first opening.
  • Patent Document 1 the structure as in Patent Document 1 is a little special, and from the viewpoint of productivity and cost, and from the viewpoint of avoiding negative pressure leakage due to the first and second openings, for example, the following structure of the component suction head Is often adopted. That is, a recess (stepped hole) extending in the axial direction is provided at the tip (lower end) of the nozzle shaft, and the suction nozzle is attached to the tip of the nozzle shaft with the filter arranged in the recess. ..
  • the filter in the structure of the component suction head in which the filter is mounted in the recess (stepped hole) at the tip of the nozzle shaft, the filter must be scraped out of the recess with a thin rod-shaped member, and the filter must be removed and eventually replaced. It becomes complicated.
  • An object of the present invention is to provide a technique that contributes to improving the workability of the replacement work of the filter arranged in the nozzle shaft.
  • the present invention includes a nozzle shaft having a recess at the tip, a filter arranged in the recess and held by the nozzle shaft, and a suction nozzle detachably attached to the tip of the nozzle shaft.
  • a filter replacement device in a component mounting device equipped with at least one component suction head which is a shaft-shaped needle member having a barb at the tip and the nozzle shaft in a state where the suction nozzle is removed. It is provided with a moving mechanism for relatively moving the needle member in the axial direction thereof.
  • FIG. 1 shows a plan view of a component mounting device according to the present invention.
  • the XYZ right-angled coordinate axes are shown in order to clarify the directional relationship.
  • the X direction is a direction parallel to the horizontal plane
  • the Y direction is a direction orthogonal to the X direction on the horizontal plane
  • the Z direction is a direction orthogonal to both the X and Y directions, that is, the vertical direction.
  • the component mounting device 1 includes a base 1a having a rectangular shape in a plan view, a board transfer mechanism 2 for transporting a substrate P such as a printed wiring board on the base 1a, a component supply unit 3, a head unit 6, and the head. It includes a head unit drive mechanism for driving the unit 6, a nozzle replacement device 9, a component recognition camera 8, and a filter replacement device 18 (corresponding to the “filter replacement device” of the present invention).
  • the substrate transfer mechanism 2 includes a pair of conveyors 2a that convey the substrate P in the X direction, and a positioning mechanism (not shown) that positions the substrate P conveyed by the conveyor 2a.
  • the conveyor 2a is a so-called belt conveyor.
  • the conveyor 2a receives the substrate P from one side (X1 side) and conveys the substrate P to a predetermined mounting work position (the position of the substrate P shown in the figure), and after the mounting work, moves the substrate P to the other side (X2 side). Carry out.
  • the positioning mechanism lifts the substrate P from the conveyor 2a and positions it at the mounting work position.
  • the component supply unit 3 is provided on both sides (Y1 side and Y2 side) of the substrate transfer mechanism 2, respectively.
  • each component supply unit 3 is a fixed type that is integrally incorporated with the base 1a, but may be a trolley type that can be attached to and detached from the base 1a.
  • a plurality of tape feeders are detachably arranged along the conveyor 2a in the parts supply unit 3.
  • the plurality of tape feeders include a component feeder 4 that supplies small pieces of electronic components (hereinafter, simply referred to as components) such as ICs, transistors, and capacitors using the tape as a carrier, and a component suction head 20 (described later).
  • a filter 28 provided in the nozzle shaft 22), i.e., a filter feeder 5 for supplying a replacement filter 28 is included.
  • the component feeder 4 includes a reel on which the tape that stores and holds the component is wound, and supplies the component to a predetermined component supply position while intermittently feeding the tape from the reel.
  • the filter feeder 5 includes a reel around which the tape that houses and holds the filter 28 is wound, and supplies a replacement filter 28 to a predetermined filter supply position while intermittently feeding the tape from the reel. ..
  • the filter feeder 5 will be described in detail later.
  • One or two filter feeders 5 are arranged at a position near the filter changing device 18 described later, in this example, at the end (X1 side end) of the component supply unit 3 on one side (Y2 side) (FIG. In 1, the filter feeder 5 is shown with hatching).
  • the head unit 6 takes out a component from each component feeder 4 of the component supply unit 3 and mounts the component on the substrate P, and moves in the X direction and the Y direction within a certain region by the operation of the head unit drive mechanism. ..
  • the head unit drive mechanism is a unit support member 11 that can move in the Y direction along a fixed rail 10 fixed to an elevated frame, and a Y-axis servomotor that drives the unit support member 11 via a ball screw shaft 12.
  • 13 includes a fixed rail 14 that movably supports the head unit 6 with respect to the unit support member 11 in the X direction, and an X-axis servomotor 16 that drives the head unit 6 via a ball screw shaft 15.
  • the head unit drive mechanism may be configured to directly drive the unit support member 11 and the head unit 6 using a linear motor as a drive source.
  • FIG. 2 is a perspective view of a main part of the head unit 6.
  • the head unit 6 includes a plurality of axial component suction heads 20 arranged around a central axis Ax1 extending in the Y direction, and a component suction head drive mechanism for driving these component suction heads 20. It has.
  • the head unit 6 has a head unit structure of a type called a rotary head.
  • the component suction head drive mechanism includes a revolution mechanism for rotating the plurality of component suction heads 20 around the central axis Ax1 (revolution / rotation in the N direction), and the component suction head 20 selectively in the vertical direction (Z direction). ), And a rotation mechanism for rotating each component suction head around its central axis Ax2 (rotation / rotation in the R direction).
  • the revolution mechanism is a main rotating shaft 30 rotatably supported by a unit main body (not shown) corresponding to the frame of the head unit 6 and extending in the vertical direction, and a drum type fixed to the lower end of the main rotating shaft 30. It includes a head holder 31 and an N-axis servomotor 32 as a drive source.
  • the central axis Ax1 is a virtual axis passing through the center of the main rotation axis 30.
  • the head holding body 31 has a plurality of shafts that penetrate the head holding body 31 in the vertical direction and are rotatably supported by the head holding body 31 on a circumference centered on the central axis Ax1.
  • a holder 33 is provided.
  • the component suction head 20 is held in each of the shaft holders 33.
  • the component suction head 20 is detachably attached to the nozzle shaft 22 supported by the shaft holder 33 so that the component suction head 20 can move up and down relative to each other and cannot rotate relative to the tip (lower end) of the nozzle shaft 22. It is provided with a suction nozzle 25 (see FIG. 3A).
  • a coil spring 34 is mounted on the outer circumference of the nozzle shaft 22. The coil spring 34 is interposed between the spring retaining bolt 35 fixed to the upper end of the nozzle shaft 22 and the upper end of the shaft holder 33 in a compressed state. With this configuration, the component suction head 20 is urged upward (Z1 direction) by the elastic force of the coil spring 34.
  • the nozzle shaft 22 of each component suction head 20 is provided with an in-shaft passage 24 (see FIG. 3A) inside the nozzle shaft 22, and the in-shaft passage 24 is a negative pressure generator via a negative pressure / positive pressure switching valve 52. It is possible to communicate with 53 and the positive pressure generator 54. With this configuration, when the component is taken out from the component supply unit 3, negative pressure is supplied to the suction nozzle 25 and the component is sucked and held at the tip thereof, and when the component is mounted on the substrate P, positive pressure is supplied to the suction nozzle 25. The parts are released from the suction state.
  • the rotation mechanism includes a tubular rotation shaft 37 arranged so as to surround the main rotation shaft 30 and extending along the central axis Ax1, and an R-axis servomotor 39 for driving the rotation rotation shaft 37. ..
  • the rotation shaft 37 is supported by relative rotation with respect to the main rotation shaft 30 and the head holding body 31 via bearings. It is equipped with two driven gears 38b.
  • the rotation first driven gear 38a meshes with the rotation drive gear 39a fixed to the output shaft of the R-axis servomotor 39
  • the rotation second driven gear 38b is on the outer peripheral surface of each of the shaft holders 33. It meshes with the formed third driven gear 33a for rotation.
  • the elevating mechanism includes a pushing member 40 for pushing down the component suction head 20, a pushing mechanism for moving the pushing member 40 in the vertical direction to push down the component suction head 20, and a turning mechanism for turning the pushing member 40 around the central axis Ax1. And include.
  • the swivel mechanism has a cylindrical shaft-shaped body 42 provided on the outer peripheral surface of the main rotating shaft 30 so as to surround the main rotating shaft 30, and a cylindrical body provided on the outer peripheral surface of the shaft-shaped body 42 so as to surround the shaft-shaped body 42. 43, and a T-axis servomotor 44 as a drive source.
  • the pressing member 40 is provided on the outer peripheral portion of the movable body 43.
  • the shaft-shaped body 42 is provided so that it can only rotate relative to the main rotating shaft 30 and the rotating rotating shaft 37, and a turning driven gear 42a is provided at the upper end thereof.
  • the turning driven gear 42a meshes with the turning drive gear 44a fixed to the output shaft of the T-axis servomotor 44.
  • the pressing mechanism includes a screw shaft 46 extending in the vertical direction, a Z-axis servomotor 47 that rotationally drives the screw shaft 46, a nut member 48 screwed and mounted on the ball screw shaft 46, the nut member 48, and the movable body 43. It includes a connecting member 49 for connecting.
  • the movable body 43 is connected to the connecting member 49 so as to be relatively rotatable.
  • the pressing member 40 is moved around the central axis Ax1 by the operation of the T-axis servomotor 44 and placed above the arbitrary component suction head 20, and then the pressing member 40 is operated by the operation of the Z-axis servomotor 47. Move down. As a result, the arbitrary component suction head 20 is pushed down by the pressing member 40. After that, when the T-axis servomotor 44 is reversely driven and the pressing member 40 moves upward, the component suction head 20 is raised so as to follow the pressing member 40 by the elastic force of the coil spring 34.
  • a coil spring 50 is mounted on the outer circumference of the shaft-shaped body 42.
  • the coil spring 50 is interposed between the flange portion 42b formed on the outer periphery of the shaft-shaped body 42 near the lower end portion and the lower surface of the movable body 43 in a compressed state. With this configuration, the movable body 43 (pressing member 40) moves in the vertical direction following the nut member 48.
  • the head unit 6 further includes a board recognition camera 7.
  • the substrate recognition camera 7 moves together with the head unit 6 to identify and position the substrate P, and images various marks written on the upper surface of the substrate P from above.
  • the component recognition camera 8, the nozzle replacement device 9, and the filter replacement device 18 are arranged on the upper surface of the base 1a and within the movable range of the head unit 6.
  • the component recognition camera 8 is arranged at a position between each component supply unit 3 and the substrate transfer mechanism 2 on the base 1a.
  • the component recognition camera 8 captures an image of the component from below in order to recognize the suction state of the component taken out from the component supply unit 3 by the component suction head 20.
  • the filter changing device 18 replaces the filter 28 provided in the nozzle shaft 22 of the component suction head 20, that is, for removing the filter 28 from the nozzle shaft 22 and mounting a new filter 28 in the nozzle shaft 22. It is a thing.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view of the tip portion of the component suction head 20
  • FIG. 3B is a cross-sectional view of the tip portion of the component suction head 20 with the suction nozzle 25 removed, that is, the tip portion of the nozzle shaft 22.
  • the component suction head 20 includes a nozzle shaft 22 and a suction nozzle 25 detachably attached to the tip (lower end) of the nozzle shaft 22.
  • the suction nozzle 25 includes a nozzle holder 26c that is attached (outerly fitted) to the tip of the nozzle shaft 22, a nozzle body 26a that is held so as to be movable in the vertical direction with respect to the tip of the nozzle holder 26c, and a nozzle holder. It is provided with a coil spring 26b that urges the nozzle body 26a downward with respect to the 26c. With this configuration, the nozzle body 26a is elastically displaced to absorb the impact when the component is sucked and the component is mounted.
  • the nozzle body 26a and the nozzle holder 26c are formed in a tubular shape, and as shown in FIG. 3A, when the suction nozzle 25 (nozzle holder 26c) is attached to the tip of the nozzle shaft 22, the shaft of the nozzle shaft 22
  • the in-shaft passage 24 formed along the center and the inside of the suction nozzle 25 communicate with each other via the filter 28 described later. With this configuration, the negative pressure from the negative pressure generator 53 or the positive pressure from the positive pressure generator 54 can be supplied to the tip of the suction nozzle 25.
  • a recess 23 (stepped hole) that is recessed upward and communicates with the passage 24 in the shaft is formed at the tip of the nozzle shaft 22.
  • the inner diameter of the recess 23 is larger than the inner diameter of the passage 24 in the shaft. In other words, it can be said that the inner diameter of the tip portion of the nozzle shaft 22 in the passage 24 in the shaft is set to be larger than the inner diameter of the other portion.
  • the filter 28 is held in the recess 23.
  • the filter 28 captures foreign matter such as dust sucked from the suction nozzle 25 when a negative pressure is supplied.
  • the filter 28 has a bottomed cylindrical shape including a bottom wall portion 28a and a peripheral wall portion 28b, and is integrally formed of a paper material as a whole.
  • the filter 28 is fitted into the recess 23 from its opening side (the side opposite to the bottom wall portion 28a) and is abutted against the inner end portion of the recess 23.
  • An endless collar portion 23a projecting inward is formed on the inner peripheral surface of the recess 23, and the filter 28 is held in the recess 23 by its elastic force and is pulled out by the collar portion 23a. It has been stopped.
  • the filter 28 is clogged when the suction nozzle 25 sucks foreign matter. Such clogging of the filter 28 reduces the suction force of the component due to the negative pressure, and in the worst case, leads to a suction error of the component, so that the filter 28 needs to be replaced regularly.
  • the filter exchange device 18 is for exchanging the filter 28, and will be described in detail later.
  • the nozzle replacement device 9 is for replacing the suction nozzle 25 of the component suction head 20.
  • the nozzle replacement device 9 includes a plurality of slots (recesses) into which the suction nozzles 25 can be inserted, and a chuck mechanism for sandwiching the suction nozzles 25 inserted into the slots. That is, when the suction nozzle 25 is replaced, the suction nozzle 25 is inserted into the slot by the lowering operation of the component suction head 20. Then, after the suction nozzle 25 is sandwiched by the chuck mechanism, the suction nozzle 25 is removed from the component suction head 20 (nozzle shaft 22) and held by the nozzle replacement device 9 by the ascending operation of the component suction head 20. After that, the reverse operation of the above is executed for the suction nozzle 25 held in another slot, so that the new suction nozzle 25 is mounted on the nozzle shaft 22 (part suction head 20).
  • the component mounting operation in the component mounting device 1 described above is as follows. First, the head unit 6 moves onto the component supply unit 3, and each component suction head 20 takes out the components from the tape feeder 4. After that, when the head unit 6 passes over the nearest component recognition camera 8, the component sucked by each component suction head 20 is imaged by the component recognition camera 8, and the suction state of the component is recognized. Then, the head unit 6 moves onto the substrate P, and the suction components of the component suction heads 20 are sequentially mounted on the substrate P. At this time, the position of the head unit 6 and the rotation (rotation) angle of each component suction head 20 are controlled according to the component recognition result, so that the components are appropriately mounted at each mounting point of the substrate P. As a result, one cycle of the mounting operation is completed, and this operation is repeated as necessary to mount the required number of components on the board P. Then, the filter 28 of each component suction head 20 is replaced by the filter replacement device 18 at a preset timing.
  • the filter changing device 18 is arranged on the upper surface of the base 1a at a position near one end (X1 side end) of the component supply unit 3 on one side (Y2 side).
  • the filter changing device 18 is arranged adjacent to the nozzle changing device 9.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the filter changing device 18.
  • the filter replacement device 18 collects the replacement head 70, a pair of frames 60 that support the replacement head 70, a replacement head drive mechanism that drives the replacement head 70, and a used filter 28. It is provided with a filter collecting unit 83.
  • the pair of frames 60 are arranged at predetermined intervals in the X direction, and an exchange head 70 is arranged between these frames 60.
  • the exchange head 70 is rotatably supported with respect to each frame 60 via a pair of support shafts 61 arranged on the same axis.
  • each support shaft 61 is rotatably supported by the frame 60 via a bearing or the like (not shown), and the replacement head 70 is fixed to the support shaft 61.
  • the exchange head 70 can be displaced (rotated) around the center (central axis Ax3) of each support shaft 61 with the second position P2.
  • Each support shaft 61 is a cylindrical shaft body.
  • the replacement head 70 includes a head main body 72 fixed to each support shaft 61, a first movable portion 74 and a second movable portion 76 that can be displaced with respect to the head main body 72, and the head main body 72. It includes a cover portion 78 connected to the tip portion.
  • a head main body 72 fixed to each support shaft 61
  • a first movable portion 74 and a second movable portion 76 that can be displaced with respect to the head main body 72
  • the head main body 72 includes a cover portion 78 connected to the tip portion.
  • the head body portion 72 has a pair of arm portions 72a arranged at intervals in the X direction, and a guide shaft 72b integrally provided at the upper end (tip) thereof and extending in the vertical direction.
  • the cover portion 78 is fixed to the upper end (tip).
  • the arm portion 72a plays a role of guiding the first movable portion 74 and restricting rotation. Therefore, the number of arm portions 72a is not limited to one, and may be one, or three or more, as long as it has the function.
  • the cover portion 78 is continuous with a plate-shaped base portion 78a fixed to the upper end of the guide shaft 72b, a shaft-shaped portion 78b having a circular cross section extending upward (Z1 direction) from the center portion thereof, and the tip of the shaft-shaped portion 78b. It has an inverted T-shaped cross section with a hood portion 78c formed therein.
  • a guide hole 79 having a circular cross section is formed in the center of the cover portion 78 so as to extend along the center of the shaft-shaped portion 78b and penetrate the cover portion 78.
  • the hood portion 78c has a cylindrical cross section having a larger inner diameter than the guide hole 79, and the guide hole 79 communicates with the internal space at the center of the hood portion 78c.
  • the inner diameter of the guide hole 79 is set to be equal to or slightly smaller than the outer diameter of the filter 28. This makes it possible to hold the filter 28 in the guide hole 79, as will be described later (see section (b) of FIG. 10). That is, the guide hole 79 has a function as a filter holding portion.
  • the inner diameter D1 of the hood portion 78c is set to be slightly larger than the outer diameter D2 (see FIG. 3B) at the tip of the nozzle shaft 22.
  • the hood portion 78c functions as the "positioning member" of the present invention.
  • the second movable portion 76 is slidably supported by the guide shaft 72b of the head main body portion 72.
  • the second movable portion 76 includes a plate-shaped base portion 76a, a shaft-shaped portion 76b having a circular cross section extending upward (Z1 direction) from the center portion of the base portion 76a, and a downward portion (Z2 direction) from the lower surface of the base portion 76a. It is provided with a plurality of guide shafts 76c extending to.
  • the second movable portion 76 is slidable along the guide shaft 72b between the retracted position and the forward position. The retracted position is the position where the base portion 76a abuts on the arm portion 72a (the position shown in FIG.
  • the forward position is the position where the base portion 76a abuts on the cover portion 78 (base portion 78a) (section 9). (C)). Since the coil spring 82 described later is interposed between the base portion 76a and the cover portion 78, the base portion 76a and the cover portion 78 do not actually come into direct contact with each other, but for convenience of explanation, the second movable portion The forward position of the 76 will be described as a position where the base portion 76a and the cover portion 78 come into contact with each other.
  • the tip of the shaft-shaped portion 76b of the second movable portion 76 is inserted into the guide hole 79 of the cover portion 78 in a state where the second movable portion 76 is arranged at the retracted position.
  • the outer diameter of the shaft-shaped portion 76b and the inner diameter of the guide hole 79 are set to such a dimension that the outer peripheral surface of the shaft-shaped portion 76b and the inner peripheral surface of the guide hole 79 are in sliding contact with each other.
  • a coil spring 82 is mounted on the outer circumference of the shaft-shaped portion 76b.
  • the coil spring 82 is interposed between the base portion 76a of the second movable portion 76 and the base portion 78a of the cover portion 78 in a compressed state. Therefore, in a state where no external force acts, the second movable portion 76 is held in the retracted position by the elastic force of the coil spring 82, as shown by the solid line in FIG.
  • a guide hole 77 having a circular cross section is formed at the center of the second movable portion 76, extending along the center of the shaft-shaped portion 76b and penetrating the second movable portion 76.
  • the guide hole 77 basically guides the needle portion 74b described later, but for example, in the case where the needle portion 74b is provided along the center line of the guide hole 77 and does not come into contact with the inner peripheral surface thereof.
  • the guide hole 77 can be said to be a simple accommodating portion of the needle portion 74b.
  • the first movable portion 74 is arranged below the base portion 76a of the second movable portion 76, and is slidably supported by the guide shaft 76c.
  • the first movable portion 74 includes a plate-shaped base portion 74a and a shaft-shaped needle portion 74b (corresponding to the “needle member” of the present invention) erected at the center of the base portion 74a. There is.
  • the first movable portion 74 is slidable along the guide shaft 72b between the retracted position and the forward position.
  • the retracted position is the position where the base portion 74a abuts on the cam follower 76d provided at the end (lower end) of the guide shaft 76c of the second movable portion 76 (the position shown in FIG. 4), and the forward position is the base portion 74a.
  • the forward position of the first movable portion 74 will be described as a position where the base portion 74a and the base portion 76a of the second movable portion 76 come into contact with each other.
  • the first movable portion 74 is prevented from coming off by the cam follower 76d with respect to the guide shaft 76c of the second movable portion 76.
  • the needle portion 74b extends in the Z1 direction and is provided with a maple 741 at its tip. As shown in FIG. 4, most of the needle portion 74b is inserted into the shaft-shaped portion 76b (guide hole 77) of the second movable portion 76. Specifically, in a state where both the first movable portion 74 and the second movable portion 76 are arranged in the retracted position, the tip portion of the needle portion 74b is located near the tip of the shaft-shaped portion 76b and does not protrude to the outside. Have been placed.
  • the tip portion of the needle portion 74b projects outward from the tip surface 761 of the axial portion 76b of the second movable portion 76. That is, the needle portion 74b extends over a protruding position (that is, a forward position) protruding from the tip surface 761 of the shaft-shaped portion 76b and a retracting position (that is, a retracting position) that is pulled down from the tip surface 761 into the shaft-shaped portion 76b.
  • a protruding position that is, a forward position
  • a retracting position that is, a retracting position
  • the second movable portion 76 corresponds to the "needle accommodating member" of the present invention.
  • the tip surface 761 of the second movable portion 76 (shaft-shaped portion 76b) has a flat shape capable of pressing the peripheral wall portion 28b of the replacement filter 28, as will be described later.
  • the front end of the tip surface 761 of the second movable portion 76 corresponds to the "filter pushing portion" of the present invention.
  • the inner diameter of the guide hole 77 of the shaft-shaped portion 76b is set to a dimension that can guide the needle portion 74b along the axial direction thereof.
  • a coil spring 81 (corresponding to the "urging member" of the present invention) is mounted on the outer circumference of the needle portion 74b.
  • the coil spring 81 is interposed between the base portion 74a of the first movable portion 74 and the base portion 76a of the second movable portion 76 in a compressed state. Therefore, in a state where no external force acts, the first movable portion 74 is held in the retracted position by the elastic force of the coil spring 81, as shown by the solid line in FIG.
  • the spring constant of the coil spring 81 is set to be smaller than the spring constant of the coil spring 82. Specifically, in the state shown in FIG. 4, when an external force in the Z1 direction is applied to the first movable portion 74, only the first movable portion 74 is Z1 while the second movable portion 76 is held in the retracted position.
  • the spring constants of the coil springs 81 and 82 are set so as to move in the direction.
  • the head main body 72, the first movable portion 74, the second movable portion 76, and the like correspond to the “moving mechanism” of the present invention.
  • the exchange head drive mechanism that drives the exchange head 70 includes a first advance / retreat drive mechanism unit Re1 that drives the first movable portion 74 and the second movable portion 76 forward / backward, and a second advance / retreat drive that drives only the second movable portion 76. It includes a mechanism unit Re2 and a rotation drive mechanism unit Ro that rotationally drives the replacement head 70 around the central axis Ax3.
  • the first advancing / retreating drive mechanism unit Re1 is arranged inside the support shaft 61 on one side (X1 side) of the pair of support shafts 61, and is rotatably supported relative to the support shaft 61.
  • a first drive shaft 62a, a first servomotor 64a that rotationally drives the first drive shaft 62a, and a first eccentric cam fixed to the tip of the first drive shaft 62a and arranged below the first movable portion 74. Includes 63a and. That is, the first advance / retreat drive mechanism unit Re1 rotationally drives the first eccentric cam 63a by the servomotor 64a via the first drive shaft 62a.
  • the first eccentric cam 63a is a so-called eccentric disk cam as shown in FIG. 5A. As shown by the alternate long and short dash line in the figure, the first eccentric cam 63a is located on the outer peripheral surface where the linear distance from the first drive shaft 62a (central axis Ax3) is maximum, that is, the lift amount is maximum.
  • the home position is a position where the cam surface position Lm1 is opposite to the movable portions 74 and 76 with the first drive shaft 62a in between. In FIG. 4, the position where the cam surface position Lm1 is directly below the first drive shaft 62a is the home position of the first eccentric cam 63a.
  • the first eccentric cam 63a When the first eccentric cam 63a is arranged at the home position, as shown in FIG. 4, the first eccentric cam 63a and the first movable portion 74 are in a non-contact state. When the first eccentric cam 63a rotates from the home position, the first eccentric cam 63a first comes into contact with the base portion 74a of the first movable portion 74 and presses the base portion 74a.
  • the spring constant of the coil spring 81 is set to be smaller than the spring constant of the coil spring 82 as described above. Therefore, with the rotation of the first eccentric cam 63a, first, only the first movable portion 74 moves relative to the second movable portion 76, and as a result, only the first movable portion 74 moves from the retracted position to the forward position. (See section (b) in FIG. 9). In this example, for example, as shown by the solid line in FIG. 5A, when the first eccentric cam 63a is rotated by 90 ° from the home position, the movement of the first movable portion 74 to the forward position is completed.
  • the second advancing / retreating drive mechanism unit Re2 is arranged inside the support shaft 61 on the other side (X2 side) of the pair of support shafts 61, and is rotatably supported relative to the support shaft 61.
  • a second drive shaft 62b, a second servomotor 64b that rotationally drives the second drive shaft 62b, and a second driven shaft 62b fixed to the tip of the second drive shaft 62b and arranged below the cam follower 76d of the second movable portion 76. Includes 2 eccentric cams 63b. That is, the second advance / retreat drive mechanism unit Re2 rotationally drives the second eccentric cam 63b by the servomotor 64b via the second drive shaft 62b.
  • the second eccentric cam 63b is also an eccentric disk cam like the first eccentric cam 63a.
  • reference numerals are shown in parentheses in FIGS. 5A and 5B.
  • the second eccentric cam 63b also has a position on the outer peripheral surface where the linear distance from the second drive shaft 62b is maximum, that is, a position Lm2 of the cam surface where the lift amount is maximum.
  • the home position is a position opposite to the movable portions 74 and 76 with the second drive shaft 62b in between. In FIG. 4, the position where the cam surface position Lm2 is directly below the second drive shaft 62b is the home position of the second eccentric cam 63b.
  • the first eccentric cam 63a since the first eccentric cam 63a is arranged in the home position, the first movable portion 74 is held in the retracted position by the elastic force of the coil spring 81, and the first movable portion 74 is held in the retracted position in the state of being arranged in the retracted position. 2 It will move together with the movable part 76.
  • the rotation drive mechanism unit Ro includes a third servomotor 65, and is configured to rotationally drive the first support shaft 61 on one side (X1 side) of the pair of support shafts 61. That is, the rotation drive mechanism unit Ro rotationally drives the replacement head 70 around the central axis Ax3 via the support shaft 61 by the third servomotor 65. Specifically, the replacement head 70 is rotationally driven between the first position P1 shown by the solid line in FIG. 4 and the second position P2 shown by the alternate long and short dash line.
  • the filter recovery unit 83 that collects the used filter 28 is provided below the replacement head 70.
  • the filter collecting unit 83 is made of a bottomed plastic container having an upper opening, and is detachably attached to the frame 60.
  • the filter collecting portion 83 passes through a slight gap between the tip of the replacement head 70 arranged at the second position P2, specifically, the tip of the hood portion 78c of the cover portion 78. It is arranged at a position where it can face each other.
  • the component mounting device 1 includes a control device 90 as shown in FIG. 7.
  • the control device 90 includes a main control unit 91 that comprehensively controls the operation of the component mounting device 1, a drive control unit 92, a storage unit 93, and an image processing unit 94 that are connected to the main control unit 91 via a bus. , The input / output control unit 95 and the communication control unit 96.
  • the main control unit 91 is a computer composed of a CPU and a memory, and executes a predetermined component mounting process based on a program and various data stored in the storage unit 93, and also performs various arithmetic processes and various operations associated therewith. Execute the judgment process. Further, the main control unit 91 is based on the filter exchange timing data stored in the storage unit 93 as one of the various data, and when the filter exchange timing arrives, each is based on the program stored in the storage unit 93. The filter replacement process described later for replacing the filter 28 of the component suction head 20 is executed. The filter replacement timing is defined by, for example, the operating time of the component mounting device 1, the number of mounted components, and the like. A filter replacement process for replacing the filter 28 is executed for each suction head 20. In this example, the main control unit 91 mainly functions as the "control device" of the present invention.
  • the drive control unit 92 includes the head unit 6 and the component suction head 20 (that is, X, Y, N, R, T, and Z axis servomotors 13, 16, 32, respectively, based on the control signal output from the main control unit 91. , 39, 44, 47), the conveyor 2a, the nozzle changing device 9, and the filter changing device 18.
  • the image processing unit 94 performs predetermined processing on the image data output from the board recognition camera 7 and the component recognition camera 8. Based on this image data, the main control unit 91 recognizes an object such as various marks attached to the substrate P and suction parts of the suction nozzle 25.
  • the input / output control unit 95 is an interface for devices other than the feeders 4 and 5.
  • the communication control unit 96 is an interface to the feeders 4 and 5, and controls communication between each component feeder 4 and the filter feeder 5 and the main control unit 91.
  • FIGS. 9 to 13 are cross-sectional views of the filter exchange device 18 for explaining the operation of the filter exchange device 18 in the filter exchange process control. Specifically, FIGS. 9 to 11 show an operating state when the filter is removed, and FIGS. 12 and 13 show an operating state when the filter is attached.
  • the main control unit 91 determines whether or not it is time to replace the filter 28 (step S1), and in the case of Yes, the suction nozzle 25 is removed from the component suction head 20.
  • the suction nozzle removal process is executed (step S3).
  • the head unit 6 is moved above the nozzle replacement device 9, and the first component suction head 20 defined in advance among the plurality of component suction heads 20 is lowered to the suction nozzle in the predetermined slot. 25 is inserted. Then, after the suction nozzle 25 is sandwiched by the chuck, the component suction head 20 is raised. As a result, the suction nozzle 25 is removed from the component suction head 20 (nozzle shaft 22).
  • the main control unit 91 determines whether the removal process of the suction nozzle 25 is completed for all the component suction heads 20 (step S5). Here, in the case of No, the main control unit 91 returns the process to step S3, and executes the suction nozzle removal process for the second component suction head 20 determined in advance in the same manner as described above.
  • step S5 When the suction nozzle removal process for all the component suction heads 20 is completed (Yes in step S5), the main control unit 91 removes the filter 28 from the nozzle shaft 22 of the first component suction head 20, and removes the filter. The process is executed (step S7).
  • the main control unit 91 moves the head unit 6 above the filter changing device 18 and lowers the nozzle shaft 22 of the first component suction head 20. As a result, as shown in the section (a) of FIG. 9, the tip of the nozzle shaft 22 is inserted into the cover portion 78 (hood portion 78c) of the replacement head 70.
  • the main control unit 91 controls the filter switching device 18 in advance to the initial state shown in FIG. That is, the exchange head 70 is arranged in the first position P1, and the first eccentric cam 63a and the second eccentric cam 63b are arranged in the home position with respect to the exchange head 70 in the first position P1.
  • the nozzle shaft 22 descends, its tip can be inserted into the cover portion 78 (hood portion 78c) of the replacement head 70.
  • the tip of the nozzle shaft 22 is lowered to a predetermined height position where the tip of the nozzle shaft 22 abuts on the inner end of the hood 78c (the tip of the shaft-shaped portion 78b).
  • the inner diameter D1 of the hood portion 78c is set to be slightly larger than the outer diameter D2 (see FIG. 3B) at the tip of the nozzle shaft 22. Therefore, by inserting the tip of the nozzle shaft 22 into the hood portion 78c, the replacement head 70 is appropriately positioned with respect to the nozzle shaft 22.
  • the main control unit 91 drives the first drive shaft 62a to rotate the first eccentric cam 63a one rotation (360 ° rotation) from the home position.
  • the first eccentric cam 63a makes one rotation in this way, first, as shown in section (b) of FIG. 9, the first movable portion 74 is in a state where the position of the second movable portion 76 is maintained by the coil spring 82.
  • the needle portion 74b is displaced upward from the retracted position to the forward position, and the needle portion 74b protrudes upward from the tip surface 761 of the shaft-shaped portion 76b of the second movable portion 76.
  • the second movable portion 76 is displaced from the retracted position to the forward position together with the first movable portion 74.
  • the needle portion 74b is inserted into the recess 23 from the tip of the nozzle shaft 22 together with the tip portion of the shaft-shaped portion 76b.
  • the needle portion 74b pierces the bottom wall portion 28a of the filter 28, and the maple 741 of the needle portion 74b is engaged with the bottom wall portion 28a.
  • the "engagement” here refers to a state in which the Kaesi 741 of the needle portion 74b is engaged with the bottom wall portion 28b inside the low wall portion 28b, and the tip of the needle portion 74b engages with the bottom wall portion 28b.
  • the second movable portion 76 and the first movable portion 74 are sequentially displaced from the forward position to the backward position in this order by the elastic force of the coil springs 81 and 82.
  • the filter 28 is pulled from the nozzle shaft 22 to the replacement head 70 and held.
  • the second movable portion 76 returns from the forward position to the backward position, so that the filter 28 guides the cover portion 78 from the nozzle shaft 22 by the needle portion 74b as shown in the section (a) of FIG. It is drawn into the hole 79.
  • the first movable portion 74 is displaced from the forward position to the backward position, so that the needle portion 74b is pulled out from the filter 28 as shown in the section (b) of FIG. That is, as the needle portion 74b is housed in the shaft-shaped portion 76b, the filter 28 comes into contact with the tip surface 761 of the shaft-shaped portion 76b. As a result, the needle portion 74b is pulled out from the filter 28, and the filter 28 is held in the guide hole 79.
  • the main control unit 91 pulls the nozzle shaft 22 upward from the replacement head 70, as shown in section (a) of FIG. It drives the support shaft 61 on one side (X1 side). This causes the replacement head 70 to be displaced from the first position P1 to the second position P2, as shown in section (b) of FIG.
  • the main control unit 91 drives the first drive shaft 62a and the second drive shaft 62b, and the first eccentric cam 63a and the second eccentric cam 63b with respect to the exchange head 70 arranged at the second position P2.
  • the first eccentric cam 63a and the second eccentric cam 63b are rotated (reversed) so as to be arranged in the home position.
  • the main control unit 91 then drives the second drive shaft 62b to rotate the second eccentric cam 63b once.
  • the first movable portion 74 remains in the retracted position, that is, the needle portion 74b remains housed inside the shaft-shaped portion 76b, and the second movable portion 74b is second movable.
  • the portion 76 is displaced from the retracted position to the forward position.
  • the filter 28 held in the guide hole 79 is pushed out by the shaft-shaped portion 76b, falls from the replacement head 70, and is housed in the filter recovery portion 83. It will be.
  • this filter removal process corresponds to the "filter removal operation process" of the present invention.
  • the main control unit 91 determines whether the filter removal process for the nozzle shafts 22 of all the component suction heads 20 is completed ( Step S9).
  • the main control unit 91 returns the process to step S7, and executes the filter removal process for the nozzle shaft 22 of the second component suction head 20 in the same manner as described above.
  • step S9 When the filters 28 are removed from the nozzle shafts 22 of all the component suction heads 20 in this way (Yes in step S9), the main control unit 91 replaces the nozzle shafts 22 of the first component suction heads 20 with the filters 28. Is attached, and the filter attachment process is executed (step S10).
  • the main control unit 91 moves the head unit 6 above the component supply unit 3 and causes the nozzle shaft 22 of the first component suction head 20 to pick up the filter 28 from the filter feeder 5. ..
  • the filter feeder 5 supplies a replacement filter 28 using the tape 100 as a carrier, and the basic configuration is the same as that of the component feeder 4. That is, as shown in FIG. 6, the tape 100 is a medium for supplying a long filter composed of a tape main body 101 and a cover tape (not shown). A large number of filter accommodating portions 102 (recesses) opened at the upper portion are formed in the tape main body 101 at regular intervals in the longitudinal direction, and the filter 28 is accommodating in each filter accommodating portion 102. As shown in FIG. 6, the filter 28 is housed in the filter accommodating portion 102 in an upright posture with its opening facing up. A cover tape is adhered to the upper surface of the tape main body 101, whereby each tape main body 101 is closed by the cover tape. A plurality of engaging holes 103 are provided on the side of the filter accommodating portion 102 of the tape main body 101 at regular intervals in the longitudinal direction, and a sprocket (not shown) meshes with the engaging holes 103.
  • the filter feeder 5 includes a reel on which the tape 100 is wound, and by driving the sprocket, the tape 100 is intermittently fed out from the reel, and a predetermined filter is supplied while opening the cover tape in the middle of the reel.
  • the filter 28 is supplied to the position.
  • the main control unit 91 After arranging the nozzle shaft 22 above the filter supply position of the filter feeder 5, the main control unit 91 lowers the nozzle shaft 22 and attracts the replacement filter 28 in the filter housing 102 with a negative pressure. Let me. Specifically, the filter 28 is sucked into the recess 23 at the tip of the nozzle shaft 22 and temporarily held. In this state, by raising the nozzle shaft 22, the filter 28 is picked up from the filter feeder 5. Since the flange portion 23a is provided on the inner peripheral surface of the recess 23, the filter 28 does not completely enter the inner end of the recess 23 at this stage, and a part of the filter 28 protrudes downward from the recess 23. In this state, it is temporarily held at the tip of the nozzle shaft 22 (see section (a) of FIG. 12).
  • the main control unit 91 moves the head unit 6 above the filter replacement device 18 and lowers the slip shaft 22.
  • the tip of the nozzle shaft 22 is inserted into the cover portion 78 (hood portion 78c) of the replacement head 70.
  • the main control unit 91 drives the second drive shaft 62b to rotate the second eccentric cam 63b once.
  • the second eccentric cam 63b rotates, the second movable portion 76 retracts while the first movable portion 74 is kept in the retracted position (the needle portion 74b is housed inside the shaft-shaped portion 76b). It is displaced from the position to the forward position and reset to the backward position.
  • the second movable portion 76 advances and retreats in this way, as shown in the section (c) of FIG. 12 and the section (a) of FIG. 13, the filter 28 temporarily held at the tip of the nozzle shaft 22 becomes a shaft-shaped portion. It is pressed by the tip surface 761 of 76b and pushed to a position where it abuts at the inner end of the recess 23. That is, the filter 28 is completely attached to the nozzle shaft 22.
  • the main control unit 91 raises the nozzle shaft 22 and pulls the nozzle shaft 22 away from the replacement head 70. As a result, the filter mounting process on the nozzle shaft 22 is completed.
  • this filter mounting process corresponds to the "filter mounting operation process" of the present invention.
  • the main control unit 91 determines whether the filter mounting process for the nozzle shafts 22 of all the component suction heads 20 is completed. (Step S11). Here, in the case of No, the main control unit 91 returns the process to step S10, and executes the filter mounting process on the nozzle shaft 22 of the second component suction head 20 in the same manner as described above.
  • step S11 When the filter mounting process for the nozzle shafts 22 of all the component suction heads 20 is completed in this way (Yes in step S11), the main control unit 91 attaches the suction nozzle 25 to the nozzle shaft 22 of the first component suction head 20.
  • the suction nozzle mounting process for mounting is executed (step S13).
  • the control of the suction nozzle mounting process is basically the reverse procedure of the suction nozzle removal process in step S3. That is, the main control unit 91 moves the head unit 6 above the nozzle replacement device 9, then lowers the nozzle shaft 22 of the first component suction head 20, and then lowers the suction nozzle 25 held in the slot. Is fitted to the nozzle shaft 22. After that, the suction nozzle 25 is attached to the nozzle shaft 22 by raising the nozzle shaft 22.
  • the main control unit 91 determines whether the suction nozzle mounting process has been completed for the nozzle shafts 22 of all the component suction heads 20. (Step S15). Here, in the case of No, the main control unit 91 returns the process to step S13, and executes the suction nozzle mounting process on the second component suction head 20 in the same manner as described above.
  • step S15 the main control unit 91 ends the control of this flowchart.
  • the filter replacement device 18 is provided on the base 1a, and the filter 28 of each component suction head 20 can be automatically replaced at a predetermined timing. .. Therefore, unlike the conventional case (Patent Document 1), it is not necessary for the operator to manually remove and replace the filter of the component suction head. Further, the filters 28 of the plurality of component suction heads 20 provided in the head unit 6 can be replaced in a short time. Therefore, the maintenance time for replacing the filter, in other words, the non-operating time of the component mounting device 1, can be shortened, and the component mounting board can be produced more efficiently.
  • the filter changing device 18 inserts the needle portion 74b into the recess 23 from the tip of the nozzle shaft 22 as the shaft-shaped needle portion 74b having the tip 741 moves forward and backward, and inserts the needle portion 74b into the filter 28. It is configured to be engaged with (bottom wall portion 28a) and pulled out from the recess 23. Therefore, the filter 28 fitted (press-fitted) into the recess 23 of the nozzle shaft 22 can be reliably taken out with a relatively simple configuration.
  • the needle portion 74b is provided so as to be able to come and go from the tip surface 761 of the second movable portion 76 (shaft-shaped portion 76b), and when the needle portion 74b retracts into the shaft-shaped portion 76b, it naturally filters on the tip surface 761. 28 comes into contact and the filter 28 is removed from the needle portion 74b. Therefore, according to the filter changing device 18, the filter 28 can be removed from the recess 23 by the needle portion 74b and the used filter 28 can be removed from the needle portion 74b by a simple operation of advancing and retreating the needle portion 74b. It can be carried out.
  • the filter changing device 18 presses the filter 28 temporarily held at the tip of the nozzle shaft 22 by the tip surface 761 of the shaft-shaped portion 76b of the second movable portion 76 to enter the recess 23. It is configured to be pushed into. That is, with the same replacement head 70, it is possible to both remove the filter 28 from the nozzle shaft 22 and attach the filter 28 to the nozzle shaft 22 (recessed portion 23). Therefore, it can be said that the filter changing device 18 is highly convenient.
  • the replacement head 70 is provided with a cover portion 78 provided with a hood portion 78c, and even when both the first movable portion 74 and the second movable portion 76 are arranged in the forward position, the needle portion 74b is the hood. It is configured to be arranged in the portion 78c. That is, the needle portion 74b does not protrude outward from the hood portion 78c at all. Therefore, for example, it is necessary to prevent troubles such as a tool or the like used by an operator accidentally touching the needle portion 74b during maintenance and the needle portion 74b being bent or broken to damage the filter changing device 18. Can be done.
  • the filter changing device 18 by inserting the nozzle shaft 22 into the hood portion 78c, it is possible to position the replacement head 70 (that is, the needle portion 74b) with respect to the nozzle shaft 22. It has become. Therefore, according to the filter changing device 18, there is an advantage that a rational configuration in which the hood portion 78c (cover portion 78) also functions as a positioning member with respect to the nozzle shaft 22 is achieved.
  • the replacement filter 28 is supplied by the filter feeder 5 arranged in the component supply unit 3.
  • the method of supplying the replacement filter 28 is not limited to this.
  • a tray 105 holding a plurality of replacement filters 28 is arranged in the movable region of the head unit 6, and the filter 28 on the tray 105 is attracted by the nozzle shaft 22. You may.
  • the drive mechanism units Re1, Re2, and Ro that drive the exchange head 70 are driven by motors (servomotors 64a, 64b, 65).
  • each mechanical unit that drives the replacement head 70 may be driven by another actuator such as an air cylinder or an electromagnetic solenoid.
  • the filter exchange device 18 includes one exchange head 70, it may be configured to include a plurality of exchange heads 70.
  • the filter replacement device 18 includes a plurality of replacement heads 70 provided in the same number and arrangement as the component suction heads 20 provided in the head unit 6, and a drive mechanism unit for operating these replacement heads 70, and is mainly controlled.
  • the operation of each exchange head 70 may be performed synchronously by the unit 91. According to this configuration, the filters 28 of all the component suction heads 20 provided in the head unit 6 can be replaced at the same time, so that the filter replacement time can be further shortened.
  • the filter replacement device 18 is configured to be capable of performing both a filter removing process for removing the filter 28 from the nozzle shaft 22 and a filter mounting process for attaching the replacement filter 28 to the nozzle shaft 22. However, of course, it may be configured to execute only the filter removal process.
  • the head unit 6 of the component mounting device 1 has a configuration on the rotary head side in which a plurality of component suction heads 20 are arranged around the central axis Ax1, but of course, the plurality of component suction heads 20 are arranged in the X direction or the like.
  • the filter switching device 18 can be applied even in an in-line head type configuration in which the filters are linearly arranged in a row.
  • the filter changing device 18 is a type of filter changing device that is driven and controlled by the main control unit 91 (control device 90).
  • the filter changing device 110 according to the second embodiment described below is a so-called jig type filter changing device that is carried by an operator and used manually as needed.
  • FIG. 15 is a schematic cross-sectional view of the filter switching device 110 according to the second embodiment.
  • the basic configuration of the filter changing device 110 is substantially the same as that of the changing head 70 of the filter changing device 18 described in the first embodiment. Therefore, in the following description, the parts common to the replacement head 70 will be designated by the same reference numerals to omit or simplify the description, and the differences from the replacement head 70 will be mainly described.
  • the filter replacement device 110 includes a head main body portion 72, a first movable portion 74, a second movable portion 76, and a cover portion 78.
  • the head main body 72 is not provided with the arm 72a, and instead, a retaining portion 72c for preventing the second movable portion 76 from falling off is provided at the end of the guide shaft 72b.
  • one of the guide shafts 76c of the second movable portion 76 (the guide shaft 76c on the right side of FIG. 15) is shorter than the other guide shafts 76c and corresponds to the retaining portion (corresponding to the cam follower 76d) as shown in FIG. It has a short-axis structure with no part).
  • the short shaft guide shaft 76c functions as a part of the lock mechanism 86 described later, and is therefore hereinafter referred to as a lock guide shaft 76c.
  • the first movable portion 74 is provided with a lock mechanism 86 for restraining the first movable portion 74 in the retracted position.
  • the lock mechanism 86 includes a stopper 87.
  • the stopper 87 is provided on the base portion 74a of the first movable portion 74, and has a locking position (see section (a) of FIG. 20) in which the locking guide shaft 76c is inserted into the guide hole 74c. It is provided so as to be slidable in a direction orthogonal to the axial direction of the guide hole 74c with the unlocked position (position shown in FIG. 15) retracted to the outside of the guide hole 74c.
  • the stopper 87 can be switched between the locked position and the unlocked position only when the first movable portion 74 is arranged in the retracted position.
  • the stopper 87 and the lock guide shaft 76c engage with each other to regulate the displacement of the first movable portion 74. That is, the first movable portion 74 is constrained to the retracted position.
  • the stopper 87 and the locking guide shaft 76c are not engaged with each other, and the displacement of the first movable portion 74 is allowed.
  • the suction nozzle 25 is removed from the component suction head 20. Similar to the first embodiment, the suction nozzle 25 may be removed in advance by automatic control of the component mounting device, or may be manually removed from the nozzle shaft 22 by an operator.
  • the filter changing device 110 is set at the tip of the nozzle shaft 22. Specifically, as shown in the section (a) of FIG. 16, the nozzle shaft 22 is inserted inside the cover portion 78 (hood portion 78c), and the tip of the nozzle shaft 22 is inserted into the back end portion (hood portion 78c) of the hood portion 78c. It is brought into contact with the tip of the shaft-shaped portion 78b). At this time, the stopper 87 is arranged at the unlocked position.
  • the central portion of the first movable portion 74 is pushed up with the thumb as shown by the arrow in the section (a) of FIG. Specifically, the first movable portion 74 is pushed up to a position where the first movable portion 74 stops, and then the force of the thumb is released.
  • the first movable portion 74 is displaced from the retracted position to the forward position, and the needle portion 74b protrudes upward from the tip surface 761 of the axial portion 76b of the second movable portion 76 (section of FIG. 16).
  • the second movable portion 76 is displaced from the retracted position to the forward position together with the first movable portion 74, so that the needle portion 74b is inserted into the recess 23 of the nozzle shaft 22 together with the tip portion of the shaft-shaped portion 76b.
  • the needle portion 74b pierces the bottom wall portion 28a of the filter 28 (section (c) of FIG. 16).
  • the elastic force of the coil springs 81 and 82 causes the second movable portion 76 and the first movable portion 74 to sequentially return from the forward position to the backward position in this order, and accordingly, the filter 28 Is drawn into the filter changing device 110 from the nozzle shaft 22. Specifically, the filter 28 is pulled into and held in the guide hole 79 of the cover portion 78 (sections (a) and (b) of FIG. 17). The filter 28 is then removed by removing the filter changing device 110 from the nozzle shaft 22 (section (c) of FIG. 17).
  • the stopper 87 of the filter changing device 110 is switched from the unlocked position to the locked position, and the first movable portion 74 is pushed down with the filter changing device 110 turned upside down.
  • the second movable portion 76 is displaced from the retracted position to the forward position while the needle portion 74b is housed inside the shaft-shaped portion 76b.
  • the filter 28 held in the guide hole 79 is pushed out by the shaft-shaped portion 76b and falls. Therefore, the removed filter 28 can be easily discarded.
  • the filter 28 is temporarily held at the tip (recess 23) of the nozzle shaft 22. Specifically, the filter 28 is temporarily held at the tip of the nozzle shaft 22 in a state where a part of the filter protrudes from the recess 23. Similar to the first embodiment, this work may be performed in advance by automatic control of the component mounting device, or may be performed manually by the operator. Further, instead of holding the filter 28 at the tip of the nozzle shaft 22 in this way, the operator loads the filter 28 inside the cover portion 78 of the filter changing device 110 (the guide hole 79 of the shaft-shaped portion 78b) in advance. You may leave it.
  • the filter changing device 110 is set at the tip of the nozzle shaft 22 (section (a) in FIG. 19).
  • the stopper 87 is arranged at the locked position.
  • the central portion of the first movable portion 74 is pushed up, and then the force is released.
  • the filter 28 held at the tip of the nozzle shaft 22 or the filter 28 loaded in the cover portion 78 (shaft-shaped portion 78b) is placed on the tip surface of the shaft-shaped portion 76b of the second movable portion 76. It is pressed by 761 and pushed into the recess 23 of the nozzle shaft 22 (section (b) in FIG. 19).
  • the filter 28 is attached to the recess 23 of the nozzle shaft 22. Then, when the force is released, the second movable portion 76 returns from the forward position to the backward position due to the elastic force of the coil springs 81 and 82. Therefore, after that, the filter changing device 110 is removed from the nozzle shaft 22 (FIG. 20). Sections (a), (b)). This completes the attachment of the filter 28 to the nozzle shaft 22.
  • the suction nozzle 25 is attached to the component suction head 20.
  • the suction nozzle 25 may be attached by automatic control of the component mounting device, or may be manually performed by the operator. As a result, the replacement work of the filter 28 using the filter replacement device 110 is completed.
  • the filter changing device 110 is set at the tip of the nozzle shaft 22, and the operator simply presses the first movable portion 74 to move the needle portion 74b back and forth, and the nozzle shaft 22
  • the filter 28 fitted (press-fitted) into the recess 23 can be easily removed.
  • the filter changing device 110 after removing the filter changing device 110 from the nozzle shaft 22, if the stopper 87 is switched from the unlocked position to the locked position and the first movable portion 74 is pressed, the filter 28 stuck in the needle portion 74b can be easily pressed by the needle. It can be removed from part 74b and discarded.
  • the filter replacement device 110 is set at the tip of the nozzle shaft 22 with the replacement filter 28 temporarily held at the tip of the nozzle shaft 22 or with the filter 28 loaded on the cover portion 78 (shaft-shaped portion 78b). Then, by pressing the first movable portion 74, the filter 28 can be easily pushed into the recess 23 of the nozzle shaft 22 and attached.
  • this filter changing device 110 it is possible to effectively improve the workability when the worker mainly manually replaces the filter 28.
  • a cover part 78 provided with a hood part 78c is provided as in the filter changing device 18 of the first embodiment. Therefore, even if the operator handles the filter changing device 110 with the needle portion 74b protruding from the tip surface 761 of the shaft-shaped portion 76b of the second movable portion 76, the operator uses it as shown in FIG.
  • the cover portion 78 prevents the tool (for example, a screwdriver) or the like from touching the needle portion 74b. Therefore, it is possible to prevent troubles such as the needle portion 74b being bent or broken when the tool or the like accidentally touches the needle portion 74b during maintenance or the like.
  • the filter changing device 110 can be suitably positioned on the nozzle shaft 22 by inserting the tip of the nozzle shaft 22 into the hood portion 78c. Therefore, there is also an advantage that a rational configuration in which the hood portion 78c (cover portion 78) also functions as a positioning member with respect to the nozzle shaft 22 is achieved.
  • the filter replacement device is detachably attached to a nozzle shaft having a recess at the tip, a filter arranged in the recess and held by the nozzle shaft, and the tip of the nozzle shaft.
  • a moving mechanism that moves the needle member relative to the nozzle shaft in a state where the suction nozzle is removed so that the tip portion pierces the filter and engages with the filter.
  • the filter replacement device when the nozzle shaft from which the suction nozzle has been removed and the needle member are opposed to each other in the axial direction and the needle member is moved back and forth relative to the nozzle shaft, the needle member advances. As a result, the needle member pierces the filter held in the recess of the nozzle shaft, and as the needle member retracts, the needle member engages with the filter and is pulled out from the recess. Therefore, the filter can be removed from the nozzle shaft by a simple operation of moving the needle member forward and backward relative to the nozzle shaft.
  • the needle accommodating member in which the needle member is retractably housed over a protruding position that has a tip surface and protrudes from the tip surface and a retracted position that is pulled down from the tip surface inward.
  • the moving mechanism includes a mechanism for moving the needle member relative to the needle accommodating member between the protruding position and the retracted position, and the needle member with respect to the nozzle shaft. It is preferable to include a mechanism for moving the needle accommodating member in the axial direction together with the needle accommodating member.
  • the filter removed from the nozzle shaft by the needle member can be further easily removed from the needle member. That is, when the needle member and the needle accommodating member are integrally moved back and forth with respect to the nozzle shaft member with the needle member arranged at the protruding position, the needle member pierces the filter and the filter is inserted into the nozzle shaft as described above. Is drawn from. After that, when the needle member is displaced from the protruding position to the retracted position, the filter comes into contact with the tip surface of the needle accommodating member and is forcibly pulled out from the needle member. Therefore, in addition to removing the filter from the nozzle shaft, it is possible to subsequently remove the filter from the needle member.
  • the tip surface of the needle accommodating member includes a filter pushing portion capable of pushing the replacement filter into the recess along the axial direction of the nozzle shaft.
  • a new filter (replacement filter) can be attached to the recess of the nozzle shaft from which the filter has been removed. That is, for example, if a new filter is temporarily held at the inlet of the recess of the nozzle shaft and the needle accommodating member with the needle member arranged at the retracted position is advanced relative to the nozzle shaft, the filter is pushed in. The part pushes the filter into the recess, and the filter can be attached to the recess.
  • the filter replacement device provided with the needle accommodating member, it is preferable to further include the urging member for urging the needle member toward the retracted position.
  • the urging force of the urging member causes the needle member to move from the protruding position. Reset to the retracted position. Therefore, it is possible to automatically move the needle member arranged at the protruding position to the retracted position with a simple mechanism.
  • the filter replacement device provided with the needle accommodating member, it is preferable to further include a locking mechanism capable of locking the needle member to the retracted position.
  • the needle member is unintentionally displaced from the retracted position to the protruding position when a new filter (replacement filter) is attached to the nozzle shaft. It becomes possible to avoid doing.
  • the filter replacement device provided with the needle accommodating member, it is preferable to further include a cover member that surrounds at least the tip end portion of the needle member in a state where the needle member is arranged at the protruding position.
  • each of the filter replacement devices further includes a positioning member for positioning the needle member with respect to the tip of the nozzle shaft.
  • the needle member can be moved forward and backward while keeping the position of the needle member accurately with respect to the nozzle shaft (recess) and the filter. Therefore, the filter can be removed more reliably and smoothly.
  • the cover member when the cover member is provided, the cover member has a shape that can be fitted to the tip of the nozzle shaft, so that the cover member also has a function as the positioning member. Is preferable.
  • the filter replacement device when the component mounting device includes a plurality of the component suction heads arranged at regular intervals in a predetermined direction, the filter replacement device includes the component suction head. It is preferable that the plurality of needle members provided in the same number and the same arrangement are provided, and the moving mechanism integrally moves the plurality of needle members with respect to the nozzle shaft.
  • the filter replacement device provided with the needle accommodating member may be provided with an actuator for driving the moving mechanism.
  • the component mounting device can be attached to and detached from a nozzle shaft having a recess at the tip, a filter arranged in the recess and held by the nozzle shaft, and the tip of the nozzle shaft. It includes at least one component suction head including a suction nozzle to be mounted, and the filter replacement device (which includes an actuator for driving a moving mechanism) arranged in the movable region of the component suction head. It is a thing.
  • the filter replacement device as described above since the filter replacement device as described above is provided, the filter can be easily removed from the nozzle shaft simply by moving the needle member forward and backward relative to the nozzle shaft. It will be possible.
  • the filter replacement device includes the needle accommodating member
  • the component mounting device further includes a control device for driving and controlling the moving mechanism
  • the control device has the suction nozzle removed.
  • the component mounting device further includes a filter supply section for supplying a replacement filter
  • the control device is used for the filter removing operation process.
  • the operation of attracting the replacement filter supplied by the filter supply unit to the nozzle shaft and temporarily holding it at the tip thereof, and the nozzle shaft temporarily holding the replacement filter are arranged at the predetermined positions.

Abstract

フィルタ交換用装置は、先端に凹部を有するノズルシャフトと、前記凹部内に配置されて前記ノズルシャフトに保持されるフィルタと、前記ノズルシャフトの先端に着脱可能に装着される吸着ノズルとを備える、少なくとも一つの部品吸着ヘッドが装備された部品実装装置における前記フィルタの交換用装置である。フィルタ交換用装置は、先端部にカエシを備えた軸状の針部材と、前記吸着ノズルが取り外された状態の前記ノズルシャフトに対してその軸方向に前記針部材を相対的に移動させることが可能な移動機構と、を備える。

Description

フィルタ交換用装置および部品実装装置
 本発明は、部品実装装置の部品吸着ヘッド内に備えられたフィルタを交換するために使用されるフィルタ交換用装置、及びこのフィルタ交換用装置を備えた部品実装装置に関するものである。
 部品供給部から供給される電子部品等の部品を、部品吸着ヘッドによりピックアップしてプリント配線板などの基板上に搭載(実装)する部品実装装置が公知である。部品吸着ヘッドは、ノズルシャフトとその先端に装着された、部品吸着用のノズル(吸着ノズルという)とを備えている。ノズルシャフトの内部には、負圧発生装置に繋がる通路が設けられており、当該通路を通じて吸着ノズルの先端に負圧が供給される。部品吸着ヘッドは、この負圧により吸着ノズルの先端に部品を吸着した状態で、部品供給部から基板上に部品を搬送する。
 部品吸着ヘッドにおける負圧経路上には、異物を除去するためのフィルタが配置されている。例えば特許文献1に開示される部品実装装置では、吸着ノズルの内部に円盤状のフィルタが備えられている。フィルタは、吸着ノズルの側壁面に形成された第1開口部(挿入孔)を通じて、当該吸着ノズルの内部に装着されている。吸着ノズルの側壁面のうち前記第1開口部に対向する位置には第2開口部(押出棒挿入孔)が設けられており、フィルタ交換時には、この第2開口部から押出棒を挿入してフィルタを第1開口部から外部に押し出すことができるようになっている。
 しかし、特許文献1のような構造は些か特殊であり、生産性やコスト面、さらには第1、第2開口部による負圧リークを避ける観点から、例えば次のような部品吸着ヘッドの構造が採用される場合が多い。すなわち、ノズルシャフトの先端(下端部)にその軸方向に延びる凹部(段付孔)が設けられ、この凹部内にフィルタが配置された状態で、当該ノズルシャフトの先端に吸着ノズルが装着される。
 負圧経路上にフィルタが備えられる部品実装装置では、部品の実装が繰り返し実施されることによりフィルタに目詰まりが発生する。フィルタの目詰まりを放置すると、部品の吸着力が低下して部品の吸着ミスに繋がるため、フィルタの定期的な交換が必要となる。この場合、第2開口部に押出棒を挿入してフィルタを第1開口部から押し出すことができる特許文献1の構成によれば、フィルタの取り出しは比較的容易と言える。しかし、ノズルシャフト先端の凹部(段付孔)にフィルタが装着される部品吸着ヘッドの構造では、細い棒状の部材でフィルタを凹部から掻き出さざるを得ず、フィルタの取外し、ひいてはフィルタの交換が煩雑となる。
特開2010-17509号公報
 本発明は、ノズルシャフト内に配置されたフィルタの交換作業の作業性向上に寄与する技術を提供することを目的とする。
 そして、本発明は、先端に凹部を有するノズルシャフトと、前記凹部内に配置されて前記ノズルシャフトに保持されるフィルタと、前記ノズルシャフトの先端に着脱可能に装着される吸着ノズルとを備える、少なくとも一つの部品吸着ヘッドが装備された部品実装装置における前記フィルタの交換用装置であって、先端部にカエシを備えた軸状の針部材と、前記吸着ノズルが取り外された状態の前記ノズルシャフトに対してその軸方向に前記針部材を相対的に移動させる移動機構と、を備えるものである。
本発明の第1実施形態に係る部品実装装置を示す平面図である。 ヘッドユニットの要部斜視図である。 部品吸着ヘッドの先端部分の断面図である。 吸着ノズルが取り外された状態の部品吸着ヘッド(ノズルシャフト)の先端部分の断面図である。 フィルタ交換装置の概略断面図である。 偏心カムがホームポジションから90°回転した状態を示す模式図である。 偏心カムがホームポジションから180°回転した状態を示す模式図である。 フィルタフィーダによるフィルタ供給方法を説明する斜視図である。 部品実装装置の制御系を示すブロック図である。 制御装置によるフィルタ交換処理の制御を示すフローチャートである。 フィルタ交換処理制御におけるフィルタ交換装置の動作を説明する、同フィルタ交換装置の断面図である。 フィルタ交換処理制御におけるフィルタ交換装置の動作を説明する、同フィルタ交換装置の断面図である。 フィルタ交換処理制御におけるフィルタ交換装置の動作を説明する、同フィルタ交換装置の断面図である。 フィルタ交換処理制御におけるフィルタ交換装置の動作を説明する、同フィルタ交換装置の断面図である。 フィルタ交換処理制御におけるフィルタ交換装置の動作を説明する、同フィルタ交換装置の断面図である。 フィルタの供給方法の変形例を説明する斜視図である。 本発明の第2実施形態に係るフィルタ交換装置の断面概略図である。 フィルタ交換装置を用いたフィルタ交換作業の手順を説明する、同フィルタ交換装置の断面図である。 フィルタ交換装置を用いたフィルタ交換作業の手順を説明する、同フィルタ交換装置の断面図である。 フィルタ交換装置を用いたフィルタ交換作業の手順を説明する、同フィルタ交換装置の断面図である。 フィルタ交換装置を用いたフィルタ交換作業の手順を説明する、同フィルタ交換装置の断面図である。 フィルタ交換装置を用いたフィルタ交換作業の手順を説明する、同フィルタ交換装置の断面図である。 フィルタ交換装置の作用効果を説明する、同フィルタ交換装置の断面図である。
 以下、本発明の第1実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
 [1.部品実装装置の全体構成]
 図1は、本発明に係る部品実装装置を平面図で示している。なお、図面中には、方向関係を明確にするために、XYZ直角座標軸を示している。X方向は水平面と平行な方向であり、Y方向は水平面上でX方向と直交する方向であり、Z方向はX、Y両方向に直交する方向、すなわち上下方向である。
 部品実装装置1は、平面視矩形の基台1aと、この基台1a上でプリント配線板等の基板Pを搬送する基板搬送機構2と、部品供給部3と、ヘッドユニット6と、このヘッドユニット6を駆動するヘッドユニット駆動機構と、ノズル交換装置9と、部品認識カメラ8と、フィルタ交換装置18(本発明の「フィルタ交換用装置」に相当する)とを備えている。
 基板搬送機構2は、基板PをX方向に搬送する一対のコンベア2aと、当該コンベア2aによって搬送される基板Pを位置決めする図外の位置決め機構とを備えている。コンベア2aは、いわゆるベルトコンベアである。コンベア2aは、その一方側(X1側)から基板Pを受け入れて所定の実装作業位置(同図に示す基板Pの位置)に搬送し、実装作業後、基板Pを他方側(X2側)に搬出する。位置決め機構は、基板Pをコンベア2aから持ち上げて上記実装作業位置に位置決めする。
 部品供給部3は、基板搬送機構2の両側(Y1側及びY2側)に各々設けられている。当例では、各部品供給部3は、基台1aに対して一体的に組み込まれた固定型のものであるが、基台1aに対して着脱可能な台車型のものであってもよい。
 部品供給部3には、コンベア2aに沿って複数のテープフィーダが着脱可能に配置されている。複数のテープフィーダには、テープを担体(キャリア)として、IC、トランジスタ、コンデンサ等の小片状の電子部品(以下、単に部品と称す)を供給する部品フィーダ4と、後記部品吸着ヘッド20(ノズルシャフト22)内に備えられるフィルタ28、つまり、交換用のフィルタ28を供給するフィルタフィーダ5とが含まれる。
 部品フィーダ4は、部品を収納、保持した前記テープが巻回されたリールを備え、このリールから間欠的にテープを繰り出しながら所定の部品供給位置に部品を供給する。同様に、フィルタフィーダ5は、フィルタ28を収納、保持した前記テープが巻回されたリールを備え、このリールから間欠的にテープを繰り出しながら所定のフィルタ供給位置に交換用のフィルタ28を供給する。このフィルタフィーダ5については、後に詳述する。
 部品供給部3に配置されるテープフィーダの大部分は部品フィーダ4である。フィルタフィーダ5は、後述するフィルタ交換装置18の近傍の位置、当例では、片側(Y2側)の部品供給部3の端部(X1側端部)に1又は2つ配置されている(図1ではハッチングを付してフィルタフィーダ5を示している)。
 前記ヘッドユニット6は、部品供給部3の各部品フィーダ4から部品を取り出して基板P上に実装するものであり、ヘッドユニット駆動機構の作動により一定の領域内でX方向およびY方向に移動する。
 ヘッドユニット駆動機構は、高架フレームに固定された固定レール10に沿ってY方向に移動自在なユニット支持部材11と、このユニット支持部材11を、ボールねじ軸12を介して駆動するY軸サーボモータ13と、ユニット支持部材11に対してヘッドユニット6をX方向に移動自在に支持する固定レール14と、ヘッドユニット6を、ボールねじ軸15を介して駆動するX軸サーボモータ16とを含む。これらサーボモータ13、16の駆動により、ヘッドユニット6が予め定められたX-Y面内の任意の位置に移動する。なお、ヘッドユニット駆動機構は、リニアモータを駆動源としてユニット支持部材11やヘッドユニット6をダイレクトに駆動する構成であってもよい。
 図2は、ヘッドユニット6の要部斜視図である。同図に示すように、ヘッドユニット6は、Y方向に延びる中心軸Ax1の周りに配置された軸状の複数の部品吸着ヘッド20と、これら部品吸着ヘッド20を駆動する部品吸着ヘッド駆動機構とを備えている。要するに、ヘッドユニット6は、ロータリヘッドと称されるタイプのヘッドユニット構造を有している。
 部品吸着ヘッド駆動機構は、中心軸Ax1周りに前記複数の部品吸着ヘッド20を回転(公転/N方向に回転)させるための公転機構と、各部品吸着ヘッド20を選択的に上下方向(Z方向)に移動させるための昇降機構と、各部品吸着ヘッドをその中心軸Ax2回りに回転(自転/R方向に回転)させるための自転機構とを含む。
 公転機構は、ヘッドユニット6のフレームに相当する図外のユニット本体部に回転自在に支持された上下方向に延びる主回転軸30と、この主回転軸30の下端部に固定されたドラム型のヘッド保持体31と、駆動源としてのN軸サーボモータ32とを含む。なお、前記中心軸Ax1は、主回転軸30の中心を通る仮想軸である。
 ヘッド保持体31には、中心軸Ax1を中心とする円周上に、当該ヘッド保持体31を各々上下方向に貫通しかつ当該ヘッド保持体31に対して各々回転自在に支持された複数のシャフトホルダ33が備えられている。これらシャフトホルダ33内に各々前記部品吸着ヘッド20が保持されている。この構成により、N軸サーボモータ32が作動すると、ヘッド保持体31と一体に前記複数の部品吸着ヘッド20が中心軸Ax1周りに回転(公転)する。
 部品吸着ヘッド20は、相対的な上下動が可能でかつ相対的な回転が不能となるようにシャフトホルダ33に支持されたノズルシャフト22と、ノズルシャフト22の先端(下端)に着脱可能に装着された吸着ノズル25とを備えている(図3A参照)。ノズルシャフト22の外周にはコイルバネ34が装着されている。コイルバネ34は、ノズルシャフト22の上端に固定されたバネ止めボルト35とシャフトホルダ33の上端部との間に圧縮された状態で介設されている。この構成により、部品吸着ヘッド20が、コイルバネ34の弾発力によって上方(Z1方向)に付勢されている。
 各部品吸着ヘッド20のノズルシャフト22は、その内部にシャフト内通路24(図3A参照)を備えており、当該シャフト内通路24は、負圧/正圧切替バルブ52を介して負圧発生装置53及び正圧発生装置54に連通可能となっている。この構成により、部品供給部3からの部品取出時には、吸着ノズル25に負圧が供給されてその先端に部品が吸着保持され、基板Pへの部品搭載時には、吸着ノズル25に正圧が供給されて部品が吸着状態から開放される。
 自転機構は、主回転軸30を包囲するように配置されて中心軸Ax1に沿って伸びる筒状の自転用回転軸37と、この自転用回転軸37を駆動するR軸サーボモータ39とを含む。
 自転用回転軸37は、主回転軸30及びヘッド保持体31に対してベアリングを介して相対回転に支持されており、その上端部に自転用第1従動ギア38aを、下端部に自転用第2従動ギア38bを備えている。自転用第1従動ギア38aは、R軸サーボモータ39の出力軸に固定された自転用駆動ギア39aに噛合しており、自転用第2従動ギア38bは、前記各シャフトホルダ33の外周面に形成された自転用第3従動ギア33aに噛合している。この構成により、R軸サーボモータ39が作動すると、その回転駆動力が自転用駆動ギア39a及び各従動ギア33a、38a、38bを介してシャフトホルダ33に伝達され、当該シャフトホルダ33と共に部品吸着ヘッド20(ノズルシャフト22)が回転(自転)する。全てのシャフトホルダ33の自転用第3従動ギア33aは自転用第2従動ギア38bに噛合しており、よって、R軸サーボモータ39が作動すると、全ての部品吸着ヘッド20が一体に同一方向に回転する。
 昇降機構は、部品吸着ヘッド20を押し下げるための押下部材40と、部品吸着ヘッド20を押し下げるべく押下部材40を上下方向に移動させる押下機構と、押下部材40を中心軸Ax1周りに旋回させる旋回機構とを含む。
 旋回機構は、主回転軸30を包囲するようにその外周面上に設けられた円筒状の軸状体42と、この軸状体42を包囲するようにその外周面上に設けられた筒状の可動体43と、駆動源としてのT軸サーボモータ44とを含む。可動体43の外周部に前記押下部材40が設けられている。
 軸状体42は、主回転軸30及び自転用回転軸37に対して相対的な回転のみが可能となるように設けられ、その上端部には旋回用従動ギア42aが備えられている。旋回用従動ギア42aは、T軸サーボモータ44の出力軸に固定された旋回用駆動ギア44aに噛合している。この構成により、T軸サーボモータ44が作動すると、その回転駆動力が旋回用駆動ギア44a及び旋回用従動ギア42aを介して可動体43に伝達され、当該可動体43と共に押下部材40が中心軸Ax1周りに旋回する。
 押下機構は、上下方向に延びるねじ軸46と、これを回転駆動するZ軸サーボモータ47と、ボールねじ軸46に螺合装着されたナット部材48と、このナット部材48と前記可動体43を連結する連結部材49とを備えている。可動体43は連結部材49に対して相対回転が可能に連結されている。この構成により、Z軸サーボモータ47が作動すると、ねじ軸46が回転して可動体43がナット部材48と共にねじ軸46に沿って移動し、その結果、押下部材40が上下方向に移動する。
 つまり、昇降機構は、T軸サーボモータ44の作動により押下部材40を中心軸Ax1周りに移動させて任意の部品吸着ヘッド20の上方に配置した後、Z軸サーボモータ47の作動により押下部材40を下方に移動させる。これにより、任意の部品吸着ヘッド20を押下部材40で押し下げる。その後、T軸サーボモータ44が反転駆動されて押下部材40が上方に移動すると、前記コイルバネ34の弾発力によって押下部材40に追従するように部品吸着ヘッド20が上昇する。
 なお、軸状体42の外周にはコイルバネ50が装着されている。コイルバネ50は、軸状体42の下端部近傍の外周に形成された鍔部42bと可動体43の下面との間に圧縮された状態で介設されている。この構成により、可動体43(押下部材40)がナット部材48に追従して上下方向に移動するようになっている。
 ヘッドユニット6は、さらに基板認識カメラ7を備えている。基板認識カメラ7は、基板Pの識別や位置決めのために、ヘッドユニット6と共に移動して、基板Pの上面に記された各種マークを上方から撮像するものである。
 図1に示すように、基台1aの上面であって、前記ヘッドユニット6の可動範囲内には、前記部品認識カメラ8、前記ノズル交換装置9及び前記フィルタ交換装置18が配置されている。
 部品認識カメラ8は、図1に示すように、基台1a上の各部品供給部3と基板搬送機構2との間の位置にそれぞれ配設されている。部品認識カメラ8は、部品吸着ヘッド20によって部品供給部3から取り出された部品の吸着状態を認識するために、当該部品を下側から撮像するものである。
 フィルタ交換装置18は、部品吸着ヘッド20のノズルシャフト22内に備えられるフィルタ28を交換するもの、つまり、フィルタ28をノズルシャフト22から取り外して、新たなフィルタ28をノズルシャフト22内に取り付けるためのものである。
 ここで、図3A及び図3Bを用いて、フィルタ28を含む、部品吸着ヘッド20の構成について詳しく説明する。図3Aは、部品吸着ヘッド20の先端部分の断面図であり、図3Bは、吸着ノズル25が取り外された状態の部品吸着ヘッド20、すなわちノズルシャフト22の先端部分の断面図である。
 部品吸着ヘッド20は、上述した通り、ノズルシャフト22と、ノズルシャフト22の先端(下端)に着脱可能に装着された吸着ノズル25とを備えている。
 吸着ノズル25は、ノズルシャフト22の先端部に装着(外嵌)されるノズルホルダ26cと、このノズルホルダ26cの先端部に対して上下方向に移動可能に保持されるノズル本体26aと、ノズルホルダ26cに対してノズル本体26aを下方に付勢するコイルバネ26bとを備えている。この構成により部品吸着自および部品装着時にはノズル本体26aを弾性的に変位させて衝撃を吸収する。
 ノズル本体26a及びノズルホルダ26cは筒状に形成されており、図3Aに示すように、ノズルシャフト22の先端部に吸着ノズル25(ノズルホルダ26c)が装着された状態では、ノズルシャフト22の軸心に沿って形成された前記シャフト内通路24と吸着ノズル25の内部とが後記フィルタ28を介して連通する。この構成により、吸着ノズル25の先端に負圧発生装置53からの負圧又は正圧発生装置54からの正圧が供給可能となっている。
 図3Bに示すように、ノズルシャフト22の先端部には、上向きに凹みかつ前記シャフト内通路24に連通する凹部23(段付孔)が形成されている。凹部23の内径はシャフト内通路24の内径より大きい。換言すれば、シャフト内通路24のうちノズルシャフト22の先端部の内径がその他の部分の内径よりも大きく設定されているとも言える。
 前記凹部23には、フィルタ28が保持されている。フィルタ28は、負圧供給時に吸着ノズル25から吸引される埃等の異物を捕捉するものである。フィルタ28は、底壁部28aと周壁部28bとを備えた有底円筒状の形状を有しており、全体が紙材料で一体に形成されている。図3Bに示すように、フィルタ28は、その開口側(底壁部28aとは反対側)から凹部23に嵌入されて当該凹部23の奥端部に突き当てられている。凹部23の内周面には、内向きに突出する無端状の鍔部23aが形成されており、フィルタ28は、その弾発力で凹部23内に保持されるとともに、当該鍔部23aにより抜止めされている。
 フィルタ28は、吸着ノズル25が異物を吸引することにより目詰まりを起こす。このようなフィルタ28の目詰まりは、前記負圧による部品の吸着力を低下させ、最悪の場合には部品の吸着ミスに繋がるため定期的な交換が必要となる。前記フィルタ交換装置18は、このフィルタ28の交換を行うためのものであり、後に詳述することにする。
 ノズル交換装置9は、部品吸着ヘッド20の吸着ノズル25を交換するためのものである。詳細図を省略するが、このノズル交換装置9は、吸着ノズル25を挿入可能な複数のスロット(凹部)と、スロット内に挿入された吸着ノズル25を挟持するチャック機構とを備える。つまり、吸着ノズル25の交換時には、部品吸着ヘッド20の下降動作により吸着ノズル25がスロット内に挿入される。そして、チャック機構により吸着ノズル25が挟持された後、部品吸着ヘッド20の上昇動作により、吸着ノズル25が部品吸着ヘッド20(ノズルシャフト22)から取り外されてノズル交換装置9に保持される。その後、別のスロット内に保持されている吸着ノズル25に対して上記と逆の動作が実行されることにより、ノズルシャフト22(部品吸着ヘッド20)に新たな吸着ノズル25が装着される。
 上述した部品実装装置1における部品の実装動作は次の通りである。まず、ヘッドユニット6が部品供給部3上に移動し、各部品吸着ヘッド20によりテープフィーダ4から部品の取り出しが行われる。その後、ヘッドユニット6が最寄りの部品認識カメラ8上を通過することにより、各部品吸着ヘッド20に吸着された部品が当該部品認識カメラ8に撮像され、部品の吸着状態が認識される。そして、ヘッドユニット6が基板P上に移動し、各部品吸着ヘッド20の吸着部品が順次基板Pに実装される。このとき、部品認識結果に応じてヘッドユニット6の位置及び各部品吸着ヘッド20の回転(自転)角度等が制御されることで、基板Pの各搭載点に部品が適切に実装される。これにより実装動作の一サイクルが終了し、必要に応じてこの動作が繰り返されることで所要数の部品が基板Pに実装される。そして、予め設定されたタイミングで、前記フィルタ交換装置18により各部品吸着ヘッド20のフィルタ28の交換が行われる。
 [フィルタ交換装置18の全体構成]
 フィルタ交換装置18は、図1に示すように、基台1aの上面であって、一方側(Y2側)の部品供給部3の一端(X1側端)の近傍位置に配置されている。当例では、フィルタ交換装置18は、ノズル交換装置9に隣接して配置されている。
 図4は、フィルタ交換装置18の概略断面図である。同図に示すように、フィルタ交換装置18は、交換ヘッド70と、この交換ヘッド70を支持する一対のフレーム60と、交換ヘッド70を駆動する交換ヘッド駆動機構と、使用済みのフィルタ28を回収するフィルタ回収部83とを備えている。
 前記一対のフレーム60は、X方向に所定間隔を隔てて配置されており、これらフレーム60の間に交換ヘッド70が配置されている。交換ヘッド70は、同一軸線上に配置された一対の支持軸61を介して各フレーム60に対して回転自在に支持されている。詳しくは、図外のベアリング等を介してフレーム60に各支持軸61が回転自在に支持され、これら支持軸61に交換ヘッド70が固定されている。この構成により、図4の実線に示すように交換ヘッド70が上向きとなる(Z1方向を向く)第1ポジションP1と、二点鎖線で示すように交換ヘッド70が下向きとなる(Z2方向を向く)第2ポジションP2との間で、交換ヘッド70が各支持軸61の中心(中心軸Ax3)回りに変位(回動)可能となっている。なお、各支持軸61は、円筒状の軸体である。
 交換ヘッド70は、各支持軸61に固定されたヘッド本体部72と、このヘッド本体部72に対して各々変位可能な第1可動部74及び第2可動部76と、前記ヘッド本体部72の先端部に連結されたカバー部78とを備えている。なお、以下の説明では、便宜上、交換ヘッド70が第1ポジションP1に配置されている図4に示す状態に基づいて、交換ヘッド70の各部の構成について説明する。
 ヘッド本体部72は、X方向に間隔を隔て配置される一対のアーム部72aと、その上端(先端)に一体に備えられて上下方向に延びるガイド軸72bとを有し、これらアーム部72aの上端(先端)に、前記カバー部78が固定されている。なお、アーム部72aは、第1可動部74のガイドと回転規制の役割を果たすものである。よって、当該機能を備えるものであれば、アーム部72aは、一対に限定されず、一つでも良いし、又3つ以上であってもよい。
 カバー部78は、ガイド軸72bの上端に固定されるプレート状のベース部78aと、その中心部から上方(Z1方向)に延びる断面円形の軸状部78bと、軸状部78bの先端に連続的に形成されるフード部78cとを備えた断面逆T字型の形状を有している。カバー部78の中心部に、軸状部78bの中心に沿って延びて当該カバー部78を貫通する断面円形のガイド孔79が形成されている。なお、フード部78cは、ガイド孔79よりも内径が大きい断面円筒状であり、ガイド孔79はフード部78cの中心でその内部空間に連通している。ガイド孔79の内径は、フィルタ28の外径と同等又はそれより若干小さく設定されている。これにより後述する通り、当該ガイド孔79内にフィルタ28を保持することが可能となっている(図10のセクション(b)参照)。つまり、ガイド孔79はフィルタ保持部としての機能を有する。
 フード部78cの内径D1は、前記ノズルシャフト22の先端の外径D2(図3B参照)よりも僅かに大きく設定されている。これにより、後述する通り、ノズルシャフト22の先端をフード部78cさせると、ノズルシャフト22と交換ヘッド70の後記針部74bとが位置決めされるようになっている。当例では、このフード部78cが本発明の「位置決め部材」として機能する。
 ヘッド本体部72のガイド軸72bには、第2可動部76がスライド自在に支持されている。第2可動部76は、プレート状のベース部76aと、このベース部76aの中心部から上方(Z1方向)に延びる断面円形の軸状部76bと、ベース部76aの下面から下方(Z2方向)に延びる複数のガイド軸76cとを備えている。第2可動部76は、後退位置と前進位置との間で前記ガイド軸72bに沿ってスライド可能となっている。後退位置は、ベース部76aがアーム部72aに当接する位置(図4に示す位置)であり、前進位置は、ベース部76aがカバー部78(ベース部78a)に当接する位置(図9のセクション(c)参照)である。なお、ベース部76aとカバー部78との間には後記コイルバネ82が介在するため、実際にはベース部76aとカバー部78とが直接当接することはないが、説明の便宜上、第2可動部76の前進位置は、ベース部76aとカバー部78とが当接する位置として説明を進める。
 第2可動部76の軸状部76bは、第2可動部76が後退位置に配置された状態において、先端部がカバー部78のガイド孔79に挿入されている。軸状部76bの外径とガイド孔79の内径とは、軸状部76bの外周面とガイド孔79の内周面とが摺接する程度の寸法に設定されている。軸状部76bの外周にはコイルバネ82が装着されている。このコイルバネ82は、第2可動部76のベース部76aとカバー部78のベース部78aとの間に圧縮された状態で介装されている。従って、外力が作用しない状態では、第2可動部76は、図4の実線で示すように、コイルバネ82の弾発力によって後退位置に保持される。
 第2可動部76の中心部に、軸状部76bの中心に沿って延びて当該第2可動部76を貫通する断面円形のガイド孔77が形成されている。ガイド孔77は、基本的には後記針部74bをガイドするものであるが、例えば、針部74bがガイド孔77の中心線に沿って設けられていてその内周面に接触しない構成の場合には、当該ガイド孔77は、単なる針部74bの収容部と言うこともできる。 第1可動部74は、第2可動部76のベース部76aの下方に配置されており、前記ガイド軸76cにスライド自在に支持されている。第1可動部74は、プレート状のベース部74aと、このベース部74aの中心部に立設された軸状の針部74b(本発明の「針部材」に相当する」)とを備えている。第1可動部74は、後退位置と前進位置との間で前記ガイド軸72bに沿ってスライド可能となっている。後退位置は、ベース部74aが、第2可動部76のガイド軸76cの末端(下端)に設けられたカムフォロア76dに当接する位置(図4に示す位置)であり、前進位置は、ベース部74aが、第2可動部76のベース部76aに当接する位置である(図9のセクション(b)参照)。ベース部74aと第2可動部76のベース部76aとの間には後記コイルバネ81が介在するため、実際にはベース部74aと第2可動部76のベース部76aとが直接当接することはないが、説明の便宜上、第1可動部74の前進位置は、ベース部74aと第2可動部76のベース部76aとが当接する位置として説明を進める。なお、第1可動部74は、第2可動部76のガイド軸76cに対して前記カムフォロア76dによって抜け止めされている。
 針部74bは、Z1方向に延びてその先端にカエシ741を備えている。図4に示すように、針部74bは、その大部分が第2可動部76の軸状部76b(ガイド孔77)に挿入されている。詳しくは、第1可動部74及び第2可動部76が共に後退位置に配置された状態において、針部74bは、その先端部が軸状部76bの先端近傍であって外部に突出しない位置に配置されている。これにより、第1可動部74が前進位置に配置されると、針部74bの先端部が、第2可動部76の軸状部76bの先端面761から外部に突出する。つまり、針部74bは、軸状部76bの先端面761から突出する突出位置(すなわち前進位置)と先端面761から軸状部76bの内部に引き下がった退避位置(すなわち後退位置)とに亘って、当該第2可動部76に出没可能に収納されている。当例では、この第2可動部76が本発明の「針収容部材」に相当する。なお、第2可動部76(軸状部76b)の先端面761は、後述する通り、交換用のフィルタ28の周壁部28bを押圧することが可能な平坦な形状を有しており、よって、当例では、第2可動部76の先端面761の前端が本発明の「フィルタ押込部」に相当する。
 軸状部76bのガイド孔77の内径は、針部74bをその軸方向に沿って案内し得る寸法に設定されている。針部74bの外周にはコイルバネ81(本発明の「付勢部材」に相当する)が装着されている。このコイルバネ81は、第1可動部74のベース部74aと第2可動部76のベース部76aとの間に圧縮された状態で介装されている。従って、外力が作用しない状態では、第1可動部74は、図4の実線で示すように、コイルバネ81の弾発力によって後退位置に保持されている。
 前記コイルバネ81のバネ定数は、コイルバネ82のバネ定数よりも小さく設定されている。具体的には、図4に示す状態において、第1可動部74にZ1方向の外力を与えた場合、第2可動部76が退避位置に保持された状態で、第1可動部74のみがZ1方向に移動するように、各コイルバネ81、82のばね定数が設定されている。なお、当例では、ヘッド本体部72、第1可動部74及び第2可動部76等が本発明の「移動機構」に相当する。
 交換ヘッド70を駆動する交換ヘッド駆動機構は、第1可動部74及び第2可動部76を進退駆動する第1進退駆動機構部Re1と、第2可動部76のみを進退駆動する第2進退駆動機構部Re2と、交換ヘッド70を中心軸Ax3回りに回転駆動する回転駆動機構部Roとを含む。
 第1進退駆動機構部Re1は、前記一対の支持軸61のうちの一方側(X1側)の支持軸61の内側に配置されて当該支持軸61に対して相対的に回転可能に支持される第1駆動軸62aと、第1駆動軸62aを回転駆動する第1サーボモータ64aと、第1駆動軸62aの先端に固定されて、第1可動部74の下方に配置される第1偏心カム63aとを含む。すなわち、第1進退駆動機構部Re1は、サーボモータ64aにより第1駆動軸62aを介して第1偏心カム63aを回転駆動する。
 第1偏心カム63aは、図5Aに示すようないわゆる偏心円板カムである。第1偏心カム63aは、同図中の二点鎖線に示すように、第1駆動軸62a(中心軸Ax3)からの直線距離が最大となる外周面上の位置、すなわちリフト量が最大となるカム面の位置Lm1が第1駆動軸62aを挟んで各可動部74、76とは反対側となる位置をホームポジションとする。図4では、前記カム面の位置Lm1が第1駆動軸62aの真下となる位置が第1偏心カム63aのホームポジションである。
 第1偏心カム63aがホームポジションに配置された状態では、図4に示すように、当該第1偏心カム63aと第1可動部74とは非接触状態である。ホームポジションから第1偏心カム63aが回転すると、まず、第1可動部74のベース部74aに第1偏心カム63aが当接して当該ベース部74aを押圧する。
 ここで、前記コイルバネ81のバネ定数は、上記の通りコイルバネ82のバネ定数よりも小さく設定されている。従って、第1偏心カム63aの回転に伴い、まず、第1可動部74のみが第2可動部76に対して相対的に移動し、その結果、第1可動部74のみが後退位置から前進位置に移動する(図9のセクション(b)参照)。当例では、例えば図5A中の実線で示すように、第1偏心カム63aがホームポジションから90°回転したときに、第1可動部74の前進位置への移動が完了する。
 その後、第1偏心カム63aがさらに回転すると、第1可動部74を介して第2可動部76が第1偏心カム63aに押圧され、第1可動部74と第2可動部76とが一体に移動する。その結果、第2可動部76が後退位置から前進位置に移動する(図9のセクション(c)参照)。当例では、図5B中の実線で示すように、第1偏心カム63aがホームポジションから180°回転したときに、第2可動部76の前進位置への移動が完了する。この状態では、両可動部74、76共に前進位置に配置されている。
 第2進退駆動機構部Re2は、前記一対の支持軸61のうち他方側(X2側)の支持軸61の内側に配置されて当該支持軸61に対して相対的に回転可能に支持される第2駆動軸62bと、第2駆動軸62bを回転駆動する第2サーボモータ64bと、第2駆動軸62bの先端に固定されて、第2可動部76の前記カムフォロア76dの下方に配置される第2偏心カム63bとを含む。すなわち、第2進退駆動機構部Re2は、サーボモータ64bにより第2駆動軸62bを介して第2偏心カム63bを回転駆動する。
 第2偏心カム63bも第1偏心カム63aと同様に偏心円板カムである。便宜上、図5A及び図5B中には括弧書きで符号を示している。第2偏心カム63bも、同図中の一点鎖線に示すように、第2駆動軸62bからの直線距離が最大となる外周面上の位置、すなわちリフト量が最大となるカム面の位置Lm2が第2駆動軸62bを挟んで各可動部74、76とは反対側となる位置をホームポジションとする。図4では、前記カム面の位置Lm2が第2駆動軸62bの真下となる位置が第2偏心カム63bのホームポジションである。
 第2偏心カム63bがホームポジションに配置された状態では、図4に示すように、当該第2偏心カム63bとカムフォロア76dとは非接触状態である。前記第1偏心カム63aがホームポジションに配置された状態で、第2偏心カム63bがホームポジションから回転すると、カムフォロア76dを介して第2可動部76が第2偏心カム63bにより押圧される。これにより、第2可動部76のみが後退位置から前進位置に移動する(図11のセクション(c)参照)。当例では、図5B中の実線で示すように、第2偏心カム63bがホームポジションから180°回転したときに、第2可動部76の前進位置への移動が完了する。この場合、第1偏心カム63aはホームポジションに配置されているので、第1可動部74は、コイルバネ81の弾発力により後退位置に保持されており、当該後退位置に配置された状態で第2可動部76と共に移動することとなる。
 回転駆動機構部Roは、第3サーボモータ65を含み、前記一対の支持軸61のうち一方側(X1側)の第1支持軸61を回転駆動するように構成されている。すなわち、回転駆動機構部Roは、第3サーボモータ65により支持軸61を介して交換ヘッド70を中心軸Ax3まわりに回転駆動する。具体的には、図4の実線に示す前記第1ポジションP1と、二点鎖線で示す前記第2ポジションP2との間で交換ヘッド70を回転駆動する。
 交換ヘッド70の下方には、使用済みのフィルタ28を回収する前記フィルタ回収部83が設けられている。フィルタ回収部83は、上部開口を備えた有底のプラスチック容器からなり、前記フレーム60に対して着脱可能に装着されている。
 フィルタ回収部83は、図4に示すように、第2ポジションP2に配置された交換ヘッド70の先端、具体的には、カバー部78のフード部78cの先端との間に僅かな隙間を介して対向し得る位置に配置されている。
 [部品実装装置1の制御系]
 次に、図7を用いて部品実装装置1の制御系について説明する。
 部品実装装置1は、図7に示すような制御装置90を備えている。この制御装置90は、部品実装装置1の動作を統括的に制御する主制御部91と、この主制御部91にバスを介して接続される駆動制御部92、記憶部93、画像処理部94、入出力制御部95及び通信制御部96とを含む。
 主制御部91は、CPUやメモリで構成されたコンピュータであり、記憶部93に記憶されているプログラム及び各種データに基づいて所定の部品実装処理を実行するとともに、これに伴う各種演算処理および各種判定処理を実行する。また、主制御部91は、前記各種データの一つとして記憶部93に記憶されているフィルタ交換タイミングデータに基づき、フィルタ交換タイミングが到来すると、記憶部93に記憶されているプログラムに基づき、各部品吸着ヘッド20の前記フィルタ28を交換する後記フィルタ交換処理を実行する。フィルタ交換タイミングは、例えば、部品実装装置1の稼働時間や実装部品数などで規定されており、図外のカウンタによるカウント時間やカウント部品点数が設定値に達すると、主制御部91は、部品吸着ヘッド20毎に前記フィルタ28を交換するフィルタ交換処理を実行する。当例では、主制御部91が主に本発明の「制御装置」として機能する。
 駆動制御部92は、主制御部91から出力される制御信号に基づき、ヘッドユニット6及び部品吸着ヘッド20(すなわちX、Y、N、R、T、Z軸の各サーボモータ13、16、32、39、44、47)、コンベア2a、ノズル交換装置9及びフィルタ交換装置18の駆動を制御するものである。
 画像処理部94は、基板認識カメラ7及び部品認識カメラ8から出力される画像データに所定の処理を施すものである。主制御部91は、この画像データに基づき、基板Pに付された各種マークや吸着ノズル25の吸着部品などの対象物を認識する。
 入出力制御部95は、フィーダ4、5以外の機器に対するインターフェースである。この入出力制御部95には、各種情報を表示するための液晶表示装置などの表示装置およびキーボード等の入力装置を備えた表示/操作ユニット97や前記負圧/正圧切替バルブ52が接続されている。
 通信制御部96は、フィーダ4、5に対するインターフェースであり、各部品フィーダ4及びフィルタフィーダ5と主制御部91との間の通信を制御する。
 [フィルタ交換処理制御]
 次に、主制御部91によるフィルタ交換処理の制御について、図9~図13等を参照しつつ図8のフローチャートに基づき説明する。図9~図13は、フィルタ交換処理制御におけるフィルタ交換装置18の動作を説明する、同フィルタ交換装置18の断面図である。詳しくは、図9~図11は、フィルタ取外し時の動作状態を示し、図12、図13は、フィルタ取付け時の動作状態を示している。
 図8に示すフローチャートの制御がスタートすると、主制御部91は、フィルタ28の交換時期か否かを判断し(ステップS1)、Yesの場合には、部品吸着ヘッド20から吸着ノズル25を取り外す、吸着ノズル取外し処理を実行する(ステップS3)。
 具体的には、ヘッドユニット6をノズル交換装置9の上方に移動させ、複数の部品吸着ヘッド20のうち予め定められた第1番目の部品吸着ヘッド20を下降させて所定の前記スロットに吸着ノズル25を挿入させる。その後、チャックにより吸着ノズル25を挟持させた後、部品吸着ヘッド20を上昇させる。これにより、部品吸着ヘッド20(ノズルシャフト22)から吸着ノズル25が取り外される。
 第1番目の吸着ノズル25の取り外し処理が完了すると、主制御部91は、全ての部品吸着ヘッド20について吸着ノズル25の取り外し処理が完了したかを判断する(ステップS5)。ここで、Noの場合には、主制御部91は、処理をステップS3にリターンし、予め定められ第2番目の部品吸着ヘッド20について、上記と同様に吸着ノズル取外し処理を実行する。
 こうして全ての部品吸着ヘッド20についての吸着ノズル取外し処理が完了すると(ステップS5でYes)、主制御部91は、前記第1番目の部品吸着ヘッド20のノズルシャフト22からフィルタ28を取り外す、フィルタ取外し処理を実行する(ステップS7)。
 具体的には、主制御部91は、ヘッドユニット6をフィルタ交換装置18の上方に移動させ、前記第1番目の部品吸着ヘッド20のノズルシャフト22を下降させる。これにより、図9のセクション(a)に示すように、ノズルシャフト22のその先端を交換ヘッド70のカバー部78(フード部78c)に挿入させる。この場合、主制御部91は、フィルタ交換装置18を予め図4に示す初期状態に制御する。つまり、交換ヘッド70を第1ポジションP1に配置し、この第1ポジションP1の交換ヘッド70に対して第1偏心カム63a及び第2偏心カム63bをホームポジションに配置しておく。これにより、ノズルシャフト22の下降に伴いその先端を交換ヘッド70のカバー部78(フード部78c)に挿入させることが可能となる。なお、ノズルシャフト22は、その先端がフード部78cの奥端部(軸状部78bの先端部)に当接する所定の高さ位置まで下降される。上記の通り、フード部78cの内径D1は、ノズルシャフト22の先端の外径D2(図3B参照)よりも僅かに大きく設定されている。そのため、ノズルシャフト22の先端がフード部78cに挿入されることにより、交換ヘッド70がノズルシャフト22に対して適切に位置決めされる。
 次に、主制御部91は、第1駆動軸62aを駆動させて第1偏心カム63aをホームポジションから一回転(360°回転)させる。このように第1偏心カム63aが一回転すると、まず、図9のセクション(b)に示すように、第2可動部76の位置がコイルバネ82により維持された状態で、第1可動部74が後退位置から前進位置に変位し、第2可動部76の軸状部76bの先端面761から上方に針部74bが突出する。次に、第1可動部74と共に第2可動部76が後退位置から前進位置に変位する。これにより、図9のセクション(c)に示すように、針部74bが軸状部76bの先端部分と共にノズルシャフト22の先端から凹部23の内部に挿入される。この挿入により、針部74bがフィルタ28の底壁部28aに突き刺さり、針部74bのカエシ741が当該底壁部28aに係合した状態となる。なお、ここでの「係合」は、針部74bのカエシ741が低壁部28bの内部で当該底壁部28bに係合している状態、及び針部74bの先端が底壁部28bを貫通してその上方にカエシ741が配置されることにより、当該カエシ741が実質的に底壁部28bに係合していると言える状態の双方を含む。
 その後、第1偏心カム63aの回転に伴い、コイルバネ81、82の弾発力で第2可動部76及び第1可動部74が順次この順番で前進位置から後退位置に変位する。これにより、フィルタ28がノズルシャフト22から交換ヘッド70に引き込まれて保持される。詳しくは、まず、第2可動部76が前進位置から後退位置に復帰することにより、図10のセクション(a)に示すように、フィルタ28が針部74bによってノズルシャフト22からカバー部78のガイド孔79内に引き込まれる。その後、第1可動部74が前進位置から後退位置に変位することにより、図10のセクション(b)に示すように、フィルタ28から針部74bが引き抜かれる。つまり、針部74bが軸状部76b内に収容されるのに伴い、フィルタ28が軸状部76bの先端面761に当接する。これにより、フィルタ28から針部74bが引き抜かれて、フィルタ28がガイド孔79内に保持される。
 第1偏心カム63aが一回転してホームポジションにリセットされると、主制御部91は、図11のセクション(a)に示すように、ノズルシャフト22を交換ヘッド70から上方に引き離し、その後、一方側(X1側)の支持軸61を駆動する。これにより、図11のセクション(b)に示すように、交換ヘッド70を第1ポジションP1から第2ポジションP2に変位させる。このとき、主制御部91は、第1駆動軸62a及び第2駆動軸62bを駆動し、第2ポジションP2に配置された交換ヘッド70に対して第1偏心カム63a及び第2偏心カム63bがホームポジションに配置されるように、当該第1偏心カム63a及び第2偏心カム63bを回転(反転)させる。
 主制御部91は、その後、第2駆動軸62bを駆動させて第2偏心カム63bを一回転させる。第2偏心カム63bが回転すると、第1可動部74が後退位置に保たれた状態のままで、つまり、針部74bが軸状部76bの内部に収容された状態のままで、第2可動部76が後退位置から前進位置に変位する。これにより、図11のセクション(c)に示すように、ガイド孔79内に保持されたフィルタ28が軸状部76bにより押し出されて交換ヘッド70から落下し、前記フィルタ回収部83に収容されることとなる。
 その後、主制御部91は、支持軸61、第1駆動軸62a及び第2駆動軸62bを駆動し、交換ヘッド70を図4に示す初期状態にリセットする。これにより、フィルタ取外し処理が完了する。なお、当例では、このフィルタ取外し処理が、本発明の「フィルタ取外し動作処理」に相当する。
 前記第1番目の部品吸着ヘッド20のノズルシャフト22についてのフィルタ取外し処理が終了すると、主制御部91は、全ての部品吸着ヘッド20のノズルシャフト22についてフィルタ取外し処理が完了したかを判断する(ステップS9)。ここで、Noの場合には、主制御部91は、処理をステップS7にリターンし、前記第2番目の部品吸着ヘッド20のノズルシャフト22について、上記と同様にフィルタ取外し処理を実行する。
 こうして全ての部品吸着ヘッド20のノズルシャフト22についてフィルタ28が取り外されると(ステップS9でYes)、主制御部91は、前記第1番目の部品吸着ヘッド20のノズルシャフト22に交換用のフィルタ28を取り付ける、フィルタ取付処理を実行する(ステップS10)。
 具体的には、主制御部91は、ヘッドユニット6を部品供給部3の上方に移動させ、前記第1番目の部品吸着ヘッド20のノズルシャフト22により、前記フィルタフィーダ5からフィルタ28をピックアップさせる。
 ここで、フィルタフィーダ5は、テープ100を担体(キャリア)として交換用のフィルタ28を供給するものであり、基本的な構成は部品フィーダ4と同じである。すなわち、図6に示すように、テープ100は、テープ本体101と図外のカバーテープとで構成された長尺のフィルタ供給用の媒体である。テープ本体101には、上部に開口した多数のフィルタ収納部102(凹部)が長手方向に一定間隔で形成されており、各フィルタ収納部102にフィルタ28が収納されている。フィルタ28は、図6に示すように、その開口を上にした起立姿勢でフィルタ収納部102に収容されている。テープ本体101の上面には、カバーテープが接着されており、これにより各テープ本体101がカバーテープにより閉鎖されている。テープ本体101のうちフィルタ収納部102の側方には、長手方向に一定間隔で複数の係合孔103が設けられており、当該係合孔103に図外のスプロケットが噛合している。
 フィルタフィーダ5は、前記テープ100が巻回されたリールを備え、前記スプロケットを駆動することにより、このリールから間欠的にテープ100を繰り出すとともに、その途中でカバーテープを開封しながら所定のフィルタ供給位置にフィルタ28を供給する。
 主制御部91は、ノズルシャフト22をフィルタフィーダ5のフィルタ供給位置の上方に配置させた後、当該ノズルシャフト22を下降させて、フィルタ収納部102内の交換用のフィルタ28を負圧で吸着させる。詳しくは、ノズルシャフト22の先端の凹部23内にフィルタ28を吸い入れて仮保持させる。この状態で、ノズルシャフト22を上昇させることにより、フィルタフィーダ5からフィルタ28をピックアップさせる。なお、凹部23の内周面には鍔部23aが備えられているため、この段階では、フィルタ28は凹部23の奥端部まで完全には入り切らず、一部が凹部23から下方に突出した状態でノズルシャフト22の先端に仮保持される(図12のセクション(a)参照)。
 交換用のフィルタ28のピックアップが完了すると、主制御部91は、ヘッドユニット6をフィルタ交換装置18の上方に移動させ、ズルシャフト22を下降させる。これにより、図12のセクション(a)及び(b)に示すように、ノズルシャフト22の先端を交換ヘッド70のカバー部78(フード部78c)に挿入させる。
 次に、主制御部91は、第2駆動軸62bを駆動させて第2偏心カム63bを一回転させる。第2偏心カム63bが回転すると、第1可動部74が後退位置に保たれた状態(針部74bが軸状部76bの内部に収容された状態)のままで、第2可動部76が後退位置から前進位置に変位しさらに後退位置にリセットされる。このように第2可動部76が進退すると、図12のセクション(c)及び図13のセクション(a)に示すように、ノズルシャフト22の先端に仮保持されていたフィルタ28が、軸状部76bの先端面761で押圧されて凹部23の奥端部に突き当たる位置まで押し込まれることとなる。つまり、フィルタ28が完全にノズルシャフト22に取り付けられた状態となる。
 その後、主制御部91は、図13のセクション(b)に示すように、ノズルシャフト22を上昇させ、当該ノズルシャフト22を交換ヘッド70から引き離す。これにより、ノズルシャフト22に対するフィルタ取付処理が完了する。なお、当例では、このフィルタ取付処理が、本発明の「フィルタ取付動作処理」に相当する。
 こうして前記第1番目の部品吸着ヘッド20のノズルシャフト22についてのフィルタ取付処理が終了すると、主制御部91は、全ての部品吸着ヘッド20のノズルシャフト22についてのフィルタ取付処理が完了したかを判断する(ステップS11)。ここで、Noの場合には、主制御部91は、処理をステップS10にリターンし、前記第2番目の部品吸着ヘッド20のノズルシャフト22について、上記と同様にフィルタ取付処理を実行する。
 こうして全ての部品吸着ヘッド20のノズルシャフト22についてのフィルタ取付処理が終了すると(ステップS11でYes)、主制御部91は、前記第1番目の部品吸着ヘッド20のノズルシャフト22に吸着ノズル25を取り付ける、吸着ノズル取付け処理を実行する(ステップS13)。
 この吸着ノズル取付け処理の制御は、基本的にはステップS3の吸着ノズル取外し処理と逆手順の制御となる。すなわち、主制御部91は、ヘッドユニット6をノズル交換装置9の上方に移動させ後、前記第1番目の部品吸着ヘッド20のノズルシャフト22を下降させ、前記スロットに保持されている吸着ノズル25をノズルシャフト22に嵌合させる。そしてその後、ノズルシャフト22を上昇させることにより、ノズルシャフト22に吸着ノズル25が取り付けられる。
 前記第1番目の部品吸着ヘッド20のノズルシャフト22について吸着ノズル取付け処理が完了すると、主制御部91は、全ての部品吸着ヘッド20のノズルシャフト22について吸着ノズル取付け処理が完了したかを判断する(ステップS15)。ここで、Noの場合には、主制御部91は、処理をステップS13にリターンし、前記第2番目の部品吸着ヘッド20について、上記と同様に吸着ノズル取付け処理を実行する。
 こうして全ての部品吸着ヘッド20について吸着ノズル取付け処理が完了すると(ステップS15でYes)、主制御部91は、本フローチャートの制御を終了する。
[作用効果等]
 以上のような部品実装装置1によると、基台1aにフィルタ交換装置18が備えられており、予め定められたタイミングで各部品吸着ヘッド20のフィルタ28を自動的に交換することが可能となる。そのため、従来(特許文献1)のように、部品吸着ヘッドのフィルタを作業者が手作業で取り外して交換するという作業が不要になる。また、ヘッドユニット6に備えられた複数の部品吸着ヘッド20のフィルタ28を短時間で交換することが可能となる。そのため、フィルタ交換のためのメンテナンス時間、換言すれば部品実装装置1の非稼働時間を短縮して、より効率良く部品実装基板の生産を行うことが可能となる。
 特に、フィルタ交換装置18は、先端にカエシ741を備えた軸状の針部74bの進退動作に伴い、針部74bをノズルシャフト22の先端から凹部23に挿入させ、当該針部74bをフィルタ28(底壁部28a)に係合させて凹部23から引き出す構成である。そのため、ノズルシャフト22の凹部23内に嵌入(圧入)されているフィルタ28を、比較的簡単な構成で確実に取り出すことができる。
 しかも、針部74bは、第2可動部76(軸状部76b)の先端面761から出没可能に設けられており、針部74bが軸状部76b内に後退すると、自ずと先端面761にフィルタ28が当接して、当該フィルタ28が針部74bから取り外される。そのため、このフィルタ交換装置18によれば、針部74bの進退動作という単純な動作で、針部74bによる凹部23からのフィルタ28の取外し、及び当該針部74bからの使用済みフィルタ28の取外しを行うことができる。
 また、フィルタ交換装置18は、フィルタ28の取外後、ノズルシャフト22の先端に仮保持されたフィルタ28を、第2可動部76の軸状部76bの先端面761で押圧して凹部23内に押し込むように構成されている。つまり、同一の交換ヘッド70で、ノズルシャフト22からのフィルタ28の取外しと、ノズルシャフト22(凹部23)へのフィルタ28の取付けの双方を行うことが可能である。そのため、このフィルタ交換装置18は、利便性の高いものと言うことができる。
 また、交換ヘッド70には、フード部78cを備えたカバー部78が設けられており、第1可動部74及び第2可動部76が共に前進位置に配置された場合でも、針部74bがフード部78c内に配置されるように構成されている。つまり、針部74bはフード部78cから外部に突出することが一切ない。従って、例えばメンテナンス時などに作業者が使用している工具等が誤って針部74bに触れて針部74bが曲がる、折れる等してフィルタ交換装置18が破損するといったトラブルを未然に防止することができる。
 しかも、フィルタ交換処理の際には、上述の通り、フード部78cにノズルシャフト22が挿入されることにより、ノズルシャフト22に対して交換ヘッド70(つまり針部74b)を位置決めすることが可能となっている。従って、このフィルタ交換装置18によれば、フード部78c(カバー部78)がノズルシャフト22に対する位置決め部材としての機能を兼ね備えた合理的な構成が達成されるという利点もある。
 なお、この部品実装装置1では、交換用のフィルタ28は、部品供給部3に配置されたフィルタフィーダ5によって供給される。しかし、交換用のフィルタ28の供給方法はこれに限定されるものではない。例えば、図14に示すように、複数の交換用のフィルタ28を保持させたトレイ105をヘッドユニット6の可動領域内に配置し、このトレイ105上のフィルタ28をノズルシャフト22により吸着させるようにしてもよい。
 また、上記フィルタ交換装置18では、交換ヘッド70を駆動する駆動機構部Re1、Re2、Roは、モータ(サーボモータ64a、64b、65)により駆動されるものである。しかし、交換ヘッド70を駆動する各機構部は、エアシリンダや電磁ソレノイドなどの他のアクチュエータにより駆動されるものであってもよい。
 また、上記フィルタ交換装置18は、一つの交換ヘッド70を備えるものであるが、複数の交換ヘッド70を備えた構成であってもよい。例えばフィルタ交換装置18は、ヘッドユニット6に備えられる部品吸着ヘッド20と同じ数及び同じ配列で設けられる複数の交換ヘッド70と、これらの交換ヘッド70を作動させる駆動機構部とを備え、主制御部91により各交換ヘッド70の動作が同期して行われるように構成されていてもよい。この構成によれば、ヘッドユニット6に備えられる全ての部品吸着ヘッド20のフィルタ28の交換を同時に行うことが可能となるので、フィルタ交換の時間をより一層短縮することが可能となる。
 また、この部品実装装置1では、フィルタ交換装置18は、ノズルシャフト22からフィルタ28を取り外すフィルタ取外し処理と、ノズルシャフト22に交換用のフィルタ28を取付けるフィルタ取付処理の両方を実行可能に構成されているが、勿論、フィルタ取外し処理のみを実行するように構成されていてもよい。
 なお、この部品実装装置1のヘッドユニット6は、中心軸Ax1の周りに複数の部品吸着ヘッド20が配列されたロータリヘッド側の構成であるが、勿論、複数の部品吸着ヘッド20がX方向などに直線状に一列に配列されたインラインヘッド型の構成であっても上記フィルタ交換装置18は適用可能である。
 次に、本発明の第2実施形態について説明する。
 第1実施形態では、フィルタ交換装置18を搭載した部品実装装置1について説明した。つまり、フィルタ交換装置18は、主制御部91(制御装置90)により駆動制御されるタイプのフィルタ交換装置である。以下に説明する第2実施形態に係るフィルタ交換装置110は、例えば作業者が携帯し、必要に応じて手動で使用される、いわゆる治具タイプのフィルタ交換装置である。
 [フィルタ交換装置110の全体構成]
 図15は、第2実施形態に係るフィルタ交換装置110の断面概略図である。このフィルタ交換装置110の基本的な構成は、第1実施形態で説明したフィルタ交換装置18の交換ヘッド70と概ね共通する。従って、以下の説明では、交換ヘッド70と共通する部分については、同一符号を付して説明を省略または簡略化し、主に交換ヘッド70との相違点について説明することにする。
 フィルタ交換装置110は、前記交換ヘッド70と同様に、ヘッド本体部72、第1可動部74、第2可動部76及びカバー部78とを備えている。但し、ヘッド本体部72には、アーム部72aは備えられておらず、その代わりに、ガイド軸72bの端部に、第2可動部76の脱落防止用の抜止部72cが設けられている。
 また、第2可動部76のガイド軸76cの一つ(図15の右側のガイド軸76c)は、図15に示すように他のガイド軸76cに比べて短くかつ抜止部(前記カムフォロア76dに相当する部分)の無い短軸構造となっている。この短軸のガイド軸76cは、後述するロック機構86の一部として機能するものであり、よって、以下、ロック用ガイド軸76cと称す。
 第1可動部74には、当該第1可動部74を後退位置に拘束するためのロック機構86が備えられている。ロック機構86はストッパ87を備えている。ストッパ87は、第1可動部74のベース部74aに設けられており、ロック用ガイド軸76cが挿通されたガイド孔74cの内部に突入するロック位置(図20のセクション(a)参照)と、ガイド孔74cの外側に退避したアンロック位置(図15に示す位置)との間で、当該ガイド孔74cの軸方向と直交する方向にスライド可能に設けられている。ストッパ87は、第1可動部74が退避位置に配置された状態でのみロック位置とアンロック位置との切り替えが可能となっている。そして、ストッパ87がロック位置に配置された状態では、ストッパ87とロック用ガイド軸76cとが係合して第1可動部74の変位が規制される。つまり、第1可動部74は後退位置に拘束される。一方、ストッパ87がアンロック位置に配置された状態では、ストッパ87とロック用ガイド軸76cとが非係合状態となって第1可動部74の変位が許容される。
 [フィルタ交換装置110の使用方法]
 次に、フィルタ交換装置110の使用方法について、図16~図20を用いて説明する。まず、フィルタ交換装置110を用いて部品吸着ヘッド20からフィルタ28を取り外す方法について説明する。なお、フィルタ交換装置110を用いてフィルタ28を交換する場合には、部品実装装置を事前に停止させておく。
 まず、部品吸着ヘッド20から吸着ノズル25を取り外す。吸着ノズル25の取り外しは、第1実施形態と同様に、部品実装装置の自動制御により事前に行っておいてもよいし、作業者が手作業でノズルシャフト22から取り外してもよい。
 次に、ノズルシャフト22の先端にフィルタ交換装置110をセットする。具体的には、図16のセクション(a)に示すように、カバー部78(フード部78c)の内側にノズルシャフト22を挿入させて、ノズルシャフト22の先端をフード部78cの奥端部(軸状部78bの先端部)に当接させる。この際、ストッパ87は、アンロック位置に配置しておく。
 次に、カバー部78(ベース部78a)を例えば人差し指と中指とで上から支えながら、図16のセクション(a)に矢印で示すように、第1可動部74の中央部を親指で押し上げる。具体的には、第1可動部74が停止する位置まで第1可動部74を押し上げ、その後、親指の力を抜くようにする。
 このようにすると、まず、第1可動部74が後退位置から前進位置に変位し、第2可動部76の軸状部76bの先端面761から上方に針部74bが突出する(図16のセクション(b))。さらに、第1可動部74と共に第2可動部76が後退位置から前進位置に変位することにより、針部74bが軸状部76bの先端部分と共にノズルシャフト22の凹部23に挿入され、この挿入により、針部74bがフィルタ28の底壁部28aに突き刺る(図16のセクション(c))。そして、親指の力を抜くと、コイルバネ81、82の弾発力により、第2可動部76及び第1可動部74が順次この順番で前進位置から後退位置に復帰し、これに伴い、フィルタ28がノズルシャフト22からフィルタ交換装置110に引き込まれる。具体的には、フィルタ28がカバー部78のガイド孔79内に引き込まれて保持される(図17のセクション(a)、(b))。その後、フィルタ交換装置110をノズルシャフト22から取り外すことで、フィルタ28の取り外しが完了する(図17のセクション(c))。
 なお、フィルタ28を取り外した後は、フィルタ交換装置110のストッパ87をアンロック位置からロック位置に切り替え、フィルタ交換装置110を上下逆さまにした状態で、第1可動部74を押し下げる。このようにすると、図18に示すように、針部74bが軸状部76bの内部に収容された状態のままで、第2可動部76が後退位置から前進位置に変位する。これにより、ガイド孔79内に保持されたフィルタ28が軸状部76bにより押し出されて落下する。そのため、取り外したフィルタ28を難なく廃棄することができる。
 次に、フィルタ交換装置110を用いて部品吸着ヘッド20に交換用のフィルタ28を取付ける方法について説明する。
 まず、ノズルシャフト22の先端(凹部23)にフィルタ28を仮保持させる。具体的には、一部が凹部23から突出するような状態でノズルシャフト22の先端にフィルタ28を仮保持させる。この作業は、第1実施形態と同様に、部品実装装置の自動制御により事前に行ってもよいし、作業者が手作業で行ってもよい。また、このようにノズルシャフト22の先端にフィルタ28を保持させる代わりに、予めフィルタ交換装置110のカバー部78の内側(軸状部78bのガイド孔79)に作業者がフィルタ28を装填しておくようにしてもよい。
 上記の何れかの状態で、ノズルシャフト22の先端にフィルタ交換装置110をセットする(図19のセクション(a))。この場合、ストッパ87はロック位置に配置しておく。そして、フィルタ取外し時と同様に、第1可動部74の中央部を押し上げ、その後、力を抜くようにする。このようにすると、ノズルシャフト22の先端に保持されているフィルタ28、若しくはカバー部78(軸状部78b)に装填されているフィルタ28が、第2可動部76の軸状部76bの先端面761で押圧されて、ノズルシャフト22の凹部23に押し込まれる(図19のセクション(b))。これにより、ノズルシャフト22の凹部23にフィルタ28が取付けられる。そして力を抜くと、コイルバネ81、82の弾発力により、第2可動部76が前進位置から後退位置に復帰するので、その後、フィルタ交換装置110をノズルシャフト22から取り外すようにする(図20のセクション(a)、(b))。これにより、ノズルシャフト22へのフィルタ28の取り付けが完了する。
 フィルタ28の取付けが完了したら、部品吸着ヘッド20に吸着ノズル25を取り付ける。吸着ノズル25の取り付けは、第1実施形態と同様に、部品実装装置の自動制御により行うようにしてもよいし、作業者が手作業で行ってもよい。これにより、フィルタ交換装置110を用いたフィルタ28の交換作業が終了する。
 [作用効果等]
 以上のようなフィルタ交換装置110によると、ノズルシャフト22の先端にフィルタ交換装置110をセットし、作業者が第1可動部74を押圧して針部74bを進退させるだけで、ノズルシャフト22の凹部23内に嵌入(圧入)されているフィルタ28を難なく取り外すことができる。しかも、フィルタ交換装置110をノズルシャフト22から取り外した後、ストッパ87をアンロック位置からロック位置に切り替えて第1可動部74を押圧すれば、針部74bに刺さっているフィルタ28を難なく当該針部74bから取り外して廃棄することができる。
 また、ノズルシャフト22の先端に交換用のフィルタ28を仮保持させた状態、又はカバー部78(軸状部78b)にフィルタ28を装填した状態でフィルタ交換装置110をノズルシャフト22の先端にセットして第1可動部74を押圧すれば、ノズルシャフト22の凹部23に対してフィルタ28を難なく押し込んで取り付けることができる。
 従って、このフィルタ交換装置110によれば、作業者が主に手作業でフィルタ28の交換を行う場合の作業性を効果的に向上させることができる。
 また、このフィルタ交換装置110の場合も、第1実施形態のフィルタ交換装置18と同様に、フード部78cを備えたカバー部78が設けられている。そのため、仮に第2可動部76の軸状部76bの先端面761から針部74bが突出した状態で作業者がフィルタ交換装置110を取り扱ったとしても、図21に示すように、作業者が使用している工具(例えばドライバ)等が針部74bに触れることがカバー部78で防止される。よって、メンテナンス時などに誤って工具等が針部74bに触れて針部74bが曲がる、又は折れる等のトラブルを未然に防止することができる。
 また、第1実施形態のフィルタ交換装置18と同様に、フード部78cにノズルシャフト22の先端を挿入することにより、フィルタ交換装置110をノズルシャフト22に好適に位置決めすることができる。従って、フード部78c(カバー部78)がノズルシャフト22に対する位置決め部材としての機能を兼ね備えた合理的な構成が達成されるという利点もある。
 以上説明した本発明をまとめると以下の通りである。
 本発明の一の局面に係るフィルタ交換用装置は、先端に凹部を有するノズルシャフトと、前記凹部内に配置されて前記ノズルシャフトに保持されるフィルタと、前記ノズルシャフトの先端に着脱可能に装着される吸着ノズルとを備える、少なくとも一つの部品吸着ヘッドが装備された部品実装装置における前記フィルタの交換用装置であって、先端部にカエシを備えた軸状の針部材と、前記針部材の先端部が前記フィルタに突き刺さって当該フィルタに係合するように、前記吸着ノズルが取り外された状態の前記ノズルシャフトに対してその軸方向に前記針部材を相対的に移動させる移動機構と、を備えるものである。
 このフィルタ交換用装置によれば、吸着ノズルが取り外されたノズルシャフトと針部材とをそれらの軸方向に対向させた状態で、針部材をノズルシャフトに対して相対的に進退させると、その前進に伴いノズルシャフトの凹部内に保持されたフィルタに針部材が突き刺さり、針部材の後退に伴い針部材がフィルタに係合して凹部から引き出される。そのため、ノズルシャフトに対して相対的に針部材を進退させるだけの簡単操作で、ノズルシャフトからフィルタを取外すことが可能となる。
 上記フィルタ交換用装置においては、先端面を有しかつ当該先端面から突出する突出位置と前記先端面から内部に引き下がった退避位置とに亘って前記針部材が出没可能に収納される針収容部材をさらに備え、前記移動機構は、前記針収容部材に対して前記突出位置と前記退避位置との間で前記針部材を相対的に移動させる機構と、前記ノズルシャフトに対して前記針部材を前記針収容部材と共に前記軸方向に移動させる機構とを含むものであるのが好適である。
 この構成によれば、針部材によりノズルシャフトから取外したフィルタを、さらに針部材から容易に取外すことが可能となる。すなわち、針部材を突出位置に配置した状態で、当該針部材と針収容部材とを一体にノズルシャフト部材に対して進退させると、上述した通り、針部材がフィルタに突き刺さって当該フィルタがノズルシャフトから引き出される。その後、針部材を突出位置から退避位置に変位させると、フィルタが針収容部材の先端面に当接して針部材から強制的に引き抜かれる。そのため、ノズルシャフトからのフィルタの取外しに加え、その後の針部材からのフィルタの取外しを行うことが可能となる。
 この場合、前記針収容部材の先端面は、ノズルシャフトの軸方向に沿って交換用の前記フィルタを前記凹部に押し込むことが可能なフィルタ押込部を含むものであるのが好適である。
 この構成によれば、フィルタが取り外されたノズルシャフトの凹部に対して新たなフィルタ(交換用のフィルタ)を装着させることが可能となる。すなわち、例えばノズルシャフトの凹部の入口に新たなフィルタを仮保持させた状態で、退避位置に針部材を配置した状態の針収容部材をノズルシャフトに対して相対的に前進させれば、フィルタ押込部によりフィルタを凹部内に押し込み、当該凹部にフィルタを取付けることが可能となる。
 なお、針収容部材を備えているフィルタ交換用装置においては、前記針部材を前記退避位置に向かって付勢する付勢部材さらに備えるのが好適である。
 この構成によれば、付勢部材の弾発力に抗して針部材を突出位置に配置した後、針部材に付与した外力を除去すると、付勢部材の付勢力によって針部材が突出位置から退避位置にリセットさせる。そのため、簡単な機構で、突出位置に配置された針部材を自動的に退避位置に移動させることが可能となる。
 また、針収容部材を備えているフィルタ交換用装置においては、前記針部材を前記退避位置にロックすることが可能なロック機構をさらに備えるのが好適である。
 この構成によれば、針部材を退避位置にロックしておくことにより、ノズルシャフトに新たなフィルタ(交換用のフィルタ)を装着する際に、針部材が意図せず退避位置から突出位置に変位することを避けることが可能となる。
 また、針収容部材を備えているフィルタ交換用装置においては、前記突出位置に針部材が配置された状態において少なくとも針部材の先端部を包囲するカバー部材をさらに備えているのが好適である。
 この構成によれば、突出位置に針部材が配置されているときに、作業者が使用している工具等が誤って針部材に触れて針部材が曲がる、又は折れるといったトラブルの発生を抑制することが可能となる。
 また、上記各フィルタ交換用装置においては、前記ノズルシャフトの先端に対して前記針部材を位置決めするための位置決め部材をさらに備えているのが好適である。
 この構成によれば、ノズルシャフト(凹部)に対して、ひいてはフィルタに対して針部材の位置を正確に保った状態で、当該針部材を進退させることが可能となる。そのため、フィルタをより確実にかつ円滑に取外すことが可能となる。
 この場合、前記カバー部材を備えるものである場合には、当該カバー部材が前記ノズルシャフトの先端に嵌合可能な形状を有することにより、当該カバー部材が前記位置決め部材としての機能を兼ね備えているのが好適である。
 この構成によれば、カバー部材が位置決め部材としての機能を兼ね備えた合理的な構成が達成される。
 なお、上記フィルタ交換用装置において、部品実装装置が、所定方向に一定間隔で配列された複数の前記部品吸着ヘッドを備えるものである場合には、当該フィルタ交換用装置は、前記部品吸着ヘッドと同じ数及び同じ配列で設けられた複数の前記針部材を備え、前記移動機構は、前記複数の針部材を、前記ノズルシャフトに対して一体に移動させるものであるのが好適である。
 この構成によれば、複数の部品吸着ヘッドの各フィルタを一括して同時に取り外すことが可能となる。
 また、針収容部材を備えているフィルタ交換用装置においては、前記移動機構を駆動するアクチュエータを備えるものであってもよい。
 この構成によれば、モータやエアシリンダ等のアクチュエータの駆動力を用いてノズルフィルタからフィルタをより速やかに取外すことが可能となる。
 一方、本発明の一の局面に係る部品実装装置は、先端に凹部を有するノズルシャフトと、前記凹部内に配置されて前記ノズルシャフトに保持されるフィルタと、前記ノズルシャフトの先端に着脱可能に装着される吸着ノズルとを備える、少なくとも一つの部品吸着ヘッドと、前記部品吸着ヘッドの可動領域内に配置される上記フィルタ交換用装置(移動機構を駆動するアクチュエータを備えるもの)とを備えているものである。
 この部品実装装置によれば、上述した通りのフィルタ交換用装置が備えられているので、ノズルシャフトに対して相対的に針部材を進退駆動させるだけで、ノズルシャフトからフィルタを容易に取外すことが可能となる。
 この場合、前記フィルタ交換用装置が前記針収容部材を備えるものでは、当該部品実装装置は、前記移動機構を駆動制御する制御装置をさらに備え、前記制御装置は、前記吸着ノズルが取外されかつ所定位置に配置された前記ノズルシャフトに対して、前記針部材を前記突出位置に配置した状態で前記針収容部材と共に進退駆動することにより前記フィルタを前記凹部から取り外す動作と、前記針部材を前記突出位置から前記退避位置に変位させることにより、針部材の先端部から前記フィルタを取り外す動作と、を含む、フィルタ取外し動作処理を実行するように構成される。
 この構成によれば、ノズルシャフトからのフィルタの取外し、及びその後の針部材からのフィルタの取外しの自動化が可能となる。
 この場合には、前記針収容部材が前記フィルタ押込部を備えるものでは、当該部品実装装置は、交換用のフィルタを供給するフィルタ供給部をさらに備え、前記制御装置は、前記フィルタ取外し動作処理の後、前記フィルタ供給部が供給する交換用のフィルタを前記ノズルシャフトに吸着させて、その先端に仮保持させる動作と、交換用のフィルタが仮保持された前記ノズルシャフトを前記所定位置に配置し、かつ前記針部材を退避位置に配置した状態で前記針収容部材を進退駆動することにより、交換用のフィルタを前記針収容部材の前記フィルタ押込部で前記凹部内に押し込む動作と、を含むフィルタ取付動作処理を実行するように構成される。
 この構成によれば、ノズルシャフトに対する交換用のフィルタの取付けを自動化することが可能となる。つまり、フィルタの取外しから交換用のフィルタの取付けまでの一連のフィルタ交換作業の自動化が可能となる。

Claims (13)

  1.  先端に凹部を有するノズルシャフトと、前記凹部内に配置されて前記ノズルシャフトに保持されるフィルタと、前記ノズルシャフトの先端に着脱可能に装着される吸着ノズルとを備える、少なくとも一つの部品吸着ヘッドが装備された部品実装装置における前記フィルタの交換用装置であって、
     先端部にカエシを備えた軸状の針部材と、
     前記針部材の先端部が前記フィルタに突き刺さって当該フィルタに係合するように、前記吸着ノズルが取り外された状態の前記ノズルシャフトに対してその軸方向に前記針部材を相対的に移動させることが可能な移動機構と、を備えることを特徴とするフィルタ交換用装置。
  2.  請求項1に記載のフィルタ交換用装置において、
     先端面を有しかつ当該先端面から突出する突出位置と前記先端面から内部に引き下がった退避位置とに亘って前記針部材が出没可能に収納される針収容部材をさらに備え、
     前記移動機構は、前記針収容部材に対して前記突出位置と前記退避位置との間で前記針部材を相対的に移動させる機構と、前記ノズルシャフトに対して前記針部材を前記針収容部材と共に前記軸方向に移動させる機構とを含む、ことを特徴とするフィルタ交換用装置。
  3.  請求項2に記載のフィルタ交換用装置において、
     前記針収容部材の先端面は、ノズルシャフトの軸方向に沿って交換用の前記フィルタを前記凹部に押し込むことが可能なフィルタ押込部を含む、ことを特徴とするフィルタ交換用装置。
  4.  請求項2又は3に記載のフィルタ交換用装置において、
     前記針部材を前記退避位置に向かって付勢する付勢部材をさらに備える、ことを特徴とするフィルタ交換用装置。
  5.  請求項2乃至4の何れか一項に記載のフィルタ交換用装置において、
     前記針部材を前記退避位置にロックすることが可能なロック機構をさらに備える、ことを特徴とするフィルタ交換用装置。
  6.  請求項2乃至5の何れか一項に記載のフィルタ交換用装置において、
     前記突出位置に針部材が配置された状態において少なくとも針部材の先端部を包囲するカバー部材をさらに備える、ことを特徴とするフィルタ交換用装置。
  7.  請求項1乃至6の何れか一項に記載のフィルタ交換用装置において、
     前記ノズルシャフトの先端に対して前記針部材を位置決めするための位置決め部材をさらに備える、ことを特徴とするフィルタ交換用装置。
  8.  請求項7に記載のフィルタ交換用装置において、
     前記カバー部材を備えるものであって、当該カバー部材が前記ノズルシャフトの先端に嵌合可能な形状を有することにより、当該カバー部材が前記位置決め部材としての機能を兼ね備えている、ことを特徴とするフィルタ交換用装置。
  9.  請求項1乃至9の何れか一項に記載のフィルタ交換用装置において、
     部品実装装置は、所定方向に一定間隔で配列された複数の前記部品吸着ヘッドを備えるものであり、
     当該フィルタ交換用装置は、前記部品吸着ヘッドと同じ数及び同じ配列で設けられた複数の前記針部材を備え、
     前記移動機構は、前記複数の針部材を、前記ノズルシャフトに対して一体に移動させる、ことを特徴とするフィルタ交換用装置。
  10.  請求項1乃至9に記載の何れか一項に記載のフィルタ交換用装置において、
     前記移動機構を駆動するアクチュエータを備える、ことを特徴とするフィルタ交換用装置。
  11.  先端に凹部を有するノズルシャフトと、前記凹部内に配置されて前記ノズルシャフトに保持されるフィルタと、前記ノズルシャフトの先端に着脱可能に装着される吸着ノズルとを備える、少なくとも一つの部品吸着ヘッドと、
     前記部品吸着ヘッドの可動領域内に配置される、請求項10に記載のフィルタ交換用装置とを備える、ことを特徴とする部品実装装置。
  12.  請求項11に記載に記載の部品実装装置において、
     前記フィルタ交換用装置は、前記針収容部材を備えるものであって、
     当該部品実装装置は、前記移動機構を駆動制御する制御装置をさらに備え、
     前記制御装置は、
     前記吸着ノズルが取外されかつ所定位置に配置された前記ノズルシャフトに対して、前記針部材を前記突出位置に配置した状態で前記針収容部材と共に進退駆動することにより前記フィルタを前記凹部から取り外す動作と、
     前記針部材を前記突出位置から前記退避位置に変位させることにより、針部材の先端部から前記フィルタを取り外す動作と、を含む、フィルタ取外し動作処理を実行する、ことを特徴とする部品実装装置。
  13.  請求項12に記載に記載の部品実装装置において、
     前記針収容部材は、前記フィルタ押込部を備えるものであって、
     当該部品実装装置は、交換用のフィルタを供給するフィルタ供給部をさらに備え、
     前記制御装置は、
     前記フィルタ取外し動作処理の後、前記フィルタ供給部が供給する交換用のフィルタを前記ノズルシャフトに吸着させて、その先端に仮保持させる動作と、
     交換用のフィルタが仮保持された前記ノズルシャフトを前記所定位置に配置し、かつ前記針部材を退避位置に配置した状態で前記針収容部材を進退駆動することにより、交換用のフィルタを前記針収容部材の前記フィルタ押込部で前記凹部内に押し込む動作と、を含むフィルタ取付動作処理を実行する、ことを特徴とする部品実装装置。
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