特許 5871524 部品装着ヘッド

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5871524

(24)【登録日】2016年1月22日

(45)【発行日】2016年3月1日

(54)【発明の名称】部品装着ヘッド

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/06 20060101AFI20160216BHJP

   H05K 13/04 20060101ALI20160216BHJP

【ＦＩ】

   B25J15/06 Z

   H05K13/04 A

【請求項の数】7

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2011-186826(P2011-186826)

(22)【出願日】2011年8月30日

(65)【公開番号】特開2013-49097(P2013-49097A)

(43)【公開日】2013年3月14日

【審査請求日】2014年7月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】富士機械製造株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000969

【氏名又は名称】特許業務法人中部国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】河口 浩二

(72)【発明者】

【氏名】藤城 武史

【審査官】 佐藤 彰洋

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−３４４６２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２５３６５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１１４１０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ １／００−２１／０２

Ｈ０５Ｋ １３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

部品を装着するための部品装着ヘッドであって、
部品を吸着して保持する吸着ノズルと、
その吸着ノズルの先端から空気を吸引するための吸気通路と、
その吸気通路内の一部において、吸引された空気に前記吸気通路の軸線周りに旋回する旋回流を発生させる旋回流発生手段と、
その旋回流発生手段によって旋回させられた空気中から遠心力によって分離して飛ばされた塵埃を集めて吸引された空気から塵埃を除去する集塵手段と
を備えた部品装着ヘッド。

【請求項2】

前記集塵手段が、
前記吸気通路の内面に固定され、前記旋回流発生手段によって旋回させられた空気中から遠心力によって飛ばされた塵埃を捕らえる捕塵部材を含んで構成された請求項１に記載の部品装着ヘッド。

【請求項3】

前記旋回流発生手段が、前記吸気通路の軸線周りに螺旋を描く旋回流を発生させるものとされた請求項１または請求項２に記載の部品装着ヘッド。

【請求項4】

前記旋回流発生手段が、
外周面に螺旋状の溝が形成されて前記吸気通路内に挿入された螺旋溝形成部材を含んで構成され、その溝に沿って空気が流れるようにすることで、前記吸気通路の軸線周りに螺旋を描く旋回流を発生させるものとされた請求項３に記載の部品装着ヘッド。

【請求項5】

当該部品装着ヘッドが、
前記螺旋溝形成部材が嵌入されるとともに、自身の壁部の一部に開口が形成された筒体と、
その筒体の開口に対向して設けられ、前記吸気通路の一部を区画形成するとともに取り外し可能とされた着脱可能部と
を備えた請求項４に記載の部品装着ヘッド。

【請求項6】

前記集塵手段が、
前記吸気通路の内面に固定され、前記旋回流発生手段によって旋回させられた空気中から遠心力によって飛ばされた塵埃を捕らえる捕塵部材を含んで構成され、
その捕塵部材が、前記着脱可能部の内面に固定された請求項５に記載の部品装着ヘッド。

【請求項7】

前記集塵手段が、
前記旋回流発生手段によって遠心力によって飛ばされて前記吸気通路の内面に衝突した後に落下する塵埃を集積させる塵埃集積部を含んで構成され、
前記筒体が、上下方向に延びる状態で配設されるとともに、前記着脱可能部が、自身と前記筒体の外周面との間に隙間がある状態で設けられ、
前記着脱可能部と前記筒体との間の隙間の下端が、前記塵埃集積部として機能する請求項５または請求項６に記載の部品装着ヘッド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、部品を吸着保持してその保持した部品を基板に装着するための部品装着ヘッドに関する。

【背景技術】

【0002】

部品装着ヘッドは、部品供給装置によって供給される部品を保持し、その部品を、搬送装置によって装着位置に搬送された回路基板に装着するためのものである。そして、その部品装着ヘッドは、部品を吸着して保持するための吸着ノズルを有し、その吸着ノズルの先端から空気を吸引するための吸気通路が設けられている。そして、部品を保持する際、吸着ノズルの先端が部品に当接する前に吸引が開始されるため、空気中の塵埃を吸気通路内に吸い込んでしまう場合がある。吸気通路には、空気の吸引を制御するためのバルブが設けられており、そのバルブに吸い込んでしまった塵埃が達することは望ましくない。そこで、部品装着ヘッドには、例えば、下記引用文献１，２のように、バルブに到達するまでの間に、吸引された空気から塵埃を除去するように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５−４６９５９号公報

【特許文献1】特開平２−１７０６００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

例えば、上記特許文献１に記載の部品装着ヘッドのように、空気を通過させるとともに塵埃の通過を禁止するようなフィルタを吸気通路の途中に配設した場合を考える。そのフィルタを、吸気通路の断面積を変えずに、吸引時に必要な空気の流量，吸着に必要な圧力を確保しようとすると、メッシュの粗いフィルタしか採用できず、微細な粒子まで除去することができない。一方、微細な粒子まで除去するように、メッシュの細かいフィルタを採用してしまうと、吸引時に必要な空気の流量が低下するとともに、フィルタによる圧力損失が大きく十分な負圧を供給できない。換言すれば、吸引時に必要な空気の流量，吸着に必要な圧力を確保するためには、吸気通路の断面積およびフィルタを大きくしなければならない。

【0005】

また、上記特許文献２に記載の部品装着ヘッドは、吸気通路内に吸引時の空気が衝突するように仕切板を設け、その空気の仕切板への衝突により生じる乱流によって、異物を空気と分離するように構成される。しかしながら、そのような構成の部品装着ヘッドでは、空気の流れが一様ではないため、仕切板の手前の空間に全ての塵埃を留まらせるのは難しいと考えられる。つまり、部品装着ヘッドが有する吸引時の空気中の塵埃を除去する機能である除塵機能には、改良の余地が残されており、何らかの改良を施すことにより、部品装着ヘッドの実用性を向上させることが可能である。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用的な部品装着ヘッドを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本願発明の部品装着ヘッドは、吸気通路内の一部において吸引された空気に吸気通路の軸線周りの旋回流を発生させる旋回流発生手段と、旋回流発生手段によって旋回させられた空気中から遠心力によって飛ばされた塵埃を集める集塵手段とを備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本願発明の部品装着ヘッドにおいては、旋回流によって塵埃を分離するため、その塵埃は、吸気通路の壁面に向かって飛ばされることになる。本願発明の部品装着ヘッドによれば、吸気通路の壁面に向かって飛ばされる塵埃を、集塵手段によって容易に集めることが可能であり、吸引時の空気中から塵埃を確実に取り除くことが可能である。そのような利点を有することから、本願発明の部品装着ヘッドは、実用性の高いものとなる。

【発明の態様】

【0008】

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。

【0009】

なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、その請求項１に（２）項の技術的特徴を付加したものが請求項２に、請求項１または請求項２に（５）項の技術的特徴を付加したものが請求項３に、請求項３に（６）項の技術的特徴を付加したものが請求項４に、請求項４に（７）項の技術的特徴を付加したものが請求項５に、請求項５に（８）項の技術的特徴を付加したものが請求項６に、請求項５または請求項６に、（９）項の技術的特徴を付加したものが請求項７に、それぞれ相当する。

【0010】

（１）部品を装着するための部品装着ヘッドであって、
部品を吸着して保持する吸着ノズルと、
その吸着ノズルの先端から空気を吸引するための吸気通路と、
その吸気通路内の一部において、吸引された空気に前記吸気通路の軸線周りに旋回する旋回流を発生させる旋回流発生手段と、
その旋回流発生手段によって旋回させられた空気中から遠心力によって飛ばされた塵埃を集める集塵手段と
を備えた部品装着ヘッド。

【0011】

本項に記載の部品装着ヘッドは、吸引の際に空気中に含まれる塵埃を除去する手法に特徴を有しており、遠心力を利用して空気中に含まれる塵埃を吸気通路の壁面に向かって飛ばし、その飛ばした塵埃を集塵手段によって集めるように構成される。つまり、本項の部品装着ヘッドは、旋回流発生手段によって吸気通路の壁面に向かって飛ばすものであるため、本項の部品装着ヘッドによれば、塵埃を容易に集めることができる。

【0012】

塵埃を集める上記「集塵手段」には、例えば、吸気通路の壁面に凹所等を設けて塵埃を集積させるもの、吸気通路の内面に固定して塵埃をキャッチするもの等を採用することができる。したがって、その集塵手段が、いわゆるフィルタのように吸引した空気（以下、「吸引空気」と呼ぶ場合がある）を通過させるような構成とはされていないため、その吸引空気の流れを妨げることがなく、本項の部品装着ヘッドによれば、吸引時に必要な空気の流量を確保すること、吸着に必要な圧力を確保することが可能である。

【0013】

本項に記載の「旋回流発生手段」は、その構成，構造が、特に限定されるものではない。例えば、後に詳しく説明するが、吸気通路内に、その吸気通路の軸線を中心とした円形状の通路が形成されて、その通路内を空気が流れることで旋回流が生じる構成のものとすることができる。また、例えば、気流が吸気通路の軸線回りに旋回するように、吸気ノズルから吸引した空気の流れを変化させる構成のものとすることができる。詳しく言えば、旋回流発生手段は、吸引空気の流れを、吸気通路の軸線方向から吸気通路の内面に沿う方向に変化させることで、旋回流を発生させるような構成とすることができる。具体的に言えば、例えば、吸引空気を、吸気通路内に設けられた内筒に一旦集め、その内筒の側面に設けられた吹出口から吸気通路の内周面に向かって（径方向に対して傾斜した方向に向かって）吹き出すようにすることで、旋回流を発生させるような構成とすることができる。

【0014】

なお、それら旋回流発生手段および集塵手段は、吸気通路内であれば、それらが設けられる位置は、特に限定されない。つまり、吸気ノズルの先端からバルブまでの間のどの位置に設けられてもよい。ただし、集塵手段によって集めた塵埃を、吸気通路内から取り除く必要があるため、その作業が容易に行えるように、吸着ノズルに近い位置であることが望ましい。

【0015】

ちなみに、本項に記載の「吸気通路」は、通路自体のみを意味する概念ではなく、通路を区画形成する部材等をも含む概念である。

【0016】

（２）前記集塵手段が、
前記吸気通路の内面に固定され、前記旋回流発生手段によって旋回させられた空気中から遠心力によって飛ばされた塵埃を捕らえる捕塵部材を含んで構成された(1)項に記載の部品装着ヘッド。

【0017】

本項に記載の態様は、集塵手段として、塵埃をキャッチできるものを採用した態様である。本項に記載の「捕塵部材」には、必ずしも、吸引時の空気を通過させることが可能な、いわゆるフィルタに用いられる部材を採用する必要はなく、例えば、塵埃を静電気によって吸着させるもの，粘着性を有するもの等を採用することが可能である。なお、捕塵部材には、上述のように、いわゆるフィルタに用いられる部材を採用可能であるが、本部品装着ヘッドにおいては、捕塵部材が吸気通路を塞いでいないため、メッシュの細かいものを採用することが可能である。したがって、本項に記載の部品装着ヘッドは、微細な粒子まで分離可能な優れた除塵性能を有するものとなる。

【0018】

（３）前記吸気通路が、前記捕塵部材が内面に固定された部分の少なくとも一部を取り外し可能に構成された(2)項に記載の部品装着ヘッド。

【0019】

本項に記載の態様は、吸気通路を区画形成する部材の一部を、取り外すことが可能とされており、その内側に設けられた捕塵部材を、容易に交換することが可能である。

【0020】

（４）前記集塵手段が、
前記旋回流発生手段によって遠心力によって飛ばされて前記吸気通路の内面に衝突した後に落下する塵埃を集積させる塵埃集積部を含んで構成された(1)項ないし(3)項のいずれか１つに記載の部品装着ヘッド。

【0021】

本項に記載の「塵埃集積部」は、例えば、吸気通路の内面に凹所を設けてその内部に塵埃が入り込むような構成のものや、上方に延びる吸気通路の内面に凸所を設けてその凸所の上に塵埃が集積するような構成ものとすることができる。本項の態様においては、その集積した塵埃が、吸引空気に再び混入しないような構成とすることが望ましい。

【0022】

（５）前記旋回流発生手段が、前記吸気通路の軸線周りに螺旋を描く旋回流を発生させるものとされた(1)項ないし(4)項のいずれか１つに記載の部品装着ヘッド。

【0023】

本項に記載の態様によれば、吸引空気が旋回する経路が長いため、より確実に塵埃を分離することができる。本項の態様における「旋回流発生手段」は、例えば、チューブとその内部に嵌入されるシャフトとを有し、それらチューブの内周面とシャフトの外周面との少なくとも一方に螺旋状の溝が形成される構成のものとすることができる。

【0024】

（６）前記旋回流発生手段が、
外周面に螺旋状の溝が形成されて前記吸気通路内に挿入された螺旋溝形成部材を含んで構成され、その溝に沿って空気が流れるようにすることで、前記吸気通路の軸線周りに螺旋を描く旋回流を発生させるものとされた(5)項に記載の部品装着ヘッド。

【0025】

本項に記載の態様は、旋回流を螺旋状にするための構造が具体化された態様である。なお、本項の態様においては、螺旋溝形成部材の溝が形成されていない部分と吸気通路の壁面との間には、間隔が設けられていなくてもよく、間隔が設けられていてもよい。それらの間に間隔が設けられていない場合には、集塵手段として、先に述べた捕塵部材を採用することが望ましい。一方、螺旋溝形成部材の溝が形成されていない部分と吸気通路の壁面との間に間隔を設けた場合、その間隔を利用して、塵埃集積部を設けることが可能である。

【0026】

（７）当該部品装着ヘッドが、
前記螺旋溝形成部材が嵌入されるとともに、自身の壁部の一部に開口が形成された筒体と、
その筒体の開口に対向して設けられ、前記吸気通路の一部を区画形成するとともに取り外し可能とされた着脱可能部と
を備えた(6)項に記載の部品装着ヘッド。

【0027】

本項に記載の態様は、螺旋溝形成部材と筒体とによって螺旋状の通路が形成され、その通路の一部が開口するように構成されている。本項に記載の「着脱可能部」は、筒体の外周面に接して開口を塞ぐように設けられてもよく、後に詳しく説明するように、筒体の外周面から離れた位置に設けられてもよい。本項の態様においては、空気中の塵埃は、筒体の開口から外に向かって飛びだそうとするため、その開口から着脱可能部との間に設けられた集塵手段によって集められることになる。その集塵手段の具体的な構成については、後に詳しく説明する。なお、本項に記載の態様は、先に述べた吸気通路の一部を取り外し可能な態様の一態様となっており、集めた塵埃を容易に取り出すことが可能となっている。

【0028】

（８）前記集塵手段が、
前記吸気通路の内面に固定され、前記旋回流発生手段によって旋回させられた空気中から遠心力によって飛ばされた塵埃を捕らえる捕塵部材を含んで構成され、
その捕塵部材が、前記着脱可能部の内面に固定された(7)項に記載の部品装着ヘッド。

【0029】

（９）前記集塵手段が、
前記旋回流発生手段によって遠心力によって飛ばされて前記吸気通路の内面に衝突した後に落下する塵埃を集積させる塵埃集積部を含んで構成され、
前記筒体が、上下方向に延びる状態で配設されるとともに、前記着脱可能部が、自身と前記筒体の外周面との間に隙間がある状態で設けられ、
前記着脱可能部と前記筒体との間の隙間の下端が、前記塵埃集積部として機能する(7)項または(8)項に記載の部品装着ヘッド。

【0030】

上記２つの項に記載の態様は、先に述べた筒体の開口から飛び出す塵埃を手段に限定を加えた態様である。前者の態様は、先に述べた筒体の開口から飛び出す塵埃を捕塵部材でキャッチするように構成された態様であり、後者の態様は、筒体と着脱可能部との間の隙間に塵埃集積部を設けた態様である。なお、上記２つの項の各々に記載の技術的特徴の両者を有する態様においては、捕塵部材から離れた塵埃が、筒体の外周面と捕塵部材との間の隙間に落ちることになり、その塵埃が再び空気に混ざるのを防止することが可能となる。つまり、上記２つの項の両者の技術的特徴を有する態様は、優れた除塵性能を有するものとなる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】請求可能発明の実施例である部品装着ヘッドを含んで構成される電子部品装着機を示す斜視図である。

【図2】図１に示す装着ヘッドの一部を拡大して示す側面図である。

【図3】図１に示す吸着ノズルの正面断面図である。

【図4】図３に示す集塵装置を拡大して示す図（図５におけるＢ−Ｂ断面）である。

【図5】図３に示す集塵装置の上方からの視点における断面図（図４におけるＡ−Ａ断面）である。

【図6】図３に示す集塵装置を分解して示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、請求可能発明の代表的な実施形態を、実施例として、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。また、〔発明の態様〕の各項の説明に記載されている技術的事項を利用して、下記の実施例の変形例を構成することも可能である。

【実施例】

【0033】

実施例の部品装着ヘッド１０を含んで構成される電子部品装着機２０は、図１に示すように、大まかには、(a) ベース２２と、(b) ベース２２に立設された４つのポスト（支柱）２４を有するフレーム２６（図では、全体の図示は省略されている）と、(c) ベース２２上に配設され、回路基板Ｓ（以下、単に「基板Ｓ」という場合がある）の搬入・搬出を行うとともに、その基板を定められた位置に固定するコンベア装置２８と、(d) そのコンベア装置２８を挟んでベース２２上の前方側および後方側のそれぞれに一列に並んで配設され、それぞれがフィーダ型の部品供給装置として機能する複数の部品フィーダ３０（前方側の列のものは一部しか図示されていない）と、(e) フレーム２６に支持され、それら複数の部品フィーダ３０の各々から供給される電子部品Ｐ（以下、単に「部品Ｐ」という場合がある）をコンベア装置２８によって固定された基板Ｓに装着する部品装着装置３２とを含んで構成されている。ちなみに、以下の説明において、図において矢印で示すように、当該装着機の左右方向をＸ方向，前後方向をＹ方向，上下方向をＺ方向と呼ぶ場合がある。

【0034】

部品装着装置３２は、部品Ｐを保持してその部品を装着するための部品装着ヘッド１０と、その部品装着ヘッド１０を移動させるヘッド移動装置４０とを含んで構成される。そのヘッド移動装置４０は、ＸＹロボット型の移動装置であり、部品装着ヘッド１０を、水平面に沿って任意の位置に移動させるものである。部品装着ヘッド１０は、インデックス型のヘッドであり、後に詳しく説明する８つの吸着ノズル４２を備えている。８つの吸着ノズル４２の各々は、負圧の供給（大気圧より圧力を低くすること）によって、部品を吸着保持し、負圧の供給の停止により、吸着保持した部品を自身から離脱させる。なお、図２に示すように、８つの吸着ノズル４２の各々は、本部品装着ヘッド１０が有するノズルホルダ５０によって保持されており、部品装着ヘッド１０は、特定の位置にある１つの吸着ノズル４２を、ノズル昇降機構（図示省略）によって昇降させることで、吸着ノズル４２をＺ方向に移動させるように構成されている。

【0035】

つまり、部品装着装置３２によって部品Ｐを保持する際には、まず、部品装着ヘッド１０が、ヘッド移動装置４０により部品フィーダ３０の上方に位置させられる。そして、８つの吸着ノズル４２のうちの特定位置にある吸着ノズル４２がノズル昇降機構によって下降させられる。その吸着ノズル４２に負圧が供給されて、その部品フィーダ３０から供給される部品Ｐが吸着保持される。この吸着保持動作を、順次各吸着ノズル４２について繰り返し行うことで、８つの吸着ノズル４２の各々によって部品Ｐが吸着保持される。

【0036】

次いで、部品装着装置３２によって部品Ｐを装着する際には、部品装着ヘッド１０が、ヘッド移動装置４０により、コンベア装置２８によって固定された基板Ｓにおけるその部品Ｐが装着位置の上方に位置させられる。そして、特定位置にある吸着ノズル４２がノズル昇降機構によって下降させられ、その吸着ノズル４２への負圧の供給が断たれて、その部品が装着位置に装着される。この装着動作を、順次各吸着ノズル４２について繰り返し行うことで、８つの吸着ノズル４２の各々によって吸着保持された部品Ｐが基板Ｓに装着される。

【0037】

次に、吸着ノズル４２について、図３の断面図をも参照しつつ説明する。吸着ノズル４２は、ノズルホルダ５０の下端に設けられた取付部５２に取り付けられ、着脱可能とされている。そのノズルホルダ５０は、装着位置の調整のために部品装着ヘッド１０が有するノズル回転機構（図示省略）によって軸線回りに回転させられるように構成されており、吸着ノズル４２は、取付部５２によって、そのノズルホルダ５０に対して相対回転不能に保持される。つまり、吸着ノズル４２は、ノズルホルダ５０と一体的に回転するように構成されている。なお、そのノズルホルダ５０は、概して筒状に形成されたものであり、その内部が、負圧を供給するための通路、つまり、エアを吸引するための吸気通路５４を形成するものとされている。

【0038】

吸着ノズル４２は、部品吸着時にその部品Ｐに下端が当接させられるノズル本体６０と、そのノズル本体６０をそれの下端部が突出した状態で保持するスリーブ６２とを含んで構成されている。ノズル本体６０は、円筒状のシャフト部材７０と、そのシャフト部材７０の下端に嵌入・固定されたノズル先端部材７２とで構成されている。一方、スリーブ６２は、ノズル本体６０が嵌入される円筒状の円筒部７４と、その円筒部７４の外周面から径方向外側に突出するように形成され、吸着保持した部品Ｐを撮像する際の背景を形成する円盤状の円盤部７６とで構成されている。

【0039】

スリーブ６２の上端側には、スリーブ６２の軸線に直交する方向に貫通する１対の貫通穴８０が形成される。一方、ノズル本体６０の上端側、詳しくは、シャフト部材７０の上端には、それの軸線に平行に延びる１対の長穴８２が形成されている。そして、ピン８４が、スリーブ６２の内部にノズル本体６０のシャフト部材７０が嵌入された状態で、ノズル本体６０の長穴８２を挿通しつつスリーブ６２に形成された１対の貫通穴８０に圧入されている。つまり、そのような構造により、ノズル本体６０は、スリーブ６２に保持されるとともに、スリーブ６２に対して、軸線方向に摺動可能とされている。

【0040】

上記のように構成された吸着ノズル４２は、先にも述べたように、ノズルホルダ５０の下端に設けられた取付部５２に取り付けられる。ノズルホルダ５０は、概して筒状に形成されたノズル軸９０を主体とするものであり、そのノズル軸９０の下端には、Ｌ字形状の１対の切欠９２が設けられている。吸着ノズル４２は、ピン８４の両端部の各々を１対の切欠９２の各々に沿って係合させつつ、上端をノズル軸９０内に嵌入させて取り付けられている。なお、取付部５２は、コイルスプリング９４によって下方に付勢される円筒状の可動部材９６と、切欠９２を形成する部分とで、ピン８４を挟み込むように構成され、吸着ノズル４２は、ノズルホルダ５０に対して相対回転不能に保持されるようになっている。

【0041】

ノズルホルダ５０のノズル軸９０内には、チューブ１００が挿入されている。そのチューブ１００には、それの軸線に平行に延びる１対の長穴１０２が形成されている。一方、ノズル軸９０には、ノズル軸９０の軸線に直交する方向に貫通する１対の貫通穴１０４が形成される。そして、ピン１０６が、チューブ１００の長穴１０２を挿通しつつ、ノズル軸９０に形成された１対の貫通穴１０４に圧入されている。そのような構造により、チューブ１００は、ノズル軸９０に対して、軸線方向に摺動可能とされている。

【0042】

また、そのチューブ１００は、圧縮コイルスプリング１１０によって下方に付勢されている。そのチューブ１００の下端面は、吸着ノズル４２のノズル本体６０の上端面に接している。つまり、吸着ノズル４２は、コイルスプリング１１０によって、ノズル本体６０のスリーブ６２内に入り込む方向（上方）の移動に対して、ノズル本体６０を突出させる方向に付勢されるように構成されている。したがって、吸着ノズル４２においては、ノズル本体６０が、コイルスプリング１１０を収縮しつつスリーブ６２内に進入することになり、そのコイルスプリング１１０によって、部品Ｐを吸着・装着する際にその部品Ｐに与える衝撃が緩和されるようになっている。

【0043】

上述のような構成により、部品Ｐを保持する際の吸気用の通路である吸気通路５４は、ノズル本体６０，チューブ１００，ノズル軸９０を含んで構成されている。本部品装着機２０においては、作業の時間短縮のために、部品Ｐを保持する際に、吸着ノズル４２が部品Ｐに当接する前に吸引が開始される。そのため、吸気された空気中には塵埃が含まれる場合がある。そこで、本部品装着ヘッド１０においては、吸気通路５４に、詳しく言えば、ノズル軸９０に、空気中に含まれる塵埃を集める集塵手段である集塵装置１３０が設けられている。

【0044】

その集塵装置１３０について、図４ないし図６をも参照しつつ、詳しく説明する。図４は、集塵装置１３０を拡大して示す断面図（図５におけるＢ−Ｂ断面）であり、図５は、集塵装置１３０の上方からの視点で示す断面図（図４におけるＡ−Ａ断面）であり、図６は、集塵装置１３０を分解して示す斜視図である。

【0045】

ノズル軸９０は、他の部分に比較して外径の小さな小径部１４０を有している。その小径部１４０の内部に、外周面に螺旋状の溝１４２が形成された円柱状の螺旋溝形成部材１４４が、隙間無く嵌入されている。詳しく言えば、小径部１４０の内周面と、螺旋溝形成部材１４４の溝１４２が形成されていない外周面とが接する状態で、螺旋溝形成部材１４４が、小径部１４０の内部に嵌入されている。その螺旋溝形成部材１４４が嵌入されたノズル軸９０の小径部１４０には、軸線に平行に延びる６つの開口１４６が設けられている。そして、塵埃を捕らえる捕塵部材１４８が、ノズル軸９０の小径部１４０の上方側の大径の部分と下方側の大径の部分とに渡されるとともに、小径部１４０を覆うようにして巻かれている。なお、捕塵部材１４８は、微細な網目状のものであり、微細な粒子もその目に入り込ませて捕らえることが可能なものである。その捕塵部材１４８の上からシリコン樹脂で形成された伸縮性のあるカバーチューブ１５０が着脱可能に嵌められ、その捕塵部材１４８は、着脱可能部としてのカバーチューブ１５０の内周面に固定された状態となっている。ちなみに、そのような構成により、捕塵部材１４８と、ノズル軸９０の小径部１４０の外周面との間には、隙間がある状態とされている。

【0046】

そのような構成とされた集塵装置１３０によって、吸着ノズル４２の先端から吸引された空気から、塵埃が分離されるとともに集められるようになっている。詳しく言えば、まず、吸着ノズル４２の先端から吸引された空気は、ノズル本体６０の内部，チューブ１００の内部を通って、ノズル軸９０内の集塵装置１３０に達する。そして、ノズル軸の小径部１４０と螺旋溝形成部材１４４とによって形成された螺旋状の通路に流入し、溝１４２に沿って流れることになる。つまり、吸引された空気は、吸気通路５４の軸線周りに螺旋を描く旋回流となる。したがって、集塵装置１３０は、吸気通路５４内においてそれの軸線回りの旋回流を発生させる旋回流発生手段を有するものとなっており、その旋回流発生手段は、ノズル軸９０の小径部１４０，螺旋溝形成部材１４４を含んで構成されている。

【0047】

吸引された空気が、旋回流発生手段によって吸気通路５４の軸線周りに旋回することで、その空気中に含まれる塵埃は、遠心力によって、その空気の軌道の接線方向に飛ばされることになる。つまり、塵埃は、ノズル軸９０の小径部１４０に形成された開口１４６から外に飛ばされ、捕塵部材１４８によってキャッチされるのである。なお、その捕塵部材１４８は、従来から用いられていたフィルタのように吸引時の空気を通過させる必要がないため、メッシュの細かいものとされており、微細な粒子まで捕らえることが可能なものとなっている。ちなみに、図４および図５において、吸引空気の流れを白抜きの矢印で示し、塵埃の飛ばされる方向を黒塗りの矢印で示している。

【0048】

また、捕塵部材１４８が捕らえられず、塵埃が下に落ちたとしても、上述したように、捕塵部材１４８と小径部１４０の外周面との間には、隙間が設けられているため、その捕塵部材１４８が捕らえることができなかった塵埃は、ノズル軸９０の段差部１６０に溜まることになる。したがって、捕塵部材１４８が塵埃を捕らえることができなかった場合であっても、その塵埃が、吸引される空気に再び混入することが防止されるよいうになっている。なお、その捕塵部材１４８と小径部１４０の外周面との間の隙間，ノズル軸９０の段差部１６０を含んで、集塵手段としての塵埃集積部が構成されている。

【0049】

さらに、ノズル軸の小径部１４０と螺旋溝形成部材１４４とによって形成された螺旋状の通路の断面積は、その手前のノズル軸９０の断面積に比較して小さいため、空気がその螺旋状の通路に入ると、空気の流速が高くなる。それにより、塵埃に作用する遠心力も大きくなり、空気中の塵埃が分離し易くなっている。

【0050】

以上のように、本発明の部品装着ヘッド１０は、集塵手段が吸引時の空気の流れを妨げることがなく、吸引時に必要な空気の流量を確保することができるとともに、微細な粒子まで分離することが可能とされており、優れた除塵機能を有するものとなっているのである。

【符号の説明】

【0051】

１０：部品装着ヘッド ２０：電子部品装着機 ４２：吸着ノズル ５０：ノズルホルダ ５４：吸気通路 ６０：ノズル本体 ６２：スリーブ ９０：ノズル軸 １００：チューブ １３０：集塵装置 １４０：小径部〔筒体〕 １４２：溝 １４４：螺旋溝形成部材〔旋回流発生手段〕 １４６：開口 １４８：捕塵部材〔集塵手段〕 １５０：カバーチューブ〔着脱可能部〕 １６０：段差部〔塵埃集積部，集塵手段〕 Ｓ：回路基板 Ｐ：電子部品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】