特許 5876967 部品実装装置

(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】5876967

(24)【登録日】2016年1月29日

(45)【発行日】2016年3月2日

(54)【発明の名称】部品実装装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20160218BHJP

【ＦＩ】

   H05K13/04 B

【請求項の数】10

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2015-502622(P2015-502622)

(86)(22)【出願日】2013年2月27日

(86)【国際出願番号】JP2013055092

(87)【国際公開番号】WO2014132355

(87)【国際公開日】20140904

【審査請求日】2015年4月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000010076

【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(72)【発明者】

【氏名】荒井 智康

(72)【発明者】

【氏名】稲垣 重義

【審査官】 遠藤 邦喜

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２３８７２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２１２９４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２３８７１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３０５８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２９１９９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３１９７９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３０３２０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ １３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のノズルにより部品を吸着して基板に実装可能な部品装着ヘッドを備え、
前記部品装着ヘッドは、
中心軸回りに回転可能な回転軸と、
前記回転軸の周囲に配置され、回転軸と一体で回転可能に設けられた前記複数のノズルと、
前記回転軸を回転させる回転駆動部と、
上下移動に伴って前記ノズルを昇降させるノズル昇降部材と、
前記ノズル昇降部材を上下移動させる昇降駆動部とを含み、
ノズル昇降部材は、前記回転軸と係合して前記回転軸と一体回転可能であるとともに、前記ノズルを昇降させることが可能な第１状態と、回転方向に固定されることにより、前記回転軸および前記複数のノズルを前記ノズル昇降部材に対して回転させることが可能な第２状態とに切り替え可能に構成されている、部品実装装置。

【請求項2】

前記ノズル昇降部材は、上下方向の位置に応じて、前記第１状態および前記第２状態のそれぞれに切り替え可能に構成されている、請求項１に記載の部品実装装置。

【請求項3】

前記ノズル昇降部材は、前記ノズルを下降させる押圧片を有するとともに、前記複数のノズルの上方に配置されており、上下方向の係合位置で前記第１状態に切り替えられるとともに前記押圧片が前記ノズルを下降させ、前記係合位置よりも上方の固定位置で前記第２状態に切り替えられるように構成されている、請求項２に記載の部品実装装置。

【請求項4】

前記回転軸は、上下方向の係合位置に設けられた第１係合部を有し、
前記ノズル昇降部材は、上下方向の係合位置で前記第１係合部と係合することによって前記ノズル昇降部材を前記第１状態に切り替える第２係合部を有する、請求項２に記載の部品実装装置。

【請求項5】

前記回転軸の前記第１係合部は、前記回転軸の外周部に設けられたスプライン軸部であり、
前記ノズル昇降部材の前記第２係合部は、前記回転軸が内側に配置され、前記スプライン軸部と上下方向には相対移動可能で回転方向に係合するスプライン孔部である、請求項４に記載の部品実装装置。

【請求項6】

前記第１係合部と前記第２係合部とは、前記回転軸に対する前記ノズル昇降部材の相対的な回転角度が、前記ノズルの数と同数の複数の第１回転角度のいずれかの場合に係合可能に構成され、
前記ノズル昇降部材は、前記複数のノズルの内、前記第１状態に切り替えられたときの前記第１回転角度に対応する前記ノズルを個別に昇降可能に構成されている、請求項４に記載の部品実装装置。

【請求項7】

前記部品装着ヘッドは、前記ノズル昇降部材と係合して回転移動を規制する回転規制部材をさらに含み、
前記ノズル昇降部材は、上下方向の所定の固定位置で前記回転規制部材と係合することによって、前記ノズル昇降部材を前記第２状態に切り替える第３係合部を有する、請求項２に記載の部品実装装置。

【請求項8】

前記回転規制部材は、第４係合部として第１歯部を有し、
前記ノズル昇降部材の第３係合部は、前記第１歯部と噛み合う第２歯部を有し、
前記第１歯部と前記第２歯部とが噛み合うことにより、前記第３係合部と前記第４係合部とが係合し、前記ノズル昇降部材が前記第２状態に切り替えられるように構成されている、請求項７に記載の部品実装装置。

【請求項9】

前記回転規制部材と前記第３係合部とは、前記部品装着ヘッドに対する前記回転軸回りの複数の第２回転角度で係合可能に構成され、
前記ノズル昇降部材は、前記回転規制部材と前記第３係合部とが係合することによって、前記複数の第２回転角度のいずれかで前記第２状態に切り替え可能に構成されている、請求項７に記載の部品実装装置。

【請求項10】

前記複数の第２回転角度は、前記部品を前記基板に実装する際の前記部品の複数の実装角度に対応した回転角度である、請求項９に記載の部品実装装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、部品実装装置に関し、特に、複数のノズルを有する部品装着ヘッドを備えた部品実装装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、複数のノズルを有する部品装着ヘッドを備えた部品実装装置が知られている。このような部品実装装置は、たとえば、特開２０１２−２１２９４７号公報に開示されている。

【0003】

上記特開２０１２−２１２９４７号公報には、回転軸と、回転軸の回りに周状に配置された複数のノズルと、回転軸を回転させて複数のノズルを回転軸回りに回転（公転）させるＲ軸モータと、ノズルを上方から押圧して昇降させるための昇降部材と、昇降部材を上下に移動させるＺ軸モータと、複数のノズルの各々を中心軸線回りに回転（自転）させるθ軸モータと、を含む部品装着ヘッドを備えた部品実装装置が開示されている。昇降部材は、回転軸から水平方向に離間した位置に設けられた上下移動軸に取り付けられており、上下移動のみ可能に構成されている。この昇降部材は、回転軸回りを公転するノズルが通る経路上の所定位置に配置されており、ノズルを上方から押圧して下降させる押圧部を有している。部品実装を行う際には、まず、Ｒ軸モータにより回転軸が回転され、部品実装を行うノズルが昇降部材の下方位置に配置される。また、θ軸モータにより、部品実装を行うノズルを含むすべてのノズルが自転され、部品実装を行うノズルに吸着された部品が所定の部品実装角度（搭載角度）に向けられる。そして、Ｚ軸モータにより昇降部材が下降され、下方位置に配置されたノズルが下降されて回路基板に部品が実装される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−２１２９４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記特開２０１２−２１２９４７号公報の部品実装装置では、昇降させるノズルを選択するためのＲ軸モータを含むＲ軸回転機構と、選択したノズルを昇降させるためのＺ軸モータを含むＺ軸昇降機構と、ノズルの向き（部品実装角度）を変えるためのθ軸モータを含むθ軸回転機構とが必要となり、複数のノズルを切り替えて部品実装を行うための装置構成が複雑化するという問題点がある。

【0006】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、複数のノズルを切り替えて部品実装を行うための装置構成が複雑化するのを抑制することが可能な部品実装装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、この発明の一の局面における部品実装装置は、複数のノズルにより部品を吸着して基板に実装可能な部品装着ヘッドを備え、部品装着ヘッドは、中心軸回りに回転可能な回転軸と、回転軸の周囲に配置され、回転軸と一体で回転可能に設けられた複数のノズルと、回転軸を回転させる回転駆動部と、上下移動に伴ってノズルを昇降させるノズル昇降部材と、ノズル昇降部材を上下移動させる昇降駆動部とを含み、ノズル昇降部材は、回転軸と係合して回転軸と一体回転可能であるとともに、ノズルを昇降させることが可能な第１状態と、回転方向に固定されることにより、回転軸および複数のノズルをノズル昇降部材に対して回転させることが可能な第２状態とに切り替え可能に構成されている。

【0008】

この発明の一の局面による部品実装装置では、上記のように、ノズル昇降部材を、回転軸と係合して回転軸と一体回転可能であるとともに、ノズルを昇降させることが可能な第１状態と、回転方向に固定されることにより、回転軸および複数のノズルをノズル昇降部材に対して回転させることが可能な第２状態とに切り替え可能に構成することによって、ノズルを選択するための機構と、ノズルの向き（部品実装角度）を変えるための機構とを、共通の回転駆動部を用いて構成することができる。すなわち、ノズル昇降部材を第２状態に切り替えれば、複数のノズルをノズル昇降部材に対して回転させて、昇降させるノズルを選択することができ、ノズル昇降部材を第１状態に切り替えれば、昇降させるノズルとノズル昇降部材とを回転軸と一体で回転させてノズルの向き（部品実装角度）を変えることができる。このため、同じ回転駆動部によって、昇降させるノズルを選択し、ノズルの向き（部品実装角度）を変更することができるので、昇降させるノズルを選択するためのＲ軸駆動部と、ノズルの向き（部品実装角度）を変更するためのθ軸駆動部とを別個に設ける構成と比較して、複数のノズルを切り替えて部品実装を行うための装置構成が複雑化するのを抑制することができる。

【0009】

上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、ノズル昇降部材は、上下方向の位置に応じて、第１状態および第２状態のそれぞれに切り替え可能に構成されている。このように構成すれば、昇降駆動部によりノズルを上下移動させるだけの簡素な構成でノズル昇降部材の第１状態および第２状態の切り替えを行うことができるので、ノズル昇降部材の状態切り替えのために専用の切替機構を設ける場合と異なり、装置構成が複雑化するのを抑制することができる。

【0010】

この場合において、好ましくは、ノズル昇降部材は、ノズルを下降させる押圧片を有するとともに、複数のノズルの上方に配置されており、上下方向の係合位置で第１状態に切り替えられるとともに押圧片がノズルを下降させ、係合位置よりも上方の固定位置で第２状態に切り替えられるように構成されている。このように構成すれば、ノズル昇降部材を係合位置よりも上方の固定位置に位置付けて昇降させるノズルを選択すれば、そのままノズル昇降部材を下降させるだけで係合位置で第１状態に切り替えることができるとともに部品実装のためにノズルを下降させることができる。このため、状態切り替えや部品実装のためにノズル昇降部材を何度も上下移動させる必要がないので、ノズル昇降部材の上下方向の位置に応じて状態切り替えを行う構成においても、ノズル昇降部材の昇降動作が複雑になるのを抑制することができる。

【0011】

上記ノズル昇降部材が上下方向の位置に応じて第１状態および第２状態に切り替え可能な構成において、好ましくは、回転軸は、上下方向の係合位置に設けられた第１係合部を有し、ノズル昇降部材は、上下方向の係合位置で第１係合部と係合することによってノズル昇降部材を第１状態に切り替える第２係合部を有する。このように構成すれば、上下方向の係合位置で係合する第１係合部と第２係合部とによって、容易に、ノズル昇降部材の上下方向の位置に応じて第１状態に切り替わる構成を得ることができる。

【0012】

この場合において、好ましくは、回転軸の第１係合部は、回転軸の外周部に設けられたスプライン軸部であり、ノズル昇降部材の第２係合部は、回転軸が内側に配置され、スプライン軸部と上下方向には相対移動可能で回転方向に係合するスプライン孔部である。このように構成すれば、ノズル昇降部材のスプライン孔部に回転軸のスプライン軸部を係合させるだけの簡単な構成で、ノズル昇降部材と回転軸とが上下方向には相対移動可能で回転方向に一体回転する第１状態を容易に実現することができる。

【0013】

上記回転軸が第１係合部を有し、ノズル昇降部材が第２係合部を有する構成において、好ましくは、第１係合部と第２係合部とは、回転軸に対するノズル昇降部材の相対的な回転角度が、ノズルの数と同数の複数の第１回転角度のいずれかの場合に係合可能に構成され、ノズル昇降部材は、複数のノズルの内、第１状態に切り替えられたときの第１回転角度に対応するノズルを昇降可能に構成されている。このように構成すれば、第１係合部と第２係合部とが係合可能な第１回転角度と個々のノズルとを一対一で対応させることができるので、いずれかの第１回転角度で第１係合部と第２係合部とを係合させれば、確実に、その第１回転角度に対応するノズルを個別に昇降させることができる。

【0014】

上記ノズル昇降部材が上下方向の位置に応じて、第１状態および第２状態に切り替え可能な構成において、好ましくは、部品装着ヘッドは、ノズル昇降部材と係合して回転移動を規制する回転規制部材をさらに含み、ノズル昇降部材は、上下方向の所定の固定位置で回転規制部材と係合することによって、ノズル昇降部材を第２状態に切り替える第３係合部を有する。このように構成すれば、ノズル昇降部材を固定位置に移動させて第３係合部を回転規制部材と係合させるだけの簡素な構成で、ノズル昇降部材を第２状態に切り替えることができる。

【0015】

この場合において、好ましくは、回転規制部材は、第４係合部として第１歯部を有し、ノズル昇降部材の第３係合部は、第１歯部と噛み合う第２歯部を有し、第１歯部と第２歯部とが噛み合うことにより、第３係合部と第４係合部とが係合し、ノズル昇降部材が第２状態に切り替えられるように構成されている。このように構成すれば、互いに噛み合う第１歯部と第２歯部とを設けることにより、容易に、固定位置で第３係合部と回転規制部材とを係合させる構成を得ることができる。

【0016】

上記部品装着ヘッドがノズル昇降部材と係合して回転移動を規制する回転規制部材を含む構成において、好ましくは、回転規制部材と第３係合部とは、部品装着ヘッドに対する回転軸回りの複数の第２回転角度で係合可能に構成され、ノズル昇降部材は、回転規制部材と第３係合部とが係合することによって、複数の第２回転角度のいずれかで第２状態に切り替え可能に構成されている。このように構成すれば、第１状態で部品を搭載した後、次のノズルを下降させるために第２状態に切り替える際、複数の第２回転角度のうちから、次に部品を搭載する時の回転角度に近い第２回転角度を選択してノズル昇降部材を第２状態に切り替えることができる。すなわち、たとえば第２回転角度が１つのみ（０度とする）の場合、次の部品を１８０度の回転角度で搭載する場合、ノズル昇降部材を０度の位置で第２状態に切り替え、次のノズルを下降させた後、０度の位置から１８０度の位置まで１８０度分回転させなければ部品を搭載することができない。これに対して、本発明のように、第２回転角度が複数であれば、次の部品の実装角度により近い方の第２回転角度でノズル昇降部材を第２状態に切り替えることができる。これにより、次のノズルの部品を搭載する時に、ノズルを下降させてから実装角度に位置付けるまでの回転量を減少させることができるので、無駄な回転動作を少なくすることができる。

【0017】

この場合において、好ましくは、複数の第２回転角度は、部品を基板に実装する際の部品の複数の実装角度に対応した回転角度である。このように構成すれば、第１状態で部品を搭載した後、次のノズルを下降させるために第２状態に切り替える際、直前のノズルでの部品の実装角度のままノズル昇降部材を回転させずに第２状態に切り替えることができる。そして、次のノズルでの部品の実装角度が直前のノズルでの部品の実装角度と一致する場合には、第２状態から第１状態に切り替えた後、そのままの角度で次の部品も搭載することができる。このため、特に各ノズルに吸着された部品を同じ実装角度で搭載する場合に、ノズル回転量を抑制して速やかに部品実装を行うことができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、上記のように、複数のノズルを切り替えて部品実装を行うための装置構成が複雑化するのを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態による部品実装装置の全体構成を概略的に示した平面図である。

【図2】本発明の一実施形態による部品実装装置の部品装着ヘッドを備えたヘッドユニットを模式的に示した正面図である。

【図3】図２において、ノズル昇降部材が固定位置にある場合（第２状態）の部品装着ヘッドの模式的な縦断面図である。

【図4】図３において、ノズル昇降部材が係合位置でノズルを突出させた状態（第１状態）を示した拡大断面図である。

【図5】図３に示したノズル昇降部材が固定位置にある場合（第２状態）の部品装着ヘッドの側面部分を模式的に示した図である。

【図6】図４に示したノズル昇降部材が係合位置にある場合（第１状態）の部品装着ヘッドの側面部分を模式的に示した図である。

【図7】本発明の一実施形態による部品実装装置の部品装着ヘッドの回動軸を示した模式的な斜視図である。

【図8】本発明の一実施形態による部品実装装置の部品装着ヘッドのノズル昇降部材を示した模式的な斜視図である。

【図9】ノズル昇降部材と回転軸とが第１状態で係合可能な第１回転角度を説明するための図である。

【図10】本発明の一実施形態による部品実装装置の部品装着ヘッドの回転規制部材を示した模式的な斜視図である。

【図11】ノズル昇降部材と回転規制部材とが第２状態で係合可能な第２回転角度を説明するための図である。

【図12】本発明の一実施形態による部品実装装置の制御的な構成を示した制御ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

【0021】

図１〜図１２を参照して、本発明の一実施形態による部品実装装置１００の構成について説明する。

【0022】

本実施形態による部品実装装置１００は、図１に示すように、基台１と、基台１上に配置されＸ方向に基板１１０を搬送する基板搬送部２と、部品供給部３と、３つの部品装着ヘッド４ａが設けられたヘッドユニット４とを備えている。

【0023】

基板搬送部２は、基板１１０の搬送方向（Ｘ方向）に延びる一対のコンベア２ａを有している。一対のコンベア２ａは、Ｘ１方向側から基板１１０を受け入れて所定の作業位置に搬送するとともに、作業後に、作業済みの基板１１０をＸ２方向側に搬出するように構成されている。また、作業時には、基板１１０は、図示しないクランプ機構により基台１の上方の所定位置で保持（固定）されるように構成されている。

【0024】

部品供給部３は、基板搬送部２の前方側（Ｙ２方向側）および後方側（Ｙ１方向側）に配置されている。部品供給部３には、複数のテープフィーダ３ａが基板搬送部２に沿ってＸ方向に並べて配置されている。これらのテープフィーダ３ａには、ＩＣ、トランジスタおよびコンデンサ等の部品１０が収納されたテープ（図示せず）を保持している。そして、テープフィーダ３ａは、間欠的にテープを繰り出しながら部品１０を基板搬送部２近傍の所定の部品供給位置に供給するように構成されている。

【0025】

図１および図２に示すように、ヘッドユニット４は、部品吸着用のノズル（部品吸着ノズル）４１（図２参照）を有する３つの部品装着ヘッド４ａを含み、部品供給部３から供給される部品１０をノズル４１に吸着して基板１１０に実装する機能を有している。ヘッドユニット４は、基板搬送部２および部品供給部３よりも上方の位置で、基板１１０の搬送方向（Ｘ方向）および前後方向（Ｙ方向）に移動可能に構成されている。具体的には、ヘッドユニット４は、Ｘ方向に延びるユニット支持部材５によりＸ方向に移動可能に支持されている。また、ヘッドユニット４は、ボールねじ軸６ｂに螺合するナット（図示せず）を有しており、Ｘ軸モータ６ａによりボールねじ軸６ｂが回動されることによって、ユニット支持部材５に沿ったＸ方向に移動される。また、ユニット支持部材５は、Ｙ方向に延びる一対の固定レール１ｂを介して、基板搬送部２の上方を跨ぐ一対の高架フレーム１ａによりＹ方向に移動可能に支持されている。ユニット支持部材５は、ボールねじ軸７ｂに螺合するナット（図示せず）を有しており、Ｙ軸モータ７ａによりボールねじ軸７ｂが回動されることによって固定レール１ｂに沿ったＹ方向に移動される。

【0026】

３つの部品装着ヘッド４ａは、Ｘ方向に沿って等間隔に配置されている。複数の部品装着ヘッド４ａは、それぞれ複数（８本）のノズル４１（図２参照）を有し、ノズル４１ごとに個別に部品吸着および部品実装が可能なように構成されている。これにより、ヘッドユニット４は、基板搬送部２および部品供給部３の上方で３つの部品装着ヘッド４ａを水平方向の任意の位置に位置付け、それぞれの部品装着ヘッド４ａにより部品１０の吸着と、基板１１０への部品１０の搭載（実装）とを行う。

【0027】

また、図１に示すように、ヘッドユニット４は、基板１１０を撮像して認識するための基板撮像部４ｂを含む。基板撮像部４ｂは、クランプ機構（図示せず）により固定された基板１１０のフィデューシャルマーク（図示せず）を撮像して基板１１０の位置および姿勢を認識するように構成されている。これにより、基板１１０の任意の実装位置の上方に部品装着ヘッド４ａのノズル４１を位置付け、部品実装を行うことが可能である。

【0028】

また、部品実装装置１００には、部品装着ヘッド４ａのノズル４１に吸着された状態の部品１０を撮像して認識する部品撮像部８が、基台１上の前方側（Ｙ２方向側）および後方側（Ｙ１方向側）にそれぞれ設けられている。部品撮像部８は、部品装着ヘッド４ａにより吸着された部品１０を下方から撮像することにより、部品装着ヘッド４ａ（ノズル４１）により部品供給部３から取り出された部品１０の保持状態を認識するために設けられている。これにより、吸着部品の吸着位置ずれや向きが認識され、認識結果に基づいて基板１１０の実装位置に適切な位置および向きで部品実装を行うことが可能である。

【0029】

次に、ヘッドユニット４の部品装着ヘッド４ａの構成について説明する。ヘッドユニット４の３つの部品装着ヘッド４ａは、いずれも同一構成を有するので、ここでは、１つの部品装着ヘッド４ａについてのみ説明する。

【0030】

図２〜図４に示すように、部品装着ヘッド４ａは、回転軸４２と、回転軸４２の周囲に円周状に配列された複数（８本）のノズル４１とを含んでおり、ノズル４１を個別に昇降させて部品１０を吸着させ、各ノズル４１の部品１０を基板１１０に個別に搭載することが可能である。なお、各ノズル４１は同時に部品１０を保持しておくことが可能であり、ノズル４１ごとに合計８回の部品吸着を行った後、各ノズル４１に吸着された部品１０を順次搭載することが可能である。部品装着ヘッド４ａは、回転軸４２を鉛直方向の中心軸Ｃ回りに回転させる回転用モータ４３と、ノズル４１を昇降させるノズル昇降部材４４と、ノズル昇降部材４４を上下移動させる上下用モータ４５と、ノズル昇降部材４４と係合してノズル昇降部材４４の回転移動を規制する回転規制部材４６とを含む。これらの各部は、３つの部品装着ヘッド４ａに共通のハウジング４０に組み付けられている。なお、３つの部品装着ヘッド４ａは、互いに独立して動作可能に構成されている。回転用モータ４３および上下用モータ４５は、それぞれ、本発明の「回転駆動部」および「昇降駆動部」の一例である。

【0031】

回転軸４２は、ハウジング４０の手前側（Ｙ２方向側）の位置で上下方向（Ｚ方向）に延びるとともに、上下方向には固定され、中心軸Ｃ回りに回動可能な状態でハウジング４０に取り付けられている。回転軸４２の周囲には、先端（下端）にノズル４１が装着された８本のノズルシャフト４７が円周状に等角度間隔（４５度間隔）で配置されている。図７に示すように、回転軸４２の外周面には、それぞれのノズルシャフト４７と係合する上下に延びる溝状のガイド部４２ａが設けられている。これにより、ノズルシャフト４７は回転軸４２と一体で中心軸Ｃ回りに回転するとともに、回転軸４２に対して上下方向に移動可能になっている。また、回転軸４２の外周面には、多角形（８角形）のスプライン軸部４２ｂが上下に延びるように一体形成されている。図５および図６に示すように、スプライン軸部４２ｂは、回転軸４２の上下方向の係合開始位置Ｐ１から、ガイド部４２ａ（図７参照）の上端部までの長さＬ１の範囲に形成されている。また、回転軸４２のうちスプライン軸部４２ｂよりも上方には、スプライン軸部４２ｂよりも外径の小さい丸軸部分４２ｃが形成されている。なお、スプライン軸部４２ｂは、本発明の「第１係合部」の一例である。

【0032】

図３に示すように、回転用モータ４３は、ハウジング４０の上面の手前側の位置に設けられている。また、回転用モータ４３は、出力軸の先端の出力ギア４３ａと、回転軸４２の上端の従動ギア４２ｃとを介して回転軸４２を回転駆動するように構成されている。

【0033】

ノズル昇降部材４４は、回転軸４２が挿入された筒状部材であり、部品１０の吸着や部品実装のために、上下移動に伴ってノズル４１を昇降させるように構成されている。本実施形態では、ノズル昇降部材４４は、回転軸４２と係合して回転軸４２と一体回転可能であるとともに、ノズル４１（ノズルシャフト４７）を昇降させることが可能な第１状態と、回転方向に固定されることにより、回転軸４２および８本のノズル４１をノズル昇降部材４４に対して（相対）回転させることが可能な第２状態とに切り替え可能に構成されている。また、ノズル昇降部材４４は、上下方向の位置に応じて、第１状態および第２状態のそれぞれに切り替え可能に構成されている。具体的には、ノズル昇降部材４４は、図５および図６に示すように、係合開始位置Ｐ１から下方の位置（係合位置）で第１状態（図６参照）に切り替えられ、係合開始位置Ｐ１よりも上方の固定位置Ｐ２で第２状態（図５参照）に切り替えられる。

【0034】

図８および図４に示すように、ノズル昇降部材４４は、上下（Ｚ方向）に延びる筒状部４４ａと、筒状部４４ａの下端面に配置された押圧片４４ｂと、筒状部４４ａの上端面に配置された歯部４４ｃとを一体的に有している。図３および図４に示すように、筒状部４４ａには、回転軸４２が挿入されており、ノズル昇降部材４４は、８本のノズルシャフト４７（ノズル４１）の上方（Ｚ１方向）の位置に配置されている。ノズル昇降部材４４は、筒状部４４ａの外周面で軸受を介してアーム部４８に保持されており、回転軸４２と同軸の中心軸Ｃ回りに回転可能となっている。後述するように、このアーム部４８が上下用モータ４５によって上下移動するように構成されており、ノズル昇降部材４４は、アーム部４８の上下に伴って、中心を貫通する回転軸４２に沿って上下移動するように構成されている。なお、歯部４４ｃは、本発明の「第３係合部」および「第２歯部」の一例である。

【0035】

具体的には、アーム部４８は、ハウジング４０の奥側（Ｙ１方向側）からノズル昇降部材４４を保持している。アーム部４８には、上下に延びるボールねじ軸４９がアーム部４８を貫通するように配置されており、アーム部４８に取り付けられたナット部４８ａがボールねじ軸４９に螺合することにより、アーム部４８がボールねじ軸４９に昇降可能に支持されている。ボールねじ軸４９は、ハウジング４０に軸受を介して回転可能に組み付けられており、上端部で上下用モータ４５の出力軸と連結されている。上下用モータ４５は、回転用モータ４３と前後（Ｙ方向）に並ぶように、ハウジング４０の上面に設置されている。なお、ハウジング４０の奥側には、上下に延びるように設けられたガイドレール５０が設けられており、アーム部４８にはガイドレール５０に沿って上下に移動するスライダ４８ｂが取り付けられている。これにより、上下用モータ４５がボールねじ軸４９を回転駆動すると、ナット部４８ａを介してアーム部４８がガイドレール５０に沿って上下移動し、アーム部４８に保持されたノズル昇降部材４４も上下移動する。

【0036】

図３、図４および図８に示すように、ノズル昇降部材４４の押圧片４４ｂは、筒状部４４ａの下端面から下方に延びる柱状形状を有している。押圧片４４ｂは、中心軸Ｃからの距離が回転軸４２の周囲のノズルシャフト４７の中心軸Ｃからの距離と一致するように配置されており、ノズル昇降部材４４の移動に伴って押圧片４４ｂの真下の位置に配置された１本のノズルシャフト４７を個別に押し下げて下方に突出させる機能を有する。

【0037】

ここで、本実施形態では、ノズル昇降部材４４は、係合開始位置Ｐ１から下方の位置でスプライン軸部４２ｂと係合することによって、ノズル昇降部材４４を第１状態に切り替えるスプライン孔部４４ｄ（図８参照）を有する。なお、スプライン孔部４４ｄは、本発明の「第２係合部」の一例である。スプライン孔部４４ｄは、筒状部４４ａの内周面において下端部から中央部までの上下に延びる部分に設けられており、スプライン軸部４２ｂの外形形状に対応する多角形（８角形）の断面形状を有する。スプライン孔部４４ｄは、内側に配置された回転軸４２のスプライン軸部４２ｂと、上下方向には相対移動可能で、回転方向にのみ係合するように形成されている。そのため、スプライン軸部４２ｂの形成された係合開始位置Ｐ１にノズル昇降部材４４が移動すると、スプライン孔部４４ｄとスプライン軸部４２ｂとが係合することにより、ノズル昇降部材４４が回転軸４２と係合して回転軸４２と一体回転するようになる。なお、ここでは、ノズル昇降部材４４の位置を、スプライン孔部４４ｄの下端部（筒状部４４ａの下端部）を基準に説明する。すなわち、ノズル昇降部材４４が係合開始位置Ｐ１にあるというとき、ノズル昇降部材４４のスプライン孔部４４ｄの下端部の位置が係合開始位置Ｐ１にある。

【0038】

ノズル昇降部材４４は、スプライン軸部４２ｂの上端の係合開始位置Ｐ１から下端部（ノズルシャフト４７の上端近傍）までの長さＬ１の範囲（スプライン軸部４２ｂの形成範囲）が、ノズル昇降部材４４と回動軸４２との係合位置になるとともに、長さＬ１範囲で第１状態（係合状態）のまま上下移動可能である。これにより、ノズル昇降部材４４が第１状態のときには、押圧片４４ｂによってノズルシャフト４７を押し下げ、部品１０の吸着や、部品実装のためにノズル４１を下方に突出させることが可能であるとともに、部品実装角度への角度合わせのためにノズル昇降部材４４とノズルシャフト４７とが回転軸４２とともに一体回転することが可能である。なお、スプライン軸部４２ｂよりも上方の丸軸部分４２ｃ（図４参照）はスプライン孔部４４ｄとは係合せず、係合開始位置Ｐ１よりも上方の位置では、ノズル昇降部材４４と回転軸４２とが自由に相対回転可能である。

【0039】

また、８角形のスプライン形状を有するスプライン孔部４４ｄとスプライン軸部４２ｂとは、４５度の相対角度間隔（回転軸４２に対するノズル昇降部材４４の相対的な回転角度）で係合可能となる。このため、図９に示すように、スプライン軸部４２ｂとスプライン孔部４４ｄとは、回転軸４２に対するノズル昇降部材４４の相対的な回転角度が、ノズル４１の数と同数（８つ）の第１回転角度α１〜α８のいずれかの場合に係合可能である。これらの４５度間隔の第１回転角度α１〜α８は、回転軸４２の周囲に配置された各ノズル４１（ノズルシャフト４７）の回転軸４２に対する回転角度位置に一致する。すなわち、８本のノズル４１を１番〜８番ノズルとし、１番ノズルを基準（０度）とすると、各ノズル４１の位置はα１＝０度（１番ノズル）、α２＝４５度（２番ノズル）、α３＝９０度（３番ノズル）、α４＝１３５度（４番ノズル）、α５＝１８０度（５番ノズル）、α６＝２２５度（６番ノズル）、α７＝２７０度（７番ノズル）、α８＝３１５度（８番ノズル）となる。これにより、スプライン孔部４４ｄとスプライン軸部４２ｂとが係合する第１状態では、押圧片４４ｂがいずれかのノズル４１の上方位置に必ず配置され、他の相対角度ではスプライン孔部４４ｄとスプライン軸部４２ｂとが係合できずに第１状態にならない。

【0040】

図５、図６および図８に示すように、ノズル昇降部材４４の歯部４４ｃは、筒状部４４ａの上端面から上方に突出するように筒状部４４ａと一体形成されており、筒状部４４ａの上端面には、４つの歯部４４ｃが等角度間隔（９０度間隔）で円周状に配置されている。歯部４４ｃは、上下方向の所定の固定位置Ｐ２で回転規制部材４６の歯部４６ｂと噛み合い係合することによって、ノズル昇降部材４４を中心軸Ｃ回りの回転方向に固定された第２状態（図５参照）に切り替えるように構成されている。なお、歯部４６ｂは、本発明の「第１歯部」および「第４係合部」の一例である。固定位置Ｐ２は、係合開始位置Ｐ１よりも上方に配置されているので、ノズル昇降部材４４と回転規制部材４６とは、ノズル昇降部材４４と回転軸４２との係合（すなわち、第１状態）が解除された状態でのみ、係合可能に構成されている。なお、固定位置Ｐ２は、ノズル昇降部材４４の歯部４４ｃが回転規制部材４６の歯部４６ｂと噛み合うときの、筒状部４４ａの下端面の位置として示している。係合開始位置Ｐ１と固定位置Ｐ２とは、上下に近接する位置に配置されている。このため、係合開始位置Ｐ１と固定位置Ｐ２との間でノズル昇降部材４４が第１状態および第２状態のいずれにも該当しない状態（回転軸４２および回転規制部材４６のいずれとも係合しない状態）となる位置範囲がごく僅かとなっている。これにより、第１状態と第２状態とを切り替えるためのノズル昇降部材４４の上下移動距離が極力小さくなり、状態切り替えに要する時間の短縮化が図られている。

【0041】

図５、図６および図１０に示すように、回転規制部材４６は、回転軸４２が挿入される貫通孔４６ａと、貫通孔４６ａの周囲に下向きに突出する複数（８つ）の歯部４６ｂとを有する。回転規制部材４６は、貫通孔４６ａに回転軸４２が挿入された状態で、ノズル昇降部材４４の上方で歯部４６ｂを下向きにしてハウジング４０に固定されている。このため、ノズル昇降部材４４の歯部４４ｃと回転規制部材４６の歯部４６ｂとが係合する固定位置Ｐ２は、ノズル昇降部材４４の移動範囲の上端位置に相当する。８つの歯部４６ｂは、等角度間隔（４５度間隔）で中心軸Ｃ回りに円周状に配置されている。これにより、図１１に示すように、ノズル昇降部材４４の歯部４４ｃと回転規制部材４６の歯部４６ｂとは、部品装着ヘッド４ａに対する回転軸４２回り（中心軸Ｃ回り）の８つの第２回転角度β１〜β８で係合可能となっている。すなわち、歯部４４ｃと歯部４６ｂとは、４５度間隔の８角度（β１〜β８）で係合可能となっている。

【0042】

回転規制部材４６は、Ｘ方向（Ｘ軸）およびＹ方向（Ｙ軸）の座標系において、歯部４４ｃと歯部４６ｂとが係合可能な８つの第２回転角度β１〜β８が、部品１０を基板１１０に実装する際の部品１０の実装角度に対応した回転角度となるように、ハウジング４０に固定されている。具体的には、部品１０の実装角度（すなわち、押圧片４４ｂの向き）が０度（＝β１）、４５度（＝β２）、９０度（＝β３）、１３５度（＝β４）、１８０度（＝β５）、２２５度（＝β６）、２７０度（＝β７）、３１５度（＝β８）の８角度の時に、歯部４４ｃと歯部４６ｂとが係合可能となる。なお、ここでは便宜的にＸ２方向を０度にとっている。基板１１０へ実装する部品１０の実装角度が８つの第２回転角度β１〜β８のいずれかに一致する場合、実装される部品１０の実装角度（たとえば９０度）に一致する第２回転角度β３（９０度）でノズル昇降部材４４を第２状態に切り替えれば、実装される部品１０を吸着したノズル４１をノズル昇降部材４４の押圧片４４ｂの下方に位置付けた場合に、部品１０の実装角度に略一致する状態でノズル４１を下降させることができる。

【0043】

なお、基板１１０へ実装される部品１０の実装角度は、基板１１０上の回路レイアウト設計に起因して、通常、９０度間隔の４角度（０度、９０度、１８０度、２７０度）が最も多く。さらに４５度傾いた他の４角度（４５度、１３５度、２２５度、３１５度）を加えた８角度のいずれかで実装されることが、その他の角度（たとえば３０度や８０度など）で部品１０が基板１１０へ実装されるケースと比較して非常に多い。

【0044】

以上のような構成により、ノズル昇降部材４４は、図４および図６に示すように、複数のノズル４１（ノズルシャフト４７）の上方の係合開始位置Ｐ１から下方の位置では、第１状態に切り替えられるとともに押圧片４４ｂがノズル４１を下降させる。そして、ノズル昇降部材４４は、図３および図５に示すように、係合開始位置Ｐ１よりも上方の固定位置Ｐ２で第２状態に切り替えられる。第２状態では、ノズル昇降部材４４が各ノズルシャフト４７の上方で、中心軸Ｃ回りの回転を固定される。このため、第２状態で回転軸４２（および、各ノズル４１）を回転させることにより、ノズル昇降部材４４の押圧片４４ｂの真下に配置されるノズル４１が選択される。そして、ノズル４１が選択された後でノズル昇降部材４４を下降させて第１状態に切り替えることにより、選択されたノズル４１が下降されるとともに、部品１０の実装角度に合わせてノズル４１をノズル昇降部材４４ごと中心軸Ｃ回りに回転させることが可能となる。

【0045】

なお、図４に示すように、８本のノズルシャフト４７は、円筒状のノズル保持部材５１に回転軸４２とともに挿入された状態で、回転軸４２に保持されている。ノズルシャフト４７はバネ部材５２（図５参照）によって、上方に付勢されている。これにより、ノズルシャフト４７がノズル昇降部材４４の押圧片４４ｂに押し下げられた後、ノズル昇降部材４４が上方に移動すると、バネ部材５２の付勢力によってノズルシャフト４７が上昇位置（回転軸４２のガイド部４２ａの上端位置）に復帰する。また、ノズルシャフト４７の内部には空気通路４７ａが設けられ、ノズルシャフト４７の先端に装着されたノズル４１と連通している。空気通路４７ａの上部には横向きの連通口４７ｂおよび４７ｃが上下２カ所に設けられており、それぞれノズル保持部材５１およびハウジング４０の上下２箇所の導入路５３および５４（図２参照）を介して、空気圧供給部６０（図１２参照）と２系統で接続可能に構成されている。ノズル保持部材５１には周状の空気経路（図示せず）が設けられており、８本すべてのノズルシャフト４７の空気通路４７ａと導入路５３および５４を接続している。

【0046】

詳細は省略するが、上側の導入路５３からは、常時負圧が供給されており、ノズルシャフト４７が上昇位置にある場合に、導入路５３と空気通路４７ａの上側の連通口４７ｂとが接続され、下側の連通口４７ｃはノズル保持部材５１の内壁により塞がれる。このため、上昇位置にあるノズルシャフト４７には、連通口４７ｂを介してノズル４１の先端に負圧が供給される。

【0047】

一方、下側の導入路５４からは、負圧、正圧および圧力なしを切り替えて供給可能となっている。ノズル昇降部材４４によってノズルシャフト４７が上昇位置から押し下げられると、空気通路４７ａは、連通口４７ｂおよび４７ｃがそれぞれ導入路５３および５４と接続される切替位置に到達し、切替位置よりも下方では、連通口４７ｃのみ（または連通口４７ｂおよび４７ｃの両方）が導入路５４と接続され、導入路５３がノズルシャフト４７の外周面により閉塞される。このため、ノズル昇降部材４４によって下降されたノズル４１（ノズルシャフト４７）は、導入路５４からの負圧供給によって部品１０を吸着し、正圧供給によって部品１０を搭載することが可能である。このようにして、上昇位置にある他のノズル４１には負圧を供給して吸着部品１０を保持させたまま、ノズル昇降部材４４によって下降させた１本のノズル４１について独立して部品吸着および搭載を行うことが可能となっている。

【0048】

次に、部品実装装置１００の制御的な構成について説明する。

【0049】

部品実装装置１００は、図１２に示すように、その動作を統括的に制御する制御装置９をさらに備えている。制御装置９は、ＣＰＵからなる主制御部９１と、駆動制御部９２と、撮像制御部９３と、バルブ制御部９４と、記憶部９５とを含む。

【0050】

主制御部９１は、記憶部９５に記憶されている実装プログラムに従い、駆動制御部９２を介して部品実装装置１００の各駆動機構を制御する。また、主制御部９１は、撮像制御部９３を介して、基板撮像部４ｂおよび部品撮像部８の撮像動作を制御し、得られた画像に基づいて、基板１１０の位置および姿勢や、吸着ノズル４１に吸着された部品１０の保持状態を認識する。

【0051】

また、主制御部９１は、バルブ制御部９４を介して、ヘッドユニット４に設けられた空気圧供給部６０を制御することにより、吸着ノズルによる部品１０の吸着動作を制御するように構成されている。また、記憶部９５には、実装部品の種類やサイズなどの情報を含む部品情報や実装プログラムが格納されている。

【0052】

駆動制御部９２は、基板搬送部２による基板１１０の搬送や、ヘッドユニット４の水平方向移動（Ｘ軸モータ６ａおよびＹ軸モータ７ａ）を制御するように構成されている。また、駆動制御部９２は、それぞれの部品装着ヘッド４ａの上下用モータ４５の駆動を制御して、ノズル４１を昇降（ノズル昇降部材４４を昇降）させるとともに、回転用モータ４３の駆動を制御して、ノズル４１（回転軸４２）を中心軸Ｃ回りに回動（回転）させるように構成されている。

【0053】

次に、図１、図４〜図６、図９および図１１を参照して、部品実装装置１００の部品実装動作について説明する。

【0054】

まず、図１に示すように、基板搬送部２による基板１１０の作業位置への搬送およびクランプと、基板撮像部４ｂによる基板撮像（基板位置認識）が実行された後、部品１０の搭載が開始される。

【0055】

最初に、部品１０の吸着動作が行われる。ヘッドユニット４がＸＹ方向に移動し、各部品装着ヘッド４ａが部品供給位置の上方に位置付けられる。この移動の際、部品装着ヘッド４ａは、最初に部品１０を吸着するノズル４１（たとえば、図９の１番ノズル）を下降させる。ノズル４１の下降動作は、下降させるノズル４１の選択動作と、選択したノズル４１の下降動作とに分けられる。

【0056】

すなわち、ノズル昇降部材４４を固定位置Ｐ２に上昇させることにより、第２状態（図５参照）に切り替える。次に、第２状態のままノズル昇降部材４４に対して回転軸４２を回動させて、ノズル４１（１番ノズル）をノズル昇降部材４４の押圧片４４ｂの下方位置に配置する（図９参照）。これにより、下降させるノズル４１（１番ノズル）が選択される。

【0057】

その後、ノズル昇降部材４４を下降させる。図４および図６に示すように、ノズル昇降部材４４を係合開始位置Ｐ１よりもさらに下降させることにより、選択したノズル４１（１番ノズル）が下降して、下方に突出する。これにより、突出させたノズル４１（１番ノズル）により、部品供給位置の部品１０の吸着が可能となる。２番ノズル〜８番ノズルについても、同様にして、それぞれ吸着させる部品１０が配置された部品供給位置の上方で対象のノズル４１が下降され、順次部品１０が吸着される。

【0058】

３つの部品装着ヘッド４ａの各８本のノズル４１にそれぞれ部品１０が吸着されると、図１に示すように、ヘッドユニット４が部品撮像部８の上方に移動し、吸着部品１０の撮像（吸着状態認識）が行われた後、基板１１０への搭載が行われる。

【0059】

まず、ヘッドユニット４がＸＹ方向に移動し、部品装着ヘッド４ａが基板１１０の部品実装位置の上方に位置付けられる。この移動の際、部品装着ヘッド４ａは、最初に部品１０を搭載するノズル４１（たとえば、図９の１番ノズル）を下降させる。

【0060】

部品実装時には、下降させるノズル４１（１番ノズル）を選択する際、ノズル昇降部材４４が８つの第２回転角度β１〜β８のうち、搭載する部品１０の実装角度に最も近い角度で、第２状態に切り替えられる。たとえば、図１１に示すように、１番ノズルの部品１０を実装角度９０度で搭載する場合、ノズル昇降部材４４も同じ９０度（β３）にした状態で第２状態（β３）に切り替えられる。次に、第２状態（β３）のままノズル昇降部材４４に対して回転軸４２を回動させて、選択したノズル４１（１番ノズル）をノズル昇降部材４４の押圧片４４ｂの下方位置に配置する。すると、ノズル４１（１番ノズル）は部品１０の実装角度９０度と同じ向き（β３）に向けられることになる。

【0061】

その後、ノズル昇降部材４４を係合開始位置Ｐ１に移動させて第１状態に切り替えるとともに、係合開始位置Ｐ１よりもさらに下降させることにより、押圧片４４ｂに押圧されたノズル４１（１番ノズル）が突出する（図４参照）。この場合、ノズル４１（１番ノズル）は９０度の回転角度の状態（β３）で下降されるため、第１状態に切り替えてからノズル４１（１番ノズル）を回転させるのは、部品撮像部８によって認識した部品１０の吸着角度ずれの補正などの微調整程度で済む。第１状態でのノズル４１（１番ノズル）の角度の微調整を行った後、部品１０が基板１１０に搭載される。このため、８つの第２回転角度β１〜β８のいずれかと部品１０の実装角度とが一致する場合、第１状態での回転量を減少させて部品１０を速やかに搭載することができる。部品実装後、ノズル昇降部材４４が係合開始位置Ｐ１まで上昇され、ノズル４１（１番ノズル）は上昇位置に復帰する。

【0062】

続けて、次に部品１０を搭載するノズル４１（たとえば、図９の２番ノズル）を下降させる。この際には、２番ノズルに吸着された次に搭載する部品１０の実装角度に最も近い角度で、ノズル昇降部材４４が第２状態に切り替えられる。たとえば、図１１に示すように、２番目の部品１０を実装角度１８０度で搭載する場合、ノズル昇降部材４４は、９０度（β３）から１８０度（β５）に回動された後で固定位置Ｐ２に上昇されて第２状態（β５）に切り替えられる。そして、第２状態（β５）のままノズル昇降部材４４に対して回転軸４２を回動させて、選択したノズル４１（２番ノズル）をノズル昇降部材４４の押圧片４４ｂの下方位置に配置する。この状態で、ノズル４１（２番ノズル）は部品１０の実装角度１８０度と同じ向き（β５）に向けられる。その後の下降から部品実装までの動作は１番ノズルと同様である。

【0063】

なお、複数の部品１０の搭載が第２回転角度β１〜β８のいずれかの実装角度で続く場合には、第２状態に切り替える際のノズル昇降部材４４の回転が不要となる。すなわち、上記のように１番ノズルの部品１０を９０度（β３）で搭載した後、２番ノズルの部品１０を９０度（β３）で搭載する場合には、１番ノズルの部品１０の搭載後、ノズル昇降部材４４は９０度（β３）のまま固定位置Ｐ２に上昇されて第２状態に切り替えられる。そして、２番ノズルを押圧片４４ｂの下方位置に配置した後、ノズル昇降部材４４を下降させれば、そのまま２番ノズルの部品１０の実装角度で第１状態に切り替えられることになる。このため、ノズル４１の切り替えに要する時間が短縮される。

【0064】

以上を繰り返すことにより、部品装着ヘッド４ａの各８本のノズル４１による部品実装が行われる。３つの部品装着ヘッド４ａの各８本のノズル４１に吸着されたそれぞれの部品１０が搭載されると、再度部品吸着を行う。このようにして、部品実装装置１００の部品実装動作が実施される。

【0065】

本実施形態では、上記のように、ノズル昇降部材４４を、回転軸４２と係合して回転軸４２と一体回転可能であるとともに、ノズル４１を昇降させることが可能な第１状態と、回転方向に固定されることにより、回転軸４２および複数のノズル４１をノズル昇降部材４４に対して回転させることが可能な第２状態とに切り替え可能に構成することによって、ノズルを選択するための機構と、ノズルの向き（部品実装角度）を変えるための機構とを、共通の回転用モータ４３を用いて構成することができる。すなわち、ノズル昇降部材４４を第２状態に切り替えれば、複数のノズル４１をノズル昇降部材４４に対して回転させて、昇降させるノズル４１を選択することができ、ノズル昇降部材４４を第１状態に切り替えれば、昇降させるノズル４１とノズル昇降部材４４とを回転軸４２と一体で回転させてノズル４１の向き（部品実装角度）を変えることができる。このため、同じ回転用モータ４３によって、昇降させるノズル４１を選択し、ノズル４１の向き（部品実装角度）を変更することができるので、昇降させるノズル４１を選択するためのＲ軸駆動部と、ノズル４１の向き（部品実装角度）を変更するためのθ軸駆動部とを別個に設ける構成と比較して、複数のノズル４１を切り替えて部品実装を行うための装置構成が複雑化するのを抑制することができる。

【0066】

また、本実施形態では、上記のように、ノズル昇降部材４４を、上下方向の位置に応じて、第１状態および第２状態のそれぞれに切り替え可能に構成する。これにより、上下用モータ４５によりノズル４１を上下移動させるだけの簡素な構成でノズル昇降部材４４の第１状態および第２状態の切り替えを行うことができるので、ノズル昇降部材４４の状態切り替えのために専用の切替機構を設ける場合と異なり、装置構成が複雑化するのを抑制することができる

【0067】

また、本実施形態では、上記のように、ノズル昇降部材４４を、ノズル４１（ノズルシャフト４７）の上方に配置する。そして、ノズル昇降部材４４を、係合開始位置Ｐ１から下方の長さＬ１の範囲（係合位置）で第１状態に切り替えられるとともに押圧片４４ｂがノズル４１を下降させ、係合開始位置Ｐ１よりも上方の固定位置Ｐ２で第２状態に切り替えられるように構成する。これにより、ノズル昇降部材４４を係合開始位置Ｐ１よりも上方の固定位置Ｐ２に位置付けて昇降させるノズル４１を選択すれば、そのままノズル昇降部材４４を下降させるだけで第１状態に切り替えることができるとともに部品実装のためにノズルを下降させることができる。このため、状態切り替えや部品実装のためにノズル昇降部材４４を何度も上下移動させる必要がないので、ノズル昇降部材４４の上下方向の位置に応じて状態切り替えを行う構成においても、ノズル昇降部材４４の昇降動作が複雑になるのを抑制することができる。

【0068】

また、本実施形態では、上記のように、回転軸４２にスプライン軸部４２ｂを設け、ノズル昇降部材４４に、係合開始位置Ｐ１から下方の長さＬ１の範囲（係合位置）でスプライン軸部４２ｂと係合することによってノズル昇降部材４４を第１状態に切り替えるスプライン孔部４４ｄを設ける。これにより、係合位置で係合するスプライン軸部４２ｂとスプライン孔部４４ｄとによって、容易に、ノズル昇降部材４４の上下方向の位置に応じて第１状態に切り替わる構成を得ることができる。また、ノズル昇降部材４４のスプライン孔部４４ｄに回転軸４２のスプライン軸部４２ｂを係合させるだけの簡単な構成で、ノズル昇降部材４４と回転軸４２とが上下方向には相対移動可能で回転方向に一体回転する第１状態を容易に実現することができる。

【0069】

また、本実施形態では、上記のように、スプライン軸部４２ｂとスプライン孔部４４ｄとを、回転軸４２に対するノズル昇降部材４４の相対的な回転角度が、ノズル４１の数と同数（８つ）の複数の第１回転角度α１〜α８のいずれかの場合に係合可能に構成する。そして、ノズル昇降部材４４を、複数のノズル４１（１番ノズル〜８番ノズル）の内、第１状態に切り替えられたときの第１回転角度（たとえばα１＝０度）に対応するノズル４１（１番ノズル）を昇降可能に構成する。これにより、スプライン軸部４２ｂとスプライン孔部４４ｄとが係合可能な第１回転角度（０度、４５度、９０度、１３５度、１８０度、２２５度、２７０度、３１５度）と個々のノズル４１（１番ノズル〜８番ノズル）とを一対一で対応させることができるので、いずれかの第１回転角度（たとえばα１＝０度）でスプライン軸部４２ｂとスプライン孔部４４ｄとを係合させれば、確実に、その第１回転角度α１（０度）に対応するノズル４１（１番ノズル）を個別に昇降させることができる。

【0070】

また、本実施形態では、上記のように、部品装着ヘッド４ａに歯部４６ｂを有する回転規制部材４６を設ける。そして、ノズル昇降部材４４に、固定位置Ｐ２で回転規制部材４６と係合することによって、ノズル昇降部材４４を第２状態に切り替える歯部４４ｃを設ける。これにより、ノズル昇降部材４４を固定位置Ｐ２に移動させて歯部４４ｃを回転規制部材４６と係合させるだけの簡素な構成で、ノズル昇降部材４４を第２状態に切り替えることができる。また、互いに噛み合う歯部４４ｃと歯部４６ｂとを設けることにより、容易に、固定位置Ｐ２でノズル昇降部材４４を第２状態に切り替える構成を得ることができる。

【0071】

また、本実施形態では、上記のように、回転規制部材４６（歯部４６ｂ）と歯部４４ｃとを、部品装着ヘッド４ａに対する回転軸４２回りの複数（８つ）の第２回転角度β１〜β８で係合可能に構成する。そして、ノズル昇降部材４４を、回転規制部材４６（歯部４６ｂ）と歯部４４ｃとが係合することによって、８つの第２回転角度β１〜β８のいずれかで第２状態に切り替え可能に構成する。これにより、第１状態で部品１０を搭載した後、次のノズル４１（たとえば、２番ノズル）を下降させるために第２状態に切り替える際、８つの第２回転角度β１〜β８のうちから、次に部品１０を搭載する時の実装角度に近い第２回転角度を選択してノズル昇降部材４４を第２状態に切り替えることができる。これにより、次のノズル４１（２番ノズル）の部品１０を搭載する時に、ノズル昇降部材４４を下降させるだけでよく、無駄な回転動作を少なくすることができる。

【0072】

また、本実施形態では、上記のように、８つの第２回転角度β１〜β８を、部品１０を基板１１０に実装する際の部品１０の複数の実装角度に対応した回転角度（０度、４５度、９０度、１３５度、１８０度、２２５度、２７０度、３１５度）とする。これにより、第１状態で部品１０を搭載した後、次のノズル４１（たとえば、２番ノズル）を下降させるために第２状態に切り替える際、直前のノズル４１（たとえば、１番ノズル）での部品１０の実装角度のままノズル昇降部材４４を回転させずに第２状態に切り替えることができる。そして、次のノズル４１（２番ノズル）での部品１０の実装角度が直前のノズル４１（１番ノズル）での部品１０の実装角度と一致する場合には、第２状態から第１状態に切り替えた後、そのままの角度で次の部品１０も搭載することができる。このため、特に各ノズル４１に吸着された部品１０を同じ実装角度で搭載する場合に、ノズル回転量を抑制して速やかに部品実装を行うことができる。

【0073】

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

【0074】

たとえば、上記実施形態では、３つの部品装着ヘッドを備えた部品実装装置の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、１、２または４つ以上の部品装着ヘッドを部品実装装置に設けてもよい。

【0075】

また、上記実施形態では、１つの部品装着ヘッドに８本のノズルを設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ノズルは複数（２本以上）であればよい。

【0076】

また、上記実施形態では、ノズル昇降部材を、上下方向の位置に応じて第１状態と第２状態とに切り替えるように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ノズル昇降部材の上下方向の位置によらずに、ノズル昇降部材を第１状態と第２状態とに切り替え可能に構成してもよい。

【0077】

たとえば、固定位置Ｐ２でノズル昇降部材４４と係合する回転規制部材４６を設ける代わりに、アーム部材４８にノズル昇降部材４４の回転を固定するブレーキ機構を設けてもよい。この場合、ノズル昇降部材４４と回転軸４２とが係合していなければ、上下方向のどの位置でも第２状態に切り替えることが可能である。同様に、ノズル昇降部材４４と回転軸４２とに、それぞれスプライン孔部４４ｄとスプライン軸部４２ｂとを設ける代わりに、たとえば回転軸に、空気圧などにより半径方向に作動する係合機構を設けてノズル昇降部材と係合させてもよい。

【0078】

また、上記実施形態では、ノズル昇降部材４４と回転軸４２とに、それぞれスプライン孔部４４ｄとスプライン軸部４２ｂとを設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ノズル昇降部材に複数の係合溝を設け、係合溝と係合する係合ピンを回転軸に設けてもよい。他にも、ノズル昇降部材に内歯車を設け、内歯車と噛み合い係合する外歯車を回転軸に設けてもよい。

【0079】

また、上記実施形態では、ノズル昇降部材４４（スプライン孔部４４ｄ）と回転軸４２（スプライン軸部４２ｂ）とを、ノズルと同数の第１回転角度α１〜α８で係合可能に構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ノズル昇降部材と回転軸とは、個々のノズルの配置された回転角度位置で係合可能となればよいので、ノズル数の整数倍の相対回転角度で係合可能であればよい。また、ノズル昇降部材と回転軸とが任意の角度で係合可能であってもよい。

【0080】

また、上記実施形態では、ノズル昇降部材４４と回転規制部材４６とを、部品の実装角度に対応した第２回転角度β１〜β８で係合可能となるように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ノズル昇降部材４４と回転規制部材４６との第２回転角度が、部品の実装角度に対応していなくともよい。ただし、第２回転角度が、部品の実装角度に対応していない他の角度（たとえば７２度間隔の５角度など）の場合、下降させるノズルを選択する度（第２状態に切り替える度）に、部品の実装角度と第２回転角度との間での回転を略必ず行う必要があるので、上記実施形態の構成と比較して時間的なロスが大きくなる。

【0081】

また、上記実施形態では、ノズル昇降部材４４と回転規制部材４６とを、８つの第２回転角度β１〜β８で係合可能となるように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ノズル昇降部材４４と回転規制部材４６との係合可能な第２回転角度が８つでなくともよい。すなわち、ノズル昇降部材４４と回転規制部材４６との係合可能な第２回転角度が、１つ（１角度）のみでもよい。また、第２回転角度を等角度間隔にしなくともよい。

【0082】

この他、ノズル昇降部材４４と回転規制部材４６とを任意の第２回転角度で係合可能に構成してもよい。具体的には、回転規制部材４６の代わりに、回転規制部材を電磁クラッチにより構成し、固定位置Ｐ２で電磁クラッチがノズル昇降部材を電磁力で吸着固定するようにしてもよい。

【0083】

また、上記実施形態では、ノズル昇降部材４４と回転規制部材４６とにそれぞれ歯部４４ｃと歯部４６ｂとを設けて、互いに係合するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ノズル昇降部材の上端部分の外周面を、回転軸のスプライン軸部と同じような多角形スプライン形状にして、回転規制部材に、ノズル昇降部材の上端部分の多角形スプライン形状の外周部が嵌り込んで係合するスプライン孔を設けてもよい。また、回転規制部材にスプライン軸部と同じ形状の係合部を下方に向けて延びるように形成してもよい。この場合、ノズル昇降部材は共通のスプライン孔部で、固定位置ではクラッチ部材の係合部が嵌り込み、係合開始位置から下方の係合位置では回転軸のスプライン軸部が嵌り込む。

【符号の説明】

【0084】

４ａ 部品装着ヘッド
１０ 部品
４１ ノズル
４２ 回転軸
４２ｂ スプライン軸部（第１係合部）
４３ 回転用モータ（回転駆動部）
４４ ノズル昇降部材
４４ｂ 押圧片
４４ｃ 歯部（第３係合部、第２歯部）
４４ｄ スプライン孔部（第２係合部）
４５ 上下用モータ（昇降駆動部）
４６ 回転規制部材
４６ｂ 歯部（第１歯部、第４係合部）
１００ 部品実装装置
１１０ 基板
α１〜α８ 第１回転角度
β１〜β８ 第２回転角度
Ｃ 中心軸
Ｐ１ 係合開始位置
Ｐ２ 固定位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】