特許 5984285 実装ヘッドユニット、部品実装装置、及び基板の製造方法

(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】5984285

(24)【登録日】2016年8月12日

(45)【発行日】2016年9月6日

(54)【発明の名称】実装ヘッドユニット、部品実装装置、及び基板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20160823BHJP

【ＦＩ】

   H05K13/04 A

【請求項の数】6

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2012-70862(P2012-70862)

(22)【出願日】2012年3月27日

(65)【公開番号】特開2013-206907(P2013-206907A)

(43)【公開日】2013年10月7日

【審査請求日】2015年2月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】314006938

【氏名又は名称】ＪＵＫＩオートメーションシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104215

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 純一

(72)【発明者】

【氏名】小松 洋輔

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 忠裕

【審査官】 遠藤 邦喜

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１３５１５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１６４３９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１６０４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１５０６３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００１／００４２３０３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００１−３３２８９５（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】

回転軸を有する回転体からなる本体部と、
それぞれが長さ方向を有し、前記回転体の外周部に前記長さ方向と交わる方向で並ぶように回転可能にそれぞれ支持され、複数の部品を保持可能な複数の保持部と、
前記複数の保持部をそれぞれ回転させるために、隣り合う前記保持部で前記長さ方向における取付け位置が互いに異なるように、前記保持部ごとに取付けられるギアと、前記複数の保持部に囲まれた領域に前記回転軸と同軸で回転可能に配置され、前記複数の保持部に取付けられた複数のギアのそれぞれと係合し、当該複数のギアのそれぞれを回転させる駆動ギアとを有する駆動機構と
を具備し、
前記複数の保持部は、前記長さ方向が前記回転軸に対して斜めになるように、前記部品を保持する端部とは反対側の端部が前記回転軸に近づくように前記回転体に支持され、
前記複数のギアは、取付けられている前記保持部の前記長さ方向を軸としてそれぞれ回転し、前記複数の保持部に対して、前記長さ方向における第１の取付け位置と、前記第１の取付け位置とは異なる第２の取付け位置とに、交互に取付けられ、
前記第１の取付け位置に配置されたギアを第１のギアとし、前記第２の取付け位置に配置されたギアを第２のギアとすると、前記第１及び前記第２のギアは互いに同一形状を有し、前記駆動ギアに対するギア比が一定であり、
前記駆動ギアは、前記複数のギアのそれぞれと係合するために前記長さ方向と同じ方向で前記回転軸に対して斜めに配置され、前記複数のギアと係合する歯が形成されたテーパ係合面を有し、
前記テーパ係合面は、前記テーパ係合面の略中央に位置する所定の歯幅の歯の部分を基準点として、前記基準点の歯幅を基準として歯幅が設定された歯を含み前記第１のギアと係合する前記基準点に隣接した第１の係合領域と、前記基準点の歯幅を基準として歯幅が設定された歯を含み前記第２のギアと係合する前記基準点に対して前記第１の係合領域とは反対側に隣接した第２の係合領域とを有する
実装ヘッドユニット。

【請求項2】

請求項１に記載の実装ヘッドユニットであって、
前記第１の係合領域に含まれる歯の歯幅、及び前記第２の係合領域に含まれる歯の歯幅は、それぞれ前記基準点の歯幅と略等しい
実装ヘッドユニット。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の実装ヘッドユニットであって、さらに、
前記複数の保持部のうち少なくとも１つの前記保持部の長さ方向が鉛直方向となるように、前記回転軸を前記鉛直方向に対して斜めに支持する支持体を
具備する実装ヘッドユニット。

【請求項4】

請求項１から３のうちいずれか１項に記載の実装ヘッドユニットであって、
前記複数の保持部は、前記複数の部品を吸着可能な複数のノズルである
実装ヘッドユニット。

【請求項5】

基板を支持する支持ユニットと、
前記支持ユニットに支持された前記基板上に移動可能な、回転軸を有する回転体からなる本体部と、
それぞれが長さ方向を有し、前記回転体の外周部に前記長さ方向と交わる方向で並ぶように回転可能にそれぞれ支持され、複数の部品を保持可能であり、当該保持した複数の部品を前記基板に実装することが可能な複数の保持部と、
前記複数の保持部をそれぞれ回転させるために、隣り合う前記保持部で前記長さ方向における取付け位置が互いに異なるように、前記保持部ごとに取付けられるギアと、前記複数の保持部に囲まれた領域に前記回転軸と同軸で回転可能に配置され、前記複数の保持部に取付けられた複数のギアのそれぞれと係合し、当該複数のギアのそれぞれを回転させる駆動ギアとを有する駆動機構と
を具備し、
前記複数の保持部は、前記長さ方向が前記回転軸に対して斜めになるように、前記部品を保持する端部とは反対側の端部が前記回転軸に近づくように前記回転体に支持され、
前記複数のギアは、取付けられている前記保持部の前記長さ方向を軸としてそれぞれ回転し、前記複数の保持部に対して、前記長さ方向における第１の取付け位置と、前記第１の取付け位置とは異なる第２の取付け位置とに、交互に取付けられ、
前記第１の取付け位置に配置されたギアを第１のギアとし、前記第２の取付け位置に配置されたギアを第２のギアとすると、前記第１及び前記第２のギアは互いに同一形状を有し、前記駆動ギアに対するギア比が一定であり、
前記駆動ギアは、前記複数のギアのそれぞれと係合するために前記長さ方向と同じ方向で前記回転軸に対して斜めに配置され、前記複数のギアと係合する歯が形成されたテーパ係合面を有し、
前記テーパ係合面は、前記テーパ係合面の略中央に位置する所定の歯幅の歯の部分を基準点として、前記基準点の歯幅を基準として歯幅が設定された歯を含み前記第１のギアと係合する前記基準点に隣接した第１の係合領域と、前記基準点の歯幅を基準として歯幅が設定された歯を含み前記第２のギアと係合する前記基準点に対して前記第１の係合領域とは反対側に隣接した第２の係合領域とを有する
部品実装装置。

【請求項6】

基板を支持する支持ユニットと、前記基板に部品を実装する実装ヘッドユニットとを備えた部品実装装置による基板の製造方法であって、
前記実装ヘッドユニットが、
前記支持ユニットに支持された前記基板上に移動可能な、回転軸を有する回転体からなる本体部と、
それぞれが長さ方向を有し、前記回転体の外周部に前記長さ方向と交わる方向で並ぶように回転可能にそれぞれ支持され、複数の部品を保持可能な複数の保持部と、
前記複数の保持部をそれぞれ回転させるために、隣り合う前記保持部で前記長さ方向における取付け位置が互いに異なるように、前記保持部ごとに取付けられるギアと、前記複数の保持部に囲まれた領域に前記回転軸と同軸で回転可能に配置され、前記複数の保持部に取付けられた複数のギアのそれぞれと係合し、当該複数のギアのそれぞれを回転させる駆動ギアとを有する駆動機構と
を具備し、
前記複数の保持部は、前記長さ方向が前記回転軸に対して斜めになるように、前記部品を保持する端部とは反対側の端部が前記回転軸に近づくように前記回転体に支持され、
前記複数のギアは、取付けられている前記保持部の前記長さ方向を軸としてそれぞれ回転し、前記複数の保持部に対して、前記長さ方向における第１の取付け位置と、前記第１の取付け位置とは異なる第２の取付け位置とに、交互に取付けられ、
前記第１の取付け位置に配置されたギアを第１のギアとし、前記第２の取付け位置に配置されたギアを第２のギアとすると、前記第１及び前記第２のギアは互いに同一形状を有し、前記駆動ギアに対するギア比が一定であり、
前記駆動ギアは、前記複数のギアのそれぞれと係合するために前記長さ方向と同じ方向で前記回転軸に対して斜めに配置され、前記複数のギアと係合する歯が形成されたテーパ係合面を有し、
前記テーパ係合面は、前記テーパ係合面の略中央に位置する所定の歯幅の歯の部分を基準点として、前記基準点の歯幅を基準として歯幅が設定された歯を含み前記第１のギアと係合する前記基準点に隣接した第１の係合領域と、前記基準点の歯幅を基準として歯幅が設定された歯を含み前記第２のギアと係合する前記基準点に対して前記第１の係合領域とは反対側に隣接した第２の係合領域とを有し、
前記基板の製造方法は、
前記複数の保持部に複数の部品を保持させ、
前記駆動機構の前記保持部ごとに取付けられた前記ギアにより前記複数の保持部をそれぞれ回転させることで、前記複数の保持部に保持された前記複数の部品のそれぞれの向きを調整し、
前記本体部を前記基板上に移動させて、前記複数の保持部により前記複数の部品を前記基板に実装させる
基板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本技術は、電子部品等を基板に実装するための実装ヘッドユニット、部品実装装置、基板の製造方法、及び回転駆動機構に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、特許文献１に記載のような回転可能なロータリヘッドを用いた部品実装機が知られている。ロータリヘッドの回転円周上には、上下動自在の吸着ノズルが多数配列される。特許文献１の図１に示すように、基軸が回転することでロータリヘッドの支持部が回転する。支持部に取付けられた吸着ノズルが回転移動し、所定の吸着ノズルが吸着位置に配置される。吸着位置に配置された吸着ノズルにより電子部品が吸着される。

【0003】

また基軸と同軸で回転可能の回転筒の下端部（支持部に近い位置）には、回転円板が設けられる。この回転円板の外周面と、吸着ノズルに設けられた摩擦リングとが接触するように回転円板は設けられる。回転円板が回転すると、摩擦リングを介して吸着ノズルに回転力が加えられる。これにより吸着ノズルが回転し、吸着ノズルに吸着されている部品の向きが修正される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第３７５０１７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

電子部品が実装される基板の生産性を向上させるために、吸着ノズルの数を増やすことが考えられる。一方で、ロータリヘッドの小型化や軽量化も求められる。吸着ノズルの数を増やすと、ロータリヘッドの小型化が難しくなる。

【0006】

以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、部品等を保持するための保持部を増やしながらも小型化を図ることができる実装ヘッドユニット、部品実装装置、基板の製造方法、及び回転駆動機構を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る実装ヘッドユニットは、本体部と、複数の保持部と、駆動機構とを具備する。
前記複数の保持部は、それぞれが長さ方向を有し、前記本体部に前記長さ方向と交わる方向で並ぶように回転可能にそれぞれ支持され、複数の部品を保持可能である。
前記駆動機構は、前記複数の保持部をそれぞれ回転させるために、隣り合う前記保持部で前記長さ方向における取付け位置が互いに異なるように、前記保持部ごとに取付けられる回転機構部を有する。

【0008】

この実装ヘッドユニットでは、複数の保持部をそれぞれ回転させるために、保持部ごとに回転機構部が取付けられる。回転機構部は、隣り合う保持部で長さ方向における取付け位置が互いに異なるように取付けられる。従って長さ方向と交わる方向で隣り合う保持部を十分に近づけながら、複数の保持部を本体部に設けることができる。この結果、本体部を大きくすることなく保持部の数を増やすことができる。すなわち部品等を保持するための保持部を増やしながらも実装ヘッドユニットの小型化を図ることができる。

【0009】

前記駆動機構は、前記複数の保持部に取付けられた複数の回転機構部のそれぞれを回転させる回転駆動部を有してもよい。
この実装ヘッドユニットでは、回転機構部が回転することで保持部が回転する。また複数の回転機構部のそれぞれを回転させる回転駆動部が設けられる。これにより、実装ヘッドユニットの小型化を図ることができる。

【0010】

前記複数の回転機構部は、複数のギアであってもよい。この場合、前記回転駆動部は、前記複数のギアのそれぞれと係合する駆動ギアであってもよい。
このように複数のギアのそれぞれを回転させる駆動ギアが設けられてもよい。これにより、実装ヘッドユニットの小型化を図ることができる。

【0011】

前記本体部は、回転軸を有する回転体であってもよい。この場合、前記複数の保持部は、前記回転体の外周部に支持されてもよい。また、前記駆動ギアは、前記複数の保持部に囲まれた領域に、前記回転軸と同軸で回転可能に配置されてもよい。
駆動ギアを回転体と同軸で回転可能なように配置することにより、実装ヘッドユニットの小型化を図ることができる。

【0012】

前記複数の保持部は、前記長さ方向が前記回転軸に対して斜めになるように支持されてもよい。また、前記実装ヘッドユニットは、さらに、前記複数の保持部のうち少なくとも１つの前記保持部の長さ方向が鉛直方向となるように、前記回転軸を前記鉛直方向に対して斜めに支持する支持体を具備してもよい。
回転軸が鉛直方向に対して斜めに支持されるので、上記した少なくとも１つの保持部が鉛直方向に配置されるとともに、他の保持部が鉛直方向に対して高い位置に配置される。高い位置に配置された保持部に対しては、部品の保持状態の確認等を容易に行うことが可能となる。

【0013】

前記複数の保持部は、前記部品を保持する端部と反対側の端部が、前記回転軸に近づくように前記回転体に斜めに支持されてもよい。この場合、前記複数のギアは、取付けられている前記保持部の長さ方向を軸としてそれぞれ回転してもよい。また、前記駆動ギアは、前記複数のギアのそれぞれと係合するために前記長さ方向と同じ方向で前記回転軸に対して斜めに配置されたテーパ係合面を有してもよい。

【0014】

前記複数のギアは、前記複数の保持部に対して、前記長さ方向における第１の取付け位置と、前記第１の取付け位置とは異なる第２の取付け位置とに、交互に取付けられてもよい。
このように複数のギアが第１及び第２の取付け位置にて交互に設けられてもよい。これにより複数の保持部に対する複数のギアの取付けが容易になる。また駆動機構の構成が複雑になるのを防ぐことができる。

【0015】

前記駆動ギアは、前記第１の取付け位置に配置されたギアと係合する第１の係合領域と、前記第２の取付け位置に配置されたギアと係合する第２の係合領域との間の中間点を歯幅の基準として前記テーパ係合面に形成された歯を有してもよい。
この実装ヘッドユニットでは、第１及び第２の係合領域の間の中間点を歯幅の基準として、テーパ係合面に歯が形成される。これにより、第１及び第２の取付け位置に交互に配置された複数のギアと駆動ギアとの係合状態を良好にすることができる。

【0016】

前記複数の保持部は、前記複数の部品を吸着可能な複数のノズルであってもよい。

【0017】

前記回転機構部は、モータであってもよい。

【0018】

本技術の一形態に係る部品実装装置は、支持ユニットと、本体部と、複数の保持部と、駆動機構とを具備する。
前記支持ユニットは、基板を支持する。
前記本体部は、前記支持ユニットに支持された前記基板上に移動可能である。
前記複数の保持部は、それぞれが長さ方向を有し、前記本体部に前記長さ方向と交わる方向で並ぶように回転可能にそれぞれ支持され、複数の部品を保持可能であり、当該保持した複数の部品を前記基板に実装することが可能である。
前記駆動機構は、前記複数の保持部をそれぞれ回転させるために、隣り合う前記保持部で前記長さ方向における取付け位置が互いに異なるように、前記保持部ごとに取付けられる回転機構部を有する。

【0019】

本技術の一形態に係る基板の製造方法は、基板を支持する支持ユニットと、前記基板に部品を実装する実装ヘッドユニットとを備えた部品実装装置による基板の製造方法である。
前記実装ヘッドユニットは、本体部と、複数の保持部と、駆動機構とを有する。
前記本体部は、前記支持ユニットに支持された前記基板上に移動可能である。
前記複数の保持部は、それぞれが長さ方向を有し、前記本体部に前記長さ方向と交わる方向で並ぶように回転可能にそれぞれ支持され、複数の部品を保持可能である。
前記駆動機構は、前記複数の保持部をそれぞれ回転させるために、隣り合う前記保持部で前記長さ方向における取付け位置が互いに異なるように、前記保持部ごとに取付けられる回転機構部を有する。
この基板の製造方法は、前記複数の保持部に複数の部品を保持させることを含む。
前記駆動機構の前記保持部ごとに取付けられた前記回転機構部により前記複数の保持部をそれぞれ回転させることで、前記複数の保持部に保持された前記複数の部品のそれぞれの向きが調整される。
前記本体部が前記基板上に移動されて、前記複数の保持部により前記複数の部品が前記基板に実装される。

【0020】

本技術の一形態に係る回転駆動機構は、本体部と、複数の部材と、駆動機構とを具備する。
前記複数の部材は、それぞれが長さ方向を有し、前記本体部に前記長さ方向と交わる方向で並ぶように回転可能にそれぞれ支持される。
前記駆動機構は、前記複数の部材をそれぞれ回転させるために、隣り合う前記部材で前記長さ方向における取付け位置が互いに異なるように、前記部材ごとに取付けられる回転機構部と、前記複数の部材に取付けられた複数の回転機構部のそれぞれを回転させるために、前記複数の部材に対して共通して用いられる回転駆動部とを有する。

【発明の効果】

【0021】

以上のように、本技術によれば、部品等を保持するための保持部を増やしながらも小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本技術の一実施形態に係る部品実装装置を示す模式的な正面図である。

【図2】図１に示す部品実装装置の平面図である。

【図3】図１に示す部品実装装置の側面図である。

【図4】本実施形態に係る実装ヘッドユニットの構成を示す断面図である。

【図5】主にターレット及び複数のノズルユニットを示す斜視図である。

【図6】主に駆動機構及び複数のノズルユニットを示す断面図である。

【図7】駆動ギアと、第１及び第２のギアとの位置関係を説明するための模式的な斜視図である。

【図8】駆動ギアと、第１及び第２のギアとを示す模式的な平面図である。

【図9】駆動ギアと第１のギアとの係合を模式的に示す断面図である。

【図10】駆動ギアと第２のギアとの係合を模式的に示す断面図である。

【図11】駆動ギアのテーパ係合面に形成される歯について説明するための模式的な図である。

【図12】駆動ギアのテーパ係合面に形成される歯について説明するための模式的な図である。

【図13】他の実施例により製作された駆動ギアを模式的に示す斜視図である。

【図14】図１３に示す駆動ギアの製作方法を説明するための図である。

【図15】実装ヘッドユニットによる電子部品の吸着動作を説明するための図である。

【図16】実装ヘッドユニットによる電子部品の実装動作を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。

【0024】

［部品実装装置の構成］
図１は、本技術の一実施形態に係る部品実装装置を示す模式的な正面図である。図２は、図１に示す部品実装装置１００の平面図であり、図３はその側面図である。

【0025】

部品実装装置１００は、フレーム１０と、図示しない電子部品を保持しこれを実装対象である回路基板（以下、単に基板という）Ｗに実装する実装ヘッドユニット１５０と、テープフィーダ９０が搭載されるテープフィーダ搭載部２０とを備える。また、部品実装装置１００は、基板Ｗを保持して搬送する搬送ユニット１６（図２参照）とを備える。

【0026】

フレーム１０は、底部に設けられたベース１１と、ベース１１に固定された複数の支柱１２とを有する。複数の支柱１２の上部には、図中Ｘ軸に沿って架け渡された例えば２本のＸビーム１３が設けられている。

【0027】

例えば２本のＸビーム１３の間には、Ｙ軸に沿ってＹビーム１４が架け渡され、このＹビーム１４に実装ヘッドユニット１５０が接続されている。Ｘビーム１３及びＹビーム１４には、図示しないＸ軸移動機構及びＹ軸移動機構が備え付けられ、これらによって実装ヘッドユニット１５０がＸ及びＹ軸に沿って移動可能とされている。Ｘ軸移動機構及びＹ軸移動機構は、典型的にはボールネジ駆動機構により構成されるが、ベルト駆動機構等の他の機構であってもよい。

【0028】

この実装ヘッドユニット１５０は、主に生産性の向上のため複数設けられる場合もあり、その場合、複数の実装ヘッドユニット１５０が独立してＸ及びＹ軸方向で駆動される。

【0029】

図２に示すように、テープフィーダ搭載部２０は、部品実装装置１００の前部側（図２中下側）及び後部側（図２中上側）の両方に配置されている。図中Ｙ軸方向が部品実装装置１００の前後方向となる。

【0030】

テープフィーダ搭載部２０には、Ｘ軸方向に沿ってテープフィーダ９０が複数配列されて搭載されるようになっている。例えば４０〜７０個のテープフィーダ９０がこのテープフィーダ搭載部２０に搭載可能である。本実施形態では、前部及び後部側でそれぞれ５８個、合計１１６個のテープフィーダ９０が搭載可能とされている。

【0031】

なお、テープフィーダ搭載部２０が、部品実装装置１００の前部側及び後部側の両方に設けられる構成としたが、これは、前部側及び後部側のいずれかに一方に設けられる構成であってもよい。

【0032】

テープフィーダ９０は、Ｙ軸方向に長く形成されている。テープフィーダ９０の詳細は図示しないが、リールを備え、コンデンサ、抵抗、ＬＥＤ、ＩＣパッケージング等の電子部品を収納したキャリアテープがそのリールに巻き付けられている。また、テープフィーダ９０は、このキャリアテープをステップ送りで送り出すための機構を備えており、そのステップ送りごとに電子部品が１つずつ供給される。

【0033】

図２に示すように、テープフィーダ９０のカセットの端部の上面には供給窓９１が形成され、この供給窓９１を介して電子部品が供給される。複数のテープフィーダ９０が配列されることによってＸ軸方向に沿って形成される、複数の供給窓９１が配列された領域が、電子部品の供給領域Ｓとなる。

【0034】

なお、１つのテープフィーダ９０のキャリアテープには、多数の同じ電子部品が収納される。テープフィーダ搭載部２０に搭載されるテープフィーダ９０のうち、複数のテープフィーダ９０にまたがって同じ電子部品が収容される場合もある。

【0035】

部品実装装置１００のＹ軸方向での中央部に上記搬送ユニット１６が設けられ、この搬送ユニット１６はＸ軸方向に沿って基板Ｗを搬送する。例えば、図２に示すように、搬送ユニット１６上の、Ｘ軸方向におけるほぼ中央位置で搬送ユニット１６に支持されている基板Ｗ上の領域が、実装領域Ｍとなる。実装領域Ｍは、実装ヘッドユニット１５０によりアクセスされて電子部品の実装が行われる領域である。

【0036】

図１に示すように、部品実装装置１００は、電子部品を保持したノズルユニット７０を側方から撮像する第１のカメラ５２と、ミラー５４を介して下方から撮像する第２のカメラ５３とを備える。

【0037】

第１及び第２のカメラ５２及び５３とミラー５４とは、支持台３６に支持される。支持台３６は、Ｘ軸移動機構及びＹ軸移動機構に接続されており、実装ヘッドユニット１５０と一体的に移動可能となっている。すなわち第１及び第２のカメラ５２及び５３等は、実装ヘッドユニット１５０と一体的に移動可能となっている。

【0038】

第１のカメラ５２は、複数のノズルユニット７０のうち、最も高い位置にあるノズルユニット７０（図１中、最も左側に位置するノズルユニット７０）を側方から撮像することが可能な位置に配置されている。

【0039】

第２のカメラ５３は、複数のノズルユニット７０のうち、最も高い位置にあるノズルユニット７０を、ミラー５４を介して下側から撮像することが可能な位置に配置されている。なお、以降では、第１のカメラ５２及び第２のカメラ５３によって撮像されるノズルユニット７０の位置を撮像位置と呼ぶ。

【0040】

撮像位置にて、第１及び第２のカメラ５２及び５３による撮像が実行されることで、撮像された画像をもとに、電子部品の吸着状態が認識される。例えばノズルユニット７０に電子部品が正常に吸着されているか否かが認識可能である。またノズルユニット７０に吸着された電子部品の向き等も認識される。例えばこの認識結果をもとに、ノズルユニット７０が適宜自転されて、吸着された電子部品の向きが修正される。その他、吸着された電子部品が不良品であるかどうか等が認識されてもよい。

【0041】

第１のカメラ５２及び第２のカメラ５３は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等により構成される。

【0042】

また部品実装装置１００は、実装領域Ｍまで搬送されて来た基板Ｗの正確な位置を検出するための図示しない基板カメラを有する。基板Ｗの正確な位置が検出された後、実装ヘッドユニット１５０が電子部品の実装動作を開始する。基板カメラは、Ｘ軸移動機構及びＹ軸移動機構に接続されており、実装ヘッドユニット１５０と一体的に移動可能となっている。

【0043】

後でも詳しく説明するが、実装ヘッドユニット１５０は、Ｙビーム１４のＹ軸移動機構に接続された支持体３０と、この支持体３０に支持された主の回転軸となる基軸３５と、基軸３５の下端部に取付けられたターレット５０とを備える。また、実装ヘッドユニット１５０は、ターレット５０の外周部に接続された複数のノズルユニット７０を備えている。ノズルユニット７０は、例えば１６本設けられている。ノズルユニット７０の数は限定されない。

【0044】

なお、支持体３０はＸ軸移動機構に接続されていてもよく、この場合、Ｙ軸移動機構が、Ｘ軸移動機構及び実装ヘッドユニット１５０を、Ｙ軸方向に沿って移動させる。

【0045】

実装ヘッドユニット１５０は、上述のようにＸ及びＹ軸方向に移動可能とされており、それらのノズルユニット７０は、供給領域Ｓと実装領域Ｍとの間で移動し、また、実装領域Ｍ内で実装を実行するために実装領域Ｍ内でＸ及びＹ軸方向に移動する。

【0046】

実装ヘッドユニット１５０は、ターレット５０を回転させながら、複数のノズルユニット７０に、１工程で連続して複数の電子部品をそれぞれ保持させる。また、複数のノズルユニット７０に吸着された複数の電子部品は、連続して１つの基板Ｗに実装される。この際、複数のノズルユニット７０のそれぞれが回転（自転）され、複数のノズルユニットに保持された複数の電子部品のそれぞれの向きが適宜調整される。

【0047】

搬送ユニット１６は、典型的にはベルトタイプのコンベヤであるが、これに限られず、ローラタイプ、基板Ｗを支持する支持機構がスライドして移動するタイプ、あるいは非接触式等、何でもよい。搬送ユニット１６は、ベルト部１６ａと、Ｘ軸方向に沿って敷設されたガイドレール１６ｂとを有する。ガイドレール１６ｂが設けられることにより、搬送される基板ＷのＹ軸方向のずれが規制されながら搬送される。

【0048】

ベルト部１６ａには、図示しない昇降機構が接続されている。ベルト部１６ａに基板Ｗが載置され、その状態で、実装領域Ｍにおいてベルト部１６ａが上昇することで、基板Ｗがそのベルト部１６ａとガイドレール１６ｂとの間に挟まれるようにして支持される。この場合、ベルト部１６ａ及びガイドレール１６ｂは基板の支持ユニットとして機能する。つまり、この支持ユニットは、搬送ユニット１６の一部の構成を含む。

【0049】

［実装ヘッドユニットの構成］
図４は、本実施形態に係る実装ヘッドユニット１５０の構成を示す断面図である。図５は、主にターレット５０及び複数のノズルユニット７０を示す斜視図である。なお図４では、電子部品の吸着のために供給されるエアの供給路等の図示が省略されている。

【0050】

図４を参照して、上述したように、実装ヘッドユニット１５０は、支持体３０と、支持体３０に支持された基軸３５と、基軸３５の下端部に取付けられたターレット５０とを備える。ターレット５０の外周部には複数のノズルユニット７０が支持される。

【0051】

本実施形態では、回転軸としての基軸３５及びターレット５０が本体部に相当する。この基軸３５及びターレット５０を主として、回転軸を有する回転体が構成される。

【0052】

図４に示すように、支持体３０は、基軸３５を鉛直方向（Ｚ軸方向）に対して斜めに支持する。支持体３０は、基軸３５の上部側をベアリング３８により回転可能に支持する。基軸３５の、支持体３０の下部側には、プーリ２２が固定されている。プーリ２２には、図示しないが、ベルトを介してモータが接続されている。これにより、基軸３５が回転駆動される。

【0053】

ターレット５０は、取付孔５５ａが形成された本体５５を有する。取付孔５５ａに基軸３５が挿入されて固定される。これにより基軸３５及びターレット５０が、その基軸３５を回転の中心軸として一体的に回転可能となっている。

【0054】

ターレット５０の本体５５は、基軸３５の方向に沿って支持体３０が位置する方（上方）に向けて、径が小さくなるような形状を有している。従って、本体５５の外周面５５ｂはテーパ状になっている。本体５５の外周部には、外周面５５ｂに沿った複数の支持孔５５ｃが形成されている。支持孔５５ｃに、ノズルユニット７０が回転可能に取付けられる。

【0055】

複数のノズルユニット７０は、本実施形態において、供給領域Ｓに供給される複数の電子部品を保持可能な複数の保持部に相当する。

【0056】

ノズルユニット７０は、ノズル７１と、このノズル７１の外周を覆うノズルホルダ７３とを備える。ノズルホルダ７３は、そのノズルホルダ７３の両端部において、図示しないベアリングを介してターレット５０に回転可能に接続されている。

【0057】

ノズル７１の先端部７１４には、図示しない孔が形成される。先端部７１４の孔のサイズは、例えば1mm×1mmより小さいサイズの電子部品を保持することができるようなサイズとなっている。孔は複数設けられていてもよい。

【0058】

図５に示すように、ノズル７１の上部には、コイルバネ７６が配置されている。例えば、図示しないノズル駆動ユニットの押圧ローラによって、ノズル７１の上端部７２が、そのコイルバネ７６の付勢力に抗して押し下げられる。ノズル７１がノズルホルダ７３内を移動して下降すると、コイルバネ７６が縮められる。押圧ローラによる押圧が解除されると、コイルバネ７６の戻り力により、ノズル７１は上昇する。ノズル駆動ユニットとしては、例えば特開２００５−１５０６３８に示されるような公知の機構が用いられればよい。

【0059】

複数のノズルユニット７０は、それぞれが長さ方向Ｌを有し、ターレット５０にその長さ方向Ｌと交わる方向で並ぶように回転可能にそれぞれ支持される。本実施形態では、長さ方向Ｌと交わる方向は、本体５５の上面５５ｄの平面方向に相当する。

【0060】

本実施形態に係る上面５５ｄは、基軸３５に向けて傾斜しているが、この形状に限定されない。すなわち複数のノズルユニット７０が並んで配列される方向（長さ方向Ｌと交わる方向）は限定されない。配列される方向と長さ方向Ｌとが直行してもよいし、そうでなくてもよい。

【0061】

複数のノズルユニット７０は、基軸３５を中心とした円周上に等間隔で取付けられる。複数のノズルユニット７０は、それぞれの長さ方向Ｌが、基軸３５の方向に対して斜めになるように、ターレット５０の外周部に支持される。複数のノズルユニット７０は、基軸３５を中心としてその長さ方向Ｌが放射状に広がるような向きに取付けられる。

【0062】

具体的には、図４等に示すように、複数のノズルユニット７０は、電子部品を保持するノズル７１の先端部７１４の反対側の上端部７２が、基軸３５に近づくように支持される。ノズル７１の先端部７１４は、基軸３５から遠ざかる位置に配置される。この結果、ノズル７１の先端部７１４は、基軸３５を中心とした円（第１の円とする）の周上に配置される。反対側の上端部７２は、基軸３５を中心とした円であって、第１の円よりも半径が小さい円の周上に配置される。

【0063】

基軸３５は、複数のノズルユニット７０のうち少なくとも１つのノズルユニット７０の長さ方向が鉛直方向（Ｚ軸方向）となるように、支持体３０に支持される。複数のノズルユニット７０のうち、そのノズルユニット７０の長さ方向ＬがＺ軸方向に沿って配置されたものが、基板Ｗに電子部品を実装するために選択されたノズルユニット７０Ａである。

【0064】

ターレット５０の回転により任意の１つのノズルユニット７０Ａが選択される。選択されたノズルユニット７０Ａがテープフィーダ９０の供給窓９１にアクセスして電子部品を吸着して保持し、実装領域Ｍまで移動して下降することにより、電子部品が基板Ｗに実装される。

【0065】

以降では、長さ方向ＬがＺ軸方向に沿って配置されるノズルユニット７０Ａの位置を、ノズル動作位置と呼ぶ。ノズル動作位置に配置されたノズルユニット７０Ａにより電子部品の吸着、及び基板への電子部品の実装が行われる。本実施形態では、ターレット５０に対してノズル動作位置の略１８０度反対側の位置に、上記した撮像位置が配置される。

【0066】

本実施形態では、基軸３５が鉛直方向に対して斜めに支持されるので、撮像位置に配置されるノズルユニット７０は、鉛直方向に対して高い位置に配置される。高い位置に配置されたノズルユニット７０に対しては、第１及び第２のカメラ５２及び５３による撮像が容易となり、部品の保持状態の確認等を容易に行うことができる。またノズルユニット７０が最も高い位置に配置されるので、当該ノズルユニット７０を撮像する第１及び第２のカメラ５２及び５３の取付け等も容易となる。第１及び第２のカメラ５２及び５３の取付け位置を選択する範囲も大きくなり、取付け位置を適宜設定することで部品実装装置１００の小型化を実現することが可能となる。

【0067】

［駆動機構の構成］
本実施形態に係る実装ヘッドユニット１５０は、複数のノズルユニット７０のそれぞれを自転可能とするための駆動機構を有する。この駆動機構について詳しく説明する。図６〜図１０は、駆動機構の構成を詳しく説明するための模式的な図である。

【0068】

駆動機構２００は、複数のノズルユニット７０をそれぞれ回転させるために、ノズルユニット７０ごとに取付けられる回転機構部としてのギア２０１を有する。複数のギア２０１は、自身が取付けられているノズルユニット７０の長さ方向Ｌを軸としてそれぞれ回転する。従ってギア２０１が回転することで、ノズルユニット７０がその長さ方向Ｌを軸として自転する。複数のギア２０１はそれぞれ略等しい形状を有し、それぞれ同じ数の歯を有する。

【0069】

図４等に示すように、複数のギア２０１は、隣り合うノズルユニット７０で長さ方向Ｌにおける取付け位置が互いに異なるように取付けられる。本実施形態では、複数のギア２０１は、複数のノズルユニットに対して、長さ方向Ｌにおける第１の取付け位置３１１と、第１の取付け位置３１１とは異なる第２の取付け位置３２１とに、ジグザグ状にずれるように交互に取付けられる。すなわち複数のギア２０１は、基軸を中心として並ぶ複数のノズルユニット７０に対して、千鳥状に取付けられる。

【0070】

説明の便宜上、図６に示すように、複数のノズルユニット７０に順に番号を付す。付された番号が奇数となるノズルユニット７０には、第１の取付け位置３１１にてギア２０１が取付けられる。図５に示すように、第１の取付け位置３１１は、ノズルユニット７０の長さ方向Ｌにおいて、ターレット５０の本体５５の上面５５ｄに近い位置である。以後、第１の取付け位置３１１に取付けられたギア２０１を第１のギア２１１と記載する場合がある。

【0071】

付された番号が偶数となるノズルユニット７０には、第２の取付け位置３２１にてギア２０１が取付けられる。図５に示すように、第２の取付け位置３２１は、ノズルユニット７０の長さ方向Ｌにおいて、ターレット５０の本体５５の上面５５ｄから、第１のギア２１１分離れた位置である。第２の取付け位置３２１は、取付けられたギア２０１が、隣りの第１のギア２１１と干渉し合わない位置である。第２の取付け位置３２１に取付けられたギア２０１を第２のギア２２１と記載する場合がある。

【0072】

このように複数のギア２０１が千鳥状に取付けられるので、ノズルユニット７０の配列密度を高めることができる。この結果、ターレット５０を大きくすることなくノズルユニット７０の数を増やすことができる。すなわち電子部品を保持するためのノズルユニット７０を増やしながらも実装ヘッドユニット１５０の小型化を実現することができる。

【0073】

また本実施形態では、ノズルユニット７０ごとに取付けられるギア２０１が、いわゆるシザーズギアの構成を有する。すなわちギア２０１は、第１の歯車２０１ａと、第１の歯車２０１ａに対して長さ方向Ｌで隣接する第２の歯車２０１ｂと、図示しない付勢部材とを有する。付勢部材としては、コイルスプリング等が用いられる。

【0074】

第１及び第２の歯車２０１ａ及び２０１ｂは互いに略同一な形状を有する。従って第１及び第２の歯車２０１ａ及び２０１ｂは同じ数の歯を有する。第２の歯車２０１ｂは、第１の歯車２０１ａに対して移動可能（回転可能）ように設けられており、付勢部材により第１の歯車２０１ａに対して周方向の一方側に弾性付勢されている。従って、第１及び第２の歯車２０１ａ及び２０１ｂにより、これらと係合するギアの歯が挟み込まれる。

【0075】

シザーズギアとしての構成等は限定されない。例えば第１の歯車２０１ａはノズルユニット７０に固定され、第２の歯車２０１ｂはノズルユニット７０に対して移動可能であってもよい。あるいは第１及び第２の歯車２０１ａ及び２０１ｂが、ともにノズルユニット７０に対して移動可能に取付けられてもよい。また付勢部材による付勢方向は、典型的には、ノズルユニット７０の自転方向と逆の方向である。しかしながらこれらも限定されず、適宜設定されてもよい。

【0076】

駆動機構２００は、複数のノズルユニット７０に取付けられた複数のギア２０１をそれぞれ回転させる回転駆動部を有する。本実施形態では、複数のギア２０１のそれぞれと係合する駆動ギア２５０が、回転駆動部として動作する。

【0077】

図４に示すように、基軸３５における、支持体３０で支持された位置と、ターレット５０が接続された位置との間であって、基軸３５の外周面には、外筒４０が接続されている。外筒４０は、ベアリング４３及び４４を介して基軸３５に接続されており、外筒４０が基軸３５に対して回転可能となっている。

【0078】

外筒４０には、例えば図示しないプーリ及びベルトによる回転駆動ユニットが接続されている。ベアリング４３及び４４を保持するカラー４６は、例えば、基軸３５と外筒４０との間に配置されている。

【0079】

外筒４０におけるターレット５０側の端部に形成されたフランジ４０ａにおいて、この外筒４０と駆動ギア２５０とがボルト４１により固定されている。これにより、外筒４０と駆動ギア４２とが一体的に回転する。

【0080】

このように本実施形態では、複数のノズルユニット７０に囲まれた領域に、基軸３５と同軸で回転可能なように、駆動ギア２５０が配置される。ターレット５０の回転軸である基軸３５と同軸に駆動ギア２５０が配置されるので、例えばモータ等の駆動源を１つだけ用いて、ターレット５０と駆動ギア２５０とをともに回転させることが可能な構成を容易に実現することができる。その結果、実装ヘッドユニット１５０の小型化を図ることができる。

【0081】

図７は、駆動ギア２５０と、第１及び第２のギア２１１及び２２１との位置関係を説明するための模式的な斜視図である。図８はその平面図であり、図９及び図１０は、断面図である。

【0082】

図７に示すように、駆動ギア２５０は、複数のギア２０１とそれぞれ係合するためのテーパ係合面２５１を有する。上述したように、複数のギア２０１は、それぞれが取付けられているノズルユニット７０の長さ方向Ｌを軸として回転する。従って駆動ギア２５０のテーパ係合面２５１は、長さ方向Ｌと同じ方向で基軸３５に対して斜めに配置される。

【0083】

図７及び図９に示すように、駆動ギア２５０のテーパ係合面２５１の第１の係合領域２６０が、ノズルユニット７０の第１の取付け位置３２１に配置された第１のギア２１１と係合する。第１の係合領域２６０は、テーパ係合面２５１の下側の領域であり、ターレット５０の上面５５ｄに近い領域である。テーパ係合面２５１の周囲にわたる第１の係合領域２６０と、複数のノズルユニット７０にそれぞれ取付けられた複数の第１のギア２１１とが係合される。

【0084】

図７及び図１０に示すように、駆動ギア２５０のテーパ係合面２５１の第２の係合領域２７０が、ノズルユニット７０の第２の取付け位置３２１に配置された第２のギア２２１と係合する。第２の係合領域２７０は、テーパ係合面２５１の上側の領域であり、ターレット５０の上面５５ｄから離れた領域である。テーパ係合面２５１の周囲にわたる第２の係合領域２７０と、複数のノズルユニット７０にそれぞれ取付けられた複数の第２のギア２２１とが係合される。

【0085】

このように、複数のノズルユニット７０に千鳥状に配置された第１及び第２のギア２１１及び２２１が、駆動ギア２５０の第１及び第２の係合領域２６０及び２７０にそれぞれ係合される。従って図８に示すように、第１のギア２１１の回転範囲と、第２のギア２２１の回転範囲とが重なるほどの距離まで、ノズルユニット７０を十分に近づけて配置することができる。この結果、ターレット５０を大きくすることなくノズルユニット７０の数を増やすことができる。これにより実装ヘッドユニット１５０の小型化を実現することができる。

【0086】

図１１及び図１２は、駆動ギア２５０のテーパ係合面２５１に形成される歯について説明するための模式的な図である。

【0087】

例えば図１１（Ａ）に示すように、テーパ係合面２５１が１点鎖線で示す水平方向と平行となるように、駆動ギア２５０となる部材２５０ａの中心軸Ｏ（回転軸）が傾けられる。部材２５０ａの中心軸Ｏは、２点鎖線で図示されている。

【0088】

水平方向に配置されたテーパ係合面２５１に対して、同じ水平方向で刃９００が進入することで、歯切りが行われる。ここでは一般的な平歯車を形成するための刃９００が用いられるとする。歯切りは、部材２５０ａの中心軸Ｏを回転させながら、順次行われる。これによりテーパ係合面２５１に歯が形成された駆動ギア２５０が作られる。

【0089】

図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）に示す方法で歯切りが完了した駆動ギア２５０の模式的な平面図である。図１１（Ｂ）に示すテーパ係合面２５１の色が付されている部分が刃９００により切削された切削部分２５２である。切削部分２５２に挟まれた部分が歯２５３となる。図１１（Ｂ）に示す１点鎖線は、水平方向で進入した刃９００の進入方向を示している。この進入方向で、テーパ係合面２５１の面方向に沿って切削可能な複数の刃により、一度の工程で歯切りが行われ、複数の歯２５３が形成されてもよい。

【0090】

図１２は、図１１（Ｂ）に示す駆動ギア２５０のテーパ係合面２５１を拡大した拡大図である。図１２に示すように、この駆動ギア２５０では、形成される歯２５３の歯幅が、駆動ギア２５０の上面２５４から下面２５５にかけて大きくなる。すなわち第１のギア２１１と係合する第１の係合領域２６０と、第２のギア２２１と係合する第２の係合領域２７０とにおいて、歯２５３の歯幅が異なる。この結果、場合によっては、第１及び第２のギア２１１及び２２１のそれぞれと駆動ギア２５０との係合のために調整等が必要となる可能性がある。

【0091】

例えば第２の係合領域２７０の上面２５４側においては、隣り合う歯が干渉してしまうような事態が発生する可能性がある。また第１の係合領域２６０の下面２５５側においては、歯幅が広くなりすぎて、第１のギア２１１との係合に影響が生じる可能性があり得る。

【0092】

そこで、駆動ギア２５０の歯を形成するための他の実施例についても説明する。なお上記で説明した歯切り工程により本実施形態に係る駆動ギア２５０が適宜製作されてもよい。

【0093】

図１３は、他の実施例により製作された駆動ギア２５０を模式的に示す斜視図である。図１４は、本実施例による駆動ギア２５０の製作方法を説明するための図である。

【0094】

この実施例では、第１の取付け位置３１１に配置された第１のギア２１１と係合する第１の係合領域２６０と、第２の取付け位置３２１に配置された第２のギア２２１と係合する第２の係合領域２７０との間の中間点３００を歯幅の基準としてテーパ係合面２５１に歯が形成される。

【0095】

中間点３００を歯幅の基準とするとは、第１の係合領域２６０に形成される歯２５３の歯幅、及び第２の係合領域２７０に形成される歯の歯幅を、それぞれ中間点３００の歯幅と略等しくなるように、歯切り工程を実行することを意味する。

【0096】

このように、第１及び第２の係合領域２６０及び２７０の間の中間点３００を歯幅の基準として、テーパ係合面２５１に歯２５３が形成される。これにより、第１及び第２の取付け位置３１１及び３２１に交互に配置された第１及び第２のギア２１１及び２２１と駆動ギア２５０との噛み合わせのばらつきを十分に押さえることができ、これらのギアの係合状態を良好にすることができる。

【0097】

また図１４に示すように、第１のギア２１１と駆動ギア２５０との軸間距離Ｄ１と、第２のギア２２１と駆動ギア２５０との軸間距離Ｄ２とは異なる。すなわち第１及び第２の係合領域２６０及び２７０において、駆動ギア２５０のピッチ円直径（ＰＣＤ：Pitch Circle Diameter）が互いに異なる。軸間距離（あるいはピッチ円直径）が異なるので、第１及び第２のギア２１１及び２２１のそれぞれの歯数や形状等を調整する必要が生じる可能性がある。

【0098】

しかしながら、テーパ係合面２５１に、中間点３００の歯幅を基準として歯２５３が形成されることで、軸間距離の差による影響等を抑えることができる。中間点３００に近接する位置に第１及び第２のギア２１１及び２２１がそれぞれ配置されることで、当該影響等を十分に抑えることができる。この結果、第１及び第２のギア２１１及び２２１として、同じ歯数の略等しい形状を有するギアを用いることができる。すなわち第１及び第２のギア２１１及び２２１において、駆動ギア２５０とのギア比を一定にすることが可能となる。この結果、駆動ギア２５０の回転に基づいて、第１及び第２のギア２１１及び２２１がそれぞれ同じ角度だけ回転するので、第１及び第２のギア２１１及び２２１の回転動作を制御することが容易となる。このことは後述する電子部品の向きの修正に有用である。

【0099】

本実施形態では、中間点３００が、テーパ係合面２５１の略中央になるように設定されている。これにより中間点３００の歯幅を基準とした歯２５３を簡単に形成することができる。また第１及び第２のギア２１１及び２２１の駆動ギア２５０に対する噛み合わせのばらつきを抑えやすくなる。しかしながら、当該中間点３００の位置は限定されない。例えばテーパ係合面２５１の任意の位置に中間点３００が位置するように、第１及び第２の係合領域２６０及び２７０がそれぞれ配置されてもよい。

【0100】

基準となる中間点３００の歯幅の大きさは適宜設定されてよい。駆動ギア２５０の径、ギア比、テーパ係合面２５１の角度、第１及び第２のギア２１１及び２２１の径等の種々の条件をもとに設定されればよい。

【0101】

[実装ヘッドユニットの動作（基板の製造方法）]
本実施形態に係る実装ヘッドユニットの動作を説明する。図１５及び図１６は、実装ヘッドユニットによる電子部品の吸着及び実装動作を説明するための模式的な図である。図１５及び図１６に示すような動作により、部品実装装置１００に供給された基板Ｗに電子部品が実装され、基板Ｗが製造される。

【0102】

図１５及び図１６では、ノズル動作位置４００に配置されたノズルユニット７０Ａを基準として、右回りにノズルユニット７０Ｂ〜７０Ｈの符号が付せられる。

【0103】

図１５は、実装ヘッドユニット１５０による電子部品の吸着動作を説明するための図である。まず、搬送ユニット１６における実装領域Ｍで基板Ｗが位置決めされて保持される。実装ヘッドユニット１５０は、Ｘ軸移動機構及びＹ軸移動機構によって水平面内で移動することにより、電子部品の供給領域Ｓへ向かう。

【0104】

実装ヘッドユニット１５０が供給領域Ｓへ到達すると、図１５（Ａ）に示すように、ノズル動作位置４００に配置されたノズルユニット７０Ａにより電子部品の吸着が行われる。ノズル駆動ユニットの押圧ローラによって、ノズルユニット７０Ａのノズル７１が押し下げられる。ノズルユニット７０Ａに適宜負圧エアが供給され、その負圧力によりノズル７１に電子部品が吸着される。

【0105】

次に、実装ヘッドユニット１５０は、ターレット５０を基軸３５を中心に所定の角度だけ回転させ、次の（隣の）ノズルユニット７０Ｈをノズル動作位置４００に移動させる（図１５（Ｂ））。ノズル動作位置４００に配置されたノズルユニット７０Ｈにより、次の電子部品が吸着される。

【0106】

続いて、同様に、ターレット５０の回転と、ノズル動作位置４００に配置されたノズルユニット７０Ｇ及びＦによる電子部品の吸着が行われる（図１５（Ｃ）（Ｄ））。

【0107】

図１５（Ｅ）に示すように、ターレット５０が略１８０度回転されると、最初に電子部品を吸着したノズルユニット７０Ａが、撮像位置５００に配置される。撮像位置５００に配置されたノズルユニット７０Ａが第１及び第２のカメラ５２及び５３により撮像されて、電子部品の吸着状態が認識される。

【0108】

本実施形態では、図６や図７等に示すように、複数のノズルユニット７０に取付けられた複数の第１及び第２のギア２１１及び２２１が、駆動ギア２５０にそれぞれ係合されている。従ってターレット５０が回転しノズルユニット７０が移動される（以下、ノズルユニットの公転と記載する場合がある）場合、公転の角度に応じて各ノズルユニット７０が自転する。

【0109】

従って、撮像位置５００での撮像及び吸着状態の認識は、認識対象となる電子部品がノズルユニット７０の公転によりどれだけ回されているか（どれだけ自転されているか）を考慮にいれて行われる。特に、吸着された電子部品の向きを認識する場合には、ノズルユニット７０の自転角度の把握は重要となる。この自転角度の情報が適宜用いられて、電子部品の向きを修正するための情報が算出される。算出された修正情報をもとに実装される電子部品の向きが修正されることで、高精度の実装処理が実現される。

【0110】

ノズルユニット７０の公転にともなう自転角度の情報は、例えばターレット５０を回転させるための基軸３５の回転角度、ノズル動作位置４００にて実装を行う他のノズルユニット７０を自転させるための駆動ギア２５０の回転角度等の情報をもとに算出される。

【0111】

例えば基軸３５の回転角度に応じたノズルユニット７０の自転角度が予め定められてもよい。例えばターレット５０が回転する際には駆動ギア２５０は回転しないような設計であれば、公転角度に対する自転角度はギア比をもとに簡単に算出される。基軸３５の回転にともなって駆動ギア２５０が逆方向に回転するような設計であっても、その相対的な回転角度が一定であれば公転にともなう自転角度は算出可能である。

【0112】

図５等に示すように、第１及び第２のギア２１１及び２２１が、シザーズギアの構成を有する。これにより自転角度の算出等も高精度に実行可能である。

【0113】

図１５（Ｅ）に示す状態では、まだ電子部品の実装のために自転されたノズルユニット７０がないので、１８０度の公転角度に応じた自転角度（例えば９０度等）の情報が適宜算出されて用いられればよい。

【0114】

なお図１５（Ｅ）に示す状態では、ノズル動作位置４００に配置されたノズルユニット７０Ｅによる吸着動作と、撮像位置５００に配置されたノズルユニット７０Ａへの撮像動作とがともに行われる。従って、部品吸着動作が行われている間に部品認識動作が行われるので、部品認識のための時間を設定する必要がない。この結果、部品実装装置１００による部品実装を短時間で実行することが可能となる。

【0115】

図１５（Ｆ）〜（Ｈ）に示すように、ノズル動作位置４００における電子部品の吸着動作と、撮像位置５００におけるノズルユニット７０の撮像動作が順次行われる。図１５（Ｈ）に示す状態では、ノズルユニット７０Ｂ〜７０Ｅは、まだ部品認識が済んでいない。

【0116】

図１６は、実装ヘッドユニット１５０による電子部品の実装動作を説明するための図である。電子部品の吸着動作が完了すると、実装ヘッドユニット１５０は、Ｘ軸移動機構及びＹ軸移動機構によって実装領域Ｍ上に移動する。

【0117】

図１６（Ａ）に示すように、ノズル動作位置４００に配置されたノズルユニット７０Ａのノズル７１が、ノズル駆動ユニットの押圧ローラによって押圧されて下降する。ノズル７１に吸着されている電子部品が基板Ｗ上の所定の実装位置に載置される。この際、撮像位置５００では、ノズルユニット７０Ｅの撮像動作が実行される。

【0118】

次に、実装ヘッドユニット１５０は、隣りのノズルユニット７０Ｈに保持された電子部品が実装される位置まで、Ｘ軸移動機構及びＹ軸移動機構により移動する。この移動途中、あるいは移動後、ターレット５０を回転させて、その別のノズルユニット７０Ｈをノズル動作位置４００に配置する。ノズル動作位置４００に配置されたノズルユニット７０Ｈにより電子部品の実装が実行される（図１６（Ｂ））。これとともに、撮像位置５００では、ノズルユニット７０Ｄへの撮像動作が実行される。

【0119】

以後、図１６（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、ノズル動作位置４００における電子部品の実装動作と、撮像位置５００におけるノズルユニット７０への撮像動作が順次行われる。

【0120】

図１６（Ｅ）に示すように、ターレット５０が略１８０度回転されると、最初に電子部品を実装したノズルユニット７０Ａが、撮像位置５００に配置される。このノズルユニット７０Ａが第１及び第２のカメラ５２及び５３により撮像されて、ノズル７１の状態が確認される。これにより正常に実装処理が実行されたか否かが判定される。例えばノズル７１に電子部品が吸着したままである場合等は、実装処理が正常に行われなかったと判定される。その他、ノズル７１の変形等の不具合等が検出されてもよい。

【0121】

なお図１６（Ｅ）に示す状態では、ノズル動作位置４００に配置されたノズルユニット７０Ｅによる実装動作と、撮像位置５００に配置されたノズルユニット７０Ａへの撮像動作がともに行われる。以後、図１６（Ｆ）〜（Ｈ）に示すように、ノズル動作位置４００における電子部品の実装動作と、撮像位置５００におけるノズルユニット７０への撮像動作が順次行われる。図１６（Ｈ）に示す状態では、ノズルユニット７０Ｂ〜７０Ｅは、まだノズル状態の確認が済んでいない。

【0122】

電子部品の実装動作が完了すると、実装ヘッドユニット１５０は、Ｘ軸移動機構及びＹ軸移動機構によって供給領域Ｓ上に移動する。そして、図１５の吸着動作が再び行われる。図１５（Ａ）〜（Ｄ）において、ノズルユニット７０Ｂ〜７０Ｅの、ノズル状態の確認が実行されればよい。

【0123】

以上のようにして、基板Ｗに所定の複数の電子部品が実装されると、基板Ｗは、搬送ユニット１６により、部品実装装置１００の外部へ搬出される。本実施形態では、実装ヘッドユニット１５０を供給領域Ｓと実装領域Ｍとの間を移動させながら、電子部品の吸着及び実装動作を一連の動きの中で実行可能である。例えば部品認識のために実装ヘッドユニット１５０を撮像のための領域に移動させて停止させるといったことが不要である。この結果、部品実装処理を短時間で実行することができる。

【0124】

以上、本実施形態に係る実装ヘッドユニット１５０では、複数のノズルユニット７０をそれぞれ回転させるために、ノズルユニット７０ごとにギア２０１が取付けられる。ギア２０１は、隣り合うノズルユニット７０で長さ方向Ｌにおける取付け位置が互いに異なるように取付けられる。従って長さ方向Ｌと交わる方向で隣り合うノズルユニット７０を十分に近づけながら、複数のノズルユニット７０をターレット５０に設けることができる。この結果、ターレット５０を大きくすることなくノズルユニット７０の数を増やすことができる。すなわち電子部品等を保持するためのノズルユニット７０を増やしながらも実装ヘッドユニット１５０の小型化を図ることができる。

【0125】

本実施系形態では、複数のギア２０１が第１及び第２の取付け位置３１１及び３２１にて交互に設けられる。従って、ノズルユニット７０に対するギア２０１の取付け位置は２種類であるので、複数のノズルユニット７０への複数のギア２０１の取付け作業が容易になる。すなわち複数のノズルユニット７０に対して、多くの異なる取付け位置に複数のギア２０１を取付ける場合よりも取付け作業が簡単になる。また駆動機構２００の構成が複雑になるのを防ぐことができる。なお、取付け位置がいろんな異なる位置に設定されても構わない。

【0126】

＜変形例＞
本技術に係る実施形態は、上記で説明した実施形態に限定されず種々変形される。

【0127】

上記実施形態では、ターレットの外周面がテーパ状になっており、ターレットの回転軸に対してノズルユニットが斜めに支持された。しかしながらターレットの回転軸とノズルユニットが互いに平行となるように設定されてもよい。そして回転軸及び複数のノズルユニットの長さ方向がともに鉛直方向となるように設定されてもよい。この場合、複数のノズルユニットに囲まれた領域に、係合面の方向が鉛直方向となる駆動ギアが配置されてもよい。

【0128】

上記では、ターレットの外周部に複数のノズルユニットが配置され、ターレットが回転することで複数のノズルユニットによる電子部品の吸着及び実装動作が実行された。すなわち本実施形態では、実装ヘッドユニットとしてロータリヘッドが用いられた。しかしながら実装ヘッドユニットとして、リニアヘッドが用いられてもよい。例えば移動可能な本体部にＸ軸方向に沿って複数のノズルユニットが支持される。複数のノズルユニットには、回転機構部としてプーリ等がノズルユニットごとに取付けられる。プーリ等は、隣り合うノズルユニットで長さ方向における取付け位置が互いに異なるように取付けられる。これらのプーリがベルト等を有する回転駆動部によりそれぞれ回転される。これにより複数のノズルユニットがそれぞれ自転可能となる。このような構成であっても、複数のノズルユニットの配列密度を高めることができる。

【0129】

上記実施形態では、回転機構部としてギアが用いられ、このギアが駆動ギアにより回転させられることでノズルユニットが回転した。回転機構部の他の例として、ノズルユニットごとにモータが取付けられてもよい。モータが作動することでノズルユニットがそれぞれ回転してもよい。モータが、隣り合うノズルユニットで長さ方向における取付け位置が互いに異なるように取付けられることで、ノズルユニットの配列密度を高めることができる。その他、ノズルユニットにトルクを発生させることが可能な機構が、回転機構部として適宜用いられてよい。

【0130】

上記実施形態では、複数のギアが、複数のノズルユニットに対して、１つずつ長さ方向でジグザグ状、つまり、上、下、上、下、・・・と配置されたが、このような形態に限られない。複数のギアは、ノズルユニットの長さ方向で、上、中、下、上、中、下、・・・、あるいは、上、中、下、中、上、・・・というように、長さ方向で３段階の高さで配置されてもよい。その他、隣り合うギアが互いに干渉することなく動作可能であるのなら、その取付け位置が限定されない。

【0131】

ターレット、ノズルユニット及び駆動機構等の構造は、上記実施形態に限られず、適宜その設計の変更が可能である。

【0132】

上記実施形態では、実装ヘッドユニットが、電子部品の実装時、基板の実装面に実質的に平行な面内（Ｘ−Ｙ面内）で移動する構成であったが、基板がその面内で移動する構成であってもよい。あるいは、実装ヘッドユニット及び基板の両方が、その面内で移動する構成であってもよい。

【0133】

例えば支持体により基軸の上部及び下部がそれぞれ支持されてもよい。このような両持ち支持構造が採用されることで、実装ヘッドユニットの構造の簡単化、コンパクト化、及び、高剛性化を実現することができる。

【0134】

上記実施形態では、実装ヘッドユニットのノズルユニットをそれぞれ回転させるための駆動機構について説明した。しかしながら上記で説明した技術が、実装ヘッドユニット以外のデバイス等に用いられてもよい。

【0135】

例えば本体部に対して、回転可能に複数の部材がそれぞれ支持される。複数の部材は、それぞれが長さ方向を有し、本体部に長さ方向と交わる方向で並ぶように支持される。複数の部材は、例えば部品等を搬送するための搬送機構の一部として、ベルト等を回転させるために用いられる。あるいは、複数の部材のそれぞれ取付けられた部品を回転させるために用いられる。その他、複数の部材の用途は限定されない。

【0136】

これらの複数の部材をそれぞれ回転させるために、駆動機構が用いられる。駆動機構は、隣り合う部材で長さ方向における取付け位置が互いに異なるように、部材ごとに取付けられる回転機構部と、複数の部材に取付けられた複数の回転機構部のそれぞれを回転させるために、複数の部材に対して共通して用いられる回転駆動部とを有する。このような構成を有する装置が、本実施形態に係る回転駆動機構として用いられてもよい。

【0137】

このような回転駆動機構では、長さ方向と交わる方向で隣り合う部材を十分に近づけながら、複数の部材を本体部に設けることができる。この結果、本体部を大きくすることなく部材の数を増やすことができる。すなわち部材を増やしながらも回転駆動機構の小型化を図ることができる。

【0138】

以上説明した各形態の特徴部分のうち、少なくとも２つの特徴部分を組み合わせることも可能である。

【0139】

なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１）本体部と、
それぞれが長さ方向を有し、前記本体部に前記長さ方向と交わる方向で並ぶように回転可能にそれぞれ支持され、複数の部品を保持可能な複数の保持部と、
前記複数の保持部をそれぞれ回転させるために、隣り合う前記保持部で前記長さ方向における取付け位置が互いに異なるように、前記保持部ごとに取付けられる回転機構部を有する駆動機構と
を具備する実装ヘッドユニット。
（２）（１）に記載の実装ヘッドユニットであって、
前記駆動機構は、前記複数の保持部に取付けられた複数の回転機構部のそれぞれを回転させる回転駆動部を有する
実装ヘッドユニット。
（３）（２）に記載の実装ヘッドユニットであって、
前記複数の回転機構部は、複数のギアであり、
前記回転駆動部は、前記複数のギアのそれぞれと係合する駆動ギアである
実装ヘッドユニット。
（４）（３）に記載の実装ヘッドユニットであって、
前記本体部は、回転軸を有する回転体であり、
前記複数の保持部は、前記回転体の外周部に支持され、
前記駆動ギアは、前記複数の保持部に囲まれた領域に、前記回転軸と同軸で回転可能に配置される
実装ヘッドユニット。
（５）（４）に記載の実装ヘッドユニットであって、
前記複数の保持部は、前記長さ方向が前記回転軸に対して斜めになるように支持され、
前記実装ヘッドユニットは、さらに、
前記複数の保持部のうち少なくとも１つの前記保持部の長さ方向が鉛直方向となるように、前記回転軸を前記鉛直方向に対して斜めに支持する支持体を
具備する実装ヘッドユニット。
（６）（５）に記載の実装ヘッドユニットであって、
前記複数の保持部は、前記部品を保持する端部と反対側の端部が、前記回転軸に近づくように前記回転体に斜めに支持され、
前記複数のギアは、取付けられている前記保持部の長さ方向を軸としてそれぞれ回転し、
前記駆動ギアは、前記複数のギアのそれぞれと係合するために前記長さ方向と同じ方向で前記回転軸に対して斜めに配置されたテーパ係合面を有する
実装ヘッドユニット。
（７）（６）に記載の実装ヘッドユニットであって、
前記複数のギアは、前記複数の保持部に対して、前記長さ方向における第１の取付け位置と、前記第１の取付け位置とは異なる第２の取付け位置とに、交互に取付けられる
実装ヘッドユニット。
（８）（７）に記載の実装ヘッドユニットであって、
前記駆動ギアは、前記第１の取付け位置に配置されたギアと係合する第１の係合領域と、前記第２の取付け位置に配置されたギアと係合する第２の係合領域との間の中間点を歯幅の基準として前記テーパ係合面に形成された歯を有する
実装ヘッドユニット。
（９）（１）から（８）のうちいずれか１つに記載の実装ヘッドユニットであって、
前記複数の保持部は、前記複数の部品を吸着可能な複数のノズルである
実装ヘッドユニット。
（１０）（１）から（９）のうちいずれか１つに記載の実装ヘッドユニットであって、
請求項１に記載の実装ヘッドユニットであって、
前記回転機構部は、モータである
実装ヘッドユニット。

【符号の説明】

【0140】

Ｗ…基板
Ｌ…長さ方向
３０…支持体
３５…基軸
４２…駆動ギア
５０…ターレット
７０…ノズルユニット
７２…ノズルユニットの上端部
１００…部品実装装置
１５０…実装ヘッドユニット
２００…駆動機構
２０１…ギア
２１１…第１のギア
２２１…第２のギア
２５０…駆動ギア
２５１…テーパ係合面
２５３…歯
２６０…第１の係合領域
２７０…第２の係合領域
３００…中間点
３１１…第１の取付け位置
３２１…第２の取付け位置
７１４…ノズルユニットの先端部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図14】

【図15】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図16】