特許 6781326 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】6781326

(24)【登録日】2020年10月19日

(45)【発行日】2020年11月4日

(54)【発明の名称】部品実装装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20201026BHJP

【ＦＩ】

   H05K13/04 A

【請求項の数】9

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2019-500949(P2019-500949)

(86)(22)【出願日】2017年2月24日

(86)【国際出願番号】JP2017007094

(87)【国際公開番号】WO2018154708

(87)【国際公開日】20180830

【審査請求日】2019年5月31日

(73)【特許権者】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】株式会社ＦＵＪＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110000017

【氏名又は名称】特許業務法人アイテック国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大山 茂人

(72)【発明者】

【氏名】飯阪 淳

【審査官】 宮部 菜苗

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２５４７８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０８０４７２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１６／１８９６７８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１４−０６７８６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ ３／３０、１３／００−１３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

部品を採取して対象物に実装する部品実装装置であって、
前記部品を採取する採取部材と、
前記採取部材を保持する複数のホルダと、前記ホルダを昇降させる複数の昇降装置と、を有するヘッドと、
を備え、
前記複数のホルダまたは前記複数の昇降装置は、ホルダ毎または昇降装置毎にそれぞれ異なる特性を有するように構成されているものであり、
前記複数の昇降装置は、撮像装置により前記採取部材の状態を確認可能な昇降装置と、前記採取部材の状態を確認不能な昇降装置と、を備える、
部品実装装置。

【請求項2】

部品を採取して対象物に実装する部品実装装置であって、
前記部品を採取する採取部材と、
前記採取部材を保持する複数のホルダと、前記ホルダを昇降させる複数の昇降装置と、を有するヘッドと、
を備え、
前記複数のホルダまたは前記複数の昇降装置は、ホルダ毎または昇降装置毎にそれぞれ異なる特性を有するように構成されているものであり、
前記複数の昇降装置は、前記ホルダに当接される第１スライダを昇降可能に該第１スライダが第１ギヤ比のギヤを介して連結された第１モータを有する昇降装置と、前記ホルダに当接される第２スライダを昇降可能に該第２スライダが前記第１ギヤ比よりも減速比が小さい第２ギヤ比のギヤを介して連結された第２モータを有する昇降装置と、を備える、
部品実装装置。

【請求項3】

請求項１または２記載の部品実装機であって、
前記複数の昇降装置は、前記ホルダに作用する圧力を検出する圧力センサを有する昇降装置と、前記圧力センサを有しない昇降装置と、を備える、
部品実装装置。

【請求項4】

請求項１ないし３いずれか１項に記載の部品実装装置であって、
前記複数の昇降装置は、前記ホルダの昇降ストロークが第１ストロークの昇降装置と、前記ホルダの昇降ストロークが前記第１ストロークよりも短い第２ストロークの昇降装置と、を備える、
部品実装装置。

【請求項5】

請求項１ないし４いずれか１項に記載の部品実装装置であって、
前記複数の昇降装置は、前記ホルダを昇降させるためのアクチュエータとしてスライダを昇降させる第１アクチュエータと前記スライダに配置され該スライダに対して前記採取部材を相対的に昇降させる第２アクチュエータとを有する昇降装置と、前記ホルダを昇降させるためのアクチュエータとして前記ホルダを昇降させる１つのアクチュエータを有する昇降装置と、を備える、
部品実装装置。

【請求項6】

請求項１ないし５いずれか１項に記載の部品実装装置であって、
前記複数の昇降装置は、前記ホルダを昇降させるためのアクチュエータとして第１アクチュエータを有する昇降装置と、前記ホルダを昇降させるためのアクチュエータとして前記第１アクチュエータよりも最大駆動力が小さい第２アクチュエータを有する昇降装置と、を備える、
部品実装装置。

【請求項7】

請求項１ないし６いずれか１項に記載の部品実装装置であって、
前記複数のホルダは、それぞれ異なるギヤ比のギヤを介してモータに連結され、前記モータの駆動により回転可能に構成されている、
部品実装装置。

【請求項8】

請求項１ないし７いずれか１項に記載の部品実装装置であって、
負圧源を備え、
前記採取部材は、前記負圧源からの負圧により前記部品を吸着するノズルであり、
前記複数のホルダは、保持する前記ノズルと前記負圧源とを連通する第１流路を有するホルダと、保持する前記ノズルと前記負圧源とを連通し前記第１流路よりも流路径が小さい第２流路を有するホルダと、を備える、
部品実装装置。

【請求項9】

請求項１ないし８いずれか１項に記載の部品実装装置であって、
前記複数のホルダは、保持する前記採取部材を第１付勢力により下方に付勢するホルダと、保持する前記採取部材を前記第１付勢力よりも小さい第２付勢力により下方に付勢するホルダと、を備える、
部品実装装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書は、部品を対象物に実装する部品実装装置について開示する。

【背景技術】

【0002】

従来より、部品実装機は、部品を吸着する複数のノズルと、ノズルを保持する複数のホルダと、ホルダを昇降させる２つの昇降装置と、を有するヘッドを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１や特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００−２４４１８９号公報

【特許文献2】特開２０１０−８７０６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ヘッドは、２つの昇降装置が同じ構成となっているのが通常であるため、異なる種類の部品を１つのヘッドで実装しようとする際に、適切に対応することができない場合が生じる。

【0005】

本開示は、異なる種類の部品の実装に適切に対応できるようにすることを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

【0007】

本開示は、部品を採取して対象物に実装する部品実装装置であって、前記部品を採取する採取部材と、前記採取部材を保持する複数のホルダと、前記ホルダを昇降させる複数の昇降装置と、を有するヘッドと、を備え、前記複数のホルダまたは前記複数の昇降装置は、ホルダ毎または昇降装置毎にそれぞれ異なる特性を有するように構成されていることを要旨とする。

【0008】

この本開示の部品実装装置は、ヘッドが有する複数のホルダまたは複数の昇降装置が、ホルダ毎または昇降装置毎にそれぞれ異なる特性を有するように構成されている。このため、部品実装装置は、複数のホルダや複数の昇降装置のうち、実装しようとする部品の種類に応じた特性のホルダや昇降装置を使い分けることで、１つのヘッドで異なる種類の部品の実装に適切に対応することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】部品実装装置１０の構成の概略を示す構成図である。

【図2】実装ヘッド３０の構成の概略を示す構成図である。

【図3】ノズルホルダ３２の配列を説明する説明図である。

【図4】配管経路を説明する説明図である。

【図5】実装ヘッド３０の各機構ごとの特性パターンを説明する説明図である。

【図6】他の実施形態に係る実装ヘッド１３０の構成の概略を示す構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

次に、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。

【0011】

図１は、部品実装装置１０の構成の概略を示す構成図である。図２は、実装ヘッド３０の構成の概略を示す構成図である。図３は、ノズルホルダ３２の配列を説明する説明図である。図４は、配管経路を説明する説明図である。なお、図１の左右方向がＸ軸方向であり、前（手前）後（奥）方向がＹ軸方向であり、上下方向がＺ軸方向である。

【0012】

部品実装装置１０は、図１に示すように、部品供給装置２２と、基板搬送装置２４と、ＸＹロボット２６と、実装ヘッド３０と、制御装置（図示せず）と、を備える。また、部品実装装置１０は、これらの他に、パーツカメラ２８やマークカメラ（図示せず）なども備えている。なお、パーツカメラ２８は、実装ヘッド３０に吸着された部品Ｐの姿勢を下方から撮像するためのものである。また、マークカメラは、実装ヘッド３０に設けられ、基板Ｓに付された位置決め基準マークを上方から撮像して読み取るためのものである。

【0013】

部品供給装置２２は、所定間隔毎に部品Ｐが収容されたテープをリールから引き出してピッチ送りすることで、部品Ｐを部品供給位置に供給するテープフィーダとして構成されている。この部品供給装置２２は、部品実装装置１０の前側に、左右方向（Ｘ軸方向）に並ぶように複数設けられている。

【0014】

基板搬送装置２４は、図１の前後に間隔を開けて設けられ左右方向に架け渡された１対のコンベアベルトを有している。基板Ｓは、基板搬送装置２４のコンベアベルトにより図中左から右へと搬送される。

【0015】

ＸＹロボット２６は、実装ヘッド３０をＸＹ軸方向に移動させるものである。このＸＹロボット２６は、実装ヘッド３０が取り付けられＸ軸モータの駆動によりＸ軸方向（左右方向）に移動可能なＸ軸スライダ２６ａと、Ｘ軸スライダ２６ａをＸ軸方向に移動自在に支持すると共にＹ軸モータの駆動によりＹ軸方向（前後方向）に移動可能なＹ軸スライダ２６ｂと、を備える。

【0016】

実装ヘッド３０は、図２に示すように、ヘッド本体３１と、保持部材（ホルダ）としてのノズルホルダ３２と、採取部材としての吸着ノズル７０と、Ｒ軸駆動装置４０と、Ｑ軸駆動装置４５と、第１Ｚ軸駆動装置５０と、第２Ｚ軸駆動装置６０と、側面カメラ６９と、を備える。

【0017】

ヘッド本体３１は、Ｒ軸駆動装置４０によって回転可能な回転体である。ノズルホルダ３２は、図３に示すように、ヘッド本体３１に対して円周方向に所定角度間隔で配列され、且つ、ヘッド本体３１に昇降自在に支持されている。ノズルホルダ３２の先端部は、吸着ノズル７０が着脱可能となっている。

【0018】

Ｒ軸駆動装置４０は、複数のノズルホルダ３２（複数の吸着ノズル７０）をヘッド本体３１の中心軸回りに円周方向に旋回（公転）させるものである。Ｒ軸駆動装置４０は、図２に示すように、Ｒ軸モータ４１と、ヘッド本体３１の中心軸から軸方向に延出されＲ軸モータ４１により回転駆動されるＲ軸４２と、を備える。また、Ｒ軸駆動装置４０は、この他に、Ｒ軸モータ４１の回転位置を検知するＲ軸位置センサ（図示せず）も備える。Ｒ軸駆動装置４０は、Ｒ軸モータ４１によりＲ軸４２を回転駆動することにより、ヘッド本体３１を回転させる。各ノズルホルダ３２は、ヘッド本体３１の回転によって、吸着ノズル７０と一体となって円周方向に旋回（公転）する。

【0019】

Ｑ軸駆動装置４５は、各ノズルホルダ３２（各吸着ノズル７０）をその中心軸回りに回転（自転）させるものである。Ｑ軸駆動装置４５は、図２に示すように、Ｑ軸モータ４６と、円筒ギヤ４７と、伝達ギヤ４８と、Ｑ軸ギヤ４９と、を備える。円筒ギヤ４７は、Ｒ軸４２に対して同軸かつ相対回転可能に挿通され、外周面に平歯のギヤが形成された円筒状の部材である。伝達ギヤ４８は、Ｑ軸モータ４６の回転を円筒ギヤ４７に伝達するものである。Ｑ軸ギヤ４９は、各ノズルホルダ３２の上部に設けられ、円筒ギヤ４７とＺ軸方向（上下方向）にスライド可能に噛み合うものである。また、Ｑ軸駆動装置４５は、この他に、Ｑ軸モータ４６の回転位置を検知するＱ軸位置センサ（図示せず）も備える。Ｑ軸駆動装置４５は、Ｑ軸モータ４６により伝達ギヤ４８を介して円筒ギヤ４７を回転駆動することにより、円筒ギヤ４７と噛み合う各Ｑ軸ギヤ４９を回転させる。各ノズルホルダ３２は、Ｑ軸ギヤ４９の回転によって、吸着ノズル７０と一体となってその中心軸回りに回転（自転）する。

【0020】

第１および第２Ｚ軸駆動装置５０，６０は、ノズルホルダ３２の旋回（公転）軌道上の２箇所においてノズルホルダ３２を個別に昇降可能に構成されている。本実施形態では、図３に示すように、第１Ｚ軸駆動装置５０は、ヘッド本体３１に支持されるノズルホルダ３２のうち０度の方向にあるノズルホルダ３２を昇降可能となっている。また、第２Ｚ軸駆動装置６０は、ヘッド本体３１に支持されるノズルホルダ３２のうち１８０度の方向にあるノズルホルダ３２を昇降可能となっている。なお、０度の方向は、ヘッド本体３１の中心軸に対して基板搬送方向（Ｘ軸方向）上流側の方向であり（図３中、Ａ）、１８０度の方向は、基板搬送方向下流側の方向である（図３中、Ｅ）。

【0021】

第１Ｚ軸駆動装置５０は、図２に示すように、Ｚ軸モータ５１と、Ｚ軸方向（上下方向）に延出して回転自在に支持されたボールねじ５４と、Ｚ軸モータ５１の回転を減速してボールねじ５４に伝達する伝達ギヤ５２と、ボールねじ５４に螺合されたＺ軸スライダ５５と、を備える。また、第１Ｚ軸駆動装置５０は、この他に、Ｚ軸スライダ５５に作用する荷重すなわちノズルホルダ３２（吸着ノズル７０）に作用する荷重を検出するための圧力センサ５７や、Ｚ軸スライダ５５の昇降位置を検知するＺ軸位置センサ（図示せず）も備える。第１Ｚ軸駆動装置５０は、Ｚ軸モータ５１を駆動してＺ軸スライダ５５を下降させることにより、Ｚ軸スライダ５５に設けられた押下部５５ａがノズルホルダ３２の上端面と当接して、当該ノズルホルダ３２を吸着ノズル７０と一体的に下降させることができる。なお、ノズルホルダ３２は、ヘッド本体３１に対してスプリング３３によって上方に付勢されており、Ｚ軸モータ５１を駆動してＺ軸スライダ５５を上昇させることにより、スプリング３３の付勢力によって吸着ノズル７０と一体的に上昇する。

【0022】

第２Ｚ軸駆動装置６０は、図２に示すように、Ｚ軸モータ６１と、Ｚ軸方向（上下方向）に延出して回転自在に支持されたボールねじ６４と、Ｚ軸モータ６１の回転を減速してボールねじ６４に伝達する伝達ギヤ６２と、ボールねじ６４に螺合されたＺ軸スライダ６５と、を備える。また、第２Ｚ軸駆動装置６０は、この他に、Ｚ軸スライダ６５の昇降位置を検知するＺ軸位置センサ（図示せず）も備える。第２Ｚ軸駆動装置６０は、Ｚ軸モータ６１を駆動してＺ軸スライダ６５を下降させることにより、Ｚ軸スライダ６５に設けられた押下部６５ａがノズルホルダ３２の上端面と当接して、当該ノズルホルダ３２を吸着ノズル７０と一体的に下降させることができる。なお、ノズルホルダ３２は、ヘッド本体３１に対してスプリング３３によって上方に付勢されているため、Ｚ軸モータ６１を駆動してＺ軸スライダ６５を上昇させることにより、スプリング３３の付勢力によって吸着ノズル７０と一体的に上昇する。また、第２Ｚ軸駆動装置６０の近傍には、側面カメラ６９が設置されている。側面カメラ６９は、第２Ｚ軸駆動装置６０により昇降される吸着ノズル７０を用いて吸着動作や実装動作を行なった後に当該吸着ノズル７０を撮像し、部品Ｐの吸着有無や吸着姿勢などを判定するためのものである。

【0023】

ノズルホルダ３２の内部には、吸着ノズル７０の吸着口と連通すると共に切替弁３４を介して図示しない負圧源と正圧源とに選択的に連通するホルダ流路が形成されている。図４に示すように、ヘッド本体３１には、回転中心に形成され負圧源が連通する中心孔３１ａと、中心孔３１ａから放射状に延びて対応する切替弁３４と接続される複数の放射状流路３１ｂとが形成されている。本実施形態では、各ノズルホルダ３２のうち一部のノズルホルダ３２には、流路径が大径のホルダ流路３２ａが形成され、他のノズルホルダ３２には、流路径がホルダ流路３２ａよりも小径のホルダ流路３２ｂが形成されている。

【0024】

また、ノズルホルダ３２は、図２に示すように、その下端側面の互いに対向する位置に一対のガイド溝３２ｃが形成されている。また、ノズルホルダ３２の側面には、上側環状突起３２ｄと下側環状突起３２ｅとが上下方向に所定間隔を隔てて設けられている。さらに、ノズルホルダ３２には、スリーブ３６が被せられている。スリーブ３６の上部開口の内径は、上側環状突起３２ｄおよび下側環状突起３２ｅの外径よりも小さくなっており、スリーブ３６は、ノズルホルダ３２から脱落することなく、上下動可能となっている。スリーブ３６の上端面とノズルホルダ３２の上側環状突起３２ｄとの間には、スプリング３７が配置されている。

【0025】

吸着ノズル７０は、水平方向に張り出したフランジ部７２と、フランジ部７２の上方に直径方向に貫通したピン７４と、を有する。ピン７４は、ノズルホルダ３２のガイド溝３２ｃの終端とスプリング３７により下向きに付勢されたスリーブ３６の下端とに挟まれた状態で弾性的に固定される。即ち、吸着ノズル７０は、ノズルホルダ３２に対してスプリング３７により下方に付勢された状態で支持されている。また、ガイド溝３２ｃは、一部が終端から上向きに直線状に延びており、吸着ノズル７０は、ノズルホルダ３２に対して下向きに付勢された状態で相対的に上下動可能となっている。

【0026】

次に、こうして構成された本実施形態の部品実装装置１０は、以下のようにして、吸着動作と実装動作を実行する。即ち、部品実装装置１０の制御装置は、吸着動作として、まず、部品供給装置２２により供給された吸着すべき部品Ｐの真上に当該部品Ｐを吸着すべき吸着ノズル７０が来るようにＸＹロボット２６を駆動制御する。続いて、制御装置は、吸着ノズル７０が部品Ｐが下降するようＺ軸駆動装置（第１Ｚ軸駆動装置５０または第２Ｚ軸駆動装置６０）を駆動制御する。制御装置は、第２Ｚ軸駆動装置６０を用いて吸着動作を実行した場合には、側面カメラ６９により吸着動作を実行した吸着ノズル７０を撮像し、吸着動作が適切に行なわれたか否かを判定する。そして、制御装置は、吸着ノズル７０への負圧の供給により当該吸着ノズル７０に部品Ｐが吸着されるよう切替弁３４を駆動制御する。

【0027】

また、制御装置は、実装動作として、まず、吸着ノズル７０に吸着された部品Ｐが基板Ｓの目標実装位置の真上に来るようＸＹロボット２６を駆動制御する。続いて、制御装置は、吸着ノズル７０に吸着され部品Ｐが下降するようＺ軸駆動装置（第１Ｚ軸駆動装置５０または第２Ｚ軸駆動装置６０）を駆動制御する。そして、制御装置は、吸着ノズル７０への正圧の供給により部品Ｐの吸着が解除されるよう切替弁３４を駆動制御する。制御装置は、第２Ｚ軸駆動装置６０を用いて実装動作を実行した場合には、側面カメラ６９により実装動作を実行した吸着ノズル７０を撮像し、実装動作が適切に行なわれたか否かを判定する。

【0028】

ここで、実装ヘッド３０は、Ｚ軸駆動装置（第１Ｚ軸駆動装置５０，第２Ｚ軸駆動装置６０）毎に特性が異なり、ノズルホルダ３２毎に特性が異なっている。図５は、実装ヘッド３０の各機構ごとの特性パターンを説明する説明図である。図示するように、Ｚ軸駆動装置の特性を決定する要素として、圧力センサ５７の有無や側面カメラ６９の有無、昇降ストローク（Ｚ軸ストローク）の長短、伝達ギヤ５２，６２のギヤ比（減速比）、Ｚ軸モータ５１，６１（最大トルク）の大小などがある。また、ノズルホルダ３２の特定を決定する要素として、ホルダ流路３２ａ，３２ｂ（配管経路）の流路径やスプリング３７の固さ（付勢力の大小）などがある。本実施形態の実装ヘッド３０は、第１Ｚ軸駆動装置５０と第２Ｚ軸駆動装置６０とにそれぞれ異なるパターンの要素が組み合わされると共に、各ノズルホルダ３２にそれぞれ異なるパターンの要素が組み合わされることにより、小型化や低コスト化を図りつつ、様々な種類の部品Ｐの実装に対応できるようにしている。

【0029】

本実施形態では、図２に示すように、第１Ｚ軸駆動装置５０のＺ軸モータ５１は、第２Ｚ軸駆動装置６０のＺ軸モータ６１よりも、大型であり、最大トルクが大きい。また、第１Ｚ軸駆動装置５０の伝達ギヤ５２は、第２Ｚ軸駆動装置６０の伝達ギヤ６２よりも減速比が大きく、ボールねじ５４により大きなトルクを伝達可能である。さらに、第１Ｚ軸駆動装置５０は、吸着ノズル７０に作用する荷重を検出するための圧力センサ５７を備えているのに対して、第２Ｚ軸駆動装置６０は、圧力センサを備えていない。このため、第１Ｚ軸駆動装置５０は、嵌め込み部品や圧入部品などのように部品実装時に基板Ｓに対して強い押し付け荷重が必要な部品Ｐの実装に適しており、第２Ｚ軸駆動装置６０は、強い荷重が不要な部品Ｐの実装に使用することができる。

【0030】

また、第１Ｚ軸駆動装置５０のボールねじ５４は、第２Ｚ軸駆動装置６０のボールねじ６４よりも、全長が長く、Ｚ軸スライダの昇降ストロークが長い。このため、第１Ｚ軸駆動装置５０は、高背部品などのように長い昇降ストロークが必要な部品Ｐの実装に適しており、第２Ｚ軸駆動装置６０は、低背部品などのように長い昇降ストロークが不要な部品Ｐの実装に使用することができる。

【0031】

さらに、第２Ｚ軸駆動装置６０の近傍には、当該第２Ｚ軸駆動装置６０により吸着ノズル７０を昇降させて吸着動作や実装動作を行なった後に、当該吸着ノズル７０を撮像するための側面カメラ６９を備えているのに対して、第１Ｚ軸駆動装置５０の近傍には、側面カメラを備えていない。このため、実装ヘッド３０は、第２Ｚ軸駆動装置６０を用いて吸着や実装を行なった後に、吸着や実装が適切に行なわれたか否かの確認が可能である。

【0032】

また、各ノズルホルダ３２には、流路径が大径のホルダ流路３２ａ（配管経路）が形成されたノズルホルダ３２と、流路径がホルダ流路３２ａよりも小径のホルダ流路３２ｂ（配管経路）が形成されたノズルホルダ３２とが含まれている。このため、ホルダ流路３２ａが形成されたノズルホルダ３２は、吸着ノズル７０に強い負圧を作用させることができ、重量部品の吸着や搬送に適している。一方、ホルダ流路３２ｂが形成されたノズルホルダ３２は、吸着ノズル７０に弱い負圧を、高い応答性で作用させることができ、軽量部品の吸着や搬送に適している。

【0033】

また、各ノズルホルダ３２には、吸着ノズル７０を下方に付勢する付勢力が強いスプリング３７を有するノズルホルダ３２と、吸着ノズル７０を下方に付勢する付勢力が弱いスプリング３７を有するノズルホルダ３２とが含まれている。このため、付勢力が強いスプリング３７を有するノズルホルダ３２は、重量部品などのように衝撃に強い部品の吸着や実装に適している。一方、付勢力が弱いスプリング３７を有するノズルホルダ３２は、薄型部品や軽量部品などのように衝撃に弱い部品の吸着や実装に適している。

【0034】

部品実装装置１０は、例えば、チップ部品などの表面実装型の部品を実装する場合には、側面カメラ６９による吸着確認や実装確認が可能な第１Ｚ軸駆動装置５０を用いて吸着動作や実装動作を実行する。また、部品実装装置１０は、例えば、ＤＩＰ(Dual Inline Package) などの挿入型の部品を実装する場合には、部品Ｐに作用する荷重を検出可能な第２Ｚ軸駆動装置６０を用いて吸着動作や実装動作を実行する。このように、実装する部品Ｐの種類に応じての第１Ｚ軸駆動装置５０と第２Ｚ軸駆動装置６０とを使い分けることによって、様々な種類の部品Ｐの実装に対応することが可能となる。

【0035】

ここで、本実施形態の構成要素と本開示の発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の吸着ノズル７０が本開示の発明の「採取部材」に相当し、実装ヘッド３０が「ヘッド」に相当し、複数のノズルホルダ３２が「複数のホルダ」に相当し、第１および第２Ｚ軸駆動装置５０，６０が「複数の昇降装置」に相当する。

【0036】

以上説明した本実施形態の部品実装装置１０は、複数のノズルホルダ３２と複数のＺ軸駆動装置（第１Ｚ軸駆動装置５０，第２Ｚ軸駆動装置６０）とを有する実装ヘッド３０を備える。各Ｚ軸駆動装置（第１Ｚ軸駆動装置５０，第２Ｚ軸駆動装置６０）は、それぞれ、異なる特性を有するように異なる要素によって構成されている。各ノズルホルダ３２は、それぞれ、異なる特性を有するように異なる要素によって構成されている。このため、部品実装装置１０は、複数のＺ軸駆動装置５０，６０や複数のノズルホルダ３２のうち実装しようとする部品Ｐの種類に応じた特性のＺ軸駆動装置昇降やノズルホルダを使い分けることで、１つのヘッドで異なる種類の部品Ｐの吸着動作や実装動作に適切に対応することが可能となる。また、複数のＺ軸駆動装置５０，６０のうち一部のＺ軸駆動装置や複数のノズルホルダ３２のうち一部のノズルホルダを、簡易な要素で構成することにより、小型化や低コスト化を図ることができる。

【0037】

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

【0038】

例えば、上述した実施形態では、部品実装装置１０は、実装ヘッド３０として、単一のＱ軸モータ４６を用いて複数のノズルホルダ３２を纏めて回転（自転）可能なロータリヘッドを採用するものとした。しかし、これに限定されるものではなく、実装ヘッドは、例えば、第１Ｚ軸駆動装置により昇降可能な第１ノズルホルダと、第１ノズルホルダを回転可能な第１Ｑ軸モータと、第２Ｚ軸駆動装置により昇降可能な第２ノズルホルダと、第２ノズルホルダを回転可能な第２Ｑ軸モータとを有するものとしてもよい。この場合、第１Ｑ軸モータと第２Ｑ軸モータは、互いに異なる大きさ（最大トルク）で構成されるものとしてもよい。また、第１Ｑ軸モータの回転を第１ノズルホルダに伝達する第１伝達ギヤと第２Ｑ軸モータの回転を第２ノズルホルダに伝達する第２伝達ギヤは、互いに異なるギヤ比（減速比）で構成されるものとしてもよい。

【0039】

このように、複数のノズルホルダ（第１ノズルホルダ，第２ノズルホルダ）が別個に動作する実装ヘッドを備える部品実装装置は、第１Ｚ軸駆動装置の特性と第２Ｚ軸駆動装置の特性とを以下のように異ならせることができる。即ち、第１Ｚ軸駆動装置は、第２Ｚ軸駆動装置よりも、昇降ストロークが短く、伝達ギヤの減速比が小さく、Ｚ軸モータを小型にすることができる。また、部品実装装置は、第１ノズルホルダの特性と第２ノズルの特性とを以下のように異ならせることができる。即ち、第１ノズルホルダは、第２ノズルホルダよりも、配管経路の流路径を細く、吸着ノズルを下方に付勢するスプリングの付勢力を小さくすることができる。これにより、部品実装装置は、第１Ｚ軸駆動装置および第１ノズルホルダを用いて吸着動作や実装動作を実行することで、応答性が高く部品に作用する衝撃を抑えた吸着や実装を可能とすることができる。また、部品実装装置は、第２Ｚ軸駆動装置および第２ノズルホルダを用いて吸着動作や実装動作を実行することで、高背部品や重量部品を適切に対応することができる。

【0040】

上述した実施形態では、第１および第２Ｚ軸駆動装置５０，６０は、それぞれＺ軸モータ５１，６１とボールねじ５４，６４とを用いてＺ軸スライダ５５，６５を昇降可能に構成されるものとした。しかしながら、第１および第２Ｚ軸駆動装置は、それぞれリニアモータを用いてＺ軸スライダを昇降可能に構成されるものとしてもよい。この場合、各リニアモータは、最大駆動力が互いに異なるように構成されてもよい。

【0041】

また、実装ヘッドは、図６に示す他の実施形態に係る実装ヘッド１３０のように構成されてもよい。即ち、実装ヘッド１３０の第１Ｚ軸駆動装置１５０は、第１Ｚ軸モータ１５１と、第１Ｚ軸モータにより昇降可能な第１Ｚ軸スライダ１５５と、第１Ｚ軸スライダの下端部に設けられた第２Ｚ軸モータ１５６と、第２Ｚ軸モータ１５６により第１Ｚ軸スライダ１５５に対して相対的に昇降可能な第２Ｚ軸スライダ１５７と、を備える。第２Ｚ軸スライダ１５７には、当該第２Ｚ軸スライダ１５７に作用する荷重を検出するための圧力センサ１５８が設けられている。ここで、吸着ノズル７０は、図示しないスプリングにより上向きに付勢された状態でノズルホルダ３２に対して上下動可能となっている。第１Ｚ軸駆動装置１５０は、第１Ｚ軸モータ１５１を駆動して第１Ｚ軸スライダ１５５を下降させることにより、第１Ｚ軸スライダ１５５に設けられた押下部１５５ａがノズルホルダ３２の上端部に当接し、ノズルホルダ３２を吸着ノズル７０と共に下降させることができる。また、第１Ｚ軸駆動装置１５０は、第２Ｚ軸モータ１５６を駆動して第２Ｚ軸スライダ１５７を下降させることにより、第２Ｚ軸スライダ１５７に設けられた押下部１５７ａが吸着ノズル７０のフランジ部７２の上端面に当接し、ノズルホルダ３２に対してスプリングの付勢力に抗して吸着ノズル７０を相対的に下降させることができる。また、第２Ｚ軸駆動装置１６０は、Ｚ軸モータ１６１と、Ｚ軸モータ１６１により昇降可能なＺ軸スライダ１６５とを備える。第２Ｚ軸駆動装置１６０は、Ｚ軸モータ１６１を駆動してＺ軸スライダ１６５を下降させることにより、Ｚ軸スライダ１６５に設けられた押下部１６５ａがノズルホルダ３２の上端部に当接し、ノズルホルダ３２を吸着ノズル７０と共に下降させることができる。このように、第１Ｚ軸駆動装置１５０は、２つのＺ軸モータ１５１，１５６を備えており、一方のＺ軸モータ１５１で吸着ノズル７０を大まかに下降させた後、他方のＺ軸モータ１５６で吸着ノズル７０を細かく下降させることができる。したがって、実装ヘッド１３０は、部品Ｐの種類に応じて第１および第２Ｚ軸駆動装置１５０，１６０を使い分けることにより、異なる種類の部品Ｐの実装に対応することができる。また、第２Ｚ軸駆動装置１６０の要素を簡易な構成で実現することで、実装ヘッド１３０の小型化や低コスト化を図ることができる。

【0042】

このように、本実施形態の一態様によれば、部品実装装置は、荷重管理が必要な部品の実装動作を、圧力センサを有する昇降装置によって実行することができる。また、部品実装装置は、荷重管理が不要な部品の実装動作を、圧力センサを有しない昇降装置によって実行することにより、全ての昇降装置に圧力センサを搭載するものに比して、小型化や低コスト化を図ることができる。

【0043】

また、本実施形態の一態様によれば、部品実装装置は、長い昇降ストロークが必要な部品の実装動作を、昇降ストロークが第１ストロークの昇降装置によって実行することができる。また、部品実装装置は、長い昇降ストロークが不要な部品の実装動作を、昇降ストロークが第１ストロークよりも短い第２ストロークの昇降装置によって実行することにより、全ての昇降装置の昇降ストロークを第１ストロークにするものに比して、小型化や低コスト化を図ることができる。

【0044】

さらに、本実施形態の一態様によれば、部品実装装置は、高い精度が必要な部品の実装動作を、第１アクチュエータと第２アクチュエータとを有する昇降装置によって実行することができる。また、部品実装装置は、高い精度が不要な部品の実装動作を、１つのアクチュエータを有する昇降装置によって実行することにより、全ての昇降装置に第１アクチュエータおよび第２アクチュエータを有するものに比して、小型化や低コスト化を図ることができる。

【0045】

また、本実施形態の一態様によれば、部品実装装置は、部品の種類に応じて使用する昇降装置を使い分けることができ、全ての昇降装置で撮像装置によりノズルの状態を確認可能とするものに比して、小型化や低コスト化を図ることができる。

【0046】

また、本実施形態の一態様によれば、部品実装装置は、異なるギヤ比のギヤを介してスライダを昇降可能に構成することで、昇降動作を高精度で行なう場合と高速度で行なう場合の双方に対応することができる。

【0047】

また、本実施形態の一態様によれば、部品実装装置は、対象物への強い押し付け荷重が必要な部品の実装動作を第１アクチュエータを用いて実行することができる。また、部品実装装置は、対象物への強い押し付け荷重が不要な部品の実装動作を第１アクチュエータよりも最大駆動力が小さい第２アクチュエータを用いて実行することにより、全ての昇降装置が第１アクチュエータを有するものに比して、装置の小型化や低コスト化を図ることができる。

【0048】

また、本実施形態の一態様によれば、部品実装装置は、異なるギヤ比のギヤを介して複数のホルダをそれぞれ回転可能に構成することで、回転動作を高精度で行なう場合と高速度で行なう場合の双方に対応することができる。

【0049】

また、本実施形態の一態様によれば、部品実装装置は、流路径が大きい第１流路をもつホルダを用いて部品を吸着することにより、比較的重い部品の搬送に対応することができる。また、流路径が小さい第２流路をもつホルダを用いて部品を吸着することにより、比較的軽い部品を吸着する際の負圧供給のレスポンスを高めることができる。

【0050】

また、本実施形態の一態様によれば、部品実装装置は、第１付勢力により下方に付勢されるホルダを用いて採取動作や実装動作を行なうことにより、部品や対象物に対して必要な押し付け荷重を確保することができる。また、部品実装装置は、第２付勢力により下方に付勢されるホルダを用いて採取動作や実装動作を行なうことにより、部品や対象物に対する衝撃を緩和することができる。

【0051】

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

【産業上の利用可能性】

【0052】

本開示は、部品実装装置の製造産業などに利用可能である。

【符号の説明】

【0053】

１０ 部品実装装置、２２ 部品供給装置、２４ 基板搬送装置、２６ ＸＹロボット、２６ａ Ｘ軸スライダ、２６ｂ Ｙ軸スライダ、２８ パーツカメラ、３０，１３０ 実装ヘッド、３１ ヘッド本体、３１ａ 中心孔、３１ｂ 放射状流路、３２ ノズルホルダ、３２ａ，３２ｂ ホルダ流路、３２ｃ ガイド溝、３２ｄ 上側環状突起、３２ｅ 下側環状突起、３３ スプリング、３４ 切替弁、３６ スリーブ、３７ スプリング、４０ Ｒ軸駆動装置、４１ Ｒ軸モータ、４２ Ｒ軸、４５ Ｑ軸駆動装置、４６ Ｑ軸モータ、４７ 円筒ギヤ、４８ 伝達ギヤ、４９ Ｑ軸ギヤ、５０，１５０ 第１Ｚ軸駆動装置、５１，６１，１６１ Ｚ軸モータ、５２，６２ 伝達ギヤ、５４，６４ ボールねじ、５５，６５，１６５ Ｚ軸スライダ、５５ａ，６５ａ 押下部、５７ 圧力センサ、６０，１６０ 第２Ｚ軸駆動装置、６９ 側面カメラ、７０ 吸着ノズル、７２ フランジ部、１５１ 第１Ｚ軸モータ、１５５ 第１Ｚ軸スライダ、１５５ａ，１５７ａ，１６５ａ 押下部、１５６ 第２Ｚ軸モータ、１５７ 第２Ｚ軸スライダ、１５８ 圧力センサ７４ ピン、Ｐ 部品、Ｓ 基板。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】