特許 7543437 吸着ノズル、部品移載装置および吸着ノズルの姿勢制御方法

(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】

(24)【登録日】2024-08-23

(45)【発行日】2024-09-02

(54)【発明の名称】吸着ノズル、部品移載装置および吸着ノズルの姿勢制御方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20240826BHJP

【ＦＩ】

H05K13/04 A

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2022567966

(86)(22)【出願日】2020-12-10

(86)【国際出願番号】 JP2020046024

(87)【国際公開番号】W WO2022123720

(87)【国際公開日】2022-06-16

【審査請求日】2023-04-06

(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】100105935

【弁理士】

【氏名又は名称】振角 正一

(74)【代理人】

【識別番号】100136836

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 一正

(72)【発明者】

【氏名】平野 智太

【審査官】小川 悟史

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－０９３２４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－３００５９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／０２９７５０（ＷＯ，Ａ１）

(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】

先端部で部品を吸着する軸状のノズル部材と、
前記ノズル部材の軸線と平行なノズル突出方向に前記ノズル部材を摺動自在に保持するホルダ部材と、
前記ノズル突出方向に前記ノズル部材を摺動させて前記ノズル部材の前記先端部を前記ホルダ部材から突出させるための付勢力を発生する付勢部材と、
前記付勢力により前記ホルダ部材から突出する前記ノズル部材を係止して前記ノズル部材の前記先端部を突出限界位置に位置決めする係止部と、を備え、
前記係止部は、前記軸線に対して非対称な第１係止位置および第２係止位置で前記ノズル部材を係止することで、前記軸線に対する前記第１係止位置および前記第２係止位置の相対関係により一義的に決まる回転方向において、前記付勢力により前記ノズル突出方向に突出する前記ノズル部材に対して回転モーメントを与えることを特徴とする吸着ノズル。

【請求項2】

請求項１に記載の吸着ノズルであって、
前記ノズル部材は、前記ノズル突出方向と平行に延設される第１係合部位および第２係合部位を有し、
前記係止部は、前記第１係合部位および前記第２係合部位と係合しながら前記ノズル突出方向に前記ノズル部材を摺動自在に支持することで、前記ノズル部材が前記軸線まわりに回転するのを規制する吸着ノズル。

【請求項3】

請求項２に記載の吸着ノズルであって、
前記ノズル部材は、前記先端部につながる吸引経路が内部に設けられた中空構造を有し、
前記第１係合部位および前記第２係合部位は、前記ノズル部材の側壁に対し、それぞれ前記ノズル突出方向と平行に延設された第１長穴および第２長穴であり、
前記係止部は、前記第１長穴、前記吸引経路および前記第２長穴を貫通しながら前記ホルダ部材に取り付けられる回転規制ピンであり、
前記第１長穴、前記第２長穴および前記回転規制ピンが前記軸線と直交する直交方向の一方側に偏って配置されている吸着ノズル。

【請求項4】

請求項２に記載の吸着ノズルであって、
前記ノズル部材は、前記先端部につながる吸引経路が内部に設けられた中空構造を有し、
前記第１係合部位および前記第２係合部位は、前記ノズル部材の側壁に対し、それぞれ前記ノズル突出方向と平行に延設された第１長穴および第２長穴であり、
前記係止部は、前記第１長穴、前記吸引経路および前記第２長穴を貫通しながら前記ホルダ部材に取り付けられる回転規制ピンであり、
前記第１長穴および前記第２長穴が前記軸線を挟んで対向して設けられ、
前記ノズル部材の前記先端部が前記ホルダ部材から前記ノズル突出方向に突出したときに、前記ノズル突出方向と反対の反突出方向において、前記第１長穴と前記回転規制ピンの第１係止部位とが係合して形成される前記第１係止位置と、前記第２長穴と前記回転規制ピンの第２係止部位とが係合して形成される前記第２係止位置とが相互に異なっている吸着ノズル。

【請求項5】

請求項４に記載の吸着ノズルであって、
前記回転規制ピンは、前記軸線と直交する直交方向に延設されるとともに、前記第１係止部位の外径と前記第２係止部位の外径とが同一であるとなるように仕上げられ、
前記反突出方向において前記第１長穴の内端面の位置と前記第２長穴の内端面の位置とが異なっている吸着ノズル。

【請求項6】

請求項４に記載の吸着ノズルであって、
前記反突出方向における前記第１長穴の内端面の位置と前記第２長穴の内端面の位置とを結んだ仮想線に対して前記回転規制ピンの軸線が傾斜している吸着ノズル。

【請求項7】

請求項４に記載の吸着ノズルであって、
前記反突出方向において前記第１長穴の内端面の位置と前記第２長穴の内端面の位置とは同一である一方、
前記第１係止部位の外径と、前記第２係止部位の外径とが異なっている吸着ノズル。

【請求項8】

請求項２に記載の吸着ノズルであって、
前記第１係合部位および前記第２係合部位は、それぞれ前記軸線と平行に前記ノズル部材の側壁に延設された第１溝および第２溝であり、
前記係止部は、その一部が前記第１溝に入り込んだ状態で前記ノズル部材に対して前記ノズル突出方向に相対的に移動可能に前記ホルダ部材に取り付けられる第１回転規制部材と、その一部が前記第２溝に入り込んだ状態で前記第２溝と係合しながら前記ノズル部材に対して前記ノズル突出方向に相対的に移動可能に前記ホルダ部材に取り付けられる第２回転規制部材とを有し、
前記第１溝および前記第２溝が前記軸線を挟んで対向して設けられ、
前記ノズル部材の前記先端部が前記ホルダ部材から前記ノズル突出方向に突出したときに、前記ノズル突出方向と反対の反突出方向において、前記第１回転規制部材のうち前記第１溝に入り込んだ第１部位が前記第１溝と係合して形成される前記第１係止位置と、前記第２回転規制部材のうち前記第２溝に入り込んだ第２部位が前記第２溝と係合して形成される前記第２係止位置とが相互に異なっている吸着ノズル。

【請求項9】

請求項８に記載の吸着ノズルであって、
前記第１回転規制部材および前記第２回転規制部材は前記ノズル突出方向において同一位置に配置され、
前記反突出方向において前記第１溝の内端面の位置と前記第２溝の内端面の位置とが相互に異なっている吸着ノズル。

【請求項10】

請求項８に記載の吸着ノズルであって、
前記反突出方向における前記第１溝の内端面の位置と前記第２溝の内端面の位置とを結んだ第１仮想線と、前記第１回転規制部材の前記第１部位と前記第２回転規制部材の前記第２部位とを結んだ第２仮想線が交差するように、前記第１回転規制部材および前記第２回転規制部材が配置される吸着ノズル。

【請求項11】

請求項８に記載の吸着ノズルであって、
前記反突出方向において前記第１溝の内端面の位置と前記第２溝の内端面の位置とは同一である一方、
前記第１回転規制部材の外径および前記第２回転規制部材の外径が異なっている吸着ノズル。

【請求項12】

請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の吸着ノズルと、
前記吸着ノズルのホルダ部材を保持しながら移動自在に設けられる吸着ヘッドと、を備え、
第１位置に位置する部品を前記吸着ノズルにより吸着した後で前記第１位置と異なる第２位置に前記部品を移載することを特徴とする部品移載装置。

【請求項13】

先端部で部品を吸着する軸状のノズル部材と、前記ノズル部材の軸線と平行なノズル突出方向に前記ノズル部材を摺動自在に保持するホルダ部材と、前記ノズル突出方向に前記ノズル部材を摺動させて前記ノズル部材の前記先端部を前記ホルダ部材から突出させるための付勢力を発生する付勢部材と、前記付勢力により前記ホルダ部材から突出する前記ノズル部材を係止して前記ノズル部材の前記先端部を突出限界位置に位置決めする係止部とを有する、吸着ノズルの姿勢制御方法であって、
前記付勢力により前記ホルダ部材から前記ノズル部材を前記ノズル突出方向に突出させる際に、前記ノズル部材の軸線に対して非対称な第１係止位置および第２係止位置で前記ノズル部材と係止することによって、前記軸線に対する前記第１係止位置および前記第２係止位置の相対関係により一義的に決まる回転方向において、前記ノズル部材に対して回転モーメントを与えて前記ノズル部材の姿勢を制御する
ことを特徴とする吸着ノズルの姿勢制御方法。

【請求項15】

先端部で部品を吸着する軸状のノズル部材と、前記ノズル部材の軸線と平行なノズル突出方向に前記ノズル部材を摺動自在に保持するホルダ部材と、前記ノズル部材と前記ホルダ部材との間に介在し、前記ノズル突出方向に前記ノズル部材を摺動させて前記ノズル部材の前記先端部を前記ホルダ部材から突出させるための付勢力を前記ノズル突出方向に発生する付勢部材と、前記付勢力により前記ホルダ部材から突出する前記ノズル部材を係止して前記ノズル部材の前記先端部を突出限界位置に位置決めする係止部とを有する、吸着ノズルの姿勢制御方法であって、
前記ノズル部材は、前記先端部につながる吸引経路が内部に設けられた中空構造を有し、
前記係止部は、前記軸線に対して直交する方向から挿入され、前記吸引経路を貫通して前記ホルダ部材に取り付けられる回転規制ピンを有し、
前記付勢力により前記ホルダ部材から前記ノズル部材を前記ノズル突出方向に突出させる際に、前記回転規制ピンにより前記ノズル部材の軸線に対して非対称な第１係止位置および第２係止位置で前記ノズル部材と係止することによって、前記軸線に対する前記第１係止位置および前記第２係止位置の相対関係により一義的に決まる回転方向において、前記ノズル部材に対して回転モーメントを与えて前記ノズル部材の姿勢を制御する
ことを特徴とする吸着ノズルの姿勢制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ノズル部材の先端部で部品を吸着する吸着ノズルの姿勢制御技術に関するものである。

【背景技術】

【0002】

部品実装装置では、例えば特許文献１に記載されているように、バフィング機能を有する吸着ノズルを用いて部品を移載する部品移載装置が設けられている。当該吸着ノズルでは、先端部で部品を吸着する軸状のノズル部材がホルダ部材に対して軸方向に出退自在に保持されている。また、ホルダ部材内にスプリングなどの付勢部材が設けられ、ノズル部材の先端部をホルダ部材から軸方向に突出させるように付勢し、吸着ノズルにバフィング機能を与えている。このため、軸方向の位置決めのバラツキや、部品自体の外形のバラツキ、プリント基板のそり、部品供給部におけるテープリールの浮きなどの様々な要因からなる軸方向のバラツキを吸収する。その結果、電子部品やこれが装着されるプリント基板に対して物理的なストレスが加わるのを効果的に抑制することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００６－１１４５３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記吸着ノズルにおいて、ノズル部材およびホルダ部材のいずれもが設計通りに製造されていると、ホルダ部材に対するノズル部材のガタツキはなく、付勢部材の付勢力によりホルダ部材からノズル部材が突出した姿勢、つまり吸着ノズルの姿勢は常に一定に保たれる。しかしながら、ノズル部材とホルダ部材との寸法誤差は不可避であり、上記ガタツキをゼロに抑えることは困難である。このため、上記ガタツキに応じた角度だけノズル部材がホルダ部材に対して傾き、吸着ノズルの姿勢が変動することがある。ここで、ノズル部材の傾き量（角度）は、部品移載を実行する前に、予め計測することは可能である。したがって、ノズル部材の傾き方向が常に一定方向であれば、後で図５を参照しつつ説明するように、ノズル部材の先端部がホルダ部材から突出した際の吸着ノズルの姿勢を考慮することで部品移載を高精度に行うことが可能である。

【0005】

しかしながら、従来装置では、吸着ノズルの姿勢を制御する具体的な技術がなかった。そのため、従来装置では、ノズル部材の傾き方向は一定ではなく、このことが部品移載の精度低下の主要因のひとつとなっている。

【0006】

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ノズル部材の先端部がホルダ部材から突出した際の吸着ノズルの姿勢を制御することができる吸着ノズルおよび吸着ノズルの姿勢制御方法、ならびに当該吸着ノズルを用いて部品を高精度で移載する部品移載装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この発明の第１態様は、吸着ノズルであって、先端部で部品を吸着する軸状のノズル部材と、ノズル部材の軸線と平行なノズル突出方向にノズル部材を摺動自在に保持するホルダ部材と、ノズル突出方向にノズル部材を摺動させてノズル部材の先端部をホルダ部材から突出させるための付勢力を発生する付勢部材と、付勢力によりホルダ部材から突出するノズル部材を係止してノズル部材の先端部を突出限界位置に位置決めする係止部と、を備え、係止部は、軸線に対して非対称な第１係止位置および第２係止位置でノズル部材を係止することで、軸線に対する第１係止位置および第２係止位置の相対関係により一義的に決まる回転方向において、付勢力によりノズル突出方向に突出するノズル部材に対して回転モーメントを与えることを特徴としている。

【0008】

また、この発明の第２態様は、部品移載装置であって、上記吸着ノズルと、吸着ノズルのホルダ部材を保持しながら移動自在に設けられる吸着ヘッドと、を備え、第１位置に位置する部品を吸着ノズルにより吸着した後で第１位置と異なる第２位置に部品を移載することを特徴としている。

【0009】

さらに、この発明の第３態様は、先端部で部品を吸着する軸状のノズル部材と、ノズル部材の軸線と平行なノズル突出方向にノズル部材を摺動自在に保持するホルダ部材と、ノズル突出方向にノズル部材を摺動させてノズル部材の先端部をホルダ部材から突出させるための付勢力を発生する付勢部材と、付勢力によりホルダ部材から突出するノズル部材を係止してノズル部材の先端部を突出限界位置に位置決めする係止部とを有する、吸着ノズルの姿勢制御方法であって、付勢力によりホルダ部材からノズル部材をノズル突出方向に突出させる際に、ノズル部材の軸線に対して非対称な第１係止位置および第２係止位置でノズル部材と係止することによって、軸線に対する第１係止位置および第２係止位置の相対関係により一義的に決まる回転方向において、ノズル部材に対して回転モーメントを与えてノズル部材の姿勢を制御することを特徴としている。

【0010】

このように構成された発明では、係止部が、第１係止位置と第２係止位置の２箇所で、付勢力によりホルダ部材から突出するノズル部材を係止する。これによって、ノズル部材の先端部が突出限界位置に位置決めされる。このとき、第１係止位置と第２係止位置は、ノズル部材の軸線に対して非対称であるため、軸線に対する第１係止位置および第２係止位置の相対関係により一義的に決まる回転方向において、付勢力によりノズル突出方向に突出するノズル部材に対して回転モーメントが付与される。その結果、ホルダ部材に対するノズル部材のガタツキが生じた場合、ノズル部材の先端部がホルダ部材から突出した際の吸着ノズルはノズル部材を上記回転方向に傾けた姿勢を取る。

【0011】

ここで、ノズル部材が、ノズル突出方向と平行に延設される第１係合部位および第２係合部位を有し、係止部が、第１係合部位および第２係合部位と係合しながらノズル突出方向にノズル部材を摺動自在に支持することで、ノズル部材が軸線まわりに回転するのを規制するように構成してもよい。つまり、吸着ノズルの姿勢制御機能を有する係止部をノズル部材の回転規制部材として機能させてもよい。このように係止部が２種類の機能を有することで、部品点数を抑えながら高機能な吸着ノズルを提供することができる。

【0012】

また、第１係合部位、第２係合部位および係止部としては、以下の構成を用いることができる。例えば先端部につながる吸引経路が内部に設けられた中空構造を有するノズル部材の側壁に対し、それぞれノズル突出方向と平行に延設された第１長穴および第２長穴を、それぞれ第１係合部位および第２係合部位として用いることができる。そして、上記第１長穴、第２長穴および回転規制ピンを、軸線と直交する直交方向の一方側に偏って配置することで、吸着ノズルの姿勢制御およびノズル部材の回転規制を同時に行うことができる（後で説明する第１実施形態参照）。

【0013】

また、上記偏り配置を採用する代わりに、以下のように第１長穴、第２長穴および回転規制ピンを設けることで、吸着ノズルの姿勢制御およびノズル部材の回転規制を同時に行うことができる。すなわち、第１長穴および第２長穴を軸線を挟んで対向して設けるとともに、ノズル部材の先端部がホルダ部材からノズル突出方向に突出したときに、ノズル突出方向と反対の反突出方向において、第１長穴と回転規制ピンの第１係止部位とが係合して形成される第１係止位置と、第２長穴と回転規制ピンの第１係止部位とが係合して形成される第２係止位置とが相互に異なるように構成してもよい（後で説明する第２実施形態参照）。また、反突出方向における第１長穴の内端面の位置と第２長穴の内端面の位置とを結んだ仮想線に対して回転規制ピンの軸線が傾斜するように取り付けてもよい（後で説明する第３実施形態参照）。また、反突出方向において第１長穴の内端面の位置と第２長穴の内端面の位置とは同一である一方、第１係止部位の外径と、第２係止部位の外径とが異なるように構成してもよい（後で説明する第４実施形態参照）。

【0014】

さらに、上記偏り配置を採用する代わりに、吸着ノズルの各部を以下のように構成することで、吸着ノズルの姿勢制御およびノズル部材の回転規制を同時に行うことができる。すなわち、２つの係合部位が、軸線と平行にノズル部材の側壁に延設された第１溝および第２溝であり、係止部が、第１溝と係合しながらノズル部材に対してノズル突出方向に相対的に移動可能にホルダ部材に取り付けられる第１回転規制部材と、第２溝と係合しながらノズル部材に対してノズル突出方向に相対的に移動可能にホルダ部材に取り付けられる第２回転規制部材とを有し、第１溝および第２溝が軸線を挟んで対向して設けられ、ノズル部材の先端部がホルダ部材からノズル突出方向に突出したときに、ノズル突出方向と反対の反突出方向において、第１溝と第１回転規制部材とが係合して形成される第１係止位置と、第２溝と第２回転規制部材とが係合して形成される第２係止位置とが相互に異なっているように構成してもよい（後で説明する第５実施形態参照）。また、第１回転規制部材および第２回転規制部材をノズル突出方向において同一位置に配置し、反突出方向において第１溝の内端面の位置と第２溝の内端面の位置とを相互に異なってもよい（後で説明する第６実施形態参照）。また、第１回転規制部材と第２回転規制部材とを結んだ仮想線が交差するように、第１回転規制部材および第２回転規制部材を配置してもよい。また、反突出方向において第１溝の内端面の位置と第２溝の内端面の位置とを同一とし、第１回転規制部材の外径および第２回転規制部材の外径とを異ならせてもよい（後で説明する第７実施形態参照）。

【発明の効果】

【0015】

以上のように、ノズル部材の先端部がホルダ部材から突出した際の吸着ノズルの姿勢を制御することができる。また、このような姿勢制御可能な吸着ノズルを用いることで部品移載を高精度に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明に係る吸着ノズルの第１実施形態を装備する部品実装装置を模式的に示す部分平面図である。

【図2】吸着ノズルの外観構成を示す図である。

【図3】図２に示す吸着ノズルの断面図である。

【図4】図２に示す吸着ノズルの断面構造を示す斜視図である。

【図5】図２に示す吸着ノズルを装備する実装ヘッドによる部品の移載動作を模式的に示す図である。

【図6】本発明の第２実施形態における吸着ノズルの断面構造を示す斜視図である。

【図7】本発明の第３実施形態における吸着ノズルの断面構造を示す斜視図である。

【図8】本発明の第４実施形態における吸着ノズルの断面構造を示す斜視図である。

【図9】本発明の第５実施形態における吸着ノズルの断面構造を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１は本発明に係る吸着ノズルの第１実施形態を装備する部品実装装置を模式的に示す部分平面図である。また、図２は吸着ノズルの外観構成を示す図である。この部品実装装置１は、部品供給位置において部品を吸着ノズルにより吸着した後、基板の表面における搭載位置に部品を移載する、いわゆる部品移載装置として機能を有している。これらの図面および以下の図では、鉛直方向に平行なＺ方向、それぞれ水平方向に平行なＸ方向およびＹ方向からなるＸＹＺ直交座標を適宜示す。

【0018】

この部品実装装置１は、基台１１の上に設けられた一対のコンベア１２、１２を備える。部品実装装置１は、コンベア１２によりＸ方向（基板搬送方向）の上流側から作業位置（図１の基板２の位置）に搬入した基板２に対してヘッドユニット３により部品Ｐを実装し、部品実装を完了した基板２をコンベア１２により作業位置からＸ方向の下流側へ搬出する。

【0019】

部品実装装置１は、２個のヘッドユニット３それぞれをＸＹ方向に個別に駆動するＸＹ駆動機構４を備える。このＸＹ駆動機構４は、それぞれＸ方向に平行に延設されてヘッドユニット３をＸ方向に移動可能に支持する一対のＸビーム４１、４１を有する。各Ｘビーム４１には、Ｘ方向に平行に延設されたボールネジ４２と、ボールネジ４２を回転駆動するＸモーター４３とが取り付けられている。Ｘモーター４３は、ここの例ではサーボモーターである。そして、ボールネジ４２のナットにヘッドユニット３が取り付けられている。さらに、ＸＹ駆動機構４は、それぞれＹ方向に平行に延設された一対のＹビーム４４、４４を有する。各Ｘビーム４１の一端は一方のＹビーム４４によりＹ方向に移動可能に支持され、各Ｘビーム４１の他端は他方のＹビーム４４によりＹ方向に移動可能に支持される。各Ｙビーム４４には、Ｘビーム４１、４１をＹ方向に駆動するＹモーター４５が取り付けられている。各Ｙモーター４５は、ここの例ではリニアモーターであり、Ｘビーム４１、４１の端に取り付けられた可動子４５１、４５１と、Ｙ方向に平行に延設された固定子４５２とを有する。そして、可動子４５１と固定子４５２との間に働く磁力によって可動子４５１とともにＸビーム４１がＹ方向に駆動される。かかるＸＹ駆動機構４によれば、Ｘモーター４３およびＹモーター４５によって、ヘッドユニット３をＸＹ方向に移動させることができる。

【0020】

部品供給部５は、一対のコンベア１２、１２のＹ方向の両側のそれぞれに配設されている。部品供給部５では、Ｘ方向に並ぶ複数のテープフィーダー５１（以下、単に「フィーダー５１」と称する）が着脱可能に装着されている。各フィーダー５１は集積回路、トランジスター、コンデンサ等の小片状の部品Ｐ（チップ部品）を所定間隔おきに収納したテープ（図５中の符号５２）をＹ方向に間欠的に送り出すことによって、テープ内の部品Ｐを部品供給位置に供給する。

【0021】

ヘッドユニット３は、Ｘ方向に平行に配列された複数の実装ヘッド３１を有している。各実装ヘッド３１はＺ方向（鉛直方向）に延びた長尺形状を有している。実装ヘッド３１の下端に、本発明の第１実施形態に係る吸着ノズル３２Ａ（図２）が設けられている。吸着ノズル３２Ａは、実装ヘッド３１の下端部に着脱自在に装着されるホルダノズル３３と、当該ホルダノズル３３に対して係脱可能に取り付けられる軸状のシャフトノズル３４とを有している。吸着ノズル３２Ａでは、ホルダノズル３３に対し、部品Ｐに適合するシャフトノズル３４が選択的取り付けられ、部品Ｐを吸着・保持可能となっている。このため、ヘッドユニット３はフィーダー５１の上方へ移動して、フィーダー５１により供給される部品Ｐを吸着ノズル３２Ａで吸着して保持する。それに続いて、ヘッドユニット３は作業位置の基板２の上方に移動して部品Ｐの吸着を解除することで、基板２に部品Ｐを実装する。なお、吸着ノズル３２Ａの詳しい構成および動作については、後で詳述する。

【0022】

ヘッドユニット３には、基板２に付されたフィデューシャルマークを鉛直上方から撮像する基板認識カメラ（図示省略）が取り付けられている。したがって、基板認識カメラに撮像された基板２の画像から基板２の位置ずれを認識することが可能となっている。また、本実施形態では、基板認識カメラは、基板２以外にも、ノズル保管部７を鉛直上方から撮像可能となっている。そして、基板認識カメラに撮像されたノズル保管部７の画像に基づいてノズルおよび／またはノズルの収納部の配置に関するストッカ側配置情報が取得可能となっている。

【0023】

また、部品供給部５とコンベア１２との間には、部品認識カメラ６およびノズル保管部７が配置されている。部品認識カメラ６は、部品供給部５において吸着ノズル３２Ａにより吸着された部品Ｐを撮像し、部品情報および位置ずれ情報を取得するための画像情報を提供する。この部品撮像は、部品供給部５から基板２への移動中にヘッドユニット３が部品認識カメラ６の上方を通過することで実行される。こうして取得された画像を解析することで、吸着された部品ＰのＸＹ平面における位置ずれ量および回転角度を求めることが可能となっている。また、本実施形態では、部品認識カメラ６は、部品Ｐ以外にも、ヘッドユニット３の下面を鉛直下方から撮像可能となっている。

【0024】

ノズル保管部７は、複数の吸着ノズル３２Ａを保管するノズルストッカを有している。そして、部品Ｐに対応した吸着ノズル３２Ａを取り付けるように指示された場合、ヘッドユニット３がノズルストッカの上方まで移動した後に実装ヘッド３１が鉛直方向Ｚに昇降してノズルストッカにアクセスする。これによって、吸着ノズル３２Ａが交換される。

【0025】

図３は図２に示す吸着ノズルの断面図であり、同図の左欄に（＋Ｙ）方向から見た断面図を示すとともに同図の右欄に（－Ｙ）方向から見た断面図を示している。また、図４は図２に示す吸着ノズルの断面構造を示す斜視図である。さらに、図５は図２に示す吸着ノズルを装備する実装ヘッドによる部品の移載動作を模式的に示す図であり、同図中の（ａ）および（ｂ）は部品供給位置での部品のピックアップ動作を示し、（ｃ）は基板への部品の実装動作を示している。

【0026】

実装ヘッド３１は、ヘッドユニット３に対して昇降駆動および回転駆動されるヘッド本体（図示省略）を有している。ヘッド本体の内部には、次のように構成された吸着ノズル３２Ａに対して部品吸着用の負圧等を供給するための負圧通路が構成されている。

【0027】

吸着ノズル３２Ａは、ヘッド本体に対して着脱自在に装着される部分であるホルダノズル３３と、シャフトノズル３４と、圧縮コイルバネ３５と、回転規制ピン３６と、オーリング３７と、を有している。ホルダノズル３３は、ヘッド本体の下端部を受け入れるための装着用孔部３３１と、前記シャフトノズル３４を保持するための保持用孔部３３２とが鉛直方向Ｚに連続した筒型構造を有している。

【0028】

シャフトノズル３４は、軸体構造、より詳しくは鉛直方向Ｚに貫通する吸引経路３４１を備えた略円筒状の中空構造を有している。このシャフトノズル３４は、ホルダノズル３３の保持用孔部３３２に挿入され、シャフトノズル３４の軸線ＡＸと平行な方向Ｄにおいてホルダノズル３３に対して摺動可能となっている。

【0029】

また、吸着ノズル３２Ａに対してバフィング機能を付加させるために、本発明の「付勢部材」の一例として圧縮コイルバネ３５が設けられている。すなわち、ホルダノズル３３は、外周に上下２段の鍔部３３４、３３５を有している。また、シャフトノズル３４は外周に鍔部３４２を備えている。そして、鉛直方向Ｚにおいて互いに対向する鍔部３３４、３４２の間に介在するように、圧縮コイルバネ３５がホルダノズル３３およびシャフトノズル３４に外挿されている。このため、シャフトノズル３４は、圧縮コイルバネ３５の弾発力によりホルダノズル３３に対して離間する方向（同図では下側）に付勢されている。図２ないし図５に示すように、実装ヘッド３１がフィーダー５１から部品Ｐを受け取る時や基板２に部品Ｐを実装する時を除き、シャフトノズル３４はホルダノズル３３からノズル突出方向Ｄ１に突出している。一方、部品受取時や部品実装時には、シャフトノズル３４の先端（下端）が部品Ｐの上面と当接した状態で実装ヘッド３１が鉛直下方、つまり（－Ｚ）方向に下降するのに伴って、圧縮コイルバネ３５の弾発力に抗いながらシャフトノズル３４はホルダノズル３３に対してノズル突出方向Ｄ１と反対の反突出方向Ｄ２に後退する。このように、ホルダノズル３３に対してシャフトノズル３４が弾性変位することで、部品Ｐに対するシャフトノズル３４の衝突加重が圧縮コイルバネ３５により吸収される。

【0030】

上記したようにホルダノズル３３に対するシャフトノズル３４の摺動が許容される一方で、ホルダノズル３３に対する回転（軸線ＡＸまわりの回転）を回転規制ピン３６により規制する回転規制構造が吸着ノズル３２Ａに設けられている。より具体的には、略円筒状に仕上げられたシャフトノズル３４の側壁に対し、ノズル突出方向Ｄ１と平行に第１長穴３４３および第２長穴３４４が設けられている。これらの長穴３４３、３４４はシャフトノズル３４の軸線ＡＸと直交する直交方向Ｘの（－Ｘ）方向側に偏って設けられている。しかも、これらの長穴３４３、３４４の反突出方向Ｄ２側の端部は、図３ないし図５に示すように、鍔部３３４、３３５の間に形成される円環状の溝部３３６と同じ高さ位置に達している。

【0031】

この溝部３３６には、長穴３４３、３４４に対向する位置に貫通穴（図示省略）が設けられている。そして、一方の貫通穴から丸棒状の回転規制ピン３６が挿入され、第１長穴３４３、吸引経路３４１および第２長穴３４４を貫通し、他方の貫通穴に達している。こうして、回転規制ピン３６がシャフトノズル３４の軸線ＡＸに対して（－Ｘ）方向に偏って配置された状態でホルダノズル３３に取り付けられる。このため、回転規制ピン３６が長穴３４３、３４４の内壁面に係合した状態で、ホルダノズル３３に対するシャフトノズル３４の摺動は実行される。つまり、回転規制ピン３６により回転規制を受けた状態でシャフトノズル３４の先端部３４ａは弾発力によりホルダノズル３３から突出する。しかも、その突出は、回転規制ピン３６に長穴３４３、３４４の反突出方向Ｄ２側の内端面が係止されることで停止する。つまり、回転規制ピン３６が、シャフトノズル３４の先端部３４ａをホルダノズル３３から突出する限界位置（つまり突出限界位置）に位置決めし、本発明の「係止部」の一例に相当している。

【0032】

さらに、上記溝部３３６に貫通穴を設けたことに伴って、溝部３３６に対してオーリング３７が装着されている。これによって、吸引経路３４１に向かって空気が流入するのを抑制し、吸着ノズル３２Ａの吸着性能の低下を防止している。

【0033】

次に、上記のように構成された吸着ノズル３２Ａによる部品吸着動作、部品搬送動作および部品実装動作について、図５を参照しつつ説明する。同図の（ａ）に示すように、フィーダー５１により部品Ｐを収納したテープ５２が部品供給位置Ｐ１に供給される。当該部品Ｐをピックアップするために、吸着ノズル３２Ａが部品供給位置Ｐ１の上方に位置するように実装ヘッド３１が移動される。このとき、シャフトノズル３４の先端部３４ａは弾発力によりホルダノズル３３から突出している。ここで、ホルダノズル３３およびシャフトノズル３４が設計通りの寸法を有している場合、ホルダノズル３３に対するシャフトノズル３４のガタツキがなく、ノズル突出方向Ｄ１は鉛直下方、つまり（－Ｚ）方向と平行となっている。これに対し、上記ガタツキが生じると、ノズル突出方向Ｄ１は鉛直方向Ｚに対して傾き、吸着ノズル３２Ａの姿勢が変動する。従来装置では、既述のように、吸着ノズル３２Ａの姿勢を制御するための構成を含んでおらず、傾き方向はランダムであった。

【0034】

これに対し、第１実施形態では、ホルダノズル３３に対するシャフトノズル３４の回転（軸回りの回転）を規制する回転規制構造が上記のように構成されている。つまり、回転規制ピン３６は、軸線ＡＸに対して（－Ｘ）方向側で長穴３４３、３４４と係合しながらノズル突出方向Ｄ１にシャフトノズル３４を摺動自在に支持することで、シャフトノズル３４が軸線ＡＸまわりに回転するのを規制している。しかも、シャフトノズル３４の先端部３４ａが突出限界位置に位置決めされた状態では、回転規制ピン３６は、長穴３４３、３４４の反突出方向Ｄ２側の内端面を係止しており、長穴３４３の係止位置（第１係止位置ＬＰ１）および長穴３４４の係止位置（第２係止位置ＬＰ２）はいずれも軸線ＡＸに対して（－Ｘ）方向側に偏っている。その結果、図５の（ａ）に示すように、ノズル突出方向Ｄ１は紙面において反時計回りに傾いており、ノズル突出方向Ｄ１の弾発力を受けているシャフトノズル３４に対して同図中の点線で示す回転モーメントＭが加わり、シャフトノズル３４の先端面３４５のうち（＋Ｘ）方向側の端部３４６が（－Ｘ）方向側の端部３４７よりも低く位置している。したがって、部品Ｐをピックアップするために、同図の（ａ）中での実線矢印で示すように、実装ヘッド３１が（－Ｚ）方向に下降すると、シャフトノズル３４の端部３４６が最初に部品Ｐに当接する。そして、実装ヘッド３１のさらなる下降によってシャフトノズル３４の先端面３４５の全体が部品Ｐの上面と当接して部品Ｐをしっかりと吸着する。

【0035】

部品吸着動作が完了すると、実装ヘッド３１が（＋Ｚ）方向に上昇されるが、この上昇に伴って弾発力によってシャフトノズル３４の先端部３４ａがホルダノズル３３に対して相対的にノズル突出方向Ｄ１に突出する。そして、吸着ノズル３２Ａに吸着された部品Ｐがテープ５２から上方に離れると、同図の（ｂ）に示すように、部品吸着動作前と同様にノズル突出方向Ｄ１は紙面において反時計回りに傾いている。そのため、吸着された部品Ｐも同様に傾いており、その状態のまま基板２の上方に搬送される（部品搬送動作）。

【0036】

部品Ｐが基板２の表面のうち実装すべき部品実装位置Ｐ２の上方に位置決めされると、上記部品搬送動作は停止され、部品実装動作に移る。このとき、部品Ｐの姿勢は常に部品吸着動作時の吸着ノズル３２Ａの姿勢に対応している。例えば図５の（ｂ）、（ｃ）に示すように、部品吸着後に吸着ノズル３２Ａを水平方向に移動させて部品実装位置Ｐ２の上方に搬送させた時点では、ノズル突出方向Ｄ１は紙面において反時計回りに傾いており、吸着ノズル３２Ａは部品Ｐの下方のうち（＋Ｘ）方向側の端部Ｐ(+X)が（－Ｘ）方向側の端部Ｐ(-X)よりも低く位置している。なお、必要に応じて部品実装を実行する前に実装ヘッド３１を回転させることがあるが、回転後の吸着ノズル３２Ａで吸着保持されている部品Ｐは部品吸着動作時の姿勢に対応した方向に傾いている。それに続いて、当該部品Ｐを基板２に実装すべく、実装ヘッド３１が下降されると、例えば図５の（ｃ）に示すように、部品Ｐの端部Ｐ(+X)が最初に部品実装位置Ｐ２に載置される。そして、実装ヘッド３１のさらなる下降によって吸着ノズル３２Ａに吸着された部品Ｐ全体が基板２の表面に載置される。それに続いて、吸着ノズル３２Ａによる吸着保持が解除されることで当該部品Ｐの実装が完了する。

【0037】

以上のように、第１実施形態では、シャフトノズル３４は、圧縮コイルバネ３５の弾発力によって先端部３４ａをホルダノズル３３に対して相対的にノズル突出方向Ｄ１に突出する。しかも、軸線ＡＸに対して第１係止位置ＬＰ１および第２係止位置ＬＰ２が非対称に設けられている。したがって、（－Ｚ）方向に対するノズル突出方向Ｄ１の傾き方向は、軸線ＡＸに対する第１係止位置ＬＰ１および第２係止位置ＬＰ２の相対関係により一義的に決まる。つまり、シャフトノズル３４の先端部３４ａがホルダノズル３３から突出した際の吸着ノズル３２Ａは、常にシャフトノズル３４を上記回転方向に傾けた姿勢を取る。したがって、ガタツキに起因する部品吸着時の部品姿勢の傾きに対応した搭載時のズレ量を予め求めておくことで、吸着ノズル３２Ａの個体差による影響を受けることなく、部品Ｐを部品供給位置Ｐ１から部品実装位置Ｐ２に高精度に移載することができる。

【0038】

また、第１実施形態では、シャフトノズル３４の側壁に対し、ノズル突出方向Ｄ１と平行に延設される長穴３４３、３４４が設けられる。そして、これらの長穴３４３、３４４と係合しながら、回転規制ピン３６がノズル突出方向Ｄ１にシャフトノズル３４を摺動自在に支持して軸線ＡＸまわりにおけるシャフトノズル３４の回転を規制している。このように、回転規制ピン３６が、吸着ノズル３２Ａの姿勢制御機能と、シャフトノズル３４の回転規制機能とを兼ね備えている。その結果、少ない部品点数で高機能な吸着ノズル３２Ａが得られる。

【0039】

上記したように、第１実施形態では、シャフトノズル３４およびホルダノズル３３がそれぞれ本発明の「ノズル部材」および「ホルダ部材」の一例に相当している。また、長穴３４３が本発明の「第１係合部位」および「第１長穴」の一例に相当し、長穴３４４が本発明の「第２係合部位」および「第２長穴」の一例に相当している。また、圧縮コイルバネ３５の弾発力が本発明の「付勢力」の一例に相当している。また、実装ヘッド３１が本発明の「吸着ヘッド」の一例に相当している。

【0040】

図６は、本発明の第２実施形態における吸着ノズルの断面構造を示す斜視図である。この第２実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、長穴３４３、３４４および回転規制ピン３６の構成であり、その他の構成は基本的に第１実施形態と同一である。以下においては、相違点を中心に説明し、同一構成については同一符号を付して説明を省略する。

【0041】

第２実施形態にかかる吸着ノズル３２Ｂでは、図６に示すように、Ｙ方向において長穴３４３、３４４は互いに軸線ＡＸを挟んで対向して設けられている。これら長穴３４３、３４４の方向Ｄにおける長さＨ１、Ｈ２は不等式（Ｈ１＜Ｈ２）を満足している。そして、反突出方向Ｄ２における長穴３４３の内端面の位置（以下「第１内端面位置」という）が反突出方向Ｄ２における長穴３４４の内端面の位置（以下「第２内端面位置」という）よりも低くなるように、長穴３４３、３４４はシャフトノズル３４の側壁に配設されている。

【0042】

また、溝部３３６に対し、２つの貫通穴が穿設されている。これら２つの貫通穴はＹ方向において軸線ＡＸを挟んで対向するように設けられている。そして、一方の貫通穴から丸棒状の回転規制ピン３６が挿入され、第１長穴３４３、吸引経路３４１および第２長穴３４４を貫通し、他方の貫通穴に達している。したがって、回転規制ピン３６の両端部の外径が同一である一方、反突出方向Ｄ２において第１内端面位置が第２内端面位置よりも低いため、回転規制ピン３６によるシャフトノズル３４の係止位置がＹ方向において相違する。より詳しくは、シャフトノズル３４が、圧縮コイルバネ３５の弾発力によって先端部３４ａをホルダノズル３３に対して相対的にノズル突出方向Ｄ１に突出するとき、同図に示すように、回転規制ピン３６の（－Ｙ）方向側の係止部位が第１内端面位置と係合して第１係止位置ＬＰ１を形成する。この第１係止位置ＬＰ１で（－Ｙ）方向側でのシャフトノズル３４の移動が規制される。これから少し遅れて、回転規制ピン３６の（＋Ｙ）方向側の係止部位が第２内端面位置と係合して第２係止位置ＬＰ２を形成する。この第２係止位置ＬＰ２で（＋Ｙ）方向側でのシャフトノズル３４の移動が規制される。これによって、シャフトノズル３４の先端部３４ａが突出限界位置に位置決めされる。

【0043】

以上のように、第２実施形態において軸線ＡＸに対して第１係止位置ＬＰ１および第２係止位置ＬＰ２が非対称となっている。より詳しくは、方向Ｄにおいて、第２係止位置ＬＰ２が第１係止位置ＬＰ１よりも所定距離（＝Ｈ２－Ｈ１）だけ反突出方向Ｄ２に位置している。このため、第１実施形態と同様に、ホルダノズル３３に対するシャフトノズル３４のガタツキが生じている場合、軸線ＡＸに対する第１係止位置ＬＰ１および第２係止位置ＬＰ２の相対関係により一義的に決まる回転方向において回転モーメントＭが加わる。したがって、シャフトノズル３４の先端部３４ａがホルダノズル３３から突出した際の吸着ノズル３２Ｂは、常にシャフトノズル３４を上記回転方向に傾けた姿勢を取る。その結果、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。

【0044】

なお、第２実施形態において、回転規制ピン３６の（－Ｙ）方向側の係止部位が本発明の「第１係止部位」の一例に相当するとともに、（＋Ｙ）方向側の係止部位が本発明の「第２係止部位」の一例に相当している。

【0045】

図７は、本発明の第３実施形態における吸着ノズルの断面構造を示す斜視図である。この第３実施形態が第２実施形態と大きく相違する点は、長穴３４３、３４４および回転規制ピン３６の構成であり、その他の構成は基本的に第２実施形態と同一である。以下においては、相違点を中心に説明し、同一構成については同一符号を付して説明を省略する。

【0046】

第３実施形態にかかる吸着ノズル３２Ｃでは、図７に示すように、Ｙ方向において長穴３４３、３４４は互いに軸線ＡＸを挟んで対向して設けられている。これら長穴３４３、３４４の方向Ｄにおける長さＨは同一であり、しかも方向Ｄにおいて同一高さに設けられている。したがって、第１内端面位置および第２内端面位置も方向Ｄにおいて同一高さに位置している。

【0047】

また、溝部３３６に対して２つの貫通穴が穿設されるとともに当該貫通穴を利用して丸棒状の回転規制ピン３６が挿入される点で第２実施形態と同一であるが、次の点で大きく相違している。すなわち、方向Ｚにおいて（－Ｙ）方向側の貫通穴が（＋Ｙ）方向側の貫通穴よりも低い位置に配置されている。このため、一方の貫通穴から丸棒状の回転規制ピン３６が挿入され、第１長穴３４３、吸引経路３４１および第２長穴３４４を貫通し、他方の貫通穴に達している。そのため、回転規制ピン３６は、その軸線が第１内端面位置と第２内端面位置とを結んだ仮想線ＶＬ（第３実施形態ではＹ方向と平行な線）に対して傾斜するように、ホルダノズル３３に取り付けられている。したがって、回転規制ピン３６の両端部の外径が同一であるが、方向Ｚにおいて回転規制ピン３６の（－Ｙ）方向側の係止部位が（＋Ｙ）方向側の係止部位よりも低く位置している。この第３実施形態では、シャフトノズル３４が、圧縮コイルバネ３５の弾発力によって先端部３４ａをホルダノズル３３に対して相対的にノズル突出方向Ｄ１に突出するとき、同図に示すように、回転規制ピン３６の（＋Ｙ）方向側の係止部位が第２内端面位置と係合して第２係止位置ＬＰ２を形成する。この第２係止位置ＬＰ２で（＋Ｙ）方向側でのシャフトノズル３４の移動が規制される。これから少し遅れて、回転規制ピン３６の（－Ｙ）方向側の係止部位が第１内端面位置と係合して第１係止位置ＬＰ１を形成する。この第１係止位置ＬＰ１で（－Ｙ）方向側でのシャフトノズル３４の移動が規制される。これによって、シャフトノズル３４の先端部３４ａが突出限界位置に位置決めされる。

【0048】

以上のように、第３実施形態においても、軸線ＡＸに対して第１係止位置ＬＰ１および第２係止位置ＬＰ２が非対称となっている。より詳しくは、方向Ｄにおいて、第２係止位置ＬＰ２が第１係止位置ＬＰ１よりも回転規制ピン３６が仮想線ＶＬから傾いた分だけ反突出方向Ｄ２に位置している。このため、第２実施形態と同様に、ホルダノズル３３に対するシャフトノズル３４のガタツキが生じている場合、軸線ＡＸに対する第１係止位置ＬＰ１および第２係止位置ＬＰ２の相対関係により一義的に決まる回転方向において回転モーメントＭが加わる。したがって、シャフトノズル３４の先端部３４ａがホルダノズル３３から突出した際の吸着ノズル３２Ｃは、常にシャフトノズル３４を上記回転方向に傾けた姿勢を取る。その結果、第１実施形態および第２実施形態と同様の作用効果が得られる。

【0049】

図８は、本発明の第４実施形態における吸着ノズルの断面構造を示す斜視図である。この第４実施形態が第２実施形態と大きく相違する点は、長穴３４３、３４４および回転規制ピン３６の構成であり、その他の構成は基本的に第２実施形態と同一である。以下においては、相違点を中心に説明し、同一構成については同一符号を付して説明を省略する。

【0050】

第４実施形態にかかる吸着ノズル３２Ｄでは、図８に示すように、Ｙ方向において長穴３４３、３４４は互いに軸線ＡＸを挟んで対向して設けられている。これら長穴３４３、３４４の方向Ｄにおける長さＨは同一であり、しかも方向Ｄにおいて同一高さに設けられている。したがって、第１内端面位置および第２内端面位置も方向Ｄにおいて同一高さに位置している。

【0051】

また、溝部３３６に対して２つの貫通穴が穿設されるとともに当該貫通穴を利用して回転規制ピン３６が挿入される点で第２実施形態と同一であるが、次の点で大きく相違している。すなわち、方向Ｚにおいて（－Ｙ）方向側の貫通穴の内径が（＋Ｙ）方向側の貫通穴の内径よりも大きく、それに対応した外径を有する段付丸棒状の回転規制ピン３６が挿入されている。すなわち、大口径の（－Ｙ）方向側の貫通穴から回転規制ピン３６の（＋Ｙ）方向側の小外径係止部位が挿入され、第１長穴３４３、吸引経路３４１および第２長穴３４４を貫通し、小口径の（＋Ｙ）方向側の貫通穴に達している。こうして回転規制ピン３６が挿入されると、同図に示すように、回転規制ピン３６の（－Ｙ）方向側の大外径係止部位が第１長穴３４３に位置するとともに、回転規制ピン３６の（＋Ｙ）方向側の小外径係止部位が第２長穴３４４に位置している。

【0052】

この第４実施形態では、シャフトノズル３４が、圧縮コイルバネ３５の弾発力によって先端部３４ａをホルダノズル３３に対して相対的にノズル突出方向Ｄ１に突出するとき、同図に示すように、回転規制ピン３６の（－Ｙ）方向側の係止部位が第１内端面位置と係合して第１係止位置ＬＰ１を形成する。この第１係止位置ＬＰ１で（－Ｙ）方向側でのシャフトノズル３４の移動が規制される。これから少し遅れて、回転規制ピン３６の（＋Ｙ）方向側の係止部位が第２内端面位置と係合して第２係止位置ＬＰ２を形成する。この第２係止位置ＬＰ２で（＋Ｙ）方向側でのシャフトノズル３４の移動が規制される。これによって、シャフトノズル３４の先端部３４ａが突出限界位置に位置決めされる。

【0053】

以上のように、第４実施形態においても、軸線ＡＸに対して第１係止位置ＬＰ１および第２係止位置ＬＰ２が非対称となっている。より詳しくは、方向Ｄにおいて、第２係止位置ＬＰ２が第１係止位置ＬＰ１よりも回転規制ピン３６が小外径係止部位および大外径係止部位の外径差の半分だけ反突出方向Ｄ２に位置している。このため、第２実施形態と同様に、ホルダノズル３３に対するシャフトノズル３４のガタツキが生じている場合、軸線ＡＸに対する第１係止位置ＬＰ１および第２係止位置ＬＰ２の相対関係により一義的に決まる回転方向において回転モーメントＭが加わる。したがって、シャフトノズル３４の先端部３４ａがホルダノズル３３から突出した際の吸着ノズル３２Ｄは、常にシャフトノズル３４を上記回転方向に傾けた姿勢を取る。その結果、第１実施形態および第２実施形態と同様の作用効果が得られる。

【0054】

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば上記第１実施形態ないし第４実施形態では、シャフトノズル３４の回転を規制するために、２つの長穴３４３、３４４と、１つの回転規制ピン３６とを組み合わせた吸着ノズル３２Ａ～３２Ｄに対して本発明を適用している。回転規制のための構成はこれに限定されるものではなく、例えば特開２００８－３００５９８号公報に記載されているように係合溝とピンとを組み合わせた構成を有するものがあり、当該構成を有する吸着ノズルに対しては、上記第２実施形態ないし第４実施形態に含まれる技術事項を適用することができる。以下、係合溝とピンとを組み合わせてシャフトノズル３４の回転を規制するとともに吸着ノズルの姿勢を制御することができる、第５実施形態について図９を参照しつつ説明する。

【0055】

図９は、本発明の第５実施形態における吸着ノズルの断面構造を示す斜視図である。この第５実施形態が第２実施形態と大きく相違する点は、長穴３４３、３４４の代わりに第１溝３４８および第２溝３４９がそれぞれシャフトノズル３４の外側面に設けられている点と、鍔部３３４に対して２つの貫通穴３３４ａ、３３４ｂがＸ方向に設けられている点と、貫通穴３３４ａ、３３４ｂに対してＸ方向に延設された丸棒状の回転規制ピン３６ａ、３６ｂがそれぞれ挿入されている点とであり、その他の構成は基本的に第２実施形態と同一である。以下においては、相違点を中心に説明し、同一構成については同一符号を付して説明を省略する。

【0056】

第５実施形態にかかる吸着ノズル３２Ｅでは、図９に示すように、Ｙ方向において第１溝３４８および第２溝３４９が互いに軸線ＡＸを挟んで対向しながら方向Ｄにおいて長さＨ１、Ｈ２（＞Ｈ１）でそれぞれノズル突出方向Ｄ１に延設されている。また、反突出方向Ｄ２における溝３４８の内端面の位置（以下「第３内端面位置」という）が反突出方向Ｄ２における溝３４９の内端面の位置（以下「第４内端面位置」という）よりも低くなるように、第１溝３４８および第２溝３４９がシャフトノズル３４の側壁に配設されている。

【0057】

第１溝３４８は、図９に示すように、貫通穴３３４ａと部分的に交差している。このため、第１溝３４８に回転規制ピン３６ａが挿入されてホルダノズル３３に取り付けられると、回転規制ピン３６ａの側面の一部が第１溝３４８に向かって入り込んでいる。一方、第２溝３４９は、貫通穴３３４ｂと部分的に交差している。このため、第２溝３４９に回転規制ピン３６ｂが挿入されてホルダノズル３３に取り付けられると、回転規制ピン３６ｂの側面の一部が第２溝３４９に向かって入り込んでいる。このため、シャフトノズル３４が、圧縮コイルバネ３５の弾発力によって先端部３４ａをホルダノズル３３に対して相対的にノズル突出方向Ｄ１に突出するとき、同図に示すように、回転規制ピン３６ａの側面が第３内端面位置と係合して第１係止位置ＬＰ１を形成する。この第１係止位置ＬＰ１で（－Ｙ）方向側でのシャフトノズル３４の移動が規制される。これから少し遅れて、回転規制ピン３６ｂの側面が第４内端面位置と係合して第２係止位置ＬＰ２を形成する。この第２係止位置ＬＰ２で（＋Ｙ）方向側でのシャフトノズル３４の移動が規制される。これによって、シャフトノズル３４の先端部３４ａが突出限界位置に位置決めされる。

【0058】

以上のように、第５実施形態においても、軸線ＡＸに対して第１係止位置ＬＰ１および第２係止位置ＬＰ２が非対称となっている。より詳しくは、方向Ｄにおいて、第２係止位置ＬＰ２が第１係止位置ＬＰ１よりも所定距離（＝Ｈ２－Ｈ１）だけ反突出方向Ｄ２に位置している。このため、第２実施形態と同様に、ホルダノズル３３に対するシャフトノズル３４のガタツキが生じている場合、軸線ＡＸに対する第１係止位置ＬＰ１および第２係止位置ＬＰ２の相対関係により一義的に決まる回転方向において回転モーメントＭが加わる。したがって、シャフトノズル３４の先端部３４ａがホルダノズル３３から突出した際の吸着ノズル３２Ｂは、常にシャフトノズル３４を上記回転方向に傾けた姿勢を取る。その結果、第２実施形態と同様の作用効果が得られる。

【0059】

このように第５実施形態では、回転規制ピン３６ａ、３６ｂがそれぞれ本発明の「第１回転規制部材」および「第２回転規制部材」の一例に相当しており、本発明の「係止部」として機能している。

【0060】

第３内端面位置が方向Ｄにおいて第４内端面位置よりも低くする代わりに、第３実施形態や第４実施形態と同様に構成してもよい。つまり、第３内端面位置と第４内端面位置とが方向Ｄにおいて同一高さとなるように溝３４８、３４９を設けるとともに、鉛直方向Ｚにおいて貫通穴３３４ａを貫通穴３３４ｂよりも低い位置に設けてもよい。このように構成することで第３内端面位置と第４内端面位置との高低差分だけ、方向Ｄにおいて、第２係止位置ＬＰ２が第１係止位置ＬＰ１よりも反突出方向Ｄ２に位置して第３実施形態と同様の作用効果が得られる（第６実施形態）。

【0061】

また、第３内端面位置と第４内端面位置とが方向Ｄにおいて同一高さとなるように溝３４８、３４９を設けるとともに、回転規制ピン３６ａの外径を回転規制ピン３６ｂの外径よりも大きくしてもよい。このように構成することで回転規制ピン３６ａ、３６ｂの外径差分だけ、方向Ｄにおいて、第２係止位置ＬＰ２が第１係止位置ＬＰ１よりも反突出方向Ｄ２に位置して第４実施形態と同様の作用効果が得られる（第７実施形態）。

【0062】

さらに、上記第５実施形態ないし第７実施形態では、本発明の「第１回転規制部材」および「第２回転規制部材」として、回転規制ピン３６ａ、３６ｂを用いているが、第１回転規制部材および第２回転規制部材の形状については、丸棒形状に限定されるものではなく、その他の形状、例えば球形状であってもよい。

【0063】

さらに、上記実施形態では、部品移載装置として機能する部品実装装置１に対して本発明を適用しているが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、他の部品移載装置（例えばＩＣハンドラーや部品試験機など）に対しても本発明を適用することができる。

【産業上の利用可能性】

【0064】

本発明は、ノズル部材の先端部で部品を吸着する吸着ノズル、当該吸着ノズルを用いて部品移載を行う部品移載装置全般、および吸着ノズルの姿勢制御技術全般に適用することができる。

【符号の説明】

【0065】

１…部品実装装置（部品移載装置）
２…基板
３１…実装ヘッド（吸着ヘッド）
３２Ａ～３２Ｅ…吸着ノズル
３３…ホルダノズル（ホルダ部材）
３４…シャフトノズル（ノズル部材）
３４ａ…（ノズル部材の）先端部
３５…圧縮コイルバネ（付勢部材）
３６…回転規制ピン（係止部）
３６ａ…回転規制ピン（第１回転規制部材、係止部）
３６ｂ…回転規制ピン（第２回転規制部材、係止部）
３４１…吸引経路
３４３…第１長穴（第１係合部位）
３４４…第２長穴（第２係合部位）
３４８…第１溝（第１係合部位）
３４９…第２溝（第１係合部位）
ＡＸ…軸線
Ｄ１…ノズル突出方向
Ｄ２…反突出方向
ＬＰ１…第１係止位置
ＬＰ２…第２係止位置
Ｍ…回転モーメント
Ｐ…部品
Ｐ１…部品供給位置（第１位置）
Ｐ２…部品実装位置（第２位置）
ＶＬ…仮想線
Ｘ…直交方向
Ｚ…鉛直方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】