特許 7606013 作業装置

(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】

(24)【登録日】2024-12-16

(45)【発行日】2024-12-24

(54)【発明の名称】作業装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20241217BHJP

【ＦＩ】

H05K13/04 A

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2023574983

(86)(22)【出願日】2022-01-20

(86)【国際出願番号】 JP2022002060

(87)【国際公開番号】W WO2023139733

(87)【国際公開日】2023-07-27

【審査請求日】2024-06-28

(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】110004303

【氏名又は名称】弁理士法人三協国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山下 晋吾

(72)【発明者】

【氏名】中川 尚人

(72)【発明者】

【氏名】荒井 智康

【審査官】福島 和幸

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－２４３８３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１９４４２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平３－１６２７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１２－２８４６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００６／００４２１７５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１１－０１０６１３１（ＫＲ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０５８８２５９０（ＣＮ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ １３／００－１３／０８

Ｈ０２Ｇ １１／００

Ｆ１６Ｇ １３／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物に対して所定の処理を施す移動可能な作業ユニットと、
第１端部及び第２端部と、これら第１端部と第２端部との間で上下に折り返された折り返し部とを有し、前記作業ユニットに接続されたケーブルが収容保持されるケーブルキャリアと、
前記ケーブルキャリアの前記第１端部を、前記作業ユニットの可動領域内上方の所定位置に固定する固定部と、
前記作業ユニットと共に移動し、前記ケーブルキャリアの前記第２端部が固定される可動部と、
前記ケーブルキャリアが垂れ下がらないように、前記折り返し部と前記第１端部との間の領域において当該ケーブルキャリアを上向きに付勢する弾性部材と、を備えている、ことを特徴とする作業装置。

【請求項2】

請求項１に記載の作業装置において、
前記弾性部材は、前記固定部に隣接する位置で、前記ケーブルキャリアを上向きに付勢する板ばねからなる、ことを特徴とする作業装置。

【請求項3】

請求項２に記載の作業装置において、
前記弾性部材は、上下方向に積層された複数の前記板ばねからなる、ことを特徴とする作業装置。

【請求項4】

請求項３に記載の作業装置において、
前記複数の板ばねは、上側に位置する板ばねの先端部が、その直下に位置する板ばねの先端部よりも前記折り返し部側に位置するように積層されている、ことを特徴とする作業装置。

【請求項5】

請求項４に記載の作業装置において、
前記複数の板ばねは、第１板ばねと、第１板ばねの直下に積層される第２板ばねと、第２板ばねの直下に積層される第３板ばねと、を含み、
前記第１板ばねの先端部と前記第２板ばねの先端部との間隔は、前記第２板ばねの先端部と前記第３板ばねの先端部との間隔よりも大きい、ことを特徴とする作業装置。

【請求項6】

請求項４又は５に記載の作業装置において、
上側に位置する板ばねは、その直下に位置する板ばねよりもばね定数が小さい、ことを特徴とする作業装置。

【請求項7】

請求項６に記載の作業装置において、
上側に位置する板ばねは、その直下に位置する板ばねよりも板厚が小さい、ことを特徴とする作業装置。

【請求項8】

請求項３乃至７の何れか一項に記載の作業装置において、
前記複数の板ばねのうち、少なくとも最上位の板ばねは、その先端が折り返されている、ことを特徴とする作業装置。

【請求項9】

請求項４乃至８の何れか一項に記載の作業装置において、
上側に位置する板ばねとその直下に位置する板ばねとは、上側の板ばねがその直下の板ばねを巻き込むように共に下向きに湾曲している、ことを特徴とする作業装置。

【請求項10】

請求項３乃至９の何れか一項に記載の作業装置において、
前記複数の板ばねのうち、最上位の板ばねの上面には、当該板ばね自体よりも摩擦係数の小さい滑り面部が設けられている、ことを特徴とする作業装置。

【請求項11】

請求項１に記載の作業装置において、
前記弾性部材は、前記固定部に隣接する位置に回転自在に支持される回転部材と、この回転部材を上向きに付勢するばね部材とを有する、ことを特徴とする作業装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、対象物に対して各種処理（作業）を施す移動可能な作業ユニットを備えた作業装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、作業位置に配置された対象物に対して各種処理を施す、往復移動可能な作業ユニットと、電源や制御装置等が格納された固定側機器とを備え、作業ユニットと固定側機器とが電力供給や信号の送受信などを行うためのケーブルで互いに接続された作業装置が周知である。

【0003】

この種の作業装置では、ケーブル保護の観点から、作業ユニットと固定側機器とがＵ字状に折り返されたケーブルキャリアを介して互いに連結され、このケーブルキャリアにケーブルが収容保持される場合がある。ケーブルキャリアは、金属製又は樹脂製の複数のブロックがチェーン状に連結された、屈曲可能なケーブル保護案内部材である。例えばケーブルベア（登録商標）の名称で広く知られている。ケーブルキャリアは、一定の半径でＵ状に屈曲することが可能で、その屈曲方向とは反対側への屈曲が規制される構造を有している。この構造により、ケーブルキャリアは、Ｕ字状に折り返された部分以外の部分が略直線状に保たれながら作業ユニットに追従する。

【0004】

既述のような作業装置では、ケーブルキャリアの一端が、水平方向に往復移動する作業ユニットに固定され、他端が、作業ユニットの可動領域上方の特定位置に固定される場合がある。このような構成の場合、次のような課題がある。すなわち、作業ユニットが移動してケーブルキャリアの下側の直線部分が長くなると、当該直線部分の重みによってケーブルキャリアが垂れ下り、これにより当該ケーブルキャリアの前記一端の固定部分に応力が集中して、最悪の場合、当該固定部分が破損することが考えられる。そのため、このようなトラブルの発生を抑制することが望まれる。

【0005】

なお、当該課題の解消に役立つ技術の一つとして、ケーブルキャリの弛みを抑制するために、屈曲性と弾力性を有する長尺状補強部材（例えば、樹脂製又はゴム製のホース）が内部に備えられたケーブルキャリが特許文献１に開示されている。しかし、このケーブルキャリによると、長尺状補強部材の分だけケーブルキャリアの重量が増えるため、作業ユニットの動作速度などへの影響が懸念される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１９－７１７４７号公報

【発明の概要】

【0007】

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、移動可能な作業ユニットを備え、この作業ユニットに接続されるケーブルがケーブルキャリアに収容保持されるタイプの作業装置において、作業ユニットの動作速度などに影響を与えることなく、ケーブルキャリアの損傷を抑制し得る技術を提供することを目的とする。

【0008】

本発明の一局面に係る作業装置は、対象物に対して所定の処理を施す移動可能な作業ユニットと、第１端部及び第２端部とこれら第１端部と第２端部との間で上下に折り返された折り返し部とを有し、前記作業ユニットに接続されたケーブルが収容保持されるケーブルキャリアと、前記ケーブルキャリアの前記第１端部を、前記作業ユニットの可動領域内上方の所定位置に固定する固定部と、前記作業ユニットと共に移動し、前記ケーブルキャリアの前記第２端部が固定される可動部と、前記ケーブルキャリアが垂れ下がらないように、前記折り返し部と前記第１端部との間の領域において当該ケーブルキャリアを上向きに付勢する弾性部材と、を備えている、ことを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明に係る作業装置である部品実装装置を示す斜視図である。

【図2】図２は、前記部品実装装置の平面図である。

【図3】図３は、ケーブルキャリアの取付構造を示す側面図である。

【図4】図４は、ケーブルキャリアの取付構造を示す図３の要部拡大図である。

【図5】図５は、ケーブルキャリアの取付構造を示す図３のＡ矢視図である。

【図6】図６は、図３に示すケーブルキャリアの取付構造による作用効果の説明図である。

【図7】図７は、ケーブルキャリアの取付構造における問題点の説明図である。

【図8】図８は、第２実施形態に係る弾性部材を示す側面図である。

【図9】図９は、第３実施形態に係る弾性部材を示す側面図である。

【図10】図１０は、第４実施形態に係る弾性部材を示す側面図である。

【図11】図１１は、第５実施形態に係る弾性部材を示す側面図である。

【図12】図１２は、第６実施形態に係る弾性部材を示す側面図である。

【図13】図１３は、第７実施形態に係る弾性部材を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について詳述する。

【0011】

［部品実装装置の全体構成］
図１は、本発明に係る作業装置の一例である部品実装装置１を示す斜視図であり、図２は、部品実装装置１の平面図である。部品実装装置は、プリント配線板などの基板Ｐに部品（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）を実装（搭載）する処理を行う装置である。図面中には、方向関係の明確化のために、ＸＹＺ直角座標軸を示している。Ｘ方向は水平面と平行な方向であり、Ｙ方向は水平面上でＸ方向と直交する方向であり、Ｚ方向はＸ、Ｙ両方向に直交する方向、つまり上下方向である。

【0012】

部品実装装置１は、金属製の構造体からなる基台２と、この基台２上で、基板Ｐを搬送する２つの基板搬送機構３Ａ、３Ｂと、２つの部品供給部４Ａ、４Ｂと、基台２に沿ってその上方を各々移動する４つのヘッドユニット６Ａ～６Ｄとを備える。４つのヘッドユニット６Ａ～６Ｄは、各々、本発明の「作業ユニット」に相当する。

【0013】

基板搬送機構３Ａ、３Ｂは、各々、ベルトコンベアからなる一対のコンベアを有する。基板搬送機構３Ａ、３Ｂの各々は、図２の下側（Ｘ１側）から基板Ｐ（ハッチングで図示）を受け入れて作業位置（同図に示す基板Ｐの位置）に搬送し、実装作業終了後、基板Ｐを作業位置から同図の上側（Ｘ２側）に搬出する。作業位置において基板Ｐは図外の位置決め機構によりコンベアから持ち上げられた状態で位置決め保持される。当例では、基板搬送機構３Ａ、３Ｂ毎に、Ｘ方向に隣接する２つの作業位置が設定されている。これにより、４枚の基板Ｐが同時に作業位置に位置決めされる。

【0014】

２つの部品供給部４Ａ、４Ｂのうち、一方の部品供給部４Ａは、基板搬送機構３Ａ、３ＢのＹ１側に、他方の部品供給部４Ｂは、基板搬送機構３Ａ、３ＢのＹ２側に各々設けられている。部品供給部４Ａ、４Ｂの各々は、複数のテープフィーダ５を備えた移動可能なユニット部材からなり、図１に示すように、基台２のＹ方向両側に各々設けられた凹部２ａ内に側方からセットされている。

【0015】

ヘッドユニット６Ａ～６Ｄ（第１ヘッドユニット６Ａ～第４ヘッドユニット６Ｄ）の各々は、何れかの部品供給部４Ａ、４Ｂに備えられたテープフィーダ５から部品をピッキングして前記作業位置へ移動し、当該部品を基板Ｐに搭載する。詳しくは、第１ヘッドユニット６Ａ及び第２ヘッドユニット６Ｂは、基台２の上方空間のうち、Ｘ方向中央よりもＸ１側の領域内を移動可能とされ、Ｘ１側の領域に配置されたテープフィーダ５から部品をピッキングして、Ｘ１側の２つの作業位置に各々配置された基板Ｐに対して部品を搭載する。一方、第３ヘッドユニット６Ｃ及び第４ヘッドユニット６Ｄは、基台２の上方空間のうち、Ｘ方向中央よりもＸ２側の領域内を移動可能とされ、Ｘ２側の領域に配置されたテープフィーダ５から部品をピッキングして、Ｘ２側の２つの作業位置に配置に各々配置された基板Ｐに対して部品を搭載する。この構成により、部品実装装置１は、４枚の基板Ｐに対して並行して部品の実装処理を行うことが可能となっている。

【0016】

基台２上面のＸ方向両端には、各々、Ｙ方向に延在するフレーム１０が設けられている。各フレーム１０は、平面視長方形の壁状の金属構造体からなる。これらフレーム１０に対して以下の通りヘッドユニット６Ａ～６Ｄが支持されている。

【0017】

各フレーム１０は、下部フレーム１１と上部フレーム１２とを含む。下部フレーム１１は、Ｙ方向における中央下部に切欠状の開口部１１ｂを備えた門型形状を有する。これらの開口部１１ｂを介して、基板搬送機構３Ａ、３Ｂによる基板Ｐの受け入れ及び基板Ｐの搬出が行われる。

【0018】

下部フレーム１１は、Ｙ方向に延びる略水平な上面１１ａを備えている。この上面１１ａと、下部フレーム１１の内側の側面、すなわち各フレーム１０における下部フレーム１１同士の対向面とには、ガイドレール１５、１６が固定されている。そして、Ｘ１側のフレーム１０のガイドレール１５、１６に、第１ヘッド支持部材２０Ａ及び第２ヘッド支持部材２０Ｂが移動可能に支持されている。そして、第１ヘッド支持部材２０Ａに第１ヘッドユニット６Ａが、第２ヘッド支持部材２０Ｂに第２ヘッドユニット６Ｂが各々支持されている。また、Ｘ２側のフレーム１０のガイドレール１５、１６に、第３ヘッド支持部材２０Ｃ及び第４ヘッド支持部材２０Ｄが移動可能に支持されている。そして、第３ヘッド支持部材２０Ｃに第３ヘッドユニット６Ｃが、第４ヘッド支持部材２０Ｄに第４ヘッドユニット６Ｄが各々支持されている。なお、各ヘッド支持部材２０Ａ～２０Ｄは、本発明の「可動部」に相当する。

【0019】

各ヘッド支持部材２０Ａ～２０Ｄは、図外のリニアモータにより駆動されてガイドレール１５、１６に沿ってＹ方向に移動する。また、各ヘッドユニット６Ａ～６Ｄは、ヘッド支持部材２０Ａ～２０Ｄに対してＸ方向に移動可能に支持されており、図外のリニアモータにより駆動される。この構成により、第１ヘッドユニット６Ａ及び第２ヘッドユニット６Ｂは、基台２の上方空間のうちＸ方向中央よりもＸ１側の領域内においてＸ－Ｙ方向に移動可能となっている。また、第３ヘッドユニット６Ｃ及び第４ヘッドユニット６Ｄは、基台２の上方空間のうちＸ方向中央よりもＸ２側の領域内においてＸ－Ｙ方向に移動可能となっている。

【0020】

各ヘッドユニット６Ａ～６Ｄの各々には、部品を吸着可能な複数の軸状のヘッド（図示省略）が備えられている。各ヘッドは、Ｚ方向の移動、及びＲ方向（垂直軸回り）の移動が可能とされ、モータを駆動源とする駆動機構により各々の方向に移動する。また、各ヘッドは、電動切替弁を介して負圧発生装置、正圧発生装置及び大気の何れかに連通可能とされている。ヘッドに負圧が供給されることで部品の吸着が可能となり、その後、正圧が供給されることで当該部品の吸着が解除される。つまり、テープフィーダ５からの部品のピッキングの際には、ヘッドが下降して部品を吸着した後、上昇する。また、基板Ｐへの部品の搭載の際には、ヘッドが下降し、当該部品の吸着を解除することにより部品を基板Ｐ上にリリースする。

【0021】

［ケーブル２２の配索構造］
各ヘッドユニット６Ａ～６Ｄを駆動するための電源や制御装置などの固定側機器は、基台２に備えられている。各ヘッドユニット６Ａ～６Ｄと固定側機器とはケーブル２２を介して互いに接続されている。このケーブル２２には、例えば、各ヘッドユニット６Ａ～６Ｄを駆動するリニアモータや各ヘッドを駆動する駆動機構用のモータ等に対する電力供給及び制御信号の送受信を行うための電気ケーブル（ワイヤハーネス）と、各ヘッドに負圧／正圧を供給するエアパイプが含まれる。なお、ケーブル２２には、ヘッドユニット６Ａ～６Ｄに搭載される機器に応じて、上記以外の電気ケーブルやパイプが含まれる場合がある。

【0022】

図１及び図２に示すように、各ヘッドユニット６Ａ～６Ｄに接続されるケーブル２２は、ヘッド支持部材２０Ａ～２０Ｄからケーブルキャリア３０を通じてフレーム１０の上部フレーム１２に配索されている。そして、図示を省略しているが、さらに上部フレーム１２から下部フレーム１１に沿って配索されて基台２の内部に導入されている。

【0023】

上部フレーム１２は、下部フレーム１１の上方に配置されており、Ｙ方向両端で当該下部フレーム１１に連結されている。上部フレーム１２は、隙間１３を隔てて下部フレーム１１の上面１１ａに対向しかつ当該上面１１ａと平行にＹ方向に延びる略水平な下面１２ａを備えている。この下面１２ａとヘッド支持部材２０Ａ～２０Ｄの上面（下面１２ａに対向する部分）とに亘って前記ケーブルキャリア３０が設けられている。

【0024】

ケーブルキャリア３０は、例えば、金属製又は樹脂製の複数の箱形のブロックがチェーン状に連結されることにより、内部にケーブル２２の収容空間が形成された屈曲可能なケーブル保護案内部材である。ケーブルキャリア３０は、一定の半径でＵ字状に屈曲（湾曲）することが可能で、その屈曲方向とは反対側への屈曲が規制されるように構成されている。

【0025】

［ケーブルキャリア３０の取付構造］
次にケーブルキャリア３０の取付け構造とその作用効果について、第２ヘッドユニット６Ｂのケーブル２２が収容保持されたケーブルキャリア３０の取付構造を例に説明する。

【0026】

図３は、第２ヘッドユニット６Ｂのケーブル２２が収容保持されたケーブルキャリア３０の取付構造を示す側面図（Ｘ１側から視た側面図）である。なお、図３では、後記第２端部３１ｂが第１端部３１ａよりもＹ１側に位置する状態でケーブルキャリア３０を示している。

【0027】

ケーブルキャリア３０は、第１端部３１ａと第２端部３１ｂとを有する。ケーブルキャリア３０は、第１端部３１ａと第２端部３１ｂとの間でＵ字状に折り返され状態、詳しくは、Ｙ方向において、部品実装装置１の外側に向かって湾曲するように上下方向に折り返された状態とされている。

【0028】

ケーブルキャリア３０の第１端部３１ａは、ブラケット３２（本発明の「固定部」に相当する）を介して上部フレーム１２の下面１２ａに固定されており、第２端部３１ｂは、第２ヘッド支持部材２０Ｂの上面に固定されている。ブラケット３２による第１端部３１ａの固定位置は、第２ヘッドユニット６Ｂ（第２ヘッド支持部材２０Ｂ）の可動領域内に設定されている。すなわち。ブラケット３２は、第１端部３１ａを第２ヘッドユニット６Ｂ（第２ヘッド支持部材２０Ｂ）の可動領域内上方の所定位置に固定している。これにより、ケーブルキャリア３０の折り返された部分（折り返し部３１ｃという）と第１端部３１ａとの間の部分、及び折り返し部３１ｃと第２端部３１ｂとの間の部分が略直線状にかつ平行に保たれている。そして、第２ヘッド支持部材２０ＢがＹ方向に移動すると、その折り返し部３１ｃの位置を変えながらケーブルキャリア３０の第２端部３１ｂが当該第２ヘッド支持部材２０Ｂに追従する。

【0029】

このケーブルキャリア３０にケーブル２２（図３では図示省略）が収容保持されることにより、第２ヘッドユニット６Ｂの移動に伴うケーブル２２の無駄な弛みや過度な屈曲が防止されるとともに、外部から当該ケーブル２２が保護される。

【0030】

なお、第２ヘッドユニット６Ｂ（第２ヘッド支持部材２０Ｂ）が移動して、ケーブルキャリア３０の折り返し部３１ｃから第２端部３１ｂまでの距離が長くなると、後に詳述するように、ケーブルキャリア３０がその重みで垂れ下り、第２端部３１ｂの固定部分においてケーブルキャリア３０が破損するおそれがある。そこで、この部品実装装置１では、前記ブラケット３２に、ケーブルキャリア３０が垂れ下がらないように、折り返し部３１ｃと第１端部３１ａと間の領域においてケーブルキャリア３０を上向きに付勢する弾性部材４０が設けられている。

【0031】

弾性部材４０は、図３～図５に示すように、上下方向に積層された複数の板ばね４１～４４からなり、ケーブルキャリア３０が垂れ下がらないように、ブラケット３２に隣接する位置で、ケーブルキャリア３０を上向きに付勢する。なお、図４は、図３の要部拡大図であり、図５は、ケーブルキャリア３０の取付構造を示す図３のＡ矢視図である。

【0032】

各板ばね４１～４４は、同一の板ばねである。すなわち、各板ばね４１～４４は、同一の金属材料（例えばステンレス鋼材）からなるＹ方向に細長い同一形状、同一厚みを有する板ばねである。当例では、各板ばね４１～４４の形状は、Ｙ方向に細長い平面視長方形であり、その幅（Ｘ方向の寸法）はケーブルキャリア３０の幅と略同じ幅に設定されている。

【0033】

各板ばね４１～４４は、上側に位置する板ばねの先端部が、その直下に位置する板ばねの先端部よりも折り返し部３１ｃ側（Ｙ２側）に位置するように、Ｙ方向に等寸法ずつ順次オフセットされている。つまり、最上位の板ばね４１の先端部４１ａとその直下の板ばね４２の先端部４２ａとの間隔Ｌ１と、当該板ばね４２の先端部４２ａとその直下の板ばね４３の先端部４３ａとの間隔Ｌ２と、当該板ばね４３の先端部４３ａと最下位の板ばね４４の先端部４４ａとの間隔Ｌ３とが等しくなるように各板ばね４１～４４が積層されている。

【0034】

なお、板ばね４１～４４は、ケーブルキャリア３０のうち折り返し部３１ｃと第１端部３１ａとの間の領域において、最上位の板ばね４１の上面が当該ケーブルキャリア３０の下面に沿って当該下面に当接する状態、又は微少隙間を隔てて近接する状態でブラケット３２に片持ち状態で固定されている。

【0035】

詳しくは、図５に示すように、前記ブラケット３２は、ケーブルキャリア３０を上部フレーム１２に固定する第１ブラケット３２ａと、この第１ブラケット３２ａに固定された第２ブラケット３２ｂとを含む。第１ブラケット３２ａは、平坦な下面部３２ａ１を有する断面長方形であり、第２ブラケット３２ｂは、下面部３２ａ１に下方から対向しかつ当該３２ａ１に対して平行な対向面部３２ｂ１を有する断面Ｕ字型の形状である。板ばね４１～４４は、第１ブラケット３２ａの下面部３２ａ１と第２ブラケット３２ｂの対向面部３２ｂ１との間に配置された状態で、上下両側からボルト３３により下面部３２ａ１及び対向面部３２ｂ１に固定されている。

【0036】

以上のようなケーブルキャリア３０の取付構成によれば、折り返し部３１ｃと第１端部３１ａと間の領域において当該ケーブルキャリア３０が弾性部材４０により上向きに付勢される。そのため、ケーブルキャリア３０の垂れ下りが抑制され、当該垂れ下りに因るケーブルキャリア３０の損傷が抑制乃至防止される。詳しくは以下の通りである。

【0037】

第２ヘッドユニット６Ｂ（第２ヘッド支持部材２０Ｂ）はその可動領域内でＹ方向に往復移動する。この場合、例えば図７（ａ）に示すように弾性部材４０が備えられていない場合には、第２ヘッドユニット６Ｂ（第２ヘッド支持部材２０Ｂ）が一方側のストローク端（可動領域の一方側の端部位置）に向かって移動し、ケーブルキャリア３０の折り返し部３１ｃから第２端部３１ｂまでの距離Ｌ３０が長くなると、図７（ｂ）に示すように、第２ヘッド支持部材２０ＢからＹ２側にはみ出した部分においてケーブルキャリア３０が垂れ下り易くなる。これは、ケーブルキャリア３０の折り返し部３１ｃから第２端部３１ｂまでの領域におけるケーブルキャリア３０及びその内部のケーブル２２の重みに因る。ケーブルキャリア３０は、既述の通り、一定の半径でＵ字状に屈曲（湾曲）することが可能で、その屈曲方向とは反対側への屈曲が規制されるように構成されている。そのため、図７（ｂ）に示すようにケーブルキャリア３０が垂れ下がると、第２端部３１ｂの固定部分、当例では特に第２ヘッド支持部材２０Ｂの末端部分（Ｙ２側の端部）においてケーブルキャリア３０に応力が集中し、最悪の場合、この部分でケーブルキャリア３０が破損することが考えられる。

【0038】

しかし、図３に示したケーブルキャリア３０の取付構成によれば、ケーブルキャリア３０が垂れ下がろうとすると、弾性部材４０（板ばね４１～４４）により、ケーブルキャリア３０が上向きに付勢される。そのため、図６に示すように、ケーブルキャリア３０の垂れ下りが抑制され、既述のようにケーブルキャリア３０の一部に応力が集中してケーブルキャリア３０が破損することが抑制乃至防止される。

【0039】

この場合、弾性部材４０（板ばね４１～４４）はケーブルキャリア３０とは別に設けられているため、ケーブルキャリア３０の重量を増大させることがない。従って、図３に示したケーブルキャリア３０の取付構造によれば、従来技術のように、第２ヘッドユニット６Ｂの動作速度などに殆ど影響を与えることなく、ケーブルキャリア３０の損傷を抑制乃至防止することができる。

【0040】

また、図３に示したケーブルキャリア３０の取付構成によれば、弾性部材４０が複数の板ばね４１～４４により構成されているため、ケーブルキャリア３０を支持するのに必要な弾性部材４０の付勢力を、板ばねの数に応じて変更することができる。従って、収容保持されるケーブル２２を含むケーブルキャリア３０のサイズや重量に応じて板ばねの数を選定することにより、ケーブルキャリア３０の垂れ下りを効果的に抑制することが可能となる。

【0041】

また、各板ばね４１～４４は、上側に位置する板ばねの先端部が、その直下に位置する板ばねの先端部よりも折り返し部３１ｃ側（Ｙ２側）に位置するように、Ｙ方向に等寸法ずつ順次オフセットされた状態で積層されている。つまり、板ばね４１～４４の全体としての弾発力が、先端側から基端側に向かって（ケーブルキャリアの折り返し部側から第１端部側に向かって）徐々に大きくなるように構成されている。そのため、第２ヘッドユニット６Ｂが一方側のストローク端に向かって移動し、ケーブルキャリア３０の折り返し部３１ｃから第１端部３１ａまでの距離Ｌ３０が短くなってきたときでも、図６に示すように、ケーブルキャリア３０の折り返し部３１ｃに沿って板ばね４１～４４がその先端側から撓み変形しながら、ケーブルキャリア３０を支持する。よって、ケーブルキャリア３０に殆ど負荷を与えることなく、その垂れ下りを抑制することができる。

【0042】

また、弾性部材４０が板ばね４１～４４からなる既述の構成によれば、ケーブルキャリア３０の第１端部３１ａと第２端部３１ｂとの間の空間、すなわちＵ字状に折り返されたケーブルキャリア３０の内側の空間における、弾性部材４０の上下方向の占有スペースが比較的小さく抑えられる。そのため、当該空間を、例えば、ケーブルキャリア３０ｂ（第２ヘッドユニット６Ｂ）と共に移動する他の部材の介在スペースとして活用することが可能となり、部品実装装置１の設計の自由度を保ちながら、ケーブルキャリア３０の垂れ下りを抑制することができる。

【0043】

以上、第２ヘッドユニット６Ｂのケーブル２２が収容保持されたケーブルキャリア３０を例に、その取付構造について説明した。しかし、第１ヘッドユニット６Ａのケーブル２２が収容されたケーブルキャリア３０の取付構造も、折り返し部３１ｃの向きや弾性部材４０の向きが異なるだけで、基本的には第２ヘッドユニット６Ｂのケーブル２２が収容保持されたケーブルキャリア３０の取付構造と同じである。また、第３ヘッドユニット６Ｃ及び第４ヘッドユニット６Ｄのケーブル２２が収容されたケーブルキャリア３０の取付構造も、第１ヘッドユニット６Ａ及び第２ヘッドユニット６Ｂのケーブル２２が収容されたケーブルキャリア３０の取付構造と同様である。

【0044】

なお、図３及び図４に示した弾性部材４０（第１実施形態）は、既述の通り、同一の板ばねからなる４枚の板ばね４１～４４が、Ｙ方向に等量だけ順次オフセットされた状態で積層されることにより構成されている。しかし、弾性部材４０の構成はこれに限定されない。例えば、以下の第２～第５実施形態に示すような構成であってもよい。

【0045】

［弾性部材４０の第２実施形態］
図８は、第２実施形態に係る弾性部材４０を示している。図８は、図４に対応する図である。第２実施形態の弾性部材４０は、４枚の板ばね４１～４４がＹ方向に等量ずつ順次オフセットされた状態で積層されている点で、第１実施形態の弾性部材４０と構成が共通する。しかし、第２実施形態では、板ばね４１～４４各々の先端が下向きに折り返されることにより、各板ばね４１～４４の先端部４１ａ～４４ａが、何れも丸みを帯びた形状となっている。この点で、第１実施形態の弾性部材４０と構成が相違する。

【0046】

第２実施形態の弾性部材４０の構成によれば、ケーブルキャリア３０に板ばね４１～４４が接触する際に、板ばね４１～４４の先端部４１ａ～４４ａでケーブルキャリア３０を傷つけ難くなるという効果がある。

【0047】

なお、図８の例では、全ての板ばね４１～４４の先端が折り返されている。しかし、最上位の板ばね４１以外の板ばね４２～４４は、先端部４１ａ～４４ａの間隔Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３によっては、ケーブルキャリア３０に接触しない場合もあり得る。従って、最上位の板ばね４１以外の板ばね４２～４４については、ケーブルキャリア３０に接触する板ばねのみ、先端が折り返された構成としてもよい。

【0048】

［弾性部材４０の第３実施形態］
図９は、第３実施形態に係る弾性部材４０を示している。図９は、図４に対応する図である。第３実施形態の弾性部材４０は、４枚の板ばね４１～４４がＹ方向に順次オフセットされた状態で積層されている点で、第１実施形態の弾性部材４０と構成が共通する。しかし、第３実施形態では、前記間隔Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３が、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３となるように、板ばね４１～４４が積層されている。この点で、第１実施形態の弾性部材４０と構成が相違する。

【0049】

この構成によれば、第２ヘッドユニット６Ｂの移動に伴い、ケーブルキャリア３０の折り返し部３１ｃから第１端部３１ａまでの距離Ｌ３０が短くなってきたときに、板ばね４１～４４がケーブルキャリア３０の折り返し部３１ｃに沿ってより撓み変形し易くなる。よって、ケーブルキャリア３０に負荷を与えることなく、その垂れ下りを抑制する、という点において第１実施形態よりも有利となる。

【0050】

［弾性部材４０の第４実施形態］
図１０は、第４実施形態に係る弾性部材４０を示している。図１０は、図４に対応する図である。第４実施形態の弾性部材４０は、４枚の板ばね４１～４４がＹ方向に等量ずつ順次オフセットされた状態で積層されている点で、第１実施形態の弾性部材４０と構成が共通する。しかし、第４実施形態では、上側に位置する板ばねのばね定数が、その直下に位置する板ばねのばね定数よりも小さくなるように構成されている。この点で、第１実施形態の弾性部材４０と構成が相違する。

【0051】

具体的には、最上位の板ばね４１の板厚をｔ１、その板ばね４１の直下に位置する板ばね４２の板厚をｔ２、その板ばね４２の直下に位置する板ばね４３の板厚をｔ３、最下位の板ばね４４の板厚をｔ４とするとき、ｔ１＜ｔ２＜ｔ３＜ｔ４となるように、各板ばね４１～４４の板厚が設定されている。

【0052】

このような第４実施形態の弾性部材４０の構成によっても、第３実施形態と同様に、ケーブルキャリア３０の折り返し部３１ｃに沿って、複数の板ばねをより円滑に撓み変形させることが可能となる。よって、ケーブルキャリア３０に負荷を与えることなく、その垂れ下りを抑制する、という点において第１実施形態よりも有利となる。

【0053】

図１０の例では、各板ばね４１の板厚ｔ１～ｔ４を変えているが、例えば各板ばね４１の板厚ｔ１～ｔ４は同じで、各板ばね４１～４４の材質を変えることにより、上側に位置する板ばねのばね定数が、その直下に位置する板ばねのばね定数よりも小さくなるように構成してもよい。

【0054】

［弾性部材４０の第５実施形態］
図１１は、第５実施形態に係る弾性部材４０を示している。図１１は、図４に対応する図である。第５実施形態の弾性部材４０は、４枚の板ばね４１～４４がＹ方向に等量ずつ順次ずらした状態で積層されている点で、第１実施形態の弾性部材４０と構成が共通する。しかし、第５実施形態では、最上位の板ばね４１の上面に、当該板ばね４１自体よりも摩擦係数が低い滑り面部４５が設けられている。この点で、第１実施形態の弾性部材４０と構成が相違する。

【0055】

具体的には、板ばね４１の上面に滑りテープが貼着されることにより滑り面部４５が設けられている。滑りテープは、板ばね４１よりも摩擦係数の低い表面を有した合成樹脂製のテープであり、例えば、超高分子量ポリエチレンテープやフッ素樹脂テープなどが適用される。

【0056】

この構成によれば、板ばね４１がケーブルキャリア３０に対して滑り易くなる。そのため、ケーブルキャリア３０の折り返し部３１ｃに沿って板ばね４１が撓み変形し易くなるという利点がある。なお、滑り面部４５は、板ばね４１の上面に滑りテープを貼着する以外に、例えばＤＬＣコーティングやフッ素樹脂コーティング等の表面処理が施されることにより設けられていてもよい。

【0057】

［弾性部材４０の第６実施形態］
図１２は、第６実施形態に係る弾性部材４０を示している。図１２は、図３に対応する図である。第６実施形態の弾性部材４０は、４枚の板ばね４１～４４が等量ずつ順次オフセットされた状態で積層されている点で、第１実施形態の弾性部材４０と構成が共通する。しかし、第６実施形態では、上側の板ばねがその直下の板ばねを巻き込むように共に下向きに湾曲した形状を有している。この点で、第１実施形態の弾性部材４０と構成が相違する。

【0058】

この構成によれば、板ばね４１～４４が元々湾曲した形状を有しているため、第２実施形態の弾性部材４０と同様に、ケーブルキャリア３０に板ばね４１～４４が接触する際に、板ばね４１～４４の先端部でケーブルキャリア３０を傷つけ難くなるという効果がある。

【0059】

［弾性部材４０の第７実施形態］
図１３は、第７実施形態に係る弾性部材４０を示している。図１３は、図３に対応する図である。第７実施形態の弾性部材４０は、Ｘ方向に延びる軸５０と、その外周面上に回転可能に設けられたローラ５２と、シャフト５０を上方に付勢するコイルばね５３とを備えている。コイルばね５３は、ケーブルキャリア３０が垂れ下がらないように、シャフト５０及びローラ５２を介してケーブルキャリア３０を上向きに付勢する。なお、図１３では模式的に示しているが、シャフト５０及びコイルばね５３はフレーム１０に支持されている。ローラ５２は、本発明の「回転部材」に相当し、コイルばね５３は、本発明の「ばね部材」に相当する。

【0060】

第７実施形態に係る弾性部材４０では、ケーブルキャリア３０がローラ５２を介して支持されることにより、ケーブルキャリアの垂れ下りが抑制される。そのため、弾性部材４０が板ばね４１～４４からなる第１実施形態の弾性部材４０と同様に、ケーブルキャリア３０の垂れ下りを効果的に抑制することができる。

【0061】

［その他の変形例等］
以上説明した部品実装装置１は、本発明に係る作業装置の好ましい実施形態の例示であって、その具体的な構成、特に、ケーブルキャリア３０の取付構造や、当該構造に適用される弾性部材４０の具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【0062】

例えば、第１～第６実施形態の弾性部材４０は、４枚の板ばね４１～４４が積層された構成である。しかし、弾性部材４０を構成する板ばねの数は３枚以下であってもよいし、５枚以上であってもよい。また、第１～第３実施形態の弾性部材４０では、４枚の同じ板ばねが積層された構成であるが、幅（Ｘ方向寸法）や長さ（Ｙ方向寸法）の異なる２種類以上の板ばねが積層された構成であってもよい。要するに、弾性部材４０を構成する板ばねの数、各板ばねの材質、形状、厚み等は、ケーブルキャリア３０の垂れ下りを抑制できるように適宜選定され得る。従って、第１～６実施形態の弾性部材４０の各々の特徴部分を適宜組み合わせた構成の弾性部材４０を適用することも可能である。

【0063】

また、上記実施形態では、ケーブルキャリア３０は、その第１端部３１ａがブラケット３２を介して上部フレーム１２に固定されている。しかし、ケーブルキャリア３０は、第１端部３１ａが直接上部フレーム１２に固定される構成でもよい。この場合には、ケーブルキャリア３０の第１端部３１ａが、本発明の「固定部」としての機能を兼ね備えた構成となる。

【0064】

また、上記実施形態では、本発明の作業装置の一例として部品実装装置１について説明した。しかし、本発明の作業装置の種類は、対象物に対して各種処理（作業）を施す移動可能な作業ユニットを備えた作業装置であれば部品実装装置１には限定されない。例えば、クリーム半田を基板に印刷（シルク印刷）する処理を行う印刷装置、クリーム半田や接着剤を基板に塗布する処理を行うディスペンサ装置、及び基板を撮像することによりその検査を行う検査装置などについても本発明は適用可能である。また、多関節型ロボットについても本発明は適用可能である。

【0065】

以上説明した本発明をまとめると以下の通りである。

【0066】

本発明の一の局面に係る作業装置は、対象物に対して所定の処理を施す移動可能な作業ユニットと、第１端部及び第２端部とこれら第１端部と第２端部との間で上下に折り返された折り返し部とを有し、前記作業ユニットに接続されたケーブルが収容保持されるケーブルキャリアと、前記ケーブルキャリアの前記第１端部を、前記作業ユニットの可動領域内上方の所定位置に固定する固定部と、前記作業ユニットと共に移動し、前記ケーブルキャリアの前記第２端部が固定される可動部と、前記ケーブルキャリアが垂れ下がらないように、前記折り返し部と前記第１端部との間の領域において当該ケーブルキャリアを上向きに付勢する弾性部材と、を備えている。

【0067】

この作業装置では、作業ユニットと共に可動部が移動し、これにケーブルキャリアが追従する。この際、作業ユニット（可動部）がストローク端（可動領域の端部位置）に近づき、ケーブルキャリアの折り返し部から第２端部までの距離が長くなると、その重みでケーブルキャリアが垂れ下がろうとする。しかし、この作業装置によれば、ケーブルキャリアの折り返し部と第１端部との間の領域において、弾性部材がケーブルキャリアを支持して上向きに付勢する。そのため、ケーブルキャリアの垂れ下りが抑制され、当該垂れ下りに因るケーブルキャリアの破損が抑制乃至防止される。

【0068】

しかも、弾性部材はケーブルキャリアとは別に設けられているため、ケーブルキャリアの重量を増大させることがない。よって、この作業装置によれば、作業ユニットの動作速度などに影響を与えることなく、ケーブルキャリアの損傷を抑制乃至防止することが可能となる。

【0069】

具体的な構成として、前記弾性部材は、前記固定部に隣接する位置で、前記ケーブルキャリアを上向きに付勢する板ばねからなる。

【0070】

この構成では、ケーブルキャリアは、折り返し部と第１端部との間の領域において板ばねにより下方から支持される。つまり、板ばねの弾発力（反力）によってケーブルキャリアが上向きに付勢されることでケーブルキャリアの垂れ下りが抑制される。また、作業ユニット（可動部）がストローク端に向かって移動し、折り返し部から第１端部までの距離が短くなってくると、ケーブルキャリアの折り返し部に沿って板ばねがその先端側から撓み変形する。よって、ケーブルキャリアに不要な負荷を与えることなく、ケーブルキャリアを支持することが可能となる。

【0071】

また、この構成によれば、ケーブルキャリアの第１端部と第２端部との間の空間（すなわちケーブルキャリアの内側の空間）における、弾性部材の上下方向の占有スペースが比較的小さく抑えられる。そのため、当該空間を、例えば、可動部と共に移動する他の部材の介在スペースとして活用することが可能となり、作業装置の設計の自由度が向上する。

【0072】

この場合、前記弾性部材は、上下方向に積層された複数の前記板ばねからなるのが好適である。

【0073】

この構成によれば、ケーブルキャリアを支持するのに必要な付勢力を、板ばねの数に応じて変更することができる。従って、ケーブルキャリアのサイズや重量に応じて板ばねの数が選定されることにより、ケーブルキャリアの垂れ下りがより高度に抑制される。

【0074】

この場合、前記複数の板ばねは、上側に位置する板ばねの先端部が、その直下に位置する板ばねの先端部よりも前記折り返し部側に位置するように積層されているのが好適である。

【0075】

この構成によれば、複数の板ばねの全体としての弾発力（反力）が、先端側から基端側に向かって（ケーブルキャリアの折り返し部側から第１端部側に向かって）徐々に大きくなる。よって、作業ユニット（可動部）がストローク端に向かって移動し、ケーブルキャリアの折り返し部から第１端部までの距離が短くなってきたときでも、ケーブルキャリアの折り返し部に沿って複数の板ばねをその先端側から円滑に撓み変形させながら、ケーブルキャリアを支持することが可能となる。よって、ケーブルキャリアに不要な負荷を与えることなく、その垂れ下りを効果的に抑制することが可能となる。

【0076】

この場合、前記複数の板ばねは、第１板ばねと、第１板ばねの直下に積層される第２板ばねと、第２板ばねの直下に積層される第３板ばねと、を含み、前記第１板ばねの先端部と前記第２板ばねの先端部との間隔は、前記第２板ばねの先端部と前記第３板ばねの先端部との間隔よりも大きい構成としてもよい。

【0077】

この構成によれば、ケーブルキャリアの折り返し部に沿って複数の板ばねをより円滑に撓み変形させることが可能となる。

【0078】

上記の構成において、上側に位置する板ばねは、その直下に位置する板ばねよりもばね定数が小さくなるように構成されていてもよい。例えば、上側に位置する板ばねは、その直下に位置する板ばねよりも厚みが小さくなる構成であってもよい。

【0079】

このような構成の場合も、作業ユニット（可動部）がストローク端に向かって移動し、ケーブルキャリアの折り返し部から第１端部までの距離が短くなってきたときに、折り返し部に沿って複数の板ばねをその先端側から円滑に撓み変形させることが可能となる。

【0080】

上記作業装置において、前記複数の板ばねのうち、少なくとも最上位の板ばねは、その先端が折り返されているのが好適である。

【0081】

この構成によれば、板ばねの先端部が丸みを帯びた形状となるので、ケーブルキャリアとの接触時に、板ばねの先端部でケーブルキャリアを傷付けることが抑制乃至し防止される。

【0082】

上記作業装置において、上側に位置する板ばねとその直下に位置する板ばねとは、上側の板ばねがその直下の板ばねを巻き込むように共に下向きに湾曲している構成であってもよい。

【0083】

この構成によれば、上側の板ばねがその直下の板ばねを巻き込むように共に下向きに湾曲しているので、この場合も、板ばねの先端部でケーブルキャリアを傷付けることなく、ケーブルキャリアを複数の板ばねで支持することが可能となる。

【0084】

上記作業装置において、前記複数の板ばねのうち、最上位の板ばねの上面には、当該板ばね自体よりも摩擦係数の小さい滑り面部が設けられているのが好適である。

【0085】

この構成によれば、最上位の板ばねとケーブルキャリアとの摺動摩擦が低減される。よって、作業ユニット（可動部）がストローク端に向かって移動し、ケーブルキャリアの折り返し部から第１端部までの距離が短くなってきたときに、最上位の板ばねをより円滑に撓み変形させることが可能となる。

【0086】

なお、上記作業装置において、前記弾性部材は、前記固定部に隣接する位置に回転自在に支持される回転部材と、この回転部材を上向きに付勢するばね部材とを有する構成であってもよい。

【0087】

この構成では、折り返し部と第１端部との間の領域において、ケーブルキャリアが回転部材を介して弾性的に支持される。よって、弾性部材が板ばねからなる既述の構成と同様に、ケーブルキャリアの垂れ下りを抑制することが可能となる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】