JP4354249B2 - 部品装着装置 - Google Patents

Description

本発明は、供給される部品を基板に装着する部品装着装置に関するものであって、特に、多様化された種類の部品の装着に対応することができる部品装着装置に関する。

従来、この種の部品装着装置は種々構造のものが知られている。このような部品装着装置の一例として、従来の部品装着装置５００の模式的な外観斜視図を図１３に示す（例えば、特許文献１参照）。

図１３に示すように、部品装着装置５００は、部品を吸着保持する吸着ノズルを有するヘッド部５１０と、このヘッド部５１０を搭載し、ヘッド部５１０を図示Ｘ軸方向又はＹ軸方向に移動させるＸＹロボット５２０とを備えている。部品装着装置５００において、ＸＹロボット５２０の駆動により、ヘッド部５１０の吸着ノズルは、部品供給部５３０又は５４０より供給された部品を吸着保持するとともに、基板搬送装置５５０において保持されている基板５６０の上方にＸＹロボット５２０により移動されて、吸着保持されている部品の基板５６０への装着動作を行なうことができる。また、部品装着装置５００には、夫々の構成部の動作制御を互いに関連付けながら統括的に行なうことで、上記部品の装着動作の制御を行なう制御装置５７０が備えられている。

ここで、このような構成を有する部品装着装置５００における制御装置５７０を含めた制御的な構成を示す模式制御ブロック図を図１４に示し、当該制御的な構成を図１４を用いて説明する。

図１４の制御ブロック図に示すように、制御装置５７０には、ヘッド部５１０の機械的動作を行なう部分（例えば、吸着ノズルの回転駆動装置や昇降装置のモータ等）であるヘッドメカ部５１１への駆動のための電源を供給する電源部５７１と、ヘッドメカ部５１１を駆動するドライバ５７２と、このドライバ５７２及びヘッドメカ部５１１の制御を行なう本体コントローラ５７３とが備えられている。また、制御装置５７０とヘッド部５１０のヘッドメカ部５１１との間には、多数の配線が備えられており、具体的には、ヘッドメカ部５１１と電源部５７１とを接続し、電源部５７１からヘッドメカ部５１１への駆動のための電力の供給を行なう電源線Ｌ１０と、ヘッドメカ部５１１と本体コントローラ５７３とを接続し、両者間の制御情報の伝達を行なうＩ／Ｏ線Ｌ１１と、ヘッドメカ部５１１とドライバ５７２とを接続し、ヘッドメカ部５１１の駆動に関する信号の伝達を行なうモータ線Ｌ１２とが備えられている。また、制御装置５７０内においては、本体コントローラ５７３とドライバ５７２とが互いに制御情報の伝達を可能に制御線Ｌ１３にて接続されている。

特開２００１−１３５９９６号公報

近年、市場における電子機器の多様化に従って、当該電子機器に内蔵される部品実装基板の種類も多様化しており、これに伴って、基板に実装（装着）される部品の種類も益々多様化されるようになってきている。例えば、小型の汎用部品であるチップ部品等が用いられる場合や、高精度なＩＣ部品等が用いられるような場合、あるいは、両者が混載して実装されるような場合等がある。チップ部品が基板に装着されるような場合には、いかにして高速かつ効率的に装着することができるかということが求められ、一方、ＩＣ部品が基板に装着されるような場合には、その実装精度を向上させることが求められるというように、取り扱われる部品の種類によって、求められることも異なっている。従って、部品装着装置においては、このような部品の多様化に柔軟に対応することができ、効率的な部品装着を実現できることが強く望まれている。

このような部品の多様化に柔軟に対応するための１つの方法として、例えば、部品装着装置５００において、ＸＹロボット５２０に搭載されるヘッド部５１０を着脱可能な構成として、様々な種類の部品の装着に対応することができる複数の種類のヘッド部を交換可能に備えさせて、それらの中から装着される部品の種類に応じた１つのヘッド部を選択して、ＸＹロボット５２０に装備させることで、多様化された部品の基板への装着に対応するという方法がある。このような方法では、装着される部品の種類が変更されるような場合であっても、それに応じたヘッド部を選択的に装備させることで、上記多様化された部品の装着に対応することができる。

しかしながら、このような方法では、部品装着装置５００において、ＸＹロボット５２０に装備されるヘッド部の交換を機械的に行なうことができても、このヘッド部の交換に伴って、制御装置５７０も当該ヘッド部の制御に適したものに交換する必要が生じ、その交換作業に大きな手間を要し、容易な交換作業を行なうことができないという問題がある。

具体的には、図１４に示すように、ヘッド部５１０の交換に伴って、制御装置５７３やドライバ５７２を交換されたヘッド部５１０の仕様に適したもの（すなわち、動作制御に適したもの）に交換する、あるいは調整等を行なう必要がある。

また、図１４に示すように、ヘッド部５１０の交換に伴って、ヘッド部５１０のヘッドメカ部５１１と制御装置５７０との間の複数の配線の接続を解除した後に、再度交換されたヘッド部５１０と接続する作業が必要となるが、これらの配線の量は多く、その作業には多大な労力を要する。例えば、電源線Ｌ１０×２本、Ｉ／Ｏ線Ｌ１１×２〜３本（吸着ノズルの装備本数毎）、及びモータ線×１０本というような配線量の上記配線が備えられているため、その作業量は大きなものとなる。また、交換装備されるヘッド部の種類によっては、配線自体の変更を伴うような場合も考えられる。このような場合にあっては、容易な交換作業から大きく掛け離れたものとなり、多様化された部品の装着に柔軟にかつ効率的に対応することができないという問題がある。

従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、供給される部品を基板に装着する部品装着において、多様化された部品の装着に柔軟かつ効率的に対応することができる部品装着装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。

本発明の第１態様によれば、供給される部品を基板に装着する部品装着装置において、
上記部品を保持可能な部品保持部材を有し、上記供給される部品の種類に応じて、複数の種類のヘッド部の中から選択された１つのヘッド部と、
上記選択された１つのヘッド部が着脱可能に装備されるヘッド取付部を有し、当該ヘッド取付部に装備された上記ヘッド部を、上記基板の大略表面沿いの方向に移動させるヘッド移動装置と、
上記各々のヘッド部に装備され、上記装備されたヘッド部の種類に応じた当該ヘッド部による上記部品の装着動作の制御を行なうヘッド制御部とを備えることを特徴とする部品装着装置を提供する。

本発明の第２態様によれば、供給される部品を基板に装着する部品装着装置において、
上記部品を保持可能な部品保持部材を有し、上記供給される部品の種類に応じて、複数の種類のヘッド部の中から選択された１つのヘッド部と、
上記選択された１つのヘッド部が着脱可能に装備されるヘッド取付部を有し、当該ヘッド取付部に装備された上記ヘッド部を、上記基板の大略表面沿いの方向に移動させるヘッド移動装置と、
上記各々のヘッド部の種類に相応した上記ヘッド部による上記部品の装着動作の制御を行なう複数の制御基板を有するヘッド制御部とを備え、
上記夫々の制御基板の各々の表面が上記基板の表面と略直交して配置されるように、当該夫々の制御基板が上記ヘッド部に支持されることを特徴とする部品装着装置を提供する。

本発明の第３態様によれば、供給される部品を基板に装着する部品装着装置において、
上記部品を保持可能な部品保持部材を有し、上記供給される部品の種類に応じて、複数の種類のヘッド部の中から選択された１つのヘッド部と、
上記選択された１つのヘッド部が着脱可能に装備されるヘッド取付部を有し、当該ヘッド取付部に装備された上記ヘッド部を、上記基板の大略表面沿いの方向に移動させるヘッド移動装置と、
上記各々のヘッド部の種類に相応した上記ヘッド部による上記部品の装着動作の制御を行なう複数の制御基板を有するヘッド制御部とを備え、
上記夫々の制御基板の各々の表面が上記基板の表面と略平行に配置されるように、当該夫々の制御基板が上記ヘッド部に支持されることを特徴とする部品装着装置を提供する。

本発明の第４態様によれば、上記ヘッド部による上記部品の上記基板への装着動作の制御は、上記部品保持部材による上記部品の保持又は保持解除動作の制御、及び上記部品保持部材の昇降動作の制御である第２態様又は第３態様に記載の部品装着装置を提供する。

本発明の第５態様によれば、上記夫々の制御基板の間には、上記装着動作の制御の際に上記夫々の制御基板にて発生する熱の除去のための換気用の空隙が設けられている第２態様から第４態様のいずれか１つに記載の部品装着装置を提供する。

本発明の第６態様によれば、上記夫々の制御基板は、上記ヘッド部における上記部品保持部材を駆動するドライバと、当該ドライバを制御するコントローラとを含む第２態様から第５態様のいずれか１つに記載の部品装着装置を提供する。

本発明の第７態様によれば、上記ヘッド移動装置による上記ヘッド部の移動動作の制御を行なう移動装置制御部を備え、上記移動装置制御部による上記ヘッド部の移動動作の制御と、上記ヘッド制御部による上記ヘッド部の装着動作の制御とを互いに関連付けて制御する主制御装置をさらに備え、
上記主制御装置は、装置本体側に備えられている第２態様から第６態様のいずれか１つに記載の部品装着装置を提供する。

本発明の第８態様によれば、上記選択された１つのヘッド部の上記ヘッド制御部と上記主制御装置との間で、上記夫々の制御のための情報の通信を行なう通信手段が装置本体側に備えられ、
上記通信手段は、上記夫々の種類のヘッド部に対し、共通して使用される第７態様に記載の部品装着装置を提供する。

本発明の第９態様によれば、上記１つのヘッド部が選択された残りの上記複数の種類のヘッド部の中における上記１つのヘッド部とは別の種類のヘッド部を、上記ヘッド部取付部に取付可能に待機して備え、
上記ヘッド移動装置は、上記選択された１つのヘッド部を上記待機された別の種類のヘッド部と交換可能に装備可能である第２態様から第８態様のいずれか１つに記載の部品装着装置を提供する。

本発明の第１０態様によれば、上記複数の種類のヘッド部には、チップ部品装着ヘッド部又は半導体部品装着ヘッド部が含まれる第２態様から第９態様のいずれか１つに記載の部品装着装置を提供する。

本発明の上記第１態様又は第２態様によれば、供給される部品の種類に応じて、複数の種類のヘッド部のヘッド部の中から選択された１つのヘッド部が、ヘッド移動装置のヘッド取付部に着脱可能であって、かつ、上記１つのヘッド部による部品の装着動作の制御を行なうヘッド制御部が、部品装着装置の装置本体側ではなく、当該１つのヘッド部自体に支持されて備えられていることにより、上記１つヘッド部を、上記複数の種類のヘッド部の中における異なる種類のヘッド部と交換装備させるような場合であっても、当該交換装備とともに、同時的に上記ヘッド制御部をも交換することができる。

従来の部品実装装置においては、ヘッド制御部が装置本体側の制御装置と一体的に備えられていることより、このようなヘッド部の交換装備を行なう場合にあっては、当該ヘッド部の交換とともに、上記制御装置におけるヘッド制御部をも、交換装備されるヘッド部に適した仕様のものに交換する必要があり、当該ヘッド部の交換作業に大きな手間を要していたが、上記第１態様によれば、ヘッド部を交換装備することで、ヘッド制御部をも自動的に交換装備させることができる。従って、ヘッド部の交換作業を容易なものとすることができ、多様化された部品の装着に柔軟かつ効率的に対応することができる部品装置を提供することができる。

また、上記ヘッド制御部において備えられている複数の制御基板の夫々の表面が、上記部品が装着される基板の表面と略直交して配置されるように、当該夫々の制御基板が上記ヘッド部に支持されていることにより、上記ヘッド部の交換作業と同時的に上記ヘッド制御部の交換作業を行なうことができることにさらに加えて、上記制御動作の際に上記夫々の制御基板より発生する熱（熱量）を、上記夫々の制御基板の表面沿いの方向である上下方向に、効率的に逃がすことができ（すなわち、当該熱により生じる上昇気流を用いた自然換気により、当該熱を効率的に除去することができ）、上記夫々の制御基板の適切な冷却を行なうことができる。また、上記ヘッド部自体が、上記ヘッド移動装置により移動されることに伴って、上記夫々の制御基板も移動されるため、当該移動により、上記夫々の制御基板を積極的に冷却することができるという利点もある。

本発明の上記第３態様によれば、上記第２態様と同様な効果を得ることができるとともに、さらに、上記夫々の制御基板の各々の表面が上記基板の表面と略平行に配置されるように、当該夫々の制御基板が上記ヘッド部に支持されていることにより、上記ヘッド移動装置による上記ヘッド部が移動されるような場合であっても、当該移動方向に沿って、上記夫々の制御基板の表面が配置されているため、上記移動に起因する上記夫々の制御基板への振動の発生を抑制することができる。

また、本発明のその他の態様によれば、上記夫々の制御基板の間に、上記発生する熱を自然換気により除去するための換気用の間隙が、積極的に設けられていることにより、当該自然換気による熱の除去をより効果的なものとすることができる。

また、上記夫々の制御基板が、部品保持部材の駆動を行なうドライバと、当該ドライバを制御するコントローラとを含んでいることにより、上記ヘッド部の交換作業を行なうことで、上記夫々の制御基板である上記ドライバや上記コントローラの交換作業を同時的に行なうことができ、具体的に、上記交換作業の容易化を図ることができる。また、上記ヘッド制御部に上記ドライバ及び上記コントローラを備えさせることにより、当該ドライバとコントローラとの間の配線を上記ヘッド部内に内蔵させることができ、上記ヘッド制御部と上記装置本体側との間の配線本数を減少させることができる。従って、上記ヘッド部の交換に伴って必要となる配線の接続解除及び接続作業を間単なものとすることができる。また、このような上記ヘッド制御部と上記装置本体側との間の配線本数の減少は、上記ヘッド移動装置による上記ヘッド部の移動動作の動作特性を良好なものとし、効率的な部品装着を行なうことができるという効果を得ることができる。

また、上記ヘッド移動装置の制御を行なう移動装置制御部を備え、上記移動装置制御部による上記制御と、上記ヘッド制御部による上記ヘッド部の制御とを、互いに関連付けて統括的に行なう主制御装置が上記装置本体側に備えられていることにより、部品装着装置における制御的な構成の中で、上記ヘッド部の交換に伴って交換が必要となる制御的な構成、すなわち上記ヘッド制御部のみを上記ヘッド部に備えさせることで、このようなヘッド部の構成の簡素化及び小型化を図ることができ、効率的な部品装着に寄与することができる。

また、上記選択された１つのヘッド部における上記ヘッド制御部と上記主制御部との間で、上記夫々の制御のための情報の通信を行なう通信手段が装置本体側に備えられて、当該通信手段が上記夫々の種類のヘッド部に対して、共通して使用されるものであることにより、上記ヘッド部の交換作業に伴って、上記通信手段の交換を伴うことがなく、当該交換作業をより容易なものとすることができる。

以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（第１実施形態）
本発明の第１の実施形態にかかる部品装着装置の一例である部品装着装置１０１の模式的な平面図を図１に示し、正面図を図２に示す。

部品装着装置１０１は、部品供給部より取出し可能に供給される部品をヘッド部により保持して取り出し、基板保持位置にて保持された基板上における部品装着位置に当該保持された部品を装着するという部品装着動作を行なう装置である。具体的には、図１及び図２に示すように、部品装着装置１０１は、２つの部品供給部と、２箇所の基板保持位置と、夫々に対応されて備えられた２つのヘッド部としてヘッド部１０及び２０とを備えており、さらに、部品装着装置１０１には、ヘッド部１０により部品装着動作が行なわれる装着作業領域Ｒ１と、ヘッド部２０により部品装着動作が行なわれる装着作業領域Ｒ２とが備えられている。

また、図１及び図２に示すように、部品装着装置１０１における装着作業領域Ｒ１には、複数の部品１を取り出し可能に収容するとともに、当該収容された部品１を部品供給位置６ａに位置させて、ヘッド部１０により保持取出し可能に供給する複数の部品供給カセット６を備える部品供給部の一例であるカセット部品供給装置８が備えられている。また、装着作業領域Ｒ２には、複数の部品１が取り出し可能に配置された部品供給トレイ１６を有する部品供給部の一例であるトレイ部品供給装置１８が備えられている。なお、カセット部品供給装置８より供給される部品の一例としては、チップ型の電子部品等があり、トレイ部品供給装置１８より供給される部品の一例としては、ＩＣ部品等に代表される半導体内蔵部品等がある。なお、上記部品には、電子部品の他に、機械部品や光学部品などが含まれるような場合であってもよい。

また、部品装着装置１０１において、夫々の装着作業領域Ｒ１及びＲ２は互いに隣接して配置されており、夫々の装着作業領域Ｒ１及びＲ２を横断するように、基板３の搬送を行なう基板搬送装置１２（基板保持部の一例である）が配置されて備えられている。また、装着作業領域Ｒ１の略中央付近における基板搬送装置１２上には、装着作業領域Ｒ１に搬送された基板３を解除可能に保持される基板保持位置Ｐ１が配置されている。また、装着作業領域Ｒ２の略中央付近における基板搬送装置１２上には、装着作業領域Ｒ２に搬送された基板３を解除可能に保持される基板保持位置Ｐ２が配置されている。なお、このような基板には、樹脂基板、紙−フェノール基板、セラミック基板、ガラス・エポキシ（ガラエポ）基板、フィルム基板などの回路基板、単層基板若しくは多層基板などの回路基板、部品、筐体、又は、フレームなど、回路が形成されている対象物が含まれる。

また、図２に示すように、部品実装装置１０１における基板搬送装置１２やカセット部品供給装置８やトレイ部品供給装置１８が配置される基台２２の上方には、剛体にて一体的に形成されたフレーム２３が設けられている。このフレーム２３には、装着作業領域Ｒ１において、ヘッド部１０を支持するとともに、基板３の大略表面沿いの方向である図示Ｘ軸方向又はＹ軸方向へのヘッド部１０の移動を行なう移動装置の一例であるＸＹロボット４と、装着作業領域Ｒ２において、ヘッド部２０を支持するとともに、図示Ｘ軸方向又はＹ軸方向へのヘッド部２０の移動を行なう移動装置の一例であるＸＹロボット１４とが、支持されて備えられている。なお、図示Ｘ軸方向とＹ軸方向は互いに直交している。

このような構成を有する部品実装装置１０１におけるヘッド部１０及び２０の構成について、以下に詳細に説明する。なお、ヘッド部１０とヘッド部２０とは、同様な構成を有しているため、以下の説明においては、ヘッド部１０の説明を代表して行なうものとする。また、ヘッド部１０の模式的な斜視図を図３に示す。

図３に示すように、ヘッド部１０は、部品を解除可能に吸着保持する部品保持部材の一例である吸着ノズル１１を備えるヘッドユニット３０を複数、例えば３台備えている。すなわち、ヘッド部１０には、３本の吸着ノズル１１が備えられている。また、ヘッド部１０は、夫々のヘッドユニット３０を支持する筐体であるメインフレーム４０（支持部材の一例である）を備えており、メインフレーム４０の上面に設けられた取付部４０ａにて、ヘッド部１０をＸＹロボット４に脱着可能に取り付けることが可能となっている。また、図３に示すように、メインフレーム４０は中空かつ略角柱状の形状を有しており、その外周側面のうちの図示前面側（すなわち、図示Ｙ軸方向右側）に、夫々の吸着ノズル１１が一定の間隔ピッチでもって、図示Ｘ軸方向に沿って一列に配列されるように、夫々のヘッドユニット３０が配置されている。

ここで、図３のヘッド部１０における図示Ｘ軸方向に直交する断面図（部分的な断面図）を図４に示す。図３及び図４に示すように、夫々のヘッドユニット３０は、その下方先端部において部品１を解除可能に吸着保持する吸着ノズル１１と、吸着ノズル１１をその下部先端に脱着可能に装備するシャフト部３１と、略鉛直方向に配置されたシャフト部３１の軸心Ｓを回転中心として、シャフト部３１を回転可能に支持する複数の軸受け部３２と、夫々の軸受け部３２が固定され、夫々の軸受け部３２を介してシャフト部３１を支持するヘッドフレーム３３と、シャフト部３１の上端と連結され、シャフト部３１の軸心Ｓ回りの回転移動を駆動する回転駆動モータ３４とを備えており、一体的な独立した装置として構成されている。夫々のヘッドユニット３０がこのような構成を有していることにより、回転駆動モータ３４がその駆動量を制御されながら、シャフト部３１を軸心Ｓ回りに正逆いずれかの方向に回転駆動させることでもって、吸着ノズル１１を上記軸心Ｓ回りに所定の角度だけ正逆いずれかの方向に回転移動させることができる。このような吸着ノズル１１の回転移動は、吸着ノズル１１により吸着保持された部品の吸着保持姿勢と、当該部品の基板への装着姿勢との間に位置ズレが存在するような場合に、当該位置ズレを補正する動作として行なわれる。なお、シャフト部３１の軸心Ｓは、吸着ノズル１１の軸心と略一致している。

また、図３及び図４に示すように、メインフレーム４０の上記前面には、ＬＭレール３５が図示上下方向に配置されて固定されており、さらにＬＭレール３５には、２つのＬＭブロック３６がＬＭレール３５に沿って（すなわち、上下方向に）移動可能に係合されている。また、夫々のＬＭブロック３６は、ヘッドフレーム３３に固定されており、これにより、ヘッドフレーム３３がＬＭレール３５の配置方向である上下方向に移動可能に、メインフレーム４０に支持されている。すなわち、ヘッドユニット３０全体が、上下方向に移動可能（すなわち、昇降可能）にメインフレーム４０に支持された状態とされている。なお、夫々のヘッドユニット３０は、互いに独立して昇降可能とされている。

また、図４に示すように、メインフレーム４０の内側には、ヘッドユニット３０の昇降動作、すなわち、吸着ノズル１１の昇降動作を行なう昇降駆動装置の一例である３台の昇降ユニット５０が、各々のヘッドユニット３０に個別に対応するように支持されて備えられている。夫々の昇降ユニット５０は、略鉛直方向に配置されて、その軸心Ｔである回転中心回りに回転可能にメインフレーム４０に支持されたボールネジ軸部５１と、このボールネジ軸部５１に螺合されたナット部５２と、ボールネジ軸部５１の上端に連結されて、ボールネジ軸部５１を軸心Ｔ回りにおける正逆いずれかの方向の回転移動を駆動する駆動モータの一例である昇降駆動モータ５３とを備えている。また、ナット部５２には、略Ｌ型形状を有する連結部材の一例である連結バー５４が固定されており、この連結バー５４は、対応するヘッドユニット３０におけるヘッドフレーム３３に固定されている。これにより、ヘッドフレーム３３とナット部５２とが、連結バー５４を介して互いに連結された状態とされている。また、図５は、図３に示すヘッド部１０において、メインフレーム４０を透過させた状態のヘッド部１０の斜視図を示したものである。図５に示すように、夫々のヘッドユニット３０の配列と同様に夫々の昇降ユニット５０も図示Ｘ軸方向に沿って所定の間隔ピッチ（ヘッドユニット３０の上記間隔ピッチと同じ間隔ピッチ）にて一列に配列されている。

このように昇降ユニット５０及びヘッドユニット３０が構成されていることにより、昇降ユニット５０の昇降駆動モータ５３によりボールネジ軸部５１の回転駆動が行なわれることにより、ナット部５２がボールネジ軸部５１の軸心Ｔに沿って上昇又は下降されて、ナット部５２に連結バー５４を介して連結されているヘッドフレーム３３を、ＬＭレール３５及びＬＭブロック３６により案内しながら、シャフト部３１の軸心Ｓに沿って上昇又は下降させることが可能となっている。このヘッドフレーム３３の昇降動作により、ヘッドユニット３０全体を一体的に昇降させることができる。具体的には、ヘッドユニット３０を下降させることで、カセット部品供給装置８の部品供給位置６ａの上方に位置された状態の吸着ノズル１１の下降動作を行ない、当該部品供給位置６ａに位置されている部品に吸着ノズル１１の下端を当接させるとともに、当該部品を吸着保持することができる。また、ヘッドユニット３０を上昇させることで、上記部品の吸着保持を行なった状態の吸着ノズル１１を上昇させて、上記部品供給位置６ａからの部品の保持取出しを行なうことができる。さらに、このような吸着ノズル１１の昇降を行なうことで、基板３における部品の装着位置に、上記吸着保持された部品を装着することができる。なお、ヘッドフレーム３３の上記昇降動作は、吸着ノズル１１による部品の吸着取出し動作及び装着動作のための昇降動作として行なわれるため、その昇降動作の範囲には、上記夫々の動作が行なうことができる程度に制限が設けられている（すなわち、昇降の上限位置と下限位置とが設けられている）。また、シャフト部３１の軸心Ｓは、吸着ノズル１１の昇降動作軸でもある。

また、メインフレーム４０の上記前面には、連結バー５４と連結されるヘッドフレーム３３の一部が貫通される開口である貫通窓部４１が形成されており、この貫通窓部４１は、ヘッドフレーム３３の上記昇降動作を阻害しないような大きさにて形成されている。すなわち、その昇降動作範囲におけるいずれの位置に位置されたヘッドフレーム３３とも、貫通窓部４１の周部が干渉しないように、貫通窓部４１の形状及び大きさが決定されて形成されている。

ここで、このような構成を有するヘッド部１０がＸＹロボット４に装備された状態における図４に相当する断面におけるヘッド部１０の断面図を図６に示す。図６に示すように、ヘッド部１０は、メインフレーム４０の上部である取付部４０ａにて、ＸＹロボット４に脱着可能に装備することが可能となっている。また、取付部４０ａの図示Ｙ軸方向における中心位置が、ＸＹロボット４によるメインフレーム４０の支持中心Ｊ（固定中心）となっている。また、メインフレーム４０への夫々の昇降ユニット５０の支持における図示Ｙ軸方向の支持中心は、ボールネジ軸部５１の軸心Ｔの配置位置（支持中心Ｔとする）と略合致しており、メインフレーム４０への夫々のヘッドユニット３０の支持における図示Ｙ軸方向の支持中心は、シャフト部３１の軸心Ｓの配置位置（支持中心Ｓとする）と略合致している。また、Ｙ軸方向における夫々の支持中心の位置関係は、ＸＹロボット４によるメインフレーム４０の支持中心Ｊと昇降ユニット５０の支持中心Ｔとの間の距離寸法Ｌ１が、メインフレーム４０の支持中心Ｊとヘッドユニット３０の支持中心Ｓとの間の距離寸法Ｌ２よりも小さくなるように、夫々の支持中心が配置されている。

また、図示Ｙ軸方向におけるヘッド部１０の重心位置は、ＸＹロボット４へのメインフレーム４０の支持中心Ｊと略合致している、あるいは、支持中心Ｊの近傍に配置されているため、上記夫々の支持中心の配置関係を言い換えれば、ヘッド部１０の上記重心位置と昇降ユニット５０の支持中心Ｔとの間の距離寸法が、上記重心位置とヘッドユニット３０の支持中心Ｓとの間の距離寸法よりも小さくなるように、夫々の支持中心が配置されていると、言うこともできる。

このような夫々の配置関係を有していることにより、ヘッド部１０において、その駆動の際に大きな推力の発生を伴うという特徴を有する昇降ユニット５０を、メインフレーム４０の支持中心Ｊにより近づけて配置することができ、当該推力の発生に伴って生じるモーメントの大きさを低減することができる。

また、図１に示すように、部品装着装置１０１には、夫々の構成部の動作を、互いに関連付けながら統括的な制御として行なう主制御装置の一例である制御装置４５が備えられている。具体的には、制御装置４５は、部品装着装置１０１におけるヘッド部１０、２０による部品の保持取出し及び装着動作、ＸＹロボット４、１４による夫々のヘッド部１０、２０の移動動作、カセット部品供給装置８及びトレイ部品供給装置１８による部品の供給動作、基板搬送装置１２による基板の搬入出動作等の夫々の動作制御を、互いに関連付けて統括的に行ない、供給された部品を基板に装着する部品装着動作の制御を行なうことができる。なお、制御装置４５は、部品装着装置１０１における装置本体側に備えられている。

ここで、このような構成を有する部品実装装置１０１における制御的な構成を模式的に示す制御ブロック図を図７に示し、図７に基づいて上記制御的な構成について以下に説明する。

図７の制御ブロック図に示すように、部品装着装置１０１のヘッド部１０には、その機械的な動作を行なう構成（例えば、夫々の吸着ノズル１１の回転移動を行なう夫々のヘッドユニット３０や昇降移動を行なう昇降ユニット５０）であるヘッドメカ部９３と、ヘッドメカ部９３の動作制御を行なうヘッド制御部９０とが備えられている。ヘッド制御部９０には、複数の制御基板が備えられており、このような制御基板として、ヘッドメカ部９３の夫々の動作を駆動するヘッドドライバ９２と、このヘッドドライバ９２の動作及びヘッドメカ部９３の動作の制御を行なうことでヘッドメカ部９３の動作制御を行なうヘッドコントローラ９１とが備えられている。また、部品装着装置１０１の装置本体側に備えられている制御装置４５には、ヘッド制御部９０におけるヘッドコントローラ９１及びドライバ９２、並びにヘッドメカ部９３への制御あるいは駆動のための電力を供給する電源部４６と、ヘッド制御部９０によるヘッド部１０の動作制御を、部品装着装置１０１におけるその他の構成部の動作と互いに関連付けて統括的な制御を行なう本体コントローラ４７とが備えられている。さらに、制御装置４５には、ＸＹロボット４の動作を駆動するＸＹドライバ４９と、このＸＹドライバ４９及びＸＹロボット４の動作制御を行なうＸＹロボットコントローラ４７とが備えられている。なお、本第１実施形態においては、このＸＹロボットコントローラ４８及びＸＹドライバ４９が、移動装置制御部の一例となっている。

また、制御装置４５とヘッド制御部９０との間、制御装置４５とＸＹロボット４との間には、夫々互いを接続する複数の配線が備えられている。具体的には、ヘッド部１０と制御装置４５との間には、ヘッドコントローラ９１と電源部４６とを接続し、ヘッド部１０の駆動又は制御のための電力を供給する電源線Ｌ１と、ヘッドコントローラ９１と本体コントローラ４７とを接続し、ヘッド部１０の動作制御と他の構成部、例えば、ＸＹロボット４の動作等とを互いに関連付けるための情報の伝達を行なう通信手段の一例である通信線Ｌ２とが設けられている。さらに、ＸＹロボット４と制御装置４５との間には、ＸＹロボット４と電源部４６とを接続し、ＸＹロボット４の駆動のための電力を供給する電源線Ｌ３と、ＸＹロボット４とＸＹロボットコントローラ４８とを接続し、両者間の制御情報の伝達を行なうＩ／Ｏ線Ｌ４と、ＸＹロボット４とＸＹドライバ４９とを接続し、ＸＹロボット４の駆動に関する信号の伝達を行なうモータ線Ｌ５とが備えられている。なお、ヘッド部１０と制御装置４５との間の夫々の配線は、例えば、電源線Ｌ１が２本、通信線Ｌ２が２本として備えられている。なお、部品装着装置１０１においては、ヘッド部１０の他にヘッド部２０及びＸＹロボット１４も備えられており、制御装置４５は、これらとも電気的かつ制御的に接続されて、互いの動作を関連付けながら統括的な制御を行なうことが可能となっている。ただし、ヘッド部２０及びＸＹロボットと制御装置４５を含めた制御的な構成は、上述の制御的な構成と同じであるため、図７に示す制御ブロック図においては、その説明の理解を容易なものとするためにも、上記ヘッド部２０等を含めた制御的な構成を省略している。

また、図５及び図６に示すように、ヘッド制御部９０は、ヘッド部１０の図示左側に配置され、メインフレーム４０により支持されて、ヘッド部１０と一体的に移動可能とされている。また、ヘッドドライバ９２等の夫々の制御基板は、基板３の表面に略直交するように（すなわち、図示Ｘ軸及びＹ軸にて構成される平面に略直交するように）配列されている。より詳細には、夫々の制御基板は、夫々の表面が図示Ｙ軸方向と略直交するように配列されており、図示Ｙ軸方向左側から右側へ、複数のヘッドドライバ９２、ヘッドコントローラ９１、及びＩ／Ｏユニット９４の順序で配列されている。なお、Ｉ／Ｏユニット９４は、本体コントローラ４７からヘッドコントローラ９１への情報の入力、ヘッドコントローラ９１より本体コントローラ４７への情報の出力を行なう情報入出力機能を有している。また、夫々の制御基板の間には、所定寸法の隙間が設けられており、このような隙間が設けられていることにより、制御動作等の際に夫々の制御基板から発生する熱量を、夫々の隙間の空気が自然換気されることにより、取り除くことができ、夫々の制御基板を効率的に冷却することができる。特に、このような夫々の隙間が、夫々の制御基板の間に、上下方向に延在するように配置されていることにより、発生した熱量に伴う上昇気流を利用することができ、上記自然換気をより効率的なものとすることができる。なお、本第１実施形態においては、上記夫々の隙間が、換気用の空隙の一例となっている。

また、図３及び図６に示すように、ヘッド部１０においては、部品供給部、例えば、カセット部品供給装置８の夫々の部品供給位置６ａに取出し可能に配置された部品の画像を撮像することにより、当該部品のＸ軸方向又はＹ軸方向の位置を認識する部品認識装置の一例である部品撮像カメラ６０が備えられている。図６に示すように、部品撮像カメラ６０は、ヘッドユニット３０の図示Ｙ軸方向右側に配置されており、具体的には、図１に示すように、Ｘ軸方向に沿って一列に配列された３つのヘッドユニット３０のうちの端部に位置される、例えば、図示Ｘ軸方向右側端部に位置されるヘッドユニット３０に対して、Ｙ軸方向において隣接されるように配置されている。すなわち、上記端部に位置されるヘッドユニット３０の支持中心Ｓと、当該ヘッドユニット３０に対応する昇降ユニット５０の支持中心Ｔと、部品撮像カメラ６０の撮像中心Ｋとが、Ｙ軸方向に沿って一列に配列されている。

また、図１、図３及び図６に示すように、部品撮像カメラ６０は、カメラ支持フレーム６１を介して、ヘッド部１０のメインフレーム４０に支持されている。また、図３に示すように、図示Ｙ軸方向右側よりの夫々のヘッドユニット３０のメンテナンス性を考慮して、カメラ支持フレーム６１は、上記端部のヘッドユニット３０の側方（図示Ｘ軸方向右側方向）に配置されている。

また、部品撮像カメラ６０におけるメインフレーム４０への取り付け高さは、カセット部品供給装置８の夫々の部品供給位置６ａの上方にヘッド部１０のいずれかの吸着ノズル１１が位置された場合であっても、当該部品撮像カメラ６０の下端がカセット部品供給装置８に干渉することがないような高さ位置とされている。

また、部品撮像カメラ６０により撮像された部品の画像データは、ヘッド部１０の制御装置４５に出力され、制御装置４５にて当該画像の認識処理が行なわれ、この認識処理結果に基づいて、当該部品の位置が認識されて、ＸＹロボット４によるヘッド部１０の移動位置の補正（すなわち、吸着ノズル１１が確実に部品の上方に位置されるような移動）を行なうことが可能となっている。なお、制御装置４５により、部品撮像カメラ６０の撮像動作を制御することが可能となっている。

次に、部品装着装置１０１におけるＸＹロボット４へのヘッド部１０の取り付け構造、及び、ＸＹロボット１４へのヘッド部２０の取り付け構造について説明する。なお、夫々の取り付け構造は同じ構造となっているため、代表してＸＹロボット４へのヘッド部１０の取り付け構造について説明するものとする。

ＸＹロボット４へヘッド部１０を取り付けようとする直前の状態を示すＸＹロボット４とヘッド部１０の模式的な斜視図を図８に示し、ヘッド部１０がＸＹロボット４に取り付けられた状態を示す模式的な斜視図を図９に示す。図８に示すように、ＸＹロボット４によるヘッド部１０のＸ軸方向又はＹ軸方向の移動動作のうちの上記Ｘ軸方向の移動動作を担うＸ軸ロボット４ｘの下面には、ヘッド部１０のメインフレーム４０の上部に形成された取付部４０ａと着脱可能に係合固定可能なヘッド取付部４ａが備えられている。

一方、図３に示すようにヘッド部１０のメインフレーム４０の上部である取付部４０ａは、略平板図示Ｙ軸方向に沿って形成された略方形平板形状を有しており、その図示Ｘ軸方向の夫々の端部には、図示Ｙ軸方向に沿って鍔状のフランジ部４０ｂが形成されている。また、図８に示すように、Ｘ軸ロボット４ｘのヘッド取付部４ａには、ヘッド部１０の取付部４０ａにおける夫々のフランジ部４０ｂと係合可能な凹状の断面形状を有するフランジ受部４ｂがＹ軸方向に沿って形成されている。ヘッド部１０の取付部４０ａと、Ｘ軸ロボット４ｘのヘッド取付部４ａがこのような構造とされていることにより、図８に示すように、ヘッド部１０をＹ軸方向沿いの方向である取付方向Ｄに移動させることで、取付部４０ａの夫々のフランジ部４０ｂを、ヘッド取付部４ａの夫々のフランジ受部４ｂに係合させて、当該係合状態を保持しながらヘッド部１０を取付方向Ｄにスライド移動させることで、図９に示すように取り付けることができる。

また、図３に示すように、ヘッド部１０の取付部４０ａにおける夫々の隅部近傍には、固定部の一例であるボルト取付穴４０ｃが形成されている。Ｘ軸ロボット４ｘのヘッド取付部４ａへの係合固定の際には、夫々のボルト取付穴４０ｃ（いずれかのボルト取付穴４０ｃ）にボルト等が通されてナット等により着脱可能に固定することができる。また、Ｘ軸ロボット４ｘのヘッド取付部４ａに取り付けられたヘッド部１０を、取り外す場合には、上記ボルト及びナットによる固定を解除した後、図８に示す取付方向Ｄとは逆向きにヘッド部１０をスライド移動させることで、ヘッド取付部４ａへの取付部４０ａの係合を解除して、ＸＹロボット４よりヘッド部１０を取り外すことができる。なお、上記ボルト等が用いられるような場合に代えて、ピン等が用いられるような場合であってもよい。また、ヘッド取付部４ａへの固定位置を常に一定とするため、ヘッド取付部４ａにおいて、夫々のフランジ部４０ｂのスライド位置を一定の位置に規制する規制部材を備えさせるような場合であってもよい。

また、このようなＸＹロボット４へのヘッド部１０の装備及び装備解除の場合には、ヘッド部１０に備えられたヘッド制御部９０と、装置本体側に備えられた制御装置４５とを接続する電源線Ｌ１及び通信線Ｌ２は、例えば、コネクタ等を用いることで、接続又は接続解除を容易に行なうことができる。なお、このような電源線Ｌ１及び通信線Ｌ２は、後述するようにヘッド部１０が異なる種類のヘッド部と交換装備されるような場合であっても、当該異なる種類のヘッド部に対しても使用することができる共通の配線となっている。

ヘッド部１０、ＸＹロボット４、さらに部品装着装置１０１における制御的な構成が、上述のような構成を有していることにより、部品装着装置１０１において、ＸＹロボット４に装備されるヘッド部１０を、ヘッド部１０と異なる種類のヘッド部と交換することが可能となる。特に、基板に装着される部品の種類や基板の種類に応じて、最適な装着動作を行なうことができるヘッド部を交換装備させることで、多様化された部品の装着に柔軟に対応することができる。すなわち、部品装着装置１０１において、基板に装着される部品の種類に応じた複数の種類のヘッド部を備えさせて、これらの複数の種類のヘッド部の中から１つのヘッド部を選択して装備させることで、上記多様化された部品の装着に柔軟に対応することができる。

ここで、このような複数の種類のヘッド部の一例として、いくつかの種類のヘッド部について説明する。なお、部品装着装置１０１においては、このような複数の種類のヘッド部の中の１つのヘッド部が選択されて、ＸＹロボットに装備されるとともに、上記１つのヘッド部が選択された残りの上記複数の種類のヘッド部の中における上記１つのヘッド部とは別の種類のヘッド部が、ＸＹロボットに装備可能に待機して備えられている。すなわち、部品装着装置１０１においては、上記選択された１つのヘッド部と交換装備可能に、上記別の種類のヘッド部が待機して備えられている。

まず、上述において説明した図３に示すヘッド部１０（ヘッド部２０も同じ構造である）は、チップ部品の装着だけでなく、当該チップ部品に比べて高精度な装着動作が要求されるＩＣ部品の装着にも対応することができる半導体部品装着ヘッド部の一例であるＩＣ部品装着ヘッド１０である。このようなＩＣ部品装着ヘッド１０においては、個別に回転可能かつ昇降可能に複数の（例えば３本の）吸着ノズル１１を備えていることにより、吸着保持された部品の保持状態や基板への装着姿勢等の個別状態に応じて、その吸着保持姿勢の補正動作等を行なうことができ、部品の基板への高精度な装着を行なうことができる。なお、このようなＩＣ部品装着ヘッド１０は、ＩＣ部品だけでなく、チップ部品の装着動作にも用いることができるが、特に、その装着速度よりも装着精度が重要視されるようなチップ部品の装着に用いられることが好ましい。

次に、図１０に示すのが、上記複数の種類のヘッド部の一例であるチップ部品装着ヘッド１１０である。図１０に示すように、チップ部品装着ヘッド１１０のメインフレーム１４０の上部には、ＩＣ部品装着ヘッド１０と同様に、ＸＹロボット４のヘッド取付部４ａに着脱可能に取り付けられる取付部１４０ａが形成されており、ＸＹロボット４へ着脱可能に装備することが可能となっている。また、メインフレーム１４０の図示Ｙ軸方向における前方側には、複数、例えば１０本の吸着ノズル１１１がＸ軸方向に沿って２列に配列（すなわち、５本ずつ２列に配列）されて備えられている。また、メインフレームには、各々の吸着ノズル１１１を個別に昇降させる昇降装置１３０が備えられており、供給されるチップ部品の吸着取出しの際や、吸着保持されたチップ部品の基板への装着動作の際等には、昇降装置１３０により該当する吸着ノズル１１１の昇降動作が行なわれる。なお、このように多数の吸着ノズル１１１が備えられているチップ部品装着ヘッド１１０は、マルチノズルヘッド部と呼ばれる場合もあり、これら複数の吸着ノズル１１１により同時的に複数のチップ部品を一括して吸着保持して、吸着保持されたチップ部品を基板に連続的に装着させることができる。なお、図１０においては図示しないが、メインフレーム１４０の図示Ｙ軸方向右側（すなわち、奥側）には、ヘッド制御部が支持されて備えられている。上記ヘッド制御部においては、ＩＣ部品装着ヘッド１０と同様に基板の表面に略直交するように、夫々の制御基板が配列されて備えられている（すなわち、夫々の制御基板がＹ軸方向と略直交するように配列されて備えられている）。

部品装着装置１０１において、ＸＹロボット４にチップ部品装着ヘッド１１０を装備されるような場合にあっては、図８及び図９に示したＩＣ部品装着ヘッド１０の着脱手順と同様な手順でもって行なうことができる。また、チップ部品装着ヘッド１１０のヘッド制御部と装置本体側に備えられている制御装置４５とを接続する電源線Ｌ１及び通信線Ｌ２に備えられているコネクタ等を、上記ヘッド制御部に接続することで、電気的及び制御的な接続を行なうことができる。また、部品装着装置１０１に備えられている電源線Ｌ１及び通信線Ｌ２の夫々の配線は、ヘッド部の種類に拘らず共通して用いることができるため、チップ部品装着ヘッド１１０を装備するような場合であっても、上記夫々の配線の交換作業等を伴うことはない。このように、チップ部品装着ヘッド１１０を交換装備させることで、その装着精度よりも装着速度や効率性が求められるチップ部品の装着動作に対応することが可能となる。なお、例えば、上記選択された１つのヘッド部がＩＣ部品装着ヘッド１０であるときには、当該ＩＣ部品装着ヘッドとは異なる種類のチップ部品装着ヘッドが、上記別の種類のヘッド部とすることができる。

ここで、部品装着装置１０１において、ＸＹロボット４にチップ部品装着ヘッド１１０が交換装備された場合における図７の制御ブロック図に相応する制御ブロック図を図１１に示す。図１１に示すように、チップ部品装着ヘッド１１０には、昇降装置１３０等のヘッドメカ部１９３と、制御基板の一例であって、このヘッドメカ部１９３の駆動を行なうヘッドドライバ１９２と、同じく制御基板の一例であって、ヘッドメカ部１９３及びヘッドドライバ１９２の制御を行なうヘッドコントローラ１９１とが備えられており、ヘッドコントローラ１９１及びヘッドドライバ１９２によりヘッド制御部１９０が構成されている。また、ヘッド制御部１９０におけるヘッドコントローラ１９１と電源部４６とが電源線Ｌ１にて接続されて、電源部４６からチップ部品装着ヘッド１１０に、駆動又は制御のために必要な電力を供給することが可能となっている。また、ＸＹロボットコントローラ４８と制御的に接続されている本体コントローラ４７と、ヘッドコントローラ１９１とが、通信線Ｌ２で接続されており、本体コントローラ４７にて、ヘッドコントローラ１９１及びＸＹロボットコントローラ４７から伝達される情報に基づいて、互いの制御動作を関連付けながら統括的な制御を行なうことが可能となっている。

上記においては、部品装着装置１０１において、ＸＹロボット４にＩＣ部品装着ヘッド１０又はチップ部品装着ヘッド１１０のいずれかを選択的に装備させて、供給されるチップ部品又はＩＣ部品等を基板上に装着するような場合について説明したが、本実施形態はこのような場合にのみ限られるものではない。例えば、このような場合に代えて、供給された基板における夫々の部品の装着位置に、クリーム半田や接着剤等の接合部材（部品を基板の装着位置に装着して接合するための材料）の供給を行なうような塗布供給ヘッドが、ＸＹロボット４に着脱可能かつ選択的に装備されるような場合であってもよい。このようにＸＹロボット４に上記塗布供給ヘッドを装備させることで、例えば、基板保持位置Ｐ１に保持された基板３に対して、ＸＹロボット４により上記塗布供給ヘッドをＸ軸方向又はＹ軸方向に移動させることで、基板３における部品の装着位置と塗布供給ヘッドとの位置合わせを行なうことができ、上記装着位置へのクリーム半田や接着剤等の供給を行なうことができる。従って、部品装着装置１０１において、当該塗布供給ヘッドが装備された作業領域を塗布供給作業領域とすることができる。

具体的な例を挙げて説明すると、図１に示す部品装着装置１０１において、図示右側の作業領域（すなわち、装着作業領域Ｒ１）を塗布供給作業領域として、図示左側の作業領域を装着作業領域Ｒ２とすることで、上記塗布供給作業領域における基板保持位置Ｐ１に搬送されて保持された基板３に対して、上記塗布供給ヘッドによりクリーム半田等の塗布供給作業を行ない、その後、基板搬送装置１２により当該基板３を、装着作業領域Ｒ２における基板保持位置Ｐ２に搬送して保持させて、当該保持された基板３に対して、上記塗布供給されたクリーム半田等を介しての部品の装着を、ヘッド部２０により行なうことができる。すなわち、部品装着装置１０１において、クリーム半田等の塗布供給作業及び部品装着作業を行なうことができ、効率的な部品装着を行なうことができるとともに、装置の小型化を図ることができる。

なお、上記塗布供給ヘッドにおいては、ＩＣ部品供給ヘッド１０の取付部４０ａやチップ部品装着ヘッド１１０の取付部１４０ａと共通の形状を有し、ＸＹロボット４のヘッド取付部４ａと着脱可能に係合可能な取付部がそのメインフレームに形成されており、また、上記塗布供給ヘッドの動作制御を行なうヘッド制御部が、上記メインフレームに支持されて備えられている。また、部品装着装置１０１に備えられている電源線Ｌ１及び通信線Ｌ２の夫々の配線は、当該塗布供給ヘッドに対しても共通して用いることができ、これら夫々の配線を介して、上記塗布供給ヘッドのヘッド制御部と装置本体側の制御装置４５とを電気的制御的に接続することができる。

上記第１実施形態によれば、以下のような種々の効果を得ることができる。

部品実装装置１０１において、夫々のＸＹロボット４及び１４に、ヘッド部１０及び２０を着脱可能に装備することができることにより、様々な種類の部品の装着に対して、柔軟に対応することができる。特に、複数の種類のヘッド部、例えば、ＩＣ部品装着ヘッド１０やチップ部品装着ヘッド１１０等の中から、装着される部品の種類に応じた（すなわち、装着される部品の装着に適した１つのヘッド部を選択して、ＸＹロボット４、１４に装備させることで、多様化された種類の部品の装着に効率的に対応することができる。

また、夫々のヘッド部（例えば、ヘッド部１０）におけるメインフレーム４０には、当該ヘッド部１０の動作を制御するヘッド制御部９０が支持されて備えられており、ヘッド部１０と一体的な状態とされていることにより、ヘッド部１０の交換を行なうことで、同時的にヘッド制御部９０の交換をも行なうことができる。従って、上記ヘッド部の交換装備に伴って、交換する必要が生じるヘッドコントローラ９１やヘッドドライバ９２の交換に伴う作業を大幅に簡素化して、上記ヘッド部の交換装備作業を容易なものとすることができる。

一方、ＸＹロボット４、１４に装備されるヘッド部の種類が異なっても交換する必要がない制御的な構成（例えば、ＸＹロボットコントローラ４８や本体コントローラ４７）を、装置本体側に備えられた制御装置４５に備えさせることで、ヘッド部１０等に一体的に備えさせるヘッド制御部９０の構成を最小限必要なものに限ることができ、このようなヘッド制御部を備えさせながらヘッド部の構成の簡素化及び小型化を図ることができる。

また、このような構成のヘッド部（例えば、ヘッド部１０）におけるヘッド制御部９０と、装置本体側の制御装置４５とを互いに電気的・制御的に接続する配線である電源線Ｌ１と通信線Ｌ２とは、ヘッド部の種類、すなわちヘッド制御部の種類に拘らず、共通して使用することが可能に構成されているので、ヘッド部の交換装備を行なうような場合であっても、当該配線の交換及び変更作業を伴うことがない。従って、ヘッド部の交換作業をさらに容易なものとすることができる。

また、ヘッドコントローラ９１やヘッドドライバ９２等を有するヘッド制御部９０をヘッド部１０に一体的に備えさせたことにより、両者間の配線を、ヘッド部１０が作動するのに必要な電力を供給する電源線Ｌ１と、両者間の制御情報の伝達を行なう通信線Ｌ２とに限ることが可能となる。これにより、ヘッド部１０と制御装置４５間の配線量を、従来に比して著しく削減することができる。従って、従来において、上記配線量が多いことにより、ＸＹロボットによるヘッド部の移動動作が阻害されるという問題を改善することができ、ＸＹロボットによるヘッド部の移動動作における動作特性を向上させることができる。

また、夫々のＸＹロボット（例えば、ＸＹロボット４）には、夫々のヘッド部を着脱可能に取り付ける共通のヘッド取付部（例えば、ヘッド取付部４ａ）が形成されており、一方、夫々のヘッド部（例えば、ＩＣ部品装着ヘッド１０）には、上記ヘッド取付部と係合されるように、夫々のヘッド部間で共通の形状として形成された取付部（例えば、取付部４０ａ）が備えられていることにより、両者の係合又は係合解除を行なうことで、ヘッド部の交換装備を容易に行なうことができる。

また、ヘッド部（例えば、ヘッド部１０）に備えられたヘッド制御部９０における夫々の制御基板（ヘッドコントローラ９１、ヘッドドライバ、Ｉ／Ｏユニット９４）が、夫々の表面を基板の表面と略直交するように整列配置され、かつ夫々の制御基板の間に所定の隙間が設けられていることにより、制御動作によって夫々の制御基板から発生する熱量を、当該夫々の隙間において自然換気により容易かつ効率的に除去することができる。また、このような夫々の隙間が、上記夫々の制御基板の表面沿いの方向である上下方向に延在して形成されていることにより、当該発生された熱量が上記隙間における上昇気流を誘発して、上記自然換気による冷却をさらに効果的なものとすることができる。

（第２実施形態）
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、本発明の第２の実施形態にかかる部品装着装置が備えるヘッド部２１０は、その機能及び構成が、上記第１実施形態のヘッド部１０と略同じであるものの、当該ヘッド部が備える夫々の制御基板の配置が異なるものである。以下、この構成が異なる部分についてのみ説明を行なうものとする。

このようなヘッド部２１０の断面図を図１２に示す。図１２に示すように、ヘッド部２１０は、上記第１実施形態のヘッド部１０と同様に、吸着ノズル１１を装備する３台のヘッドユニット３０と、対応するヘッドユニット３０の昇降動作を行なう３台の昇降ユニット５０とを備えている。また、夫々のヘッドユニット３０及び昇降ユニット５０は、メインフレーム２４０に支持されて備えられている。また、メインフレーム２４０の上部には、ＸＹロボットにおけるヘッド取付部と係合可能な取付部２４０ａが形成されており、当該係合／係合解除により、ＸＹロボットへのヘッド部２１０の装備／装備解除を行なうことが可能となっている。

また、ヘッド部２１０の動作制御を行なうヘッド制御部２９０もメインフレーム２４０に支持されて備えられており、さらに、ヘッド制御部２９０においては、複数の制御基板が、その表面が基板の３の表面と略平行となるように配列、すなわち、上下方向に配列されて備えられている。具体的には、図１２に示すように、図示下側より上側に向けて、複数枚のヘッドドライバ９２、ヘッドコントローラ２９１、そして、Ｉ／Ｏユニット２９４の順序で、夫々の制御基板が整列配列されている。また、夫々の制御基板の間には、各々の制御基板にて制御動作の際に発生した熱量を換気するための換気用の隙間が設けられており、当該隙間の空気を自然換気させることで、上記発生した熱量を効果的に除去することができる。

このような構成のヘッド部２１０においては、ヘッド制御部２９０における夫々の制御基板が、その表面が基板３の表面と略平行となるように配列されてた状態で、メインフレーム２４０に支持されているため、ＸＹロボット４によるヘッド部２１０のＸ軸方向又はＹ軸方向の移動が行なわれるような場合であっても、ヘッド制御部２９０における夫々の制御基板に発生する振動を抑制することができる。特に、ＸＹロボットへのヘッド部の交換装備の容易性を目的として、Ｘ軸方向又はＹ軸方向への移動を伴うヘッド部自体にヘッド制御部を備えさせているが、夫々の制御基板における振動の発生が抑制されているため、ヘッド部の移動に伴う弊害をヘッド制御部に与えることが未然に防止されている。

なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。

本発明の第１実施形態にかかる部品装着装置の模式的な平面図である。 図１の部品装着装置の模式的な正面図である。 図１の部品装着装置に着脱可能に装備されるヘッド部（ＩＣ部品装着ヘッド）の外観斜視図である。 図３のヘッド部の部分断面図である。 図３のヘッド部において、メインフレームを透過させた状態の部分透過斜視図である。 図３のヘッド部の断面図である。 上記第１実施形態の部品装着装置における制御的な構成を示す制御ブロック図である。 図３のヘッド部をＸＹロボットに装備させる直前の状態を示す斜視図である。 ＸＹロボットにヘッド部を装備させた状態の斜視図である。 図３のヘッド部とは別の種類のヘッド部（チップ部品装着ヘッド）を示す斜視図である。 図１０のチップ部品装着ヘッドを装備させた場合における部品装着装置の制御的な構成を示す制御ブロック図である。 本発明の第２実施形態にかかる部品装着装置に装備されるヘッド部（制御基板が水平配列されたヘッド部）の断面図である。 従来の部品装着装置の構成を示す斜視図である。 従来の部品装着装置における制御的な構成を示す制御ブロック図である。

符号の説明

１ 部品
３ 基板
４、１４ ＸＹロボット
４ａ ヘッド取付部
４ｂ フランジ受部
６ 部品供給カセット
８ カセット部品供給装置
１０、２０ ヘッド部（ＩＣ部品装着ヘッド）
１１ 吸着ノズル
１２ 基板搬送装置
１６ 部品供給トレイ
１８ トレイ部品供給装置
２２ 基台
３０ ヘッドユニット
３１ シャフト部
３２ 軸受け部
３３ ヘッドフレーム
３４ 回転駆動モータ
３５ ＬＭレール
３６ ＬＭブロック
４０ メインフレーム
４０ａ 取付部
４０ｂ フランジ部
４１ 貫通窓部
４５ 制御装置
４６ 電源部
４７ 本体コントローラ
４８ ＸＹロボットコントローラ
４９ ＸＹドライバ
５０ 昇降ユニット
５１ ボールネジ軸部
５２ ナット部
５３ 昇降駆動モータ
５４ 連結バー
６０ 部品撮像カメラ
６１ カメラ支持フレーム
９０ ヘッド制御部
９１ ヘッドコントローラ
９２ ヘッドドライバ
９３ ヘッドメカ部
９４ Ｉ／Ｏユニット
Ｌ１ 電源線
Ｌ２ 通信線
Ｓ 軸心
Ｔ 軸心

Claims (8)

1. 供給される部品を基板に装着する部品装着装置において、
   上記部品を保持可能な部品保持部材を有し、上記供給される部品の種類に応じて、複数の種類のヘッド部の中から選択された１つのヘッド部と、
   上記選択された１つのヘッド部が着脱可能に装備されるヘッド取付部を有し、当該ヘッド取付部に装備された上記ヘッド部を、上記基板の大略表面沿いでありかつ互いに直交するＸ方向およびＹ方向に移動させるヘッド移動装置と、
   上記各々のヘッド部の種類に相応した上記ヘッド部による上記部品の装着動作の制御を行なう複数の制御基板を有するヘッド制御部とを備え、
   上記夫々の制御基板の各々の表面が上記基板の表面と略平行に配置されるように、当該夫々の制御基板が上記ヘッド部に支持されることを特徴とする部品装着装置。
2. 上記ヘッド部による上記部品の上記基板への装着動作の制御は、上記部品保持部材による上記部品の保持又は保持解除動作の制御、及び上記部品保持部材の昇降動作の制御である請求項１に記載の部品装着装置。
3. 上記夫々の制御基板の間には、上記装着動作の制御の際に上記夫々の制御基板にて発生する熱の除去のための換気用の空隙が設けられている請求項１または２に記載の部品装着装置。
4. 上記夫々の制御基板は、上記ヘッド部における上記部品保持部材を駆動するドライバと、当該ドライバを制御するコントローラとを含む請求項１から３のいずれか１つに記載の部品装着装置。
5. 上記ヘッド移動装置による上記ヘッド部の移動動作の制御を行なう移動装置制御部を備え、上記移動装置制御部による上記ヘッド部の移動動作の制御と、上記ヘッド制御部による上記ヘッド部の装着動作の制御とを互いに関連付けて制御する主制御装置をさらに備え、
   上記主制御装置は、装置本体側に備えられている請求項１から４のいずれか１つに記載の部品装着装置。
6. 上記選択された１つのヘッド部の上記ヘッド制御部と上記主制御装置との間で、上記夫々の制御のための情報の通信を行なう通信手段が装置本体側に備えられ、
   上記通信手段は、上記夫々の種類のヘッド部に対し、共通して使用される請求項５に記載の部品装着装置。
7. 上記１つのヘッド部が選択された残りの上記複数の種類のヘッド部の中における上記１つのヘッド部とは別の種類のヘッド部を、上記ヘッド部取付部に取付可能に待機して備え、
   上記ヘッド移動装置は、上記選択された１つのヘッド部を上記待機された別の種類のヘッド部と交換可能に装備可能である請求項１から６のいずれか１つに記載の部品装着装置。
8. 上記複数の種類のヘッド部には、チップ部品装着ヘッド部又は半導体部品装着ヘッド部が含まれる請求項１から７のいずれか１つに記載の部品装着装置。

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