JPH0590793A - ワーク実装機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ワークの実装を高精度に維持して実施可能と
するワーク実装機を提供する。 【構成】 ワークＷの吸着姿勢を撮影する認識カメラ２
９２と、この認識カメラ２９２で得たワークＷの画像デ
ータに基づき、吸着ノズル７８をその軸線回りに回転さ
せて、ワークＷの吸着姿勢を補正するためのコントロー
ラ６９とを備えており、そして、ワークヘッド７０の姿
勢を一定に維持するための歯付きベルト１７２は、ワー
クＷの撮影時点と実装時点との両時点で、第１スリーブ
軸１５４側及びワークヘッド７０側に対し、同一の噛み
合い位置で噛み合うものとなっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ワークとしてＩＣチ
ップ等の電子部品をプリント基板に実装するためのワー
ク実装機に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のワーク実装機は、例えば特開昭
６２−１１４２９０号公報に開示されている。この公知
のワーク実装機は、回転テーブルと、この回転テーブル
の外周縁に所定の間隔を存して設けられた吸着ヘッドと
を備えている。各吸着ヘッドは上下動可能であり、一
方、回転テーブルの下方には、ワークの供給セクション
及びプリント基板が供給される実装セクションが配置さ
れている。なお、これら供給及び実装セクションは、回
転テーブルの周方向に離間して位置付けられている。

【０００３】上述したワーク実装機によれば、回転テー
ブルの回転に伴い、１つの吸着ヘッドが供給セクション
に位置付けられたとき、吸着ヘッドが下降して、この吸
着ヘッドに、供給セクション上のワークが吸着して保持
される。この後、吸着ヘッドは元の位置まで上昇され、
回転テーブルの回転により、実装セクションまで移送さ
れて位置付けられ、そして、吸着ノズルが再度下降した
とき、ワークの吸着が解除されて、実装セクション上の
プリント基板にワークが装着つまり実装されることにな
る。

【０００４】上述したワーク実装機は、吸着ヘッドの上
下動を実施する度に、つまり、供給セクション及び実装
セクションにてワークの吸着及び装着を実施する度に、
回転テーブルの回転を停止しなければならない。このた
め、回転テーブルの回転及び吸着ヘッドの作動は夫々間
欠的にならざるを得ず、無駄時間が多くなって実装効率
の悪いものであった。

【０００５】上述した事情から、回転テーブルの回転を
停止することなく、ワークの吸着及びその実装を実施可
能とした連続型のワーク実装機が望まれている。例え
ば、このような連続型のワーク実装機は、間欠的に回転
される回転テーブルの代わりに、ワーク台に対し離間対
向した状態で、連続して回転駆動されるヘッドドラムを
備えており、ヘッドドラムには、その外周から突出する
ようにして多数のワークヘッドが設けられている。これ
らワークヘッドは、ヘッドドラムの径方向に延びる旋回
軸を中心として旋回自在であり、その外周面からは、ワ
ークの吸着体として、ワーク台に向けて突出した吸着ノ
ズルが設けられている。

【０００６】ヘッドドラムの回転中、各ワークヘッドは
旋回されるが、この旋回中、ワークヘッドの旋回姿勢、
つまり、ワーク台に対する吸着ノズルの姿勢は常時一定
に維持されている。上述したワーク実装機によれば、ヘ
ッドドラムの回転中、ワークヘッドが旋回運動すること
で、その吸着ノズルにワーク台に対する接離運動を与え
ることができ、一方、ヘッドドラムの周速に対し、ワー
クヘッドの旋回速度が適切に制御されれば、ワークヘッ
ドの吸着ノズルが供給セクション及び実装セクションに
最も近接したときに、これらのセクションに対する吸着
ノズルの相対速度をほぼ零にすることも可能となるか
ら、この結果、ヘッドドラムが連続して回転駆動されて
いても、ワークヘッドの吸着ノズルにより、供給セクシ
ョン上のワークをサクション圧により確実に吸着し、ま
た、実装セクションにてサクション圧を解放することに
より、実装セクションにてワークをプリント基板に確実
に実装することも可能となる。

【０００７】また、上述したワーク実装機にあっては、
吸着ノズルにワークが吸着された後、そのワークの吸着
姿勢にずれが生じている場合には、吸着ノズルが実装セ
クションに達する前に、その吸着姿勢のずれをを補正し
ておくことが好ましく、これにより、プリント基板に対
するワークの実装を高精度に実施可能となる。ワークの
吸着姿勢を補正するにあたっては、ワーク実装機に例え
ば、吸着ノズルに吸着されたワークを撮影する認識カメ
ラと、この認識カメラからのワークの撮像データに基づ
き、吸着ノズルをその軸線回りに回転させて、ワークの
吸着姿勢を補正する補正手段とを更に設けることで実現
可能となる。

【０００８】

【発明が解決しようする課題】しかしながら、ワーク実
装機に上述した認識カメラや補正手段が備えられ、これ
ら認識カメラ及び補正手段を使用して、ワークの吸着姿
勢を補正しても、プリント基板に実際に実装されるワー
クの実装精度には誤差が生じてしまい、所望の実装精度
が得られない不具合がある。

【０００９】上述した誤差の発生原因としては、ワーク
ヘッドの旋回時、吸着体つまりワークヘッドの旋回姿勢
を一定に維持する姿勢制御手段の機構上にあると考えら
れる。即ち、通常、このような姿勢制御手段は、前記旋
回軸側及びヘッドドラム側の双方に噛み合う噛み合い部
材を備え、この噛み合い部材により、ワークヘッドの姿
勢を一定に拘束するものとなっているが、しかしなが
ら、噛み合い部材には、その噛み合いのピッチに製作上
の誤差が生じるのは避けられないし、また、その駆動に
伴う累積ピッチ誤差の発生をも避けることができない。

【００１０】この点、噛み合い部材が歯付きベルト等の
撓み易い部材である場合、そのピッチ誤差及び累積誤差
は大きなものとなる。このため、認識カメラにてワーク
を撮影する時点でのワークヘッド即ち吸着ノズルの旋回
姿勢と、この後の実装セクションでの吸着ノズルの旋回
姿勢とにずれが発生し、ずれがワークに於ける前述した
実装精度の誤差として現れるものと考えられる。

【００１１】この発明は、上述した事情に基づきなされ
たもので、その目的とするところは、姿勢制御手段に於
ける噛み合い部材のピッチ誤差や累積ピッチ誤差の影響
を受けず、ワークの実装精度を向上することができるワ
ーク実装機を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述したよ
うに前記姿勢制御手段が旋回軸側とワークヘッド側との
双方に機械的に噛み合い、ワークヘッドの旋回時、この
ワークヘッドの旋回姿勢を一定に拘束する噛み合い部材
を備えて構成されているワーク実装機に於いて、このワ
ーク実装機は、ワーク台側に供給セクションと実装セク
ションとの間に位置して設けられ、ワークヘッドの吸着
体が通過する際、吸着体に吸着されたワークを撮影し、
ワークの撮像データを得るための認識カメラと、この認
識カメラからの撮像データに基づき、ワークの吸着姿勢
を補正する補正手段とを更に備えており、そして、前記
認識カメラは、ワークの撮影位置と前記実装セクション
とで、旋回軸側及びワークヘッド側に対する前記噛み合
い部材の噛み合い位置が同一となるように設置されてい
る。

【００１３】

【作用】上述したワーク実装機によれば、認識カメラ及
び補正手段を更に備えているから、ワークヘッドの吸着
体に吸着されたワークを認識カメラにて撮影すること
で、ワークの吸着姿勢を認識できる。このようにして、
ワークの吸着姿勢が認識されたとき、その吸着姿勢が正
規の姿勢から外れている場合にあっては、補正手段の作
動により、吸着体がその軸線回りに回転されて、ワーク
の吸着姿勢が補正され、この後、吸着体のワークは、実
装セクションにて実装されることになる。

【００１４】ここで、ワークの撮影位置と実装セクショ
ンとに於いて、姿勢制御手段に於ける噛み合い部材の噛
み合い位置は、旋回軸側及びワークヘッド側に対し同一
となっているから、ワークの吸着姿勢を認識した時点で
のワークヘッド即ちその吸着体の旋回姿勢と、ワークの
実装時点での吸着体の旋回姿勢とは必ず同一となる。

【００１５】

【実施例】図１及び図２を参照すると、ワーク実装機の
側面図及び平面図が概略的に示されている。このワーク
実装機は、大きく分けて、リング形状をなしたワーク台
２と、このワーク台２の中央且つ上方に配置され、水平
面内で回転可能な回転ドラム装置４からなっている。

【００１６】ワーク台２には、多数のワークフィーダ６
が放射状にして配置されており、これらワークフィーダ
６は、ワーク、例えば、ＩＣチップ、抵抗、コンデンサ
等の各種の電子部品をワーク台２上の所定位置に連続し
て供給可能となっている。ワークフィーダ６は、ワーク
台２の周方向に所定の間隔を存して配置されており、ワ
ークフィーダ６の各々が供給セクションとなっている。
なお、図２には、２つのワークフィーダ６、つまり、２
個所の供給セクションしか示されていない。

【００１７】一方、図２から明かなように、ワーク台２
の一部は切欠かれており、この切欠部位に、実装セクシ
ョンが設けれらている。具体的には、実装セクション
は、ＸＹテーブル装置８からなっており、このＸＹテー
ブル装置８は、可動テーブル１０を備えている。この可
動テーブル１０は、一方の電動モータ１２によって、図
中Ｘ方向に移動可能であるとともに、他方の電動モータ
１４によってＸ方向に対して直交するＹ方向に移動可能
となっている。

【００１８】可動テーブル１０自体は、無端状のコンベ
アベルトから構成されており、このコンベアベルトは、
電動モータ１６により図中Ａ方向に往復的に走行可能と
なっている。なお、この実施例の場合、Ａ方向とＹ方向
とは一致されている。Ａ方向でみた可動テーブル１０の
両側、即ち、そのコンベアベルトの走行方向でみた前方
及び後方には、可動テーブル１０に近接して、搬入コン
ベア装置１８及び搬出コンベア装置２０が夫々配置され
ている。これら搬入コンベア装置１８及び搬出コンベア
装置２０もまた、可動テーブル１０の場合と同様に、無
端状のコンベアベルトから構成されており、搬入及び搬
出コンベア装置１８，２０は、前述したワークが実装さ
れるプリント基板Ｂを搬送可能となっている。

【００１９】搬入及び搬出コンベア装置１８，２０のコ
ンベアベルトと前述した可動テーブル１０のコンベアベ
ルトとは、一列に整合するようにして延びており、ま
た、搬入及び搬出コンベア装置１８，２０のコンベアベ
ルトは、夫々の電動モータ２２，２４によって前述した
Ａ方向に夫々走行可能となっている。従って、可動テー
ブル１０と搬入コンベア装置のコンベアベルトとが互い
に連なるように、可動テーブル１０を大きくＹ方向に移
動させ、そして、搬入コンベア装置及び可動テーブルの
各コンベアベルトを同じくＡ方向に走行させれば、搬入
コンベア装置１８上に待機しているプリント基板Ｂを可
動テーブル１０上に供給することかできる。

【００２０】逆に、可動テーブル１０及び搬出コンベア
装置２０のコンベアベルトを互いに連なるように、可動
テーブル１０を大きくＹ方向に移動させ、これらのコン
ベアベルトを同じくＡ方向に移動させれば、可動テーブ
ル１０上のワーク実装済みのプリント基板Ｂを搬出コン
ベア装置２０に排出することができる。なお、ワークフ
ィーダ６によりワーク台２上に供給されるワークのレベ
ル位置と、前述した可動テーブル１０上のプリント基板
Ｂのレベル位置とはほぼ同一となっており、また、図２
中、ワークフィーダ６の設置可能領域はＺで示されてい
る。

【００２１】前述した回転ドラム装置４は、図１に示さ
れているように、上部ドラム２６とヘッドドラム２８と
を備えており、ヘッドドラム２８は、ドラム基台３０に
対しドラム軸３２を介して回転自在に支持されている。
ドラム基台３０は、ワーク台２内の中央に配置されてい
る。一方、上部ドラム２６は、ワーク実装機の全体を外
側から囲むフレーム３４から回転自在にして吊持されて
おり、上部ドラム２６とヘッドドラム２８は、複数個の
駆動力伝達ユニット３６を介して相互に連結されてい
る。

【００２２】ドラム基台３０に対するドラム軸３２の支
持構造、フレーム３４に対する上部ドラム２６の支持構
造、並びに、ドラム軸３２に対するヘッドドラム２８の
連結構造は図３に示されている。先ず、ドラム軸３２
は、ドラム基台３０の中央を上下方向に貫通するように
して延び、その下端には、減速機３８を介して駆動モー
タ４０が連結されている。この駆動モータ４０は、ドラ
ム基台３０に取付部材４２及び固定スリーブ４４を介し
て支持されている。即ち、固定スリーブ４４は、ドラム
軸３２の外側を囲むようにしてドラム基台３０に固定さ
れており、取付部材４２は、固定スリーブ４４に複数の
連結ボルト４６を介して固定されている。

【００２３】一方、上部ドラム２６は中空であり、前述
したフレーム３４から支持軸４８を介して回転自在に吊
持されている。つまり、支持軸４８の上端は、フレーム
３４に回転自在に支持されており、そして、支持軸４８
の下端にフランジ５０を介して上部ドラム２６即ちその
底板５２が連結されている。更に、フレーム３４には、
支持軸４８を囲むようにして軸受ユニット５５が設けら
れている。

【００２４】上部ドラム２６の支持軸４８と前述したド
ラム軸３２とは、同軸上に位置付けられており、上部ド
ラム２６の底板５２は、ドラム軸３２の上端との間に所
定の間隙を存して位置付けられている。一方、ヘッドド
ラム２８は、取付用ボス５４及び複数の連結ボルト５６
を介してドラム軸３２に連結されている。

【００２５】そして、ヘッドドラム２８と上部ドラム２
６とを連結する４個の駆動力伝達ユニット３６は、図２
から明かなように同一の円周上で、周方向に等間隔を存
して配置されている。個々の駆動力伝達ユニット３６の
構造は同一であり、それ故、ここでは、図４を参照し
て、１個の駆動力伝達ユニット３６について説明する。
先ず、駆動力伝達ユニット３６は、ヘッドドラム２８の
上面から立設された１個の下側連結ブラケット５７と、
上部ドラム２６から垂下され、ヘッドドラム２８の周方
向でみて下側連結ブラケット５７の両側に位置した一対
の上側連結ブラケット５８とを備えており、そして、下
側連結ブラケット５７と一対の上側連結ブラケット５８
とは、ばね部材６０を介して相互に連結されている。こ
の実施例の場合、ばね部材６０は、互いに重ね合わされ
た２枚の板ばねからなっており、ばね部材６０は、その
中央が下側連結ブラケット５７に連結ボルト・ナット６
２を介して連結されており、その両端が対応する上側連
結ブラケット５８に連結ボルト・ナット６４を介して連
結されている。

【００２６】更に、駆動力伝達ユニット３６は、ばね部
材６０の切断の有無を検出する検出器６６を備えてい
る。この種の検出器６６は、図４に示されているよう
に、上部ドラム２６の下面に取り付けられおり、そし
て、検出器６６は、例えば一対の上側連結ブラケット５
８間に電圧を印加することで、ばね部材６０を通じて流
れる電流の有無を検出するものとなっている。一方、検
出器６６は、詳細には図示されていないけれども、上部
ドラム２６内に配置されているコントローラ６９（図３
参照）に電気的に接続されており、従って、このコント
ローラ６９は検出器６６からの検圧信号を受け取ること
ができる。なお、上部ドラム６９内には、図示しないが
ワーク実装機に必要な各種の電装部品が収容されてい
る。

【００２７】なお、駆動力伝達ユニット３６は図４に示
したものに制約されず、例えば図５の駆動力伝達ユニッ
ト３６であってもよく、この場合、図６の駆動力伝達ユ
ニットは、そのばね部材６０がヘッドドラム２８の周方
向に沿う円弧状に予め湾曲されており、この点のみが、
図４の駆動力伝達ユニットとは異なっている。上述した
駆動モータ４０からの動力伝達経路によれば、駆動モー
タ４０によりドラム軸３２が回転されることで、ヘッド
ドラム２８は図１中矢印Ｃ方向に回転される。また、ヘ
ッドドラム２８が回転されると、ヘッドドラム２８から
各駆動力伝達ユニット３６を介して上部ドラム２６に回
転駆動力が伝達されることから、上部ドラム２６もまた
ヘッドドラム２８と一体的に回転駆動される。

【００２８】上述したようにして上部ドラム２６が回転
されるているとき、駆動力伝達ユニット３６のばね部材
６０が切断されると、コントローラ６９は、検出器６６
からの異常信号を受け取り、この結果、コントローラ６
９は、前述した駆動モータ４０に向けて、その駆動を停
止する信号を出力することになる。ヘッドドラム２８の
外周部には、周方向に等間隔を存して多数のヘッドユニ
ット６８が取り付けられている。これらヘッドユニット
６８は、図１及び図２には概略的にしか示されていない
が、そのヘッドドラム２８に対する取付位置及びその構
造は同一となっている。それ故、以下には、１つのヘッ
ドユニット６８に着目して説明する。

【００２９】ヘッドユニット６８の具体的な配置及び構
造は、図６及び図７に夫々詳図されているが、ここで
は、先ず図７を参照して、その構造を説明する。ヘッド
ユニット６８は、円形のワークヘッド７０を備えてお
り、このワークヘッド７０は、その軸線がヘッドドラム
２８の放射方向に延びるヘッドハウジング７２を有して
いる。このヘッドハウジング７２に於いて、ヘッドドラ
ム２８の径方向でみて外側に位置する一端面は開口さ
れ、そして、この開口はカバー７４によって閉塞されて
いる。

【００３０】ヘッドハウジング７２の周壁には、４個の
ノズルホルダ７６がその軸線回りに回転自在に取り付け
られており、これらノズルホルダ７６は、ヘッドハウジ
ング７２の周方向で等間隔に配置され、且つ、ヘッドハ
ウジング７２の周壁を貫通して延びている。従って、ノ
ズルホルダ７６は、ヘッドハウジング７２の周壁から放
射状に突出されたものとなっている。

【００３１】各ノズルホルダ７６には、吸着ノズル７８
が貫通するようにして取り付けられている。ノズルホル
ダ７６内に於ける吸着ノズル７８の部位には、軸方向溝
８０が形成されており、一方、ノズルホルダ７６には、
吸着ノズル７８の軸方向溝８０を通じてストッパボルト
８２が螺挿されている。従って、吸着ノズル７８とノズ
ルホルダ７６とは、ストッパボルト８２により、その軸
線回りに関しては一体に回転可能であるが、しかしなが
ら、吸着ノズル７８は、軸方向溝８０の長さ分だけ、ノ
ズルホルダ７６に対して軸方向に移動可能となってい
る。

【００３２】各吸着ノズル７８の先端の吸着口（図示し
ない）の大きさは、種々のワークの大きさに応じ互いに
異なったものとなっている。ヘッドハウジング７２内の
中央部には、ガイドブロック８４が配置されており、こ
のガイドブロック８４の周面には、各吸着ノズル７８に
対応してガイド孔８６が放射状に形成されている。従っ
て、そのノズルホルダ７６から突出した吸着ノズル７８
の内端は、ガイドブロック８４の対応するガイド孔８６
に摺動自在にして嵌合されている。更に、ガイドブロッ
ク８４内の中央には、各ガイド孔８６の内端を閉塞する
ようなボール８８が収容されており、各ガイド孔９６内
の吸着ノズル７８の内端とボール８８との間には、コイ
ルばね９０が夫々収容されている。コイルばね９０は、
対応する吸着ノズル７８をワークヘッド７０の径方向外
側、つまり、ワークヘッド７０から突出する方向に常時
付勢している。

【００３３】更に、ワークヘッド７０は、旋回手段及び
その回転姿勢つまりワーク台２に対する吸着ノズル７８
の姿勢を維持する姿勢制御手段を介して、ヘッドドラム
２８側に連結されており、以下には、これら旋回手段及
び姿勢制御手段について説明する。ワークヘッド７０か
らは、ヘッドドラム２８側に向かい同軸にして第１軸９
２が延びており、この第１軸９２の一端は、ワークヘッ
ド７０のヘッドハウジング７２を回転自在に貫通して、
ワークヘッド７０内に位置付けられている。第１軸９２
の一端には、ベベルギヤからなるサイドギヤ９４が取り
付けられており、このサイドギヤ９４は、前述した各ノ
ズルホルダ７６の内端のピニオン９６に夫々噛合されて
いる。一方、第１軸９２の他端には、歯付きプーリから
なるノズル駆動プーリ９８が取り付けられている。従っ
て、ノズル駆動プーリ９８に外部からの回転力が伝達さ
れて、第１軸９２が回転されると、この第１軸９２の回
転は、サイドギヤ９４及びピニオン９６を介して各ノズ
ルホルダ７６に伝達され、これにより、各ノズルホルダ
７６即ちその吸着ノズル７８もまた、その軸線回りに回
転されることになる。

【００３４】第１軸９２の外側には、一対の軸受を介し
て中空の第２軸１００が同心且つ回転自在に配置されて
おり、この第２軸１００は、ワークヘッド７０から吸着
ノズル駆動プーリ９８まで延びている。第２軸１００の
一端にはフランジ１０２が形成されており、このフラン
ジ１０２及び連結ボルト１０４を介して、第２軸１００
は、ワークヘッド７０のヘッドハウジング７２に連結さ
れている。従って、ワークヘッド７０は第２軸１０２と
一体にして回転でき、この第２軸１０２は、ワークヘッ
ド７０の自転軸となっている。第２軸１００の他端に
は、ノズル駆動プーリ９８に隣接して、同じく歯付きプ
ーリからなるヘッド駆動プーリ１０６が取り付けられて
おり、このヘッド駆動プーリ１０６に外部からの回転力
が伝達されると、ワークヘッド７０は第２軸１００とと
もに回転することができる。

【００３５】更に、第２軸１００の外側にも、一対の軸
受を介して、中空の第３軸１０８が同心且つ回転自在に
配置されており、この第３軸１０８は、第２軸１００の
フランジ１０２からヘッド駆動プーリ１０６まで延びて
いる。第３軸１０８からは、リンクアーム１１０が延び
ており、このリンクアーム１１０と第３軸１０８とは一
体に結合されている。即ち、ヘッド駆動プーリ１０６側
に位置した第３軸１０８の端部にはフランジ１１２が形
成されており、このフランジ１１２及び連結ボルト１１
４を介して、第３軸１０８とリンクアーム１１０とは相
互に連結されている。

【００３６】リンクアーム１１０は、図８に示されてい
るようなプレート部材からなり、リンクアーム１１０の
一端部には、第３軸１０８の挿通孔１１６が形成されて
いるとともに、この挿通孔１１６の周囲には、前述した
連結ボルト１１４のためのねじ孔１１８が形成されてい
る。また、リンクアーム１１０の中央部には、中央孔１
２０が形成されており、更に、リンクアーム１１０の他
端には、半円形状をなした凹所１２２が形成されてい
る。この凹所と中央孔１２０との間は、スリット１２４
を介して連通されているとともに、中央孔１２０の内周
面には、スリット１２４に対して同軸上に位置する切欠
溝が形成されている。

【００３７】リンクアーム１１０の凹所１２２には、図
７に示されているようにバランスウエイト１２６が装着
されており、このバランスウエイト１２６は、複数の連
結ボルト１２８を介してリンクアーム１１０に取り付け
られている。なお、図８中、参照符号１３０は、連結ボ
ルト１２８のねじ孔を示している。バランスウエイト１
２６は、リンクアーム１１０の一端に連結されたワーク
ヘッド７０側の重量とほぼ等しい重量を有している。

【００３８】従って、中央孔１２０を中心として、リン
クアーム１１０に於ける両端側の重量は釣り合うものと
なっている。前述した第３軸１０８には、制御リング１
３２が回転自在にして取り付けられている。この制御リ
ング１３２は、段付きのディスク部材からなり、その大
径部がワークヘッド７０側に位置付けられている。制御
リング１３２の大径部の端面には、前述した第２軸１０
０のフランジ１０２よりも大径の穴が形成されており、
従って、その大径部の環状端面は、フランジ１０２と干
渉することなく、ワークヘッド７０のヘッドハウジング
７２に摺接可能となっている。

【００３９】制御リング１３２の小径部と第３軸１０８
との間には、この第３軸１０８を囲むようにしてコイル
ばね１３４が配置されており、このコイルばね１３４
は、制御リング１３２をワークヘッド７０に向けて押圧
付勢し、これにより、制御リング１３２の環状端面は、
ヘッドハウジング７２の端面に気密を存して摺接する摺
接面１３６となっている。

【００４０】制御リング１３２の摺接面には、図９に示
されているように円弧溝１３８が形成れされており、一
方、ヘッドハウジング７２の端面には、図７に示されて
いるように各吸着ノズル７８に対応する４個の吸引孔１
４０が開口されている。各吸引孔１４０の開口は、ヘッ
ドハウジング７２の周方向に等間隔を存して配置されて
おり、また、各吸引孔１４０は、詳細には図示されてい
ないけれども、ノズルホルダ７６を介して対応する吸着
ノズル７８に常時連通されている。

【００４１】図９に示した状態では、吸着ノズル７８の
うち、その先端が下方に向いた吸着ノズル７８の吸引孔
１４０が制御リング１３２の円弧溝１３８の一方の端に
位置して連通されている。ここで、円弧溝１３８の長さ
は、ワークヘッド７０が図９中の矢印Ｄ方向に自転角α
（例えば４５°）だけ自転しても、円弧溝１３８とその
吸引孔１４０との間の連通が維持されるように設定され
ている。

【００４２】一方、制御リング１３２内には、一端が円
弧溝１３８に接続した制御孔１４２が形成されており、
この制御孔１４２の他端は、制御リング１３２の摺接面
１３６とは反対側の端面に開口されている。制御孔１４
２の開口は、接続プラグ１４４を介して可撓性を有した
チューブ１４６に接続されており、このチューブ１４６
は、後述するサクション圧供給手段に接続されるものと
なっている。従って、このサクション圧供給手段によ
り、チューブ１４６、制御孔１４２、円弧溝１３８、吸
引孔１４０を介して、吸着ノズル７８にサクション圧が
供給されれば、その吸着ノズル７８の先端にワークを吸
着することが可能となる。

【００４３】更に、制御リング１３２の小径部には、歯
付きプーリからなる制御リング駆動プーリ１４８が取り
付けられている。従って、この制御リング駆動プーリ１
４８に外部からの回転力が伝達されることにより、制御
リング１３２もまた、前述した第３軸１０８の回りを回
転することができる。上述したヘッドユニット６８は、
前述した旋回手段及び姿勢制御手段の一部つまりワーク
ヘッド側部分を含んでユニット化されており、そして、
ヘッドユニット６８は、ヘッドドラム２８側に位置する
旋回手段及び姿勢制御手段の残りの部分つまりヘッドド
ラム側部分に対し脱着可能にして連結されている。

【００４４】即ち、ヘッドドラム２８側の旋回手段及び
姿勢制御手段は、先ず、ヘッドドラム２８の放射方向に
延び、その一部が４重軸部として構成された駆動軸ユニ
ット１５０を備えている。この駆動軸ユニット１５０の
４重軸部は、ヘッドドラム２８の外周縁部から突出する
側に位置付けられており、この４重軸部は、その中心側
に固定軸１５２を有し、この固定軸１５２の外側に順次
回転自在に取り付けられた第１スリーブ軸１５４、第２
スリーブ軸１５６及び第３スリーブ軸１５８からなって
いる。

【００４５】ヘッドドラム２８の径方向でみて外側に位
置した第１スリーブ軸１５４の一端部は、第２及び第３
スリーブ軸１５６，１５８から突出しており、その一端
部に、前述したヘッドユニット６８が脱着可能にして取
り付けられている。即ち、第１スリーブ軸１５４の一端
部は、ヘッドユニット６８の前述したリンクアーム１１
０の中央孔１２０に嵌合され、そして、リンクアーム１
１０に連結ねじ１６０を側方からねじ込むことにより、
リンクアーム１１０が第１スリーブ軸１５４の一端部に
固定されている。つまり、連結ねじ１６０は、図８に示
されているように、前述したスリット１２４に対し交差
する方向に延びるねじ穴１６２にねじ込まれ、これによ
り、中央孔１２０が縮径されることで、リンクアーム１
１０と第１スリーブ軸１５４との連結が確立されてい
る。

【００４６】第１スリーブ軸１５４の他端側は、４重軸
部からヘッドドラム２８の径方向内側に向かって延び、
このヘッドドラム２８に回転自在にして支持されてい
る。前述した固定軸１５２は、第１スリーブ軸１５４を
貫通して延びており、その両端は第１スリーブ軸１５４
から突出されている。第１スリーブ軸１５４の一端部つ
まりリンクアーム１１０から突出した固定軸１５２の一
端には、図示しないけれども取付ボルトを介して、歯付
きプーリからなるベルトプーリ１６４が取り付けられて
いる。このベルトプーリ１６４と前述した制御リング駆
動プーリ１４８との間には歯付きベルト１６６が掛け回
されている。一方、固定軸１５２の他端は、図６に示さ
れているように、ヘッドドラム２８側に固着されてお
り、また、その他端部には、第１スリーブ軸１５４のス
ラスト力を受けるスラスト軸受１６８が設けられてい
る。

【００４７】図７に示されているように、第２スリーブ
軸１５６は、リンクアーム１１０の近傍から所定の長さ
だけヘッドドラム２８の径方向内側に延びており、その
一端には、歯付きプーリからなるベルトプーリ１７０が
取り付けられている。このベルトプーリ１７０と前述し
たヘッド駆動プーリ１０６との間にも、歯付きベルト１
７２が掛け回されている。第２スリーブ軸１５６の他端
部は、軸受ユニット１７４を介してヘッドドラム２８に
回転自在に支持されている。

【００４８】更に、第３スリーブ軸１５８は、第２スリ
ーブ軸１５６のベルトプーリ１７０と前記軸受ユニット
１７４との間に延びている。この第３スリーブ軸１５８
の一端にも、歯付きプーリからなるベルトプーリ１７６
が取り付けられており、また、これらベルトプーリと前
述したノズル駆動プーリ９８との間にも歯付きベルト１
７８が掛け回されている。

【００４９】上述した３本の歯付きベルト１６６，１７
２，１７８には、図６及び図７に示されているようにテ
ンションローラ１８０が夫々転接されており、これらテ
ンションローラ１８０は、リンクアーム１１０から延び
るローラ軸に回転自在に取り付けられている。なお、図
８に於いて、参照符号１８２は、ローラ軸を取り付ける
ための取付孔を示している。

【００５０】ここで、各ベルトプーリと対応する駆動プ
ーリのプーリ比は、夫々１：１に設定されており、従っ
て、固定軸１５２上のベルトプーリ１６４は勿論のこ
と、第２及び第３スリーブ軸１５６，１５８上のベルト
プーリ１７０，１７６の回転が停止されている状態に於
いて、第１スリーブ軸１５４が外部からの駆動力を受け
て回転されると、ワークヘッド７０は、リンクアーム１
１０を介して第１スリーブ軸１５４の回りを旋回するこ
とになる。従って、第１スリーブ軸１５４は、ワークヘ
ッド７０の旋回軸となっている。

【００５１】このようにしてワークヘッド７０が旋回す
るとき、制御リング駆動プーリ１４８、ヘッド駆動プー
リ１０６及びノズル駆動プーリ９８は、歯付きベルト１
６６，１７２，１７８を介して対応するベルトプーリに
連結された状態にあるので、その軸線回りの回転は拘束
された状態にある。従って、この場合、ワークヘッド７
０は、その姿勢が固定された状態で旋回することにな
る。つまり、前述した旋回手段及び姿勢制御手段は、ワ
ークヘッド７０の１つの吸着ノズル７８が下方を向いて
いるとき、その吸着ノズル７８の姿勢を維持しつつ、ワ
ークヘッド７０を旋回させるような遊星機構を構成して
いる。

【００５２】また、この場合、制御リング１３２もまた
ワークヘッド７０に対し相対的に回転することなく、第
１スリーブ軸１５４の回りを旋回するから、制御リング
１３２の円弧溝１３８と、この円弧溝１３８に対して接
続状態にあるヘッドハウジング７２側の吸引孔１４０と
の連通位置に、ずれが生じることもない。次に、第１ス
リーブ軸１５４への動力の伝達経路に関し、図６を参照
して説明する。

【００５３】第１スリーブ軸１５４の他端には、ベベル
ギヤ１８４が取り付けられており、このベベルギヤ１８
４には、差動装置１８６の出力軸に取り付けられた出力
ベベルギヤ１８８に噛合されている。差動装置は、一般
にハーモニックドライブ装置と称されているもので、こ
の差動装置１８６はヘッドドラム２８に固定して取り付
けられている。

【００５４】一方、差動装置１８６は、入力側として、
入力ピニオン１９０と歯付きの入力プーリ１９２とを有
している。入力ピニオン１９０は、固定のリングギヤ１
９４に噛合されており、このリングギヤ１９４は、ドラ
ム軸３２を囲む前述した固定スリーブ４４に複数の固定
ボルト１９６を介して固定されている。入力プーリ１９
２は、詳細には図示されていないけれども、歯付きベル
ト１９８を介して第１制御モータ２００の出力プーリに
接続されている。なお、第１制御モータ２００は、ヘッ
ドドラム２８上に支持されている。。

【００５５】上述の説明から明らかなように、差動装置
１８６への入力系統は、ヘッドドラム２８の回転に伴
い、リングギヤ１９４によって回転される入力ピニオン
１９０からの入力と、第１制御モータ２００から入力プ
ーリ１９２を介して伝達される入力との２系統となって
いる。それ故、第１制御モータ２００が駆動されない状
態でも、ヘッドドラム２８が前述した駆動モータ４０に
より回転されると、固定のリングギヤ１９４よって入力
ピニオン１９０が回転されることで、差動装置１８６の
出力ベベルギヤ１８８が回転され、これにより、この出
力ベベルギヤ１８８からベベルギヤ１８４を介して、第
１スリーブ軸１５４もまた回転されることになる。即
ち、第１スリーブ軸１５４は、ヘッドドラム２８の回転
に連動して回転され、この結果、前述したように、ワー
クヘッド７０は、その姿勢を維持しつつ、第１スリーブ
軸１５４を中心として旋回することになる。

【００５６】このとき、前述したバランスウエイト１２
６もまた、ワークヘッド７０ととにもリンクアーム１１
０を介して旋回されることに留意すべきである。ここ
で、ワークヘッド７０の旋回方向は、図１０中矢印Ｅで
示されている。即ち、ヘッドドラム２８が矢印Ｃ方向に
回転される場合、ワークヘッド７０の旋回方向Ｅは、ヘ
ッドドラム２８の回転に伴うワークヘッド７０の旋回軸
の移動方向と、ワークヘッド７０がワーク台２の近傍を
旋回する際のその移動方向とが互いに逆向きとなるよう
に設定されている。なお、図１０でみて、ワーク台２が
ワークヘッド７０の上方に配置されている場合にあって
は、上述の説明から明らかなようワークヘッド７０は前
記Ｅ方向とは逆向きに旋回されなければならない。

【００５７】また、前述した差動装置１８６を含む動力
伝達系は、第１制御モータ２００が駆動されていないと
き、ヘッドドラム２８の周速つまりワークヘッド７０の
公転速度と、ワークヘッド７０の旋回速度、厳密には、
吸着ノズルの先端の旋回速度とを一致させるように設定
されている。上述の説明から明かなように、ヘッドドラ
ム２８の回転とワークヘッド７０の旋回運動を合わせる
と、このワークヘッド７０は、図１１に示されるような
運動を繰り返すことになり、この結果、ワークヘッド７
０に於いて，その下向きの吸着ノズル７８の先端は、ワ
ーク台２に対してサイクロイド曲線を描く接離運動即ち
上下運動を繰り返すことになる。また、図１１には、ワ
ーク台２に対する上記吸着ノズル７８の移動速度、即
ち、吸着ノズル７８の対地速度Ｖが併せて示されている
が、この対地速度Ｖは、吸着ノズル７８がその上下運動
でみて最下位に位置付けられたときほぼ零となり、そし
て、吸着ノズル７８が最上位に位置付けられたとき最大
となる。このことは、第１制御モータ２００が駆動され
ていない場合、ヘッドドラム２８の回転に対し、ワーク
ヘッド７０の旋回方向及び旋回速度が前述したように設
定されていることから明かである。

【００５８】一方、ヘッドドラム２８の回転中、第１制
御モータ２００を駆動し、差動装置１８６を介して第１
スリーブ軸１５４の回転、即ち、ワークヘッド７０の旋
回速度を制御すると、吸着ノズル７８に於ける上下運動
の周期Ｌを可変することができる。この点について具体
的に説明すると、第１制御モータ２００の駆動が停止さ
れている状態に於いて、図２に示されているＰ1位置の
ワークフィーダ６からＸＹテーブル装置１２の可動テー
ブル１０即ちプリント基板Ｂまでの移送過程に於いて、
ヘッドユニット６８が公転するとき、ヘッドユニット６
８のワークヘッド７０は、その上下運動をＮ回繰り返す
ように設定されているが、しかしながら、差動装置１８
６の入力プーリ１９２に第１制御モータ２００からの回
転力が伝達されると、差動装置１８６は、その出力ベベ
ルギヤ１８８の回転を減速させ、従って、ワークヘッド
７０の旋回速度もまた減速されることになる。

【００５９】このようにしてワークヘッド７０の旋回速
度を減速制御すると、吸着ノズル７８に於ける上下運動
の周期Ｌや前記移送過程での吸着ノズル７８の上下運動
の回数が可変されことになる。このことは、ワーク台２
の周方向でみて、ワークヘッド７０の吸着ノズル７８が
最下位となる位置を任意に設定できることを意味してお
り、従って、各ヘッドユニット６８、即ち、そのワーク
ヘッド７０は、任意のワークフィーダ６及びプリント基
板Ｂの位置で、下方を向いた吸着ノズル７８をその最下
位に位置付けることができる。

【００６０】上述したワークヘッド７０の旋回速度制御
は、その吸着ノズル７８が少なくとも対象とするワーク
フィーダ６やプリント基板Ｂに向けて下降するときに
は、中止されなければならない。これにより、その吸着
ノズル７８が対象とするワークフィーダ６やプリント基
板Ｂの位置で最下位に達したときには必ず、前述したよ
うに吸着ノズル７８の対地速度Ｖをほぼ零に維持するこ
とができる。

【００６１】図６に示されているように、第１スリーブ
軸１５４には、ブレーキ装置２０２が取り付けられてい
る。このブレーキ装置２０２は図１２に詳図されている
ように、第１スリーブ軸１５４に固定して取り付けられ
たブレーキドラム２０４を備え、このブレーキドラム２
０４には、ブレーキバンド２０６が掛け回されている。
このブレーキバンド２０６の両端は、ブラケット２０８
に連結されており、このブラケット２０８は、ヘッドド
ラム２８に固定されている。

【００６２】ブレーキバンド２０６の一端は、ブラケッ
ト２０８に対し、引張コイルばね２１０及び調節ねじ２
１１を介して連結されており、これら引張コイルばね２
１０及び調節ねじ２１１により、ブレーキバンド２０６
による第１スリーブ軸１５４のブレーキ力が調整可能と
なっている。上述したブレーキ装置２０２が備えられて
いれば、第１スリーブ軸１５４に対し、一方向の回転付
勢力を常時与えることができるから、そのベベルギヤ１
８４と差動装置１８６の出力ベベルギヤ１８８との間の
噛み合いに、がた付きが発生しても、このがた付きによ
る第１スリーブ軸１５４の不所望な回転角変位を阻止す
ることができ、この第１スリーブ軸１５４の回転制御、
即ち、ワークヘッド７０の旋回制御を高精度に実施する
ことができる。

【００６３】なお、ブレーキ装置２０２は、図１２に示
したものに制約されず、例えば、図１３に示されている
ブレーキ装置であってもよい。図１３のブレーキ装置
は、図１２のブレーキバンド２０６の代わりに、ブレー
キパッド２１２を有した押圧体２１４を備えており、こ
の押圧体２１４は、ブラケット２０８に対し、一対の圧
縮コイルばね２１６を介して第１スリーブ軸１５４側に
押し付けられている。なお、参照符号２１８は、各圧縮
コイルばね２１６の付勢力を調整する調整ねじである。

【００６４】再度、図７を参照すれば、前述した第２及
び第３スリーブ軸１５６，１５８の他端の夫々には、歯
付きの入力プーリ２２０，２２２が取り付けられてお
り、これら入力プーリ２２０，２２２は、歯付きベルト
２２４，２２６を介して、第２及び第３電動モータ２２
８，２３０側の出力プーリ２３２，２３４に接続されて
いる。第２及び第３制御モータ２２８，２３０は、図６
に示されているように、ヘッドドラム２８にブラケット
２３６を介して取り付られている。

【００６５】従って、第２及び第３スリーブ軸１５６，
１５８が上述したベルト機構を介して、第２及び第３制
御モータ２２８，２３０に接続されていると、これら第
２及び第３制御モータ２２８，２３０が駆動されること
で、第２及び第３スリーブ軸１５６，１５８の夫々を独
立して回転することができる。一方、前述したように第
２スリーブ軸１５６とヘッドユニット６８側の第２軸９
２とは、プーリ１７０，１０６及びベルト１７２を介し
て連結されているから、第２スリーブ軸１５６が回転さ
れると、第２軸１００即ちワークヘッド７０が自転する
ことになる。

【００６６】また、第３スリーブ軸１５８とヘッドユニ
ット６８側の第１軸９２との間も、プーリ１７６，９８
及びベルト１７８を介して連結されているから、第３ス
リーブ軸１５８が回転されると、第１軸９２も回転し、
これにより、各吸着ノズル７８は前述したようにノズル
ホルダ７６を介して、その軸線回りに回転することにな
る。

【００６７】図６には、１つのヘッドユニット６８に対
応したサクション圧供給手段が併せて示されており、以
下には、このサクション圧供給手段について説明する。
サクション圧供給手段は、真空ポンプ２３８を備えてお
り、この真空ポンプ２３８は、接続管路２４０及びコネ
クタ２４２を介して、前述したドラム軸３２を囲む固定
スリーブ４４内の径方向孔２４２に接続されている。

【００６８】一方、ドラム軸３２の外周面には、径方向
孔２４２に常時連通する環状溝２４６が形成されてお
り、この環状溝２４６は、ドラム軸３２の内部通路２４
８に接続されている。内部通路２４８は、ヘッドドラム
２８から突出したドラム軸３２の上端部まで延びてお
り、この内部通路２４８は、コネクタ２５０を介して接
続管路２５２に接続されている。この接続管路２５２
は、ヘッドユニット６８に向かって延び、制御弁２５４
の入力ポート２５６に接続されている。

【００６９】更に、この実施例の場合、サクション圧供
給手段は、空圧源２５８をも備えており、この空圧源２
５８は、接続管路２６０及びコネクタ２６２を介して、
固定スリーブ４４の径方向孔２６４に接続されている。
また、ドラム軸３２の外周面には、径方向孔２６４に常
時連通する環状溝２６６が形成されており、この環状溝
２６６は、ドラム軸３２の内部通路２６８に接続されて
いる。この内部通路２６８もまた、前述した内部通路２
４８と同様に、そのドラム軸３２の上部まで延びてお
り、この内部通路２６８は、コネクタ２７０を介して接
続管路２７２に接続されている。接続管路２７２は、切
換え弁２７４の入力ポート２７６に接続されている。

【００７０】接続管路２７２の途中からは、分岐管路２
７８が分岐されており、この分岐回路２７８は、切換え
弁２７４の別の入力ポート２８０に接続されている。分
岐管路２７８には、圧力調整弁２８２が介挿されてい
る。切換え弁２７４の出力ポート２８４は、接続管路２
８６を介して、前述した制御弁２５４の別の入力ポート
２８８に接続されている。

【００７１】更に、制御弁２５４の出力ポート２９０
は、前述したチューブ１４６を介してヘッドユニット６
８の接続プラグ１４４に接続されている。制御弁２５４
及び切換え弁２７４は、詳細には図示しないけれども３
ポート２位置の電磁方向切換え弁からなっている。従っ
て、制御弁２５４が一方の切換え位置である吸引位置に
あるとき、その出力ポート２９０は一方の入力ポート２
５６と接続され、吸引位置から他方の切換え位置である
ブロー位置に切換えられたとき、その出力ポート２９０
は他方の入力ポート２８８と接続される。

【００７２】また、切換え弁２７４もまた同様に、一方
の切換え位置である高圧位置にあるときには、その出力
ポート２８４は一方の入力ポート２７６に接続され、高
圧位置から他方の切換え位置である低圧位置に切換えれ
たときには、その出力ポート２８４は他方の入力ポート
２８０と接続される。圧力調整弁２８２は、空圧源２５
８から供給されるブロー圧を所定の圧力まで減圧して、
切換え弁２７４側に供給する機能を有している。

【００７３】なお、制御弁２５４、切換え弁２７４及び
圧力調整弁２８２は何れもヘッドドラム２８上に固定し
て配置されている。上述したサクション圧供給手段によ
れば、真空ポンプ２３８及び空圧源２５８から延びる接
続管路２４０、２６０は、ドラム軸３２の回転に拘ら
ず、対応する接続管路２５２，２７２に接続された状態
にあるから、制御弁２５４の切換えを制御することで、
この制御弁２５４からチューブ１４６を通じて、ヘッド
ユニット６８つまりそのワークヘッド７０の吸着ノズル
７８にサクション圧又はブロー圧の何れかを供給するこ
とができる。また、吸着ノズル７８にブロー圧が供給さ
れるときには、切換え弁２７４の切換え制御を実施する
ことで、そのブロー圧を２段階に切換えることができ
る。

【００７４】そして、再度、図２を参照すれば、ワーク
台２には、ヘッドドラム２８の回転方向Ｃでみて、ＸＹ
テーブル装置８に対する回転回入側に位置して、認識カ
メラ２９２が配置されている。この認識カメラ２９２
は、ワーク台２よりも僅かに下方に位置して上方を向い
ている。従って、ヘッドユニット６８のワークヘッド７
０が旋回しながら、認識カメラ２９２の上方を通過する
とき、ワークヘッド７０の吸着ノズル７８に吸着された
ワークを認識カメラ２９２により撮影できることにな
る。

【００７５】ここで、認識カメラ２９２の配置に関して
詳述すると、ワークヘッド７０がその旋回運動しながら
ドラム軸３２を中心に公転するとき、吸着ノズル７８
は、認識カメラ２９２の位置で、その上下運動でみて最
下位となるように設定されている。従って、この後、認
識カメラ２９２を通過しワークヘッド７０がＸＹテーブ
ル装置８上のプリント基板Ｂへのワークの装着位置Ｐ2
（図２参照）に達するときにも、その吸着ノズル７８は
最下位に位置付けられるから、ワークヘッド７０は、認
識カメラ２９２から装着位置Ｐ2まで移動する間に、そ
の旋回を整数倍実施することになる。

【００７６】そして、このようにワークヘッド７０つま
りその吸着ノズル７８ａが認識カメラ２９２から装着位
置Ｐ2まで移動するとき、ワークヘッド７０の姿勢を維
持するためにベルトプーリ１７０とヘッド駆動プーリ１
０６との間に掛け回されている歯付きベルト１７２は、
その全長の整数倍だけ、ベルトプーリ１７０及びヘッド
駆動プーリ１０６の回りを走行するように設定されてい
る。

【００７７】従って、上述したように設定されていれ
ば、ワークヘッド７０が認識カメラ２９２の位置にある
ときのベルトプーリ１７０及びヘッド駆動プーリ１０６
に対する歯付きベルト１７２の噛み合い状態つまりその
噛み合い位置は、ワークヘッド７０が装着位置Ｐ2に達
したときに必ず再現されることとなる。なお、この実施
例の場合、上記歯付きベルト１７２と同様に歯付きベル
ト１７８に関しても、ワークヘッド７０が認識カメラ２
９２から装着位置Ｐ2まで移動するとき、歯付きベルト
１７８は、その全長の整数倍だけ走行されるようになっ
ており、これにより、歯付きベルト１７８のベルトプー
リ１１７６及びノズル駆動プーリ９８に対する噛み合い
位置もまたは、吸着ノズル７８ａが認識カメラ２９２の
上方にあるときと、装着位置Ｐ2にあるときとで同一と
なっている。

【００７８】更に、図２に示されているように、ワーク
台２には、ヘッドドラム２８の回転方向Ｃでみて、ＸＹ
テーブル装置８に対する回転回出側に位置して、ワーク
の回収容器が配置されており、図２には、回収容器の開
口２９４のみが示されている。前述した第１乃至第３制
御モータ２００，２２８，２３０、また、サクション圧
供給手段の制御弁２５４及び切換え弁２７４、認識カメ
ラ２９２、更に、図６中、参照符号２９６で示されてい
るロータリエンコーダ等は、上部ドラム２６内に収容さ
れたコントローラ６９（図３参照）に電気的に接続され
ている。従って、コントローラ６９は、認識カメラ２９
２からの画像信号やロータリエンコーダ２９６からの回
転角信号を受け取り、そして、これらの信号に基づき、
第１乃至第３制御モータ２００，２２８，２３０、制御
弁２５４及び切換え弁２７４の作動を制御するものとな
っている。

【００７９】次に、上述したワーク実装機の作動に関
し、図１４乃至図１８を追加して説明する。なお、ヘッ
ドユニット６８のワークヘッド７０が旋回運動しても、
ワーク台２に対する吸着ノズル７８の姿勢が維持される
ことを明瞭に示すため、図１４乃至図１７中、吸着ノズ
ル７８の参照符号には更にａ，ｂ，ｃ，ｄの添字が付さ
れている。

【００８０】図１４は、ヘッドドラム２８の回転方向Ｃ
でみて、ワークヘッド７０が図２に示したＰ1位置の直
上に達した状態を示している。このとき、ワークヘッド
７０は、矢印Ｅで示すようにワーク台２に向かって旋回
しており、このとき、その旋回速度は、前述したように
ヘッドドラム２８の周速つまりワークヘッド７０自体の
公転速度に一致されている。

【００８１】一方、図１４の状態では、上部ドラム２６
内のコントローラ６９は，サクション圧供給手段の制御
弁２７４を吸引位置に切換えており、これにより、ワー
クヘッド７０の下方を向いた吸着ノズル７８ａには、真
空ポンプ２３８からのサクション圧が供給された状態に
ある。この後、図１４の状態からヘッドドラム２８の回
転により、ワークヘッド７０即ち、その吸着ノズル７８
ａがワーク台２のＰ1位置に向かい下降しながら旋回し
て、図１５の状態に達すると、Ｐ1位置にて、ワークヘ
ッド７０の吸着ノズル７８ａは最下位となる。このと
き、ワーク台２に対する吸着ノズル７８ａの速度即ち対
地速度Ｖは前述したようにほぼ零となるから、吸着ノズ
ル７８ａは、ワークフィーダ６によりＰ1位置に供給さ
れているワークＷをそのサクション圧により確実に吸着
して保持することができる。

【００８２】この後、ヘッドドラム２８の回転及びワー
クヘッド７０の旋回により、吸着ノズル７８ａは、ワー
クＷを吸着を維持したまま、ワーク台２から離れる方向
に旋回する。このとき、コントローラ６９は、前述した
第２制御モータ２２８の駆動制御を実施する。従って、
第２制御モータ２２８の駆動力が歯付きベルト２２４、
入力プーリ２２０、第２スリーブ軸１５６、ベルトプー
リ１７０、歯付きベルト１７２、ヘッド駆動プーリ１０
６を介して、第２軸１００に伝達されることにより、こ
の第２軸１００を介して、ワークヘッド７０は、図１６
に示されるように、前述した回転角αだけＤ方向に自転
され、これにより、ワークヘッド７０は、図１６に示し
た回転姿勢に変更される。

【００８３】ワークヘッド７０が自転しても、図９に示
したように制御リング１３２の制御孔１４２とワークヘ
ッド７０側の吸引孔１４０とは円弧溝１３８により接続
状態に維持されている。従って、ワークヘッド７０が自
転しても、吸着ノズル７８ａへのサクション圧の供給は
確保されるから、吸着ノズル７８ａによるワークＷの吸
着は維持される。

【００８４】ワークヘッド７０が上述したようにして自
転されると、吸着ノズル７８ａは、図１６に示したよう
に高さＨだけ上昇されることになる。従って、この後、
ワークヘッド７０の吸着ノズル７８ａは、ワーク台２上
から高さＨ分だけ上昇した領域内で、その上下運動を繰
り返すことになる。この結果、ワークヘッド７０が隣接
するワークフィーダ６の上方を通過する際、その吸着ノ
ズル７８ａがワーク台２上の他のワークフィーダや他の
機器部材と干渉するのを避けることができる。

【００８５】この後、ヘッドドラム２８の回転に伴い、
ワークヘッド７０が前述した認識カメラ２９２の直前位
置に達すると、コントローラ６９による第２制御モータ
２２８の駆動制御が再度実施されることで、ワークヘッ
ド７０は元の回転姿勢に復帰される。従って、図１７に
示されているように、ワークヘッド７０の吸着ノズル７
８ａが認識カメラ２９２の直上で、その再下位に達した
とき、吸着ノズル７９に吸着されているワークＷは認識
カメラ２９２と対向し、この時点で、認識カメラ２９２
により、ワークＷを撮影することで、吸着ノズル７８ａ
に対するワークＷの吸着姿勢を明瞭に撮影することがで
きる。

【００８６】認識カメラ２９２で得られたワークＷの画
像データは、コントローラ６９に供給され、このコント
ローラ６９にて、吸着ノズル７８ａにワークＷが正しい
姿勢で吸着されているか否かが判定される。ここで、図
１８中、破線で示されているように、ワークＷの吸着姿
勢が縦横の基準線に対して外れているような場合、つま
り、ワークＷの吸着姿勢が正規の姿勢から外れている場
合にあっては、コントローラ６９は、前述した第３制御
モータ２３０の駆動制御を実施する。即ち、第３制御モ
ータ２３０の駆動力が歯付きベルト２６６、入力プーリ
２２２、第３スリーブ軸１５８、ベルトプーリ１７６、
歯付きベルト１７８及びノズル駆動プーリ９８を介し
て、第１軸９２に伝達され、更に、この第１軸９２から
サイドギヤ９４、ピニオン９６及びノズルホルダ７６を
介して、吸着ノズル７８ａがその軸線回りに回転される
ことで、図１８中実線で示されるように、ワークＷの吸
着姿勢が正しい姿勢に補正されることになる。従って、
コントローラ６９と，第３制御モータ２３０から吸着ノ
ズル７８に至る動力伝達経路は、ワークＷの姿勢を補正
する補正手段を構成するものとなっている。

【００８７】この後、ヘッドドラム２の回転に伴いワー
クヘッド７０が旋回運動を繰り返しながら、ワークヘッ
ド７０、つまり、その吸着ノズル７８ａがＸＹテーブル
装置８に於けるプリント基板Ｂ上での装着位置Ｐ2に達
すると、このときにも、吸着ノズル７８ａは、前述した
Ｐ1位置での場合と同様に、その上下運動でみて最下位
に位置付けられる。この状態は、図１５に示した状態と
同一である。従って、このとき、プリント基板Ｂに対す
る吸着ノズル７８ａの速度はほぼ零となる。

【００８８】それ故、吸着ノズル７８ａが装着位置Ｐ2
に達する直前の適切な時期に於いて、コントローラ６０
により、制御弁２７４の切換え位置を吸引位置からブロ
ー位置に切換えれば、吸着ノズル７８ａのワークＷは、
その吸着が解除されるばかりでなく、空圧源２５８側か
ら吸着ノズル７８ａに供給されるブロー圧の助けをかり
て、装着位置Ｐ2、即ち、プリント基板Ｂ上の所定位置
に確実に装着されることになる。

【００８９】ここで、第１スリーブ軸１５４側及びワー
クヘッド７０側のプーリに対する歯付きベルト１７２，
１７８の噛み合い位置は、前述したように認識カメラ２
９２にてワークＷが撮影される時点と、ワークＷがプリ
ント基板Ｂに実装される時点とで同一となるから、ワー
クヘッド７０の旋回姿勢即ち吸着ノズル７８ａの旋回位
置並びに吸着ノズル７８ａの軸回りの回転位置もまた、
前記両時点で同一となる。

【００９０】従って、ワークＷの撮影時点で求めたワー
クＷの画像データに基づき、ワークＷの吸着姿勢を補正
しても、この後のワークＷの実装時点にて、前記歯付き
ベルト１７２，１７８に於ける歯のピッチ誤差やその累
積ピッチ誤差、また、プーリの外周のふれ等に起因し
て、その補正にずれが発生することはない。この結果、
ワークＷの実装時点でもワークＷの吸着姿勢の補正は常
に正確となり、ワークＷの実装を高精度に実施できるこ
とになる。

【００９１】上述したワークＷの装着が実施されると
き、コントローラ６９は、切換え弁２７４を低圧位置に
切換えており、これにより、ワークＷは低圧のブロー圧
を利用して装着される。なお、ワークＷの装着が実施さ
れる以前に於いて、ＸＹテーブル装置８の作動により、
プリント基板Ｂは、その上面でのワークＷの装着すべき
位置と前述した装着位置Ｐ2とが一致するように、その
位置決め制御がなされていることは勿論である。

【００９２】また、吸着ノズル７８ａのワークＷの吸着
姿勢が補正不能であった場合には、上述したワークＷの
装着動作は中止される。そして、この後、吸着ノズル７
８ａが回収容器の開口２９４の上方に達した時点で、コ
ントローラ６９にて、制御弁２７４がブロー位置に切換
えられ、また、切換え弁２７４が高圧位置に切換えられ
ることで、高圧のブロー圧により、ワークＷは、吸着ノ
ズル７８ａから回収容器に向けて吹き飛ばされ、そし
て、この回収容器に回収されることになる。

【００９３】更に、ワークの形状や大きさに応じ、ワー
クヘッド７０の使用する吸着ノズル７８を変える場合に
は、第２制御モータ２２８の駆動制御を実施し、ワーク
ヘッド７０を９０°ずつ自転させていけばよい。上述し
たワーク実装機によれば、ヘッドドラム２８を回転を停
止することなく、プリント基板Ｂに対するワークの装着
を実施することができ、また、ヘッドドラム２８の各ワ
ークヘッド７０、また、ワーク台２の各ワークフィーダ
を同時に使用することで、同一のワーク又は異なるワー
クを連続してプリント基板Ｂに装着でき、ワークの実装
効率を大幅に改善することができる。

【００９４】この発明は、上述した一実施例に制約され
るものではなく、種々の変形が可能であることは勿論で
ある。例えば、図１９を参照すれば、変形例であるワー
ク実装機の一部が示されている。この変形例では、前述
した各プーリをギヤに置き換え、そして、歯付きベルト
に代えて、中間ギヤが使用されている。ここで、一実施
例の各プーリに対応するギヤ、また、歯付きベルトに対
応する中間ギヤには、各プーリ及び歯付きベルトの参照
符号にａの添字を付して示し、その説明は省略する。

【００９５】また、一実施例では、ワークの吸着にサク
ション圧を利用するようにしたが、ワークの種類によっ
ては、吸着ノズルの代わりに、吸着体として電磁石を使
用することも勿論可能である。

【００９６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明のワーク
実装機は、認識カメラにてワークを撮影する時点でのワ
ークヘッドの旋回姿勢と、ワークの実装時点でのワーク
ヘッドの旋回姿勢とが必ず正確に一致するように、認識
カメラの設置位置を決定してあるから、ワークの撮影時
点でのワークの画像データに基づき、ワークの吸着姿勢
を補正すれば、この補正は、ワークの実装時点でも常に
正確なものとなり、ワークの実装を高精度に実施できる
利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例のワーク実装機を一部破断して示した
概略的側面図である。

【図２】図１のワーク実装機をヘッドドラムの上方から
みた概略的平面図である。

【図３】ヘッドドラム及び上部ドラムの支持構造を示し
た断面図である。

【図４】ヘッドドラムと上部ドラムとの間を連結する駆
動力伝達ユニットを示した拡大図である。

【図５】駆動力伝達ユニットの変形例を示した断面図で
ある。

【図６】ヘッドドラムに於いて、ドラム軸からヘッドユ
ニットに至る駆動系を示した断面図である。

【図７】ヘッドユニットの詳細を示した断面図である。

【図８】ヘッドユニットのリンクアームを示した正面図
である。

【図９】ヘッドユニットの制御リングの端面図である。

【図１０】ヘッドユニットのワークヘッドを示した正面
図である。

【図１１】ワークヘッドに於ける吸着ノズルの上下運動
を模式的に示した図である。

【図１２】ブレーキ装置の正面図である。

【図１３】変形例のブレーキ装置を示した断面図であ
る。

【図１４】吸着ノズルにワークが吸着される直前のワー
クヘッドの正面図である。

【図１５】吸着ノズルにワークが吸着された時点でのワ
ークヘッドの正面図である。

【図１６】吸着ノズルにワークが吸着された後のワーク
ヘッドの正面図である。

【図１７】吸着ノズルが認識カメラの直上に達したとき
のワークヘッドの正面図である。

【図１８】吸着ノズルに対するワークの吸着姿勢を示し
た図である。

【図１９】変形例のヘッドユニットを示した断面図であ
る。

【符号の説明】

２ ワーク台 ６ ワークフィーダ ８ ＸＹテーブル装置 １０ 可動テーブル ２８ ヘッドドラム ３２ ドラム軸 ４０ 駆動モータ ６８ ヘッドユニット ６９ コントローラ ７０ ワークヘッド ７２ ヘッドハウジング ７８ 吸着ノズル ９８ ノズル駆動プーリ １０６ ヘッド駆動プーリ １１０ リンクアーム １５４ 第１スリーブ軸（旋回軸） １７０、１７６ ベルトプーリ １７２、１７８ 歯付きベルト ２３８ 真空ポンプ ２９２ 認識カメラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 誠道 三重県三重郡朝日町大字縄生2121 株式会 社東芝三重工場内 (72)発明者 南浜 悦郎 三重県三重郡朝日町大字縄生2121 株式会 社東芝三重工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの供給セクション及び実装セクシ
   ョンを夫々有したワーク台と、ワーク台に対し離間対向
   して配置され、ワーク台と平行な面内で回転駆動される
   ヘッドドラムと、ヘッドドラムの外周から突出するよう
   にして設けられ、ヘッドドラムの径方向に延びる旋回軸
   を中心として旋回自在なワークヘッドと、ワークヘッド
   に設けられ、ワークヘッドの外周面からワーク台に向け
   て突出した吸着体と、ヘッドドラムの回転中、ワークヘ
   ッドを旋回させる旋回手段と、ヘッドドラムの回転及び
   ワークヘッドの旋回中、ワーク台に対しての吸着体の姿
   勢を維持し、ワーク台に対して吸着体を接離させる姿勢
   制御手段と、吸着体によるワークの吸着を制御する吸着
   制御手段とを備えてなり、 ヘッドドラムの回転に伴いながらワークヘッドが旋回し
   ているとき、供給セクションのワークに対し、ワークヘ
   ッドの吸着体が最も近接したときに、この吸着体により
   ワークを吸着し、この後、ワークの吸着を維持した状態
   で、ワークヘッドが実装セクションまで移送されて、吸
   着体が実装セクションに最も近接したときにワークの吸
   着を解除し、これにより、ワークを実装セクションに供
   給するようにしたワーク実装機に於いて、 前記姿勢制御手段は、旋回軸側とワークヘッド側との双
   方に機械的に噛み合い、ワークヘッドの旋回時、ワーク
   ヘッドの姿勢を一定に拘束する噛み合い部材を備えて構
   成されており、一方、ワーク実装機は、ワーク台側に供
   給セクションと実装セクションとの間に位置して設けら
   れ、ワークヘッドの吸着体が通過する際、吸着体に吸着
   されたワークを撮影し、ワークの撮像データを得るため
   の認識カメラと、この認識カメラからの撮像データに基
   づき、ワークの吸着姿勢を補正する補正手段とを更に備
   えており、 前記認識カメラは、ワークの撮影位置と前記実装セクシ
   ョンとで、旋回軸側及びワークヘッド側に対する前記噛
   み合い部材の噛み合い位置が同一となるように設置され
   ていることを特徴とするワーク実装機。