JPH11214897A - 電気部品搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品保持具を軸線方向に移動させ、回転させ
ることができ、安価でコンパクトな電気部品搬送装置を
提供する。 【解決手段】 Ｙ軸スライド上のＸ軸スライド６２に駆
動歯車７８を垂直軸線まわりに回転可能に設ける。Ｘ軸
スライド６２の駆動歯車７８の軸線を中心とする一円周
上に４個の吸着具保持軸９０を上下方向に移動可能かつ
回転可能に設け、吸着具保持軸９０に固定のピストン１
２４が構成するエアシリンダ１２５により昇降させ、か
つ一体の従動歯車１９８を駆動歯車７８に噛み合わせ
る。部品吸着具９４が電気部品上に位置する状態でエア
シリンダ１２５が吸着具保持軸９０を昇降させ、部品吸
着具９４が電気部品を吸着する。吸着後、電気部品のプ
リント基板への装着に先立って駆動歯車７８を回転さ
せ、従動歯車１９８，部品吸着具９４を自身の軸線まわ
りに回転させて保持方位誤差を補正し、方位を変更す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気部品搬送装置
に関するものであり、特に、装置コストの低減に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】電気部品搬送装置には、部品保持具を保
持する保持軸がその軸線と交差する方向に移動させられ
て電気部品を搬送する装置がある。この種の電気部品搬
送装置は、例えば、特開平８−７８８８２号公報に記載
されているように、（Ａ）電気部品を保持する保持具
と、（Ｂ）上下方向に延びる軸状を成し、下端部におい
て前記部品保持具を保持する保持軸と、（Ｃ）その保持
軸を回転可能かつ軸方向に相対移動可能に保持する保持
孔を有する移動部材と、（Ｄ）その移動部材を、前記保
持軸の軸線と交差する方向に移動させる移動装置とを含
むように構成される。上記公報に記載の電気部品搬送装
置は、電気部品供給装置から電気部品を取り出して装着
対象材の一種である回路基材たるプリント基板に装着す
る電気部品装着装置であり、部品装着ヘッド、部品装着
ヘッドを水平面内において直交する２方向に移動させる
ＸＹロボット、ＸＹロボット上に設けられて部品装着ヘ
ッドを上下方向（Ｚ軸方向）に移動させるとともに垂直
軸線まわりに回転させるＺ軸・θ軸モータ、および電気
部品供給装置とプリント基板との間に設けられた電気部
品撮像装置を有する。Ｚ軸・θ軸モータは、共にＡＣサ
ーボモータ（ブラシレスＤＣサーボモータ）であるＺ軸
モータ部とθ軸モータ部とが一体化された構成を有する
ものである。Ｚ軸モータ部は、ハウジングに垂直軸線ま
わりに回転可能にかつ軸方向に移動不能に設けられたナ
ットと、ハウジングに対して軸方向に相対移動可能かつ
相対回転不能に嵌合されるとともにナットに螺合された
ボールねじとを有する。ナットの外周面には永久磁石が
固定されてＡＣサーボモータのロータが構成され、ハウ
ジング内に設けられたステータコアと対向させられてい
る。ステータコアは複数のコイルを含み、これらコイル
への電流制御により、ナットは正逆両方向に任意の角度
回転させられ、ボールねじが上方あるいは下方へ任意の
距離移動させられる。ハウジングの下部には、ボールス
プライン部材が上記ボールねじと同心に回転可能かつ軸
方向に移動不能に収容されるとともに、スプライン軸が
相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能に嵌合されてい
る。ボールスプライン部材には永久磁石が固定されてＡ
Ｃサーボモータのロータが構成されており、ハウジング
内に設けられたステータコアと対向させられている。ス
テータコアは複数のコイルを含み、これらコイルへの電
流制御によりボールスプライン部材が正逆両方向に任意
の角度回転させられ、スプライン軸が正逆両方向に任意
の角度回転させられる。スプライン軸はボールねじに相
対回転可能かつ軸方向に相対移動不能に連結されるとと
もに、スプライン軸の下端部には部品装着ヘッドが取り
付けられている。スプライン軸およびボールねじが保持
軸を構成し、ナットおよびボールスプライン部材内の孔
が保持孔を構成しているのであり、ボールねじの昇降に
よりスプライン軸が昇降させられるとともに部品装着ヘ
ッドが昇降させられ、スプライン軸の回転により部品装
着ヘッドが自身の軸線のまわりに回転させられる。部品
装着ヘッドの昇降により、電気部品の電気部品供給装置
からの取出しおよびプリント基板への装着が行われ、部
品装着ヘッドの回転により、電気部品の保持方位誤差の
補正等が行われる。このように部品装着ヘッドを上下に
一体的に設けられたＺ軸モータ部とθ軸モータ部とを有
するＺ軸・θ軸モータによって昇降，回転させるように
すれば、Ｚ軸モータとθ軸モータとを別個に設ける場合
に比較して装置を簡易に構成することができる。しかし
ながら、部品装着ヘッドを昇降，回転させるためにサー
ボモータが２つ使用されるとともに、ボールねじとスプ
ライン軸とが相対回転可能かつ軸方向に相対移動不能に
連結されるため、装置コストが高く、また、ボールねじ
およびスプライン軸のまわりにナット，ボールスプライ
ン部材，ロータおよびステータが設けられて装置が大形
になることを避け得ない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題，課題解決手段，作用お
よび効果】本発明は、上記の事情を背景とし、電気部品
を保持する部品保持具を軸方向に移動させるとともに、
軸線まわりに回転させることができ、安価でコンパクト
な電気部品搬送装置を提供することを課題として為され
たものであり、本発明によって、下記各態様の電気部品
搬送装置が得られる。各態様は請求項と同様に、項に区
分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を
引用する形式で記載する。各項に記載の特徴の組合わせ
の可能性を明示するためである。 （１）前記（Ａ）の部品保持具、（Ｂ）の保持軸、
（Ｃ）の移動部材および（Ｄ）の移動装置を含む電気部
品搬送装置において、保持軸に軸方向に相対移動不能に
ピストンを設ける一方、移動部材の保持孔の一部にピス
トンと共同してエアシリンダを構成するシリンダボアを
形成し、かつ、保持軸に一体的に従動歯車を設ける一
方、移動部材に、従動歯車とかみ合って従動歯車を回転
させる駆動歯車を保持させ、それら従動歯車と駆動歯車
との一方を、従動歯車が前記保持軸と共に軸方向に移動
しても相手歯車との噛合を維持する長さとした電気部品
搬送装置（請求項１）。移動部材は、移動装置により保
持軸の軸線と直交する方向に移動させられるものである
ことが望ましく、水平面内において互いに直交するＸ軸
とＹ軸との両方に平行な方向に移動させられるもの、あ
るいは、垂直軸線のまわりに回転させられるものである
ことが特に望ましい。さらに、移動部材上において、保
持軸を、エアシリンダによる軸方向の移動とは別に軸方
向に移動させてもよい。部品保持具は、 (2)項に記載の
電気部品搬送装置におけるように、負圧により電気部品
を吸着して保持する吸着ノズルを含むものでもく、複数
の把持部材の開閉により電気部品を把持，開放する把持
具を含むものでもよく、種々の態様の部品保持具が採用
可能である。部品保持具は保持軸と一体的に設けてもよ
く、別体に設け、保持軸に対して取付け，取外しするよ
うにしてもよい。また、保持軸が延びる上下方向は、必
ずしも垂直でなくてもよい。さらに、エアシリンダは、
単動シリンダでも、複動シリンダでもよい。本態様の電
気部品搬送装置において電気部品の搬送時には、移動部
材の移動により保持軸が移動させられ、部品保持具が電
気部品上へ移動させられるとともに、保持軸がエアシリ
ンダによって下降させられ、部品保持具が電気部品を保
持する。保持後、保持軸がエアシリンダにより上昇させ
られて部品保持具が電気部品を取り出し、移動部材の移
動によって保持軸が移動させられることにより電気部品
が搬送され、プリント基板等の部品受取部材に電気部品
が渡される。この際、部品保持具による電気部品の保持
方位誤差を補正したり、あるいは電気部品を取出し時と
は異なる方位で部品受取部材に渡すべく、方位を変更し
たりする場合には、駆動歯車によって従動歯車が回転さ
せられ、保持軸および部品保持具が自身の軸線のまわり
に回転させられて電気部品が回転させられる。従動歯車
と駆動歯車との一方は、従動歯車が保持軸と共に軸方向
に移動しても相手歯車との噛合を維持する長さを有する
ため、回転を伝達し得る状態を保ちながら、保持軸を軸
方向に移動させることができる。エアシリンダ，従動歯
車および駆動歯車は安価であり、保持軸を軸方向に移動
させ、回転させる電気部品搬送装置を安価に得ることが
できる。また、電気部品搬送装置の保持軸の軸線と平行
な方向の寸法は、エアシリンダを設けない場合に比較し
て大きくなるが、従来のように、Ｚ軸モータおよびθ軸
モータを保持軸の軸線と平行な方向に直列に設ける場合
に比較して小さく、装置をコンパクトに構成することが
できる。駆動歯車は、保持軸と並列に設けられ、その
分、電気部品搬送装置の保持軸の軸線と直交する方向の
寸法は大きくなるが、駆動歯車および従動歯車は、回転
を保持軸に伝達するものであればよく、径は小さくする
ことができ、保持軸の軸線と直角な方向の寸法の増大は
少なく、装置をコンパクトに構成することができる。 （２）前記部品保持具が、下端に開口する負圧供給孔を
備え、負圧により前記電気部品を吸着して保持する吸着
ノズルを含む部品吸着具である (1)項に記載の電気部品
搬送装置。負圧により電気部品を吸着して保持すれば、
電気部品を損傷する恐れがない。 （３）前記吸着ノズルが、前記保持軸の下端部に軸方向
に摺動可能に嵌合され、それら吸着ノズルと保持軸との
間に吸着ノズルを保持軸からの突出端に向かって付勢す
るばね部材が配設された (2)項に記載の電気部品搬送装
置。ばね部材は、引張ばねでも、圧縮ばねでもよい。本
態様の電気部品搬送装置においては、ばね部材の弾性変
形により吸着ノズルと保持軸との軸方向における相対移
動が許容される。そのため、例えば、保持軸のエアシリ
ンダによる昇降ストロークを、上昇端位置に位置する保
持軸の部品保持具と電気部品の上面との間の距離より大
きくし、電気部品の厚さの違いや、電気部品を供給する
装置等の製造誤差等により電気部品の高さに差があって
も、吸着ノズルが確実に電気部品に接触し、電気部品を
損傷することなく、吸着するようにすることができる。
保持軸は部品保持具が電気部品に接触した後、更に小距
離下降させられるが、この下降はばね部材の弾性変形に
より許容され、電気部品の高さの差が吸収されるのであ
る。 （４）前記ピストンが前記保持軸の上端部に設けられた
(1)項または (3)項に記載の電気部品搬送装置。ピスト
ンを保持軸の上端部に設ければ、エアシリンダを容易に
構成することができる。ピストンは保持軸の中間部や下
端部に設けることも可能であるが、シリンダボアの形成
や保持軸のストロークエンドの規定が容易ではないのに
対し、ピストンを保持軸の上端部に設ければ、後述する
ように、保持孔の少なくとも一部をスリーブにより形成
し、シリンダボアを形成するとともに、スリーブによっ
て保持軸の下降端位置を規定することができ、エアシリ
ンダを容易に構成することができるのである。 （５）前記ピストンが保持軸とは別体に製作され、後に
保持軸に取り付けられた(1)ないし (4)項のいずれか１
つに記載の電気部品搬送装置。 （６）前記ピストンが前記保持軸に対して相対回転不能
である (1)ないし (5)のいずれか１つに記載の電気部品
搬送装置（請求項２）。ピストンは保持軸に対して相対
回転可能かつ実質的に気密に取り付けることも可能であ
るが、保持軸の回転時にはピストンがシリンダボア内で
回転するようにすれば、ピストンと保持軸とを完全に固
定とすることができ、特に構成が簡単となる。 （７）前記ピストンにはシール部材が取り付けられてお
らず、ピストンの外周面と前記シリンダボアの内周面と
の隙間が小さくされることにより、ピストンとシリンダ
ボアとの気密が実質的に保たれている (1)ないし (6)項
のいずれか１つに記載の電気部品搬送装置（請求項
３）。シール部材を設けることなく、ピストンとシリン
ダボアとの気密を保つことができ、部品点数が少なくて
済む。特に、ピストンが保持軸と一体的に回転しかつ軸
方向に移動する形態においては、シール部材を設ければ
それの摩耗の問題が生じ易いのであるが、この問題が解
消される。 （８）前記移動部材の前記保持軸の上端と対向する部分
に、保持軸の上昇端を規定するストッパが設けられ、そ
のストッパと保持軸との一方に、保持軸の軸線上の一点
で相手部材に当接する当接突起が形成された (1)ないし
(7)項のいずれか１つに記載の電気部品搬送装置（請求
項４）。ストッパと保持軸との他方と当接突起とは点接
触させられるため、両者が接触した状態で保持軸が回転
させられる際の抵抗が小さくて済み、保持軸がスムーズ
に回転させられるとともに、保持軸やストッパの損耗が
少なくて済む。 （９）前記移動部材の前記保持軸の上端と対向する部分
に、保持軸の上昇端を規定するストッパが設けられ、そ
のストッパが、前記移動部材に対して前記保持軸の軸線
に平行な方向に移動可能な可動部材と、その可動部材と
移動部材との間に配設されたクッション部材とを含む
(1)ないし (8)項のいずれか１つに記載の電気部品搬送
装置。保持軸は可動部材に当接した状態から更に、クッ
ション部材を圧縮しつつ可動部材を移動させた位置で停
止する。保持軸がストッパに当接する際の衝撃がクッシ
ョン部材により吸収され、電気部品の保持軸からの落下
や位置ずれ等が防止される。また、保持軸は可動部材を
介してクッション部材に接触させられるため、接触面積
を小さくし得る。例えば、ストッパと保持軸との一方に
当接突起が設けられるとともに、クッション部材がゴム
により形成される場合、当接突起がクッション部材に直
接接触させられるのであれば、クッション部材の弾性変
形によって当接突起とクッション部材との接触面積が大
きくなって、一点で接触するとは言い得ない状態とな
り、保持軸のスムーズな回転が妨げられるのに対し、可
動部材を介して保持軸をクッション部材に接触させれ
ば、可動部材と保持軸とを一点で当接させ、保持軸のス
ムーズな回転を保証し得るとともに、保持軸の停止時の
衝撃をクッション部材に吸収させ得るのである。 （１０）前記クッション部材が衝撃を吸収するとともに
振動を減衰させる作用を有する制振ゴムから成る (9)項
に記載の電気部品搬送装置。保持軸の停止時の衝撃およ
び停止後の振動が少なくて済み、振動により電気部品が
保持具から落下したり、保持姿勢がずれたりすることが
良好に回避される。 （１１）前記移動部材が、移動部材本体とその移動部材
本体に形成された嵌合孔に嵌合された中空筒状のスリー
ブとを含み、そのスリーブが前記保持孔の少なくとも一
部を形成している (1)なしい(10)項のいずれか１つに記
載の電気部品搬送装置。 （１２）前記スリーブが前記移動部材に形成された嵌合
孔の上部を残して嵌合孔に嵌合され、その嵌合孔の残さ
れた部分が前記シリンダボアを形成している(11)項に記
載の電気部品搬送装置。 （１３）前記移動部材の嵌合孔が移動部材を貫通して形
成された貫通孔であり、その貫通孔の上端開口が閉塞部
材により閉塞されており、その閉塞部材と前記スリーブ
の上端面との間が前記シリンダボアとされている(12)項
に記載の電気部品搬送装置。 （１４）前記保持軸に一体的に被検出部が設けられる一
方、前記移動部材にその被検出部を検出するセンサが設
けられ、それら被検出部とセンサとが、保持軸の上昇端
位置と下降端位置との少なくとも一方を検出するストロ
ークエンド検出装置を構成している (1)ないし(13)項の
いずれか１つに記載の電気部品搬送装置。保持軸の上昇
端位置と下降端位置との少なくとも一方の検出に応じ
て、例えば、保持具による電気部品の保持の解放、移動
部材の移動等、次の動作が開始されるようにすれば、保
持軸の上昇端位置，下降端位置への移動が終了していな
いうちに次の動作が開始されて、部品保持具と他部材と
の干渉等が生ずることを確実に回避することができる。 （１５）前記エアシリンダのエア給排通路が前記移動部
材に形成された (1)ないし(14)項のいずれか１つに記載
の電気部品搬送装置。 （１６）前記吸着ノズルの負圧供給孔に連通する負圧供
給通路が、前記保持軸と前記移動部材とに、保持軸の移
動部材に対する相対回転および軸方向移動にかかわらず
連通状態を保つ状態で形成された (2)項ないし(15)項の
いずれか１つに記載の電気部品搬送装置。保持軸は、回
転により、移動部材に対する位相が変わり、軸方向への
移動により移動部材に対して変位するが、負圧供給孔は
負圧供給状態に保たれ、部品保持具により保持された電
気部品が落ちたりすることがない。 （１７）前記移動部材の、前記駆動歯車の軸線を中心と
する一円周上に位置する部分に、前記保持軸が複数本配
設され、それら複数本の保持軸の各従動歯車が前記駆動
歯車に噛み合わされた (1)ないし(16)項のいずれか１つ
に記載の電気部品搬送装置（請求項５）。保持軸および
エアシリンダは軸方向に直列に設けられていて、半径方
向の寸法が小さく、かつ、駆動歯車およびそれを回転駆
動する回転駆動装置を複数の保持軸に共用できるため、
保持軸の軸方向と直交する方向の装置全体の寸法を小さ
くすることができ、安価でコンパクトな電気部品搬送装
置が得られる。 （１８） (1)ないし(17)項のいずれか１つに記載の電気
部品搬送装置を電気部品装着装置として含み、さらに、
その電気部品装着装置に電気部品を供給する電気部品供
給装置と、電気部品装着装置により電気部品が装着され
るプリント基板を支持する基板支持装置とを含む電気部
品装着システム。 （１９）前記電気部品装着装置の前記移動装置が、前記
移動部材をほぼ水平な１平面内において互いに直交する
Ｘ軸とＹ軸とに平行な２方向に移動させるものである(1
8)項に記載の電気部品装着システム。 （２０）前記基板支持装置が、前記プリント基板を一直
線に沿って搬送し、前記電気部品搬送装置に対応する位
置に停止させるプリント基板搬送装置を含む(19)項に記
載の電気部品装着システム。 （２１）前記電気部品装着装置が前記プリント基板搬送
装置の搬送方向に平行な直線に沿って配列された複数台
の電気部品装着ユニットを含み、前記プリント基板搬送
装置が、それら複数台の電気部品装着ユニットの各々の
電気部品装着可能領域の幅以下の距離ずつプリント基板
を搬送して停止させるものである(20)項に記載の電気部
品装着システム。 （２２）前記電気部品供給装置が、各々が１種類ずつの
電気部品を複数個保持し、供給部から順次１個ずつ供給
する複数個の部品供給ユニットを含む電気部品供給ユニ
ット群を複数群含み、それら複数群の電気部品供給ユニ
ット群の各複数の部品供給ユニットが、前記プリント基
板搬送装置の搬送方向に平行な直線に沿って、かつ、前
記複数台の電気部品装着ユニットの各々に対して複数個
ずつ配列された(21)項に記載の電気部品装着システム。

【０００４】

【発明の実施の形態】以下、電気部品装着システムの電
気部品装着装置に本発明を適用した場合を例に取り、図
面に基づいて説明する。本電気部品装着システムは、図
１に概略的に示すように、ベッド１０上に設けられた基
板搬送装置１２，基板搬送装置１２に装着対象材の一種
である回路基材たるプリント基板１４を搬入する基板搬
入コンベヤ１６，基板搬送装置１２からプリント基板１
４を搬出する基板搬出コンベヤ１８，複数群（本実施形
態では１６群）の電気部品供給ユニット群２０を含む電
気部品供給装置２１および複数台（本実施形態では１６
台）の電気部品装着ユニット２２を含む電気部品装着装
置２４を有している。

【０００５】基板搬送装置１２は、プリント基板１４を
支持する基板支持部材を複数備えている。これら基板支
持部材は一列に並べられ、それぞれプリント基板１４を
支持し、基板支持部材移動装置によって一斉に間欠的に
移動させられることにより、プリント基板１４が複数の
基材支持部材が並ぶ一直線に沿って設定ピッチずつ搬送
される。この基板搬送装置１２は、特開平７−４５９９
５号公報に記載の基板搬送装置と同様に構成されてお
り、本発明の理解とは関係が薄いため、図示および詳細
な説明は省略する。

【０００６】１６台の電気部品装着ユニット２２は、基
板搬送装置１２によるプリント基板１４の搬送方向（図
１において左右方向であり、以下、基板搬送方向と称す
る。また、基板搬送方向をＸ軸方向とする。）に沿って
隙間なく並んで設けられている。各電気部品装着ユニッ
ト２２の基板搬送方向と平行な方向の寸法は、プリント
基板１４の基板搬送方向の寸法より小さく、各電気部品
装着ユニット２２の基板搬送方向における装着可能領域
２６は、電気部品装着ユニット２２の基板搬送方向の寸
法より小さく、各電気部品装着ユニット２２は、プリン
ト基板１４の装着可能領域２６内に位置する部分に予め
定められた種類の電気部品を装着する。本電気部品装着
システムにおいては、複数の電気部品装着ユニット２２
が並行してプリント基板１４に電気部品を装着し、電気
部品の装着が能率良く行われる。

【０００７】装着可能領域２６の水平面内において基板
搬送方向と直角な方向（Ｙ軸方向とする）の寸法は、最
も大きいプリント基板１４の同方向の寸法より大きくさ
れている。プリント基板１４の基板搬送方向と平行な方
向の寸法は、１６台の電気部品装着ユニット２２が並ぶ
方向の寸法より大きいこともあり、小さいこともある。
なお、プリント基板１４の大きさに合わせて基板搬送装
置１２の基板支持部材が変えられる。基板搬送装置１２
の最小搬送ピッチをＰとすれば、本実施形態では、１個
の電気部品装着ユニット２２の基板搬送方向と平行な方
向の寸法は８Ｐ、装着可能領域２６の基板搬送方向と平
行な方向の寸法は５Ｐとされており、隣接する装着可能
領域２６間の距離は３Ｐであり、基板搬送装置１２によ
るプリント基板１４の搬送ピッチは４Ｐとされている。
基板搬送装置１２は、装着可能領域２６の幅より小さい
距離ずつプリント基板１４を搬送して停止させるもので
ある。このようにすれば、プリント基板１４はいずれの
部分も、必ず１６個の装着可能領域２６の各々の内に位
置することができ、１６個の電気部品装着ユニット２２
により電気部品が装着され得る。搬送ピッチは、４Ｐよ
り小さくてもよく、大きくてもよい。

【０００８】なお、図示は省略するが、電気部品の装着
が終了したプリント基板１４を支持していた基板支持部
材を基板搬入コンベヤ１６側へ戻す戻し装置が設けられ
ている。また、基板搬送装置１２の搬送方向の両端部は
それぞれ、１６台の電気部品装着ユニット２２から両側
へ延び出させられ、搬送方向において上流側の延出部が
待機領域を構成し、下流側の延出部が基板降ろし領域を
構成している。基板降ろし領域においては、プリント基
板１４が基板支持部材から降ろされて基板搬出コンベヤ
１８へ搬出されるとともに、基板支持部材が戻し装置へ
移載される。基板支持部材は戻し装置によって待機領域
に隣接する位置へ戻されるとともに、基板搬送装置１２
の待機領域を構成する部分へ移載され、基板搬入コンベ
ヤ１６から基板支持部材へプリント基板１４が搬入さ
れ、支持される。

【０００９】待機領域の上方には、プリント基板１４に
設けられた基準マークを撮像する基準マーク撮像装置２
８（図８参照）が設けられている。基準マーク撮像装置
２８はＣＣＤカメラを有し、ＣＣＤカメラがカメラ移動
装置によって水平面内の任意の位置へ移動させられ、プ
リント基板１４に設けられた複数個の基準マーク（本実
施形態においては２個の基準マークが対角線上に設けら
れている）を撮像する。この撮像データに基づいて複数
の部品装着箇所の各々についてＸ軸，Ｙ軸方向の位置誤
差が演算されて、プリント基板１４への電気部品の装着
時に修正される。

【００１０】１６群の電気部品供給ユニット群２０はそ
れぞれ、１６台の電気部品装着ユニット２２の各々に対
応して設けられており、各電気部品供給ユニット群２０
はそれぞれ、複数個の部品供給ユニット３０（図２参
照）を含んでいる。これら部品供給ユニット３０により
供給される電気部品は、キャリヤテープにより保持され
てテープ化電気部品とされている。キャリヤテープには
多数の電気部品収容凹部が等間隔に設けられ、各電気部
品収容凹部に電気部品が収容されるとともにカバーテー
プが貼り付けられて電気部品収容凹部の開口が塞がれて
いる。

【００１１】テープ化電気部品は、リール３２に巻き付
けられており、図示しない送り装置により１ピッチずつ
送られ、カバーテープを剥がされた電気部品のうち、先
頭の電気部品が予め設定された部品供給位置Ａへ送られ
る。部品供給位置Ａの近傍部（部品供給位置Ａを含む）
が部品供給部であり、複数個の部品供給ユニット３０
は、ベッド１０上に位置を固定して設けられたユニット
支持台３４上に、各部品供給部が基板搬送方向と平行な
一直線上に沿って配列されている。複数台の電気部品装
着ユニット２２の各々に対して部品供給ユニット３０が
複数個ずつ配列されているのである。なお、部品供給ユ
ニットは、ケーシング内に収容された電気部品を振動，
傾斜，空気流，コンベアベルト等あるいはそれらの組合
わせにより一列に並べて部品供給部へ送り、１個ずつ供
給するもの等、種々の態様のユニットが採用可能であ
る。

【００１２】また、プリント基板１４の部品装着面の高
さと部品供給ユニット３０により保持された電気部品の
上面の高さとは、ほぼ同じにされている。１６群の電気
部品供給ユニット群２０の各々の複数個の部品供給ユニ
ット３０は、１６台の電気部品装着ユニット２２がそれ
ぞれ、ほぼ均等にプリント基板１４に電気部品を装着し
得るように配設することが望ましい。

【００１３】１６台の電気部品装着ユニット２２はそれ
ぞれ、同様に構成されており、そのうちの１つを代表的
に説明する。前記ベッド１０には、図２および図３に示
すように、支柱４０がＹ軸方向に距離を隔てて立設され
るとともに、支柱４０上にはビーム４２がＹ軸方向に平
行に固定されている。ビーム４２の下面にはねじ軸たる
ボールねじ４４および一対の直線状の案内部材たるガイ
ドレール４６がＹ軸方向に平行に設けられており、Ｙ軸
スライド４８がナット５０においてボールねじ４４に螺
合されるとともに、被案内部材たるガイドブロック５２
においてガイドレール４６に摺動可能に嵌合されてい
る。ボールねじ４４がＹ軸サーボモータ５４（図８参
照）によって回転させられることにより、Ｙ軸スライド
４８がＹ軸方向と平行な方向に移動させられる。

【００１４】Ｙ軸スライド４８には、ねじ軸たるボール
ねじ（図示省略）および一対の直線状の案内部材たるガ
イドレール５８（図３には一方のガイドレール５８のみ
図示されている）がＸ軸方向に平行に設けられており、
ボールねじがＸ軸サーボモータ６０（図３参照）によっ
て回転させられることにより、Ｘ軸スライド６２がガイ
ドレール５８に案内されてＸ軸方向と平行な方向に移動
させられる。

【００１５】Ｘ軸スライド６２には、図４に示すよう
に、回転軸６６が垂直軸線まわりに回転可能かつ軸方向
に移動不能に嵌合されるとともに、そのＸ軸スライド６
２から突出した上端部に被駆動プーリ６８が固定されて
いる。被駆動プーリ６８はタイミングプーリであり、被
駆動プーリ６８には、Ｘ軸スライド６２に設けられたノ
ズル回転用サーボモータ７０の回転が、ノズル回転用サ
ーボモータ７０の出力軸７２に固定の駆動プーリ７４，
タイミングベルト７６により伝達され、回転軸６６が正
逆両方向に任意の角度回転させられる。駆動プーリ７４
もタイミングプーリである。回転軸６６のＸ軸スライド
６２から突出した下端部には、駆動歯車７８が同心にか
つ一体的に設けられている。なお、図３においては、回
転軸６６，ノズル回転用サーボモータ７０等、Ｘ軸スラ
イド６２に設けられた部材の図示は省略されている。

【００１６】Ｘ軸スライド６２には、図６に示すよう
に、駆動歯車７８の軸線Ｏ（図６において駆動歯車７８
の図示は省略されている）を中心とする一円周上に複数
個（本実施形態では４個）の嵌合孔８０が設けられてい
る。詳細には、駆動歯車７８の軸線Ｏを通り、Ｙ軸方向
に平行な直線Ｌと、軸線Ｏを中心とする円の円周Ｃとの
交点Ｉから正逆両方向へ角度θ₁ （本実施形態において
は４５度）離れた２点α ₁ ，α₂ の各々について、正逆
両方向に角度θ₂ （本実施形態においては１６．４３
度）ずつ離れた位置にそれぞれ嵌合孔８０が設けられて
いる。これら４個の嵌合孔８０は、そのうちの２個ずつ
がＹ軸方向の位置が同じであるが、Ｘ軸方向の位置は全
部異ならされており、Ｘ軸方向に並んで設けられてい
る。

【００１７】これら嵌合孔８０は、図４および図５に１
個を代表的に示すように、駆動歯車７８の軸線に平行
に、Ｘ軸スライド６２を上下方向に貫通して形成された
貫通孔であり、それぞれ中空円筒状のスリーブ８４が嵌
合されている。各スリーブ８４は、嵌合孔８０の長さよ
り短く、嵌合孔８０の上部を残して嵌合孔８０に嵌合さ
れており、各スリーブ８４のＸ軸スライド６２から下方
への突出端部に設けられた突部において、固定手段の一
種であるボルト８８によりＸ軸スライド６２に固定され
ている。スリーブ８４内の孔および嵌合孔８０のスリー
ブ８４が嵌合されていない部分が保持孔を構成してい
る。

【００１８】スリーブ８４内には、吸着具保持軸９０が
軸方向に相対移動可能かつ相対回転可能に嵌合されてい
る。スリーブ８４は、移動部材本体を構成するＸ軸スラ
イド６２と共に移動部材８６を構成しており、Ｘ軸スラ
イド６２，Ｙ軸スライド４８，Ｙ軸サーボモータ５４，
Ｘ軸サーボモータ６０等が移動装置の一種であるＸＹロ
ボットを構成している。本実施形態においては、Ｘ軸ス
ライド６２の吸着具保持軸９０を保持する部分が移動部
材本体を兼ね、Ｘ軸スライド６２と移動部材本体とが一
体的に構成されているのである。

【００１９】嵌合孔８０は４個設けられ、Ｘ軸スライド
６２には、吸着具保持軸９０が４本、配設されている。
移動部材８６には、駆動歯車７８の軸線を中心とする一
円周上に位置する部分に、吸着具保持軸９０が４本、配
設されているのである。これら４本の吸着具保持軸９０
の各構成は同じであり、１本を代表的に説明する。吸着
具保持軸９０には、軸方向に延び、下端に開口する吸着
具嵌合孔９２が形成されるとともに、部品保持具の一種
である部品吸着具９４が嵌合されており、負圧により電
気部品９６を吸着し、保持する。部品吸着具９４は、ノ
ズル保持体９８と、ノズル保持体９８に嵌合された吸着
ノズル１００とを有し、ノズル保持体９８において吸着
具嵌合孔９２に軸方向に摺動可能に嵌合されるととも
に、ノズル保持体９８と吸着具保持軸９０（吸着具嵌合
孔９２の底面）との間に配設された付勢手段の一種であ
る弾性部材としてのばね部材たる圧縮コイルスプリング
１０２により吸着具保持軸９０から突出する向きに付勢
されている。また、ノズル保持体９８には、発光板１０
４が一体的に設けられている。吸着具保持軸９０はノズ
ル保持軸でもある。発光板１０４の下面には、蛍光材料
の層が形成されており、紫外線を吸収して可視光線を放
射する。

【００２０】ノズル保持体９８には、係合ピン１０６が
直径方向に嵌合されるとともに、一端部がノズル保持体
９８から突出させられ、係合部の一種である係合突部を
形成している。係合ピン１０６の突出端部は、吸着具保
持軸９０の吸着具嵌合孔９２を画定する周壁に吸着具保
持軸９０の軸方向に平行に形成された係合部の一種であ
る係合凹部たる長穴１０６に、長穴１０６の長手方向に
相対移動可能に嵌合され、部品吸着具９４の吸着具保持
軸９０に対する軸方向の相対移動を許容しつつ、相対回
転が阻止されている。また、圧縮コイルスプリング１０
２の付勢による部品吸着具９４の移動限度、すなわち部
品吸着具９４の吸着具保持軸９０からの突出端位置は、
係合ピン１０６が長穴１０８の下側の面に当接すること
により規定されている。係合ピン１０６および長穴１０
８が、部品吸着具９４の吸着具保持軸９０に対する相対
回転を阻止する相対回転阻止手段を構成するとともに、
部品吸着具９４の突出端位置を規定する突出端位置規定
手段を構成しているのである。部品吸着具９４に係合凹
部を設け、吸着具保持軸９０に係合突部を設けてもよ
い。また、吸着ノズル１００内の通路が負圧供給孔１１
０を構成し、負圧供給孔１１０は、ノズル保持体９８内
の通路１１２を介して吸着具嵌合孔９２に連通させられ
ている。なお、吸着具保持軸９０の長穴１０８が形成さ
れた部分にはリング１１４が嵌合され、長穴１０８が閉
塞されている。

【００２１】前記嵌合孔８０の上端開口は、閉塞部材１
２０がシール部材１２１によりシールされて嵌合される
とともに、固定されて閉塞されている。スリーブ８４
は、嵌合孔８０に、嵌合孔８０の上部を残して嵌合され
ており、その嵌合孔８０の残された部分であって、閉塞
部材１２０と前記スリーブ８４の上端面との間の部分が
シリンダボア１２２とされている。シリンダボア１２２
には、ピストン１２４が軸方向に移動可能に嵌合され、
エアシリンダ１２５を構成している。ピストン１２４
は、吸着具保持軸９０とは別体に製作されて円筒状を成
し、吸着具保持軸９０の上端部に設けられた嵌合突部１
２６に嵌合されるとともに、雌ねじ穴部１２８において
嵌合突部１２６に設けられた雄ねじ部１３０に螺合さ
れ、吸着具保持軸９０に固定されている。雌ねじ穴部１
２８および雄ねじ部１３０が固定手段を構成し、吸着具
保持軸９０とは別体に製作されたピストン１２４は、吸
着具保持軸９０に軸方向に相対移動不能かつ相対回転不
能に取り付けられている。このピストン１２４にはシー
ル部材が取り付けられておらず、ピストン１２４の外周
面とシリンダボア１２２の内周面との隙間が小さくされ
ることにより、ピストン１２４とシリンダボア１２２と
の気密が実質的に保たれている。この隙間は、小さく、
実用上、問題があるようなエアの漏れが生じない大きさ
とされているのである。

【００２２】シリンダボア１２２内には、ピストン１２
４が嵌合されることにより、ピストン１２４の両側にそ
れぞれエア室１３４，１３６が形成され、Ｘ軸スライド
６２内には、２つのエア室１３４，１３６の各々に連通
する２本のエア給排通路１３８，１４０が形成されてい
る。これらエア給排通路１３８，１４０はそれぞれ、Ｘ
軸スライド６２上に設けられた電磁弁たる電磁方向切換
弁１４２（図５参照）に接続されており、電磁方向切換
弁１４２の切換えにより、２つのエア室１３４，１３６
は大気とエア供給源１４４とに択一的に連通させられ、
それによりピストン１２４が昇降させられるとともに、
吸着具保持軸９０が昇降させられる。吸着具保持軸９０
の昇降ストロークは、上昇端位置に位置する吸着具保持
軸９０の部品吸着具９４の吸着ノズル１００と、プリン
ト基板１４の部品装着面および電気部品供給ユニット３
０により供給される電気部品９６の上面との距離より大
きくされている。電磁方向切換弁１４２は、４本の吸着
具保持軸９０の各々について設けられており、４本の吸
着具保持軸９０は互いに独立して昇降することができ
る。

【００２３】吸着具保持軸９０の下降端位置は、ピスト
ン１２４がスリーブ８４に当接することにより規定さ
れ、上昇端位置は、吸着具保持軸９０が閉塞部材１２０
に設けられたストッパ１５０に当接することにより規定
される。閉塞部材１２０には上面に開口する有底の嵌合
穴１５２が形成されており、ストッパ１５０を構成する
可動部材１５４が吸着具保持軸９０と同心にかつ軸方向
に移動可能に嵌合されている。可動部材１５４は、移動
部材８６に対して吸着具保持軸９０の軸線に平行な方向
に移動可能に設けられているのである。可動部材１５４
には、当接突起１５６が同心に突設されるとともに、閉
塞部材１２０を貫通して上側のエア室１３４内に突出さ
せられている。当接突起１５６の突出端部は半球状とさ
れており、吸着具保持軸９０に、吸着具保持軸９０の軸
線上の一点で当接する。なお、ピストン１２４がスリー
ブ８４に当接することにより、吸着具保持軸９０の嵌合
孔８０からの抜出しが防止されている。

【００２４】可動部材１５４には、上面に開口する嵌合
孔が設けられ、クッション部材１６０が嵌合されるとと
もに、嵌合穴１５２の開口部に螺合されたプラグ１６２
により、可動部材１５４に押し付けられている。クッシ
ョン部材１６０は可動部材１５４と移動部材８６との間
に配設されているのであり、これら可動部材１５４およ
びクッション部材１６０がストッパ１５０を構成してい
る。クッション部材１６０は、衝撃を吸収するとともに
振動を減衰させる作用を有する制振ゴムから成る。制振
ゴムは、衝撃，振動吸収性に優れ、外力を受けても殆ど
反発せずにエネルギを吸収するゴムであり、例えば、
「ハネナイト」の商品名で知られる内外株式会社製のゴ
ムが使用される。このゴムはまた、物性，耐久性は一般
のゴムと同等であり、常温域（５〜３５℃）で優れた制
振性能を有し、反発弾性は１０％未満である。さらに、
一般ゴムと同様の成形が可能である。

【００２５】吸着具保持軸９０の下降端位置は、ストロ
ークエンド検出装置の一種である近接スイッチ１６６に
より検出される。近接スイッチ１６６は、吸着具保持軸
９０に設けられた一対の被検出部１６８，１６９と、Ｘ
軸スライド６２内に設けられて被検出部を検出するセン
サたる検出ヘッド１７０とを有する。吸着具保持軸９０
には、円環状の凹部１７２が形成されて径が小さくさ
れ、その凹部１７２の上下にそれぞれ隣接する部分が被
検出部１６８，１６９を構成している。

【００２６】吸着具保持軸９０の上昇端位置は、光電セ
ンサ１７６（図７参照）により検出される。光電センサ
１７６は、発光部１７８および受光部１８０を有する透
過型のセンサであり、Ｘ軸スライド６２に設けられてい
る。光電センサ１７６は、吸着具保持軸９０が下降端位
置に位置する状態では、受光部１８０の受光がリング１
１４により妨げられ、受光部の受光量は０であるが、吸
着具保持軸９０が当接突起１５６に当接し、上昇端位置
へ移動した状態では、リング１１４が光電センサ１７６
から外れ、受光部１８０の受光量が設定値を超える高さ
に設けられている。この設定値は、発光部１７８が発す
る光の全部を受光部が受光する場合の受光量の半分より
やや大きい値とされている。リング１１４が被検出部を
構成し、光電センサ１７６と共に、吸着具保持軸９０の
上昇端位置を検出するストロークエンド検出装置を構成
しているのである。

【００２７】光電センサ１７６は、図７に示すように、
発光部１７８および受光部１８０がＸ軸方向に平行に設
けられている。リング１１４の外径，吸着具保持軸９０
のリング１１４から突出した下端部１８２の直径，およ
び嵌合孔８０の形成位置（図６に示す角度θ₁ およびθ
₂ ）は、４個の吸着具保持軸９０に嵌合された各リング
１１４はＹ軸方向において一部が重複するが、各下端部
１８２はＹ軸方向において重複しない大きさに設定され
ており、光電センサ１７６はＹ軸方向において、発光部
１７８が発する光が、４個の吸着具保持軸９０の各リン
グ１１４のＹ軸方向における重複部であって、下端部１
８２には当たらない部分を通過する位置に設けられてい
る。

【００２８】したがって、４個の吸着具保持軸９０の全
部が上昇端位置に位置すれば受光部１８０の受光は妨げ
られず、受光量が設定値を超え、４個の吸着具保持軸９
０が上昇端位置に位置することがわかり、吸着具保持軸
９０が１つでも下降させられれば、受光部１８０の受光
が妨げられて受光量が設定値以下になって吸着具保持軸
９０が上昇端位置から外れたことがわかる。全部の吸着
具保持軸９０が上昇端位置に位置する場合のみに吸着具
保持軸９０が上昇端位置に位置することがわかり、いず
れの吸着具保持軸９０も下降により受光を妨げるが、４
個の吸着具保持軸９０が同時に昇降させられることはな
く、それら吸着具保持軸９０の各々について光電センサ
１７６が設けられている場合と同様に、受光部１８０の
受光量が設定値を超えるか否かにより、昇降させられて
いた吸着具保持軸９０が上昇端位置へ到達したことがわ
かり、４個の吸着具保持軸９０の上昇端位置の検出に１
個の光電センサ１７６を共通に使用することができる。

【００２９】Ｘ軸スライド６２内にはまた、通路１８４
が形成されており、通路１８４は、Ｘ軸スライド６２に
設けられた電磁弁たる電磁方向切換弁１８６，１８７の
切換えにより、真空装置たる真空ポンプ１８８と前記エ
ア供給源１４４と大気とに選択的に連通させられ、部品
吸着具９４が電気部品９６を吸着，解放する。通路１８
４は、スリーブ８４に形成されたポート１９０，円環状
通路１９２，吸着具保持軸９０の吸着具嵌合孔９２を画
定する周壁を半径方向に貫通して形成された複数の通路
１９４を介して吸着具嵌合孔９２，通路１１２および負
圧供給孔１１０に連通させられている。円環状通路１９
２は、吸着具保持軸９０が昇降させられても、通路１９
４との連通状態を保つ長さを有し、また、吸着具保持軸
９０が回転させられても、円環状通路１９２により、通
路１８４と負圧供給孔１１０とが連通状態に保たれる。
通路１８４，円環状通路１９２，通路１９４，吸着具嵌
合孔９２により構成される通路が、吸着具保持軸９０の
Ｘ軸スライド６２に対する相対回転および軸方向移動に
かかわらず、吸着ノズル１００の負圧供給孔１１０に連
通する負圧供給通路１９６を構成している。電磁方向切
換弁１８６，１８７は、４本の吸着具保持軸９０の各々
について設けられており、４個の部品吸着具９４はそれ
ぞれ互いに独立して電気部品９６を吸着，解放すること
ができる。

【００３０】吸着具保持軸９０にはまた、Ｘ軸スライド
６２から下方への突出部に従動歯車１９８が一体的に設
けられるとともに、前記駆動歯車７８に噛み合わされて
おり、駆動歯車７８の回転により、従動歯車１９８が回
転させられるとともに、吸着具保持軸９０および部品吸
着具９４が自身の軸線のまわりに回転させられる。駆動
歯車７８は、従動歯車１９８より長く、従動歯車１９８
が吸着具保持軸９０と共に軸方向に移動しても、駆動歯
車７８との噛合を維持する長さを有する。駆動源たるノ
ズル回転用サーボモータ７０と、被駆動プーリ６８，駆
動プーリ７４およびタイミングベルト７６を含む回転伝
達装置と、回転軸６６とが駆動歯車７８を回転させる駆
動歯車回転装置を構成し、駆動歯車回転装置は駆動歯車
７８および従動歯車１９８と共に保持具回転装置たる吸
着具回転装置を構成している。

【００３１】ベッド１０の１６群の電気部品供給ユニッ
ト群２０の各々と基板搬送装置１２との間にはそれぞ
れ、図１に示すように、電気部品撮像装置２１４が位置
を固定して設けられている。電気部品撮像装置２１４は
それぞれＣＣＤカメラ（図８を参照）を有し、２個の電
気部品９６を同時に撮像することができるものとされて
いる。同時に撮像される２個の電気部品９６は、前記駆
動歯車７８の軸線Ｏを通り、Ｙ軸に平行な直線Ｌと、軸
線Ｏを中心とする円の円周Ｃとの交点Ｉから正逆両方向
へ角度θ₁ ずつ離れた２点α₁ ，α₂ の各々について、
正逆両方向に角度θ₂ ずつ離れて位置する２個の吸着具
保持軸９０の各部品吸着具９４により保持された電気部
品９６である。

【００３２】本電気部品装着システムは、図８に示す制
御装置２００により制御される。制御装置２００は、Ｐ
Ｕ（プロセッシングユニット）２０２，ＲＯＭ２０４，
ＲＡＭ２０６およびそれらを接続するバス２０８を含む
コンピュータ２１０を主体とするものである。バス２０
８には入力インタフェース２１２が接続されるととも
に、基準マーク撮像装置２８，近接スイッチ１６６の検
出ヘッド１７０，光電センサ１７６の受光部１８０，電
気部品撮像装置２１４が接続されている。

【００３３】バス２０８にはまた、出力インタフェース
２１６が接続されるとともに、駆動回路２１８ないし２
２８を介してＹ軸サーボモータ５４，Ｘ軸サーボモータ
６０，ノズル回転用サーボモータ７０，電磁方向切換弁
１４２，１８６，１８７等が接続されている。ノズル回
転用サーボモータ７０に設けられたエンコーダの出力信
号（出力値）は入力インタフェース２１２へ入力され、
その出力信号（出力値）に基づいてノズル回転用サーボ
モータ７０が制御され、回転軸６６が正逆両方向に任意
の角度、精度良く回転させられる。ＲＯＭ２０４には、
電気部品のプリント基板１４への装着等に必要な種々の
プログラムが格納されている。上記サーボモータ５４，
６０，７０は、駆動源たる電動モータの一種である電動
回転モータであって、回転角度の制御可能なモータであ
り、サーボモータに代えてステップモータを用いてもよ
い。

【００３４】プリント基板１４への電気部品９６の装着
時には、まず、Ｘ軸スライド６２およびＹ軸スライド４
８の移動により、４つの部品吸着具９４が順次部品供給
ユニット３０の部品供給部上へ移動させられて電気部品
９６を吸着する。なお、電気部品９６の吸着時には、４
本の吸着具保持軸９０（部品吸着具９４）はいずれも、
基準回転位置にある。基準回転位置は、ノズル回転用サ
ーボモータ７０に設けられたエンコーダの出力値が予め
設定された基準値になったときの回転位置である。吸着
具保持軸９０は通常は上昇端位置にあり、部品供給部上
へ移動させられた後、下降させられる。２つのエア室１
３４，１３６へのエアの供給が切り換えられ、エア室１
３４がエア供給源１４４に連通させられ、エア室１３６
が大気に開放されてピストン１２４が下降させられ、吸
着具保持軸９０が下降させられるとともに、部品吸着具
９４が下降させられる。

【００３５】前述のように、吸着具保持軸９０の昇降ス
トロークは、上昇端位置に位置する吸着具保持軸９０の
部品吸着具９４の吸着ノズル１００と電気部品供給ユニ
ット３０により保持された電気部品９６の上面との距離
より大きくされており、図９に示すように、電気部品９
６の厚さの違いや電気部品供給ユニット群２０等の製造
誤差等により、電気部品９６の上面の高さが異なってい
ても、吸着ノズル１００は確実に電気部品９６に接触す
ることができる。吸着ノズル１００が電気部品９６に接
触した後、吸着具保持軸９０は更に小距離下降させられ
るが、この余分な下降は圧縮コイルスプリング１０２の
圧縮により許容される。電気部品９６の厚さの違い等
は、圧縮コイルスプリング１０２の圧縮により吸収され
るのであり、部品吸着具９４は電気部品９６を損傷する
ことなく、確実に吸着することができる。圧縮コイルス
プリング１０２は、ばね定数が小さく、長いものとされ
ており、圧縮量に差があっても付勢力の差は小さく、電
気部品９６の厚さが異なっていても、吸着ノズル１００
が電気部品９６に加える力は殆ど変わらない。

【００３６】吸着具保持軸９０の下降端位置への移動
は、近接スイッチ１６６により検出される。吸着具保持
軸９０が図５に二点鎖線で示すように上昇端位置に位置
するとき、吸着具保持軸９０に設けられた被検出部１６
９が検出ヘッド１７０により検出され、ＯＮ信号が出力
されている。そのため、吸着具保持軸９０が下降を開始
すれば、被検出部１６９が検出ヘッド１７０から外れて
ＯＦＦ信号が出力され、吸着具保持軸９０が下降してい
ることが確認される。ピストン１２４がスリーブ８４に
当接し、吸着具保持軸９０が下降端位置へ到達すれば、
被検出部１６８が検出ヘッド１７０により検出されてＯ
Ｎ信号が出力される。この信号の変化により、吸着具保
持軸９０が下降端位置へ到達したことがわかる。

【００３７】吸着具保持軸９０が下降を開始した後、吸
着ノズル１００が電気部品９６に接触する前に負圧供給
通路１９６が真空ポンプ１８８に連通させられ、負圧供
給孔１１０に負圧が供給される。部品吸着具９４の吸着
ノズル１００は電気部品９６に接触して負圧により吸着
して保持し、吸着後、エア室１３４が大気に開放され、
エア室１３６がエア供給源１４４に接続されてピストン
１２４が上昇させられ、吸着具保持軸９０が上昇させら
れて部品吸着具９４が電気部品９６を保持して上昇させ
られる。吸着具保持軸９０の下降端位置への移動の検出
に基づいて吸着具保持軸９０の上昇開始時期が設定さ
れ、部品吸着具９４が確実に電気部品９６を吸着した後
に吸着具保持軸９０が上昇させられる。駆動歯車７８は
軸線方向に長く、このように吸着具保持軸９０が昇降さ
せられるとき、従動歯車１９８が駆動歯車７８から外れ
ることなく、図５に二点鎖線で示すように駆動歯車７８
に対して上昇させられる。

【００３８】吸着具保持軸９０は、上昇により、図５に
二点鎖線で示すように、可動部材１５４に設けられた当
接突起１５６に当接し、その状態から更にクッション部
材１６０を圧縮しつつ僅かに上昇して可動部材１５４を
移動させた位置で停止し、上昇端位置に位置する状態に
保たれる。可動部材１５４には制振ゴム製のクッション
部材１６０が嵌合されているため、吸着具保持軸９０が
当接突起１５６に当接する際の衝撃がクッション部材１
６０により吸収されるとともに振動が減衰され、吸着具
保持軸９０の停止時の衝撃や停止後の振動が少なくて済
み、衝撃，振動により電気部品９６が部品吸着具９４か
ら落下したり、保持姿勢がずれたりすることが良好に回
避される。

【００３９】吸着具保持軸９０が下降端位置へ下降する
とき、リング１１４が光電センサ１７６の受光部１８０
の受光を妨げるが、上昇端位置へ到達すれば、リング１
１４が光電センサ１７６から外れ、受光部１８０の受光
量が設定値を超え、吸着具保持軸９０の上昇端位置への
移動が検出される。この検出に基づいてＸ軸スライド６
２およびＹ軸スライド４８が移動させられ、次の部品吸
着具９４が部品供給ユニット３０の部品供給部上へ移動
させられるとともに、吸着具保持軸９０が下降させられ
て電気部品９６を部品供給ユニット３０から取り出す。

【００４０】４つの部品吸着具９４の全部が電気部品９
６を吸着したならば、部品吸着具９４は電気部品撮像装
置２１４上へ移動させられ、電気部品９６の保持姿勢が
２個ずつ撮像される。撮像データに基づいて４個の電気
部品９６の各々について保持方位誤差、中心位置のＸ軸
方向およびＹ軸方向における各保持位置誤差が演算さ
れ、ＲＡＭ２０６に記憶される。保持方位誤差は、部品
吸着具９４に吸着されて部品供給ユニット３０から取り
出された電気部品９６の、部品供給ユニット３０から取
り出されたときにあるべき方位に対するずれである。Ｘ
軸スライド６２は、２個の電気部品９６の撮像後、Ｘ軸
方向に移動させられ、別の２個の電気部品９６が電気部
品撮像装置２１４上へ移動させられる。４個の電気部品
９６の撮像後、Ｘ軸スライド６２およびＹ軸スライド４
８の移動により、４つの吸着具保持軸９０が順次、プリ
ント基板１４の部品装着箇所上へ移動させられ、電気部
品９６がプリント基板１４に装着される。この移動と並
行して電気部品９６の保持方位誤差が補正されるととも
に、予めプログラムされた角度により設定される方位へ
回転させられて方位が変更される。電気部品９６は、部
品吸着具９４により、部品供給ユニット３０によって供
給された際の方位とは異なる方位でプリント基板１４に
装着されることがある。方位変更角度とは、電気部品９
６を供給時（部品吸着具９４の部品受取り時）の方位
（誤差を含まない方位）から装着時の方位へ回転させる
ための角度であり、電気部品９６の種類，装着箇所等に
応じて装着プログラムにおいて予め設定されている。

【００４１】電気部品９６の保持方位誤差の補正および
方位変更は、駆動歯車７８が回転させられ、従動歯車１
９８が回転させられて吸着具保持軸９０が回転させられ
ることにより行われる。吸着具保持軸９０は上昇端位置
にあってストッパ１５０の当接突起１５６に当接したま
まの状態で回転させられるのであるが、吸着具保持軸９
０は、可動部材１５４に設けられて突出端部が半球状を
成す当接突起１５６に一点で当接させられているため、
回転時の抵抗が小さくて済み、吸着具保持軸９０がスム
ーズに回転させられるとともに、吸着具保持軸９０やス
トッパ１５０の損耗が少なくて済む。

【００４２】電気部品９６の保持方位誤差の補正および
方位変更時には、吸着具保持軸９０（部品吸着具９４）
を予め定められた一方向に回転させて電気部品９６の保
持方位誤差を補正するとともに方位を変更してもよい
が、本実施形態では、吸着具保持軸９０の回転方向は、
正方向と逆方向とのうち、回転角度の絶対値が小さくて
済む方向に決定される。なお、１番目に装着される電気
部品９６が部品装着箇所上へ到達する前に保持方位誤差
の補正および方位の変更が終了しなければ、到達後も回
転させられる。

【００４３】また、吸着具保持軸９０を部品装着箇所上
へ移動させるためのＸ軸スライド６２およびＹ軸スライ
ド４８の各移動距離は、プリント基板１４の部品装着箇
所のＸ軸，Ｙ軸方向の各位置誤差および電気部品９６の
中心位置のＸ軸，Ｙ軸方向の各保持位置誤差を補正すべ
く、補正される。プリント基板１４への電気部品９６の
装着開始に先立って、プリント基板１４に設けられた基
準マークが基準マーク撮像装置２８により撮像され、そ
の撮像データに基づいて、複数の部品装着箇所の各々に
ついて、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の各位置誤差が演算さ
れている。電気部品９６の中心位置のＸ軸，Ｙ軸方向の
各保持位置誤差は、部品吸着具９４が電気部品９６を吸
着する際に生ずる中心位置誤差と、電気部品９６の保持
方位誤差の補正および方位の変更により生ずる中心位置
の変化との和である。

【００４４】このようにＸ軸スライド６２およびＹ軸ス
ライド４８の移動距離の補正により、プリント基板１４
に１番目に装着される電気部品９６が部品装着箇所上へ
精度良く移動させられ、移動後、吸着具保持軸９０が下
降させられて部品吸着具９４が下降させられる。吸着具
保持軸９０の昇降ストロークは、前述のように、上昇端
位置に位置する吸着具保持軸９０の部品吸着具９４の吸
着ノズル１００とプリント基板１４の部品装着面との距
離より大きくされており、電気部品８６は、その厚さ
（高さ）の違いや基板搬送装置１２等の製造誤差等によ
る高さの差に関係なく、確実にプリント基板１４に装着
される。吸着具保持軸９０は、電気部品９６がプリント
基板１４上に載置された後も小距離下降させられ、この
下降は、圧縮コイルスプリング１０２の圧縮により許容
される。電気部品９６がプリント基板１４に接触させら
れた後、負圧供給孔１１０はエア供給源１４４に連通さ
せられてエアが供給され、電気部品９６が迅速に解放さ
れてプリント基板１４に装着される。電磁方向切換弁１
８７は、負圧供給孔１１０に負圧が供給されている状態
で、負圧供給孔１１０をエア供給源１４４に連通させる
位置に切り換えられており、電磁方向切換弁１８６の切
換えにより、直ちに負圧供給孔１１０にエアが供給され
る。エアが供給され、電気部品９６が解放された後、電
磁方向切換弁１８７が切り換えられ、負圧供給孔１１０
は大気に解放される。

【００４５】装着後、吸着具保持軸９０が上昇端位置へ
上昇させられ、Ｘ軸スライド６２，Ｙ軸スライド４８が
移動させられて２番目の電気部品９６がプリント基板１
４に装着される。この２番目の電気部品９６のプリント
基板１４への装着時にも、Ｘ軸スライド６２，Ｙ軸スラ
イド４８の移動距離が補正されるとともに、駆動歯車７
８が回転させられ、２番目に装着される電気部品を保持
する吸着具保持軸９０が回転させられて保持方位誤差の
補正および方位変更が行われる。ただし、駆動歯車７８
は全部の吸着具保持軸９０にそれぞれ固定の従動歯車１
９８と噛み合わされており、保持方位誤差の補正および
方位変更を行うべき吸着具保持軸９０以外の吸着具保持
軸９０も回転させられる。そのため、１番目に電気部品
８６を装着する吸着具保持軸９０については、その吸着
具保持軸９０のみの保持方位誤差および設定された装着
時の方位に基づいて回転角度および方向が設定される
が、２番目以降に電気部品９６を装着する吸着具保持軸
９０については、自身の保持方位誤差および設定された
装着時の方位に加えて、先に電気部品９６を装着した吸
着具保持軸９０の回転角度および方向に基づいて回転角
度および方向が設定される。回転方向が正方向と逆方向
とのうち、吸着具保持軸９０の回転角度の絶対値が少な
くて済む方向に決定されることは、１番目の電気部品９
６のプリント基板１４への装着時と同じである。

【００４６】４個の電気部品９６がすべてプリント基板
１４に装着されたならば、吸着具保持軸９０は電気部品
供給ユニット群２０へ移動させられ、部品吸着具９４が
次にプリント基板１４に装着する電気部品９６を部品供
給ユニット３０から取り出す。４本の吸着具保持軸９０
は、先に保持していた電気部品９６をプリント基板１４
に装着したときの回転位置において、そのまま次の電気
部品９６を取り出させ、その回転位置から、保持方位誤
差の補正および方位変更のために更に回転させてもよい
が、本実施形態においては、次に電気部品９６を取り出
す前に基準回転位置に戻される。

【００４７】なお、上記実施形態において、ピストン１
２４は吸着具保持軸９０に固定されていたが、図１０に
示すピストン２４０のように、吸着具保持軸２４２に対
して相対回転可能に設けてもよい。ピストン２４０は吸
着具保持軸２４２の上端部に設けられた嵌合突部２４４
に、シール部材２４６および軸受２４８を介して気密を
保ちつつ回転可能かつ軸方向に相対移動不能に嵌合され
るとともに、シリンダボア２５０に軸方向に相対移動可
能に嵌合されてエアシリンダ２５２を構成している。

【００４８】ピストン２４０の上下両側にそれぞれ設け
られたエア室２５４，２５６へのエアの供給の切換えに
よりピストン２４０が昇降させられれば、吸着具保持軸
２４２が昇降させられる。吸着具保持軸２４２の回転時
には、ピストン２４０は回転せず、吸着具保持軸２４２
がピストン２４０に対して回転させられる。

【００４９】また、上記各実施形態において、４本の吸
着具保持軸９０，２４２は、そのうちの２本ずつがＹ軸
方向の位置を同じにされ、Ｘ軸方向においては全部が位
置を異にされてＸ軸方向に並んで設けられていたが、２
本ずつのＸ軸方向の位置を同じにし、Ｙ軸方向において
は全部の位置を異にしてＹ軸方向に並んで設けてもよ
い。

【００５０】さらに、上記各実施形態において吸着具保
持軸９０，２４２の昇降とＸ軸，Ｙ軸の移動とは、時期
を異にして行われていたが、一部が並行して行われるよ
うにしてもよい。

【００５１】また、吸着具保持軸９０，２４２をエアシ
リンダ１２５，２５２による昇降とは別に、Ｘ軸，Ｙ軸
方向と直交するＺ軸方向（上下方向）に移動させるよう
にしてもよい。Ｘ軸スライド上にＺ軸方向に移動するＺ
軸スライドを設け、そのＺ軸スライドに、前記Ｘ軸スラ
イド６２上におけると同様に吸着具保持軸９０，２４２
を設けるのである。このようにすれば、例えば、電気部
品供給装置により供給される電気部品の上面とプリント
基板の基板装着面との高さに差があれば、その差をＺ軸
スライドの移動による吸着具保持軸の昇降により吸収す
ることができる。このＺ軸方向の移動とＸ軸スライド，
Ｙ軸スライドの移動とは並行して行ってもよい。エアシ
リンダによる吸着具保持軸の昇降により、電気部品供給
装置とプリント基板との高さの差を吸収するようにして
もよい。

【００５２】さらに、本発明は、まだ、未公開である
が、本出願人に係る特願平８−３１５８６０号の明細書
に記載の電気部品装着装置に適用することができる。こ
の電気部品装着装置において保持軸は、一軸線まわりに
回転する間欠回転体上に等角度間隔に、かつ間欠回転体
の回転軸線に平行な方向に移動可能に設けられるととも
にカムフォロワが設けられ、間欠回転体を回転可能に支
持する部材に設けられた固定カムのカム面に追従するよ
うにされている。このカム面は、間欠回転体の回転軸線
を中心とする円環状であって、回転軸線と直角に設けら
れるとともに、周方向において高さが変化する部分を有
する。そのため、間欠回転体の回転により、保持軸がカ
ム面の高さが変化する部分に沿って移動するとき、保持
軸は間欠回転体の回転軸線に平行な方向に移動させられ
るのであり、このような電気部品装着装置に本発明を適
用する場合、カムおよびカムフォロワにより保持軸を軸
方向に移動させ、さらにエアシリンダにより移動させる
ようにすれば、例えば、電気部品供給装置とプリント基
板との高さの差をカムおよびカムフォロワによる保持軸
の移動により吸収することができる。この電気部品装着
装置において間欠回転体および回転体回転装置は、移動
装置により、基板支持装置と電気部品供給装置とに跨が
る搬送平面内の任意の位置へ移動させられ、この移動装
置は回転体回転装置と共に、間欠回転体を保持軸の軸線
と交差する方向に移動させる移動装置を構成する。

【００５３】その他、特許請求の範囲を逸脱することな
く、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施した
態様で本発明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態である電気部品装着装置を備
えた電気部品装着システムを概略的に示す平面図であ
る。

【図２】上記電気部品装着システムを示す側面図であ
る。

【図３】上記電気部品装着装置の電気部品装着ユニット
を示す正面図である。

【図４】上記電気部品装着ユニットの吸着具保持軸およ
びその周辺を示す正面断面図である。

【図５】上記吸着具保持軸およびその周辺を取り出して
示す正面断面図である。

【図６】上記吸着具保持軸が嵌合される嵌合孔の配置を
示す平面図である。

【図７】上記吸着具保持軸の上昇端位置を検出する光電
センサの配置を説明する図である。

【図８】上記電気部品装着システムを制御する制御装置
のうち、本発明に関連の深い部分を取り出して示すブロ
ック図である。

【図９】上記電気部品装着装置による電気部品の吸着，
装着を説明する図である。

【図１０】本発明の別の実施形態である電気部品装着装
置の電気部品装着ユニットの吸着具保持軸およびエアシ
リンダを示す正面断面図である。

【符号の説明】

２４：電気部品装着装置 ４８：Ｙ軸スライド ５
４：Ｙ軸サーボモータ ６０：Ｘ軸サーボモータ ６２：Ｘ軸スライド ７
８：駆動歯車 ８４：スリーブ ８６：移動部材
９０：吸着具保持軸 ９４：部品吸着具 １００：吸着ノズル １０２：圧縮コイルスプリング
１２５：エアシリンダ １５０：ストッパ １
９８：従動歯車 ２００：制御装置 ２４０：ピス
トン ２４２：吸着具保持軸

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気部品を保持する部品保持具と、 上下方向に延びる軸状を成し、下端部において前記部品
   保持具を保持する保持軸と、 その保持軸を回転可能かつ軸方向に相対移動可能に保持
   する保持孔を有する移動部材と、 その移動部材を、前記保持軸の軸線と交差する方向に移
   動させる移動装置とを含む電気部品搬送装置において、 前記保持軸に軸方向に相対移動不能にピストンを設ける
   一方、前記移動部材の前記保持孔の一部に前記ピストン
   と共同してエアシリンダを構成するシリンダボアを形成
   し、かつ、前記保持軸に一体的に従動歯車を設ける一
   方、前記移動部材に、従動歯車とかみ合って従動歯車を
   回転させる駆動歯車を保持させ、それら従動歯車と駆動
   歯車との一方を、従動歯車が前記保持軸と共に軸方向に
   移動しても相手歯車との噛合を維持する長さとしたこと
   を特徴とする電気部品搬送装置。
2. 【請求項２】 前記ピストンが前記保持軸に対して相対
   回転不能である請求項１に記載の電気部品搬送装置。
3. 【請求項３】 前記ピストンにはシール部材が取り付け
   られておらず、ピストンの外周面と前記シリンダボアの
   内周面との隙間が小さくされることにより、ピストンと
   シリンダボアとの気密が実質的に保たれている請求項１
   または２に記載の電気部品搬送装置。
4. 【請求項４】 前記移動部材の前記保持軸の上端と対向
   する部分に、保持軸の上昇端を規定するストッパが設け
   られ、そのストッパと保持軸との一方に、保持軸の軸線
   上の一点で相手部材に当接する当接突起が形成された請
   求項１ないし３のいずれか１つに記載の電気部品搬送装
   置。
5. 【請求項５】 前記移動部材の、前記駆動歯車の軸線を
   中心とする一円周上に位置する部分に、前記保持軸が複
   数本配設され、それら複数本の保持軸の各従動歯車が前
   記駆動歯車に噛み合わされた請求項１ないし４のいずれ
   か１つに記載の電気部品搬送装置。