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明 細 書

発明の名称 部品装着機

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003   0004  

先行技術文献

特許文献

0005  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0006   0007   0008  

課題を解決するための手段

0009   0010  

図面の簡単な説明

0011  

発明を実施するための形態

0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093  

符号の説明

0094  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  

明 細 書

発明の名称 : 部品装着機

技術分野

[0001]
 本明細書は、部品装着機に関する。

背景技術

[0002]
 従来、部品を吸着して基板に装着するための部品装着ヘッドを備える部品装着機が知られている(例えば、特許文献1及び2参照)。部品装着ヘッドは、ヘッド本体と、吸着ノズルと、ノズル昇降機構と、を有している。ヘッド本体は、部品装着機の基台に取り付けられている。吸着ノズルは、ヘッド本体に対して着脱可能に装着される。ヘッド本体は、吸着ノズルが装着された状態で基台に対して水平方向に移動可能である。ノズル昇降機構は、ヘッド本体に昇降可能に保持される昇降軸を有している。吸着ノズルは、昇降軸に取り付けられている。ノズル昇降機構は、部品の吸装着等のために昇降軸をヘッド本体に対して上下方向に移動させることで吸着ノズルをヘッド本体に対して昇降させる。
[0003]
 上記した特許文献1記載の部品装着機は、制御自由度の大きいサーボモータなどを用いたヘッド昇降機構を有している。ヘッド昇降機構は、基台に昇降可能に保持される昇降部材を有している。ヘッド本体は、この昇降部材に取り付けられている。ヘッド昇降機構は、昇降部材を部品装着機の基台に対して上下方向に移動させることでヘッド本体を基台に対して昇降させる。従って、この部品装着機では、基台に対する吸着ノズルの昇降を、ノズル昇降機構による昇降とヘッド昇降機構によるヘッド本体の昇降とにより広範囲に亘って実現することができるので、部品の高さに合わせて吸着ノズルの吸装着を適切かつ確実に行うことができる。
[0004]
 また、上記した特許文献2記載の部品装着機は、交換用の吸着ノズルを保管するノズルステーションと、ノズルステーションを基台に対して昇降させるステーション昇降機構と、を有している。ステーション昇降機構は、基台に昇降可能に保持される昇降部材を有している。ノズルステーションは、この昇降部材に取り付けられている。ステーション昇降機構は、昇降部材を部品装着機の基台に対して上下方向に移動させることでノズルステーションを基台に対して昇降させる。ノズルステーションは、吸着ノズルの部品吸装着時はその吸着ノズルの動作を妨げるのを回避すべく下端位置に保持されており、吸着ノズルの交換時などに上端位置に位置決めされる。

先行技術文献

特許文献

[0005]
特許文献1 : 特開2002-171093号公報
特許文献2 : 国際公開第2017/013733号

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0006]
 ところで、部品装着機が、ヘッド本体がヘッド昇降機構により基台に対して昇降可能であると共に、ノズルステーションがステーション昇降機構により基台に対して昇降可能である構造を有する場合において、吸着ノズルの交換時にノズルステーションが常に上端位置に位置決めされるものとすると、以下に示す不都合が生ずる。具体的には、ヘッド本体が高さの低い部品を基板に装着するために下降端に位置している状態から吸着ノズルの交換が行われるとき、そのヘッド本体に装着されている吸着ノズルの先端と上端位置に位置決めされているノズルステーションとが干渉する事態が起こり得る。また、その干渉を回避する手法として、ノズルステーションを上端位置に位置決めしたままヘッド本体をヘッド昇降機構により下降端から上昇端へ上昇させることが考えられるが、この干渉回避手法では、吸着ノズルの交換のためにヘッド本体を無駄に上昇動作させることが必要となる。従って、吸着ノズルとノズルステーションとの干渉を回避するうえでは、ノズルステーションを常に上端位置に位置決めすることは適切でない。
[0007]
 そこで、吸着ノズルの交換時にノズルステーションを下端位置に位置決めすることが考えられる。このようにノズルステーションが下端位置に位置決めされていれば、ヘッド本体が下降端に位置している状態から吸着ノズルの交換を行うのに、そのヘッド本体を上昇端へ上昇させることは不要であるので、吸着ノズルの交換のためのヘッド本体の無駄な上昇動作を避けることはできる。しかし一方、ヘッド本体が部品高さの高い部品を基板に装着するために上昇端に位置していた状態から吸着ノズルの交換が行われるときに、ノズルステーションが下端位置に位置決めされていると、そのヘッド本体が上昇端に位置したまま基板上の部品高さの高い部品との干渉を避けつつ移動されてその基板上から外れた後に、そのヘッド本体をヘッド昇降機構により上昇端から下降端へ下降させることが必要となる。このため、ヘッド本体の移動距離が長くなり、吸着ノズルの交換に要する時間が長くなってしまう。
[0008]
 本明細書は、ヘッド本体に装着される吸着ノズルの交換を、そのヘッド本体と交換用の吸着ノズルを保管するノズルステーションとの干渉を確実に避けつつ効率的に実施することが可能な部品装着機を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0009]
 本明細書は、部品装着機本体に昇降可能に取り付けられ、部品を保持し得る部品保持部材が着脱可能に装着されるヘッド本体と、前記部品装着機本体に対して前記ヘッド本体を昇降方向に移動させるヘッド移動機構と、前記部品装着機本体に昇降可能に取り付けられ、交換用の前記部品保持部材を保持するステーションと、前記部品装着機本体に対して前記ステーションを昇降方向に移動させるステーション移動機構と、前記ヘッド本体の昇降方向の高さ位置に応じて、前記ヘッド本体に装着する前記部品保持部材の交換時における前記ステーションの昇降方向の高さ位置を前記ステーション移動機構を用いて変更する制御装置と、を備える、部品装着機を開示する。
[0010]
 本開示によれば、ヘッド本体の昇降方向の高さ位置に応じて、ヘッド本体に装着する部品保持部材の交換時におけるステーションの昇降方向の高さ位置をステーション移動機構を用いて変更する。このため、部品保持部材の交換時におけるヘッド本体の昇降位置によらず、そのヘッド本体に装着されている部品保持部材とステーションとの昇降方向の離間距離をヘッド本体又は部品保持部材とステーションとを干渉させない範囲でできるだけ短くすることができる。従って、ヘッド本体に装着される部品保持部材の交換を、そのヘッド本体とステーションとの干渉を確実に避けつつ効率的に実施することができる。

図面の簡単な説明

[0011]
[図1] 一実施形態に係る部品装着機の上面図である。
[図2] 実施形態の部品装着機における部品移載装置の装着ヘッド周辺を水平方向から見た状態を含む構成図である。
[図3] 実施形態の部品移載装置が有する装着ヘッドの吸着ノズル周辺を水平方向から見た際の一部断面図である。
[図4] 実施形態の部品移載装置が有するノズルステーションの外観斜視図である。
[図5] 実施形態の部品移載装置が有するノズルステーションを昇降させるノズルチェンジャの構成図である。
[図6] 実施形態の吸着ノズルの交換時におけるヘッド高さとノズルステーション高さとの関係を説明するための図である。
[図7] 実施形態の部品移載装置が有する制御装置において用いられる吸着ノズルの交換時に設定されるヘッド高さに応じたノズルステーション高さを表した図である。
[図8] 実施形態の制御装置において吸着ノズルを交換すべく実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。
[図9] 実施形態の制御装置においてノズルステーションに設けられた2つの基準マークの位置検出を行うべく実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。
[図10] 変形形態に係る部品装着機が有する制御装置において吸着ノズルを交換すべく実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。

発明を実施するための形態

[0012]
 1.部品装着機の構成
 一実施形態に係る部品装着機1の構成について、図1~図9を参照して説明する。
 部品装着機1は、回路基板などの基板2に対して部品を装着する装置である。部品装着機1は、図1に示す如く、基板搬送装置20と、部品供給装置30と、部品移載装置40と、を備えている。基板搬送装置20、部品供給装置30、及び部品移載装置40はそれぞれ、部品装着機1の基台である本体部10に取り付けられて装着される。
[0013]
 基板搬送装置20は、基板2を搬送する装置である。基板搬送装置20は、一対のガイドレール21,22と、コンベアベルト23と、クランプ装置(図示せず)と、を有している。一対のガイドレール21,22は、間隔を空けて互いに平行に配置されている。ガイドレール21,22は、搬送方向Xに向けて基板2を案内する。コンベアベルト23は、基板2を載置可能なベルト部材であって、電動モータなどによって輪転可能に設けられている。基板2は、一対のガイドレール21,22により案内されつつコンベアベルト23により搬送方向Xに向けて搬送される。クランプ装置は、コンベアベルト23上に配設されている。基板2は、コンベアベルト23により所定の部品装着位置まで搬送されると、クランプ装置によって位置決めされる。基板搬送装置20のガイドレール21,22、コンベアベルト23、及びクランプ装置は、基板2の種類やサイズ,形状等に応じて適宜交換可能である。
[0014]
 部品供給装置30は、基板2に装着する部品をピックアップ位置Lに供給する装置である。部品供給装置30は、パーツフィーダ31を有している。パーツフィーダ31は、部品装着機1の本体部10に設けられたスロットに着脱可能かつ交換可能に保持される。パーツフィーダ31は、部品を複数個収容したキャリアテープが巻回されるリール32を着脱可能かつ回転可能に保持している。リール32は、部品の種類ごとに設けられている。パーツフィーダ31は、リール32に巻回されているキャリアテープを電動モータの回転により部品がピックアップ位置Lへ向けて走行させる。
[0015]
 部品移載装置40は、部品供給装置30によりピックアップ位置Lに供給された部品を、基板搬送装置20により所定の部品装着位置に位置決めされている基板2に向けて移載する装置である。部品移載装置40は、図2に示す如く、Y軸スライダ41と、X軸スライダ42と、Z軸移動機構43と、装着ヘッド44と、ノズルステーション45と、ノズルチェンジャ46と、第1カメラ47と、第2カメラ48と、制御装置49と、を有している。
[0016]
 部品装着機1の本体部10には、基板2の搬送方向Xに直交する方向(以下、直交方向Yと称す。)に延びるガイドレール11が取り付けられている。Y軸スライダ41は、Y軸サーボモータ41aにより、部品装着機1の本体部10に対してガイドレール11に沿って移動可能である。X軸スライダ42は、Y軸スライダ41に搬送方向Xへ向けて移動可能に取り付けられている。X軸スライダ42は、Y軸スライダ41の直交方向Yへの移動に伴ってそのY軸スライダ41に一体でその直交方向Yへ位置移動されると共に、X軸サーボモータ42aによりY軸スライダ41に対して基板2の搬送方向Xへ位置移動される。
[0017]
 Z軸移動機構43は、装着ヘッド44を部品装着機1の本体部10に対して上下方向Zに位置移動させる機構である。Z軸移動機構43は、Z軸テーブル43aと、Z軸サーボモータ43bと、を有している。Z軸テーブル43aは、X軸スライダ42に上記の搬送方向X及び直交方向Yの双方に直交する方向(以下、上下方向Zと称す。)へ向けて移動可能に取り付けられている。Z軸サーボモータ43bは、X軸スライダ42に固定されている。Z軸サーボモータ43bは、X軸スライダ42に対してZ軸テーブル43aを上下方向Zへ位置移動させることが可能である。
[0018]
 Z軸移動機構43は、装着ヘッド44を上昇端Huと下降端Hdとの間で位置移動させることが可能である。以下、Z軸移動機構43は、装着ヘッド44を上昇端Hu及び下降端Hdの2ポジションの何れかに位置させるものとする。Z軸移動機構43は、装着ヘッド44に装着される後述の吸着ノズル70の上下方向Zのストローク範囲を広げるために設けられている。Z軸移動機構43によれば、部品をピックアップ位置Lから基板2上の装着位置まで移載するうえで吸着ノズル70の上下方向Zのストローク範囲を広げることができるので、その部品移載を基板2上の部品などと干渉させることなく広範囲な部品高さに対応させて実現することができる。例えば、部品高さが高い部品の移載は、装着ヘッド44が上昇端Huに位置した状態で行われる。また、部品高さが低い部品の移載は、装着ヘッド44が下降端Hdに位置した状態で行われる。
[0019]
 Z軸テーブル43aは、X軸スライダ42の搬送方向Xへの移動に伴って搬送方向Xに位置移動すると共に、Y軸スライダ41の直交方向Yへの移動に伴って直交方向Yに位置移動し、更に、Z軸サーボモータ43bにより上下方向Zに位置移動する。装着ヘッド44は、Z軸テーブル43aに取り付けられている。装着ヘッド44は、本体部10に対して、X軸スライダ42のX軸サーボモータ42aにより搬送方向Xへ移動し、Y軸スライダ41のY軸サーボモータ41aにより直交方向Yへ移動し、Z軸移動機構43のZ軸サーボモータ43bにより上下方向Zへ移動する。
[0020]
 装着ヘッド44は、ヘッド本体50と、ノズル昇降回転機構60と、吸着ノズル70と、を有している。ヘッド本体50は、Z軸テーブル43aに固定されている。吸着ノズル70は、負圧などの導入によりノズル先端である下端部に部品を吸着して保持するノズルである。吸着ノズル70は、部品供給装置30のピックアップ位置Lに供給された部品を負圧などを用いて吸着すると共に、その吸着した部品を吸着解除により基板2上の装着位置に載置する。尚、ヘッド本体50は、複数の吸着ノズル70を同時に保持可能であってもよい。また、装着ヘッド44は、部品を吸着する吸着ノズル70に代えて或いはその吸着ノズル70と共に、部品を把持して保持する把持チャックを有するものであってもよい。
[0021]
 ノズル昇降回転機構60は、吸着ノズル70をヘッド本体50に対して上下方向Zに移動させかつ回転させる機構である。ノズル昇降回転機構60は、昇降軸61を有している。昇降軸61は、ヘッド本体50に昇降可能かつZ軸線回りに回転可能に保持されるシリンジである。吸着ノズル70は、昇降軸61の先端側(すなわち下端側)に装着されており、昇降軸61の移動に伴ってヘッド本体50に対して昇降し或いはZ軸線回りに回転する。また、吸着ノズル70は、ヘッド本体50の移動に伴って本体部10に対して搬送方向X、直交方向Y、及び上下方向Zの何れにも位置移動する。
[0022]
 ノズル昇降回転機構60は、第1昇降装置62と、第2昇降装置63と、回転装置64と、を有している。第1昇降装置62は、昇降軸61をヘッド本体50に対して昇降させる装置である。第1昇降装置62は、第1リニアモータ62a及び第1昇降駆動部材62bなどにより構成されている。第2昇降装置63は、吸着ノズル70を昇降軸61に対して昇降させる装置である。第2昇降装置63は、第2リニアモータ63a、第2昇降駆動部材63b、ローラ63c、ロードセル63d、及び付勢スプリング63eなどにより構成されている。回転装置64は、昇降軸61をヘッド本体50に対して回転させる装置である。回転装置64は、回転モータ64aなどにより構成されている。
[0023]
 ヘッド本体50は、軸保持部51と、モータ保持部52と、ガイド53と、を有している。軸保持部51は、昇降軸61を昇降可能かつ回転可能に保持する部位である。モータ保持部52は、第1リニアモータ62aを固定的に保持する部位である。ガイド53は、一対設けられており、第1昇降駆動部材62bの昇降を案内する部位である。
[0024]
 吸着ノズル70は、ノズル部71と、フランジ部72と、ホルダ部73と、を有している。吸着ノズル70は、昇降軸61に対して着脱(交換)可能に装着される。ノズル部71は、管状に形成されており、下端部にて部品を吸着することが可能である。フランジ部72は、図3に示す如く、円板部72aと、軸部72bと、バネ保持筒72cと、を有している。軸部72bは、円板部72aと一体的に形成されており、円板部72aの中心に貫通している。軸部72bの下端部には、ノズル部71が嵌入されている。バネ保持筒72cは、円筒状に形成されており、円板部72aの上面に固定的に付設されている。
[0025]
 ホルダ部73は、中空の円筒状に形成されている。ホルダ部73の下部内壁には、軸方向に沿って延びるベアリング溝が形成されている。また、軸部72bの、円板部72aよりも上側の外壁には、軸方向に沿って延びるベアリング溝が形成されている。ホルダ部73のベアリング溝と軸部72bのベアリング溝との間には、ベアリング74が嵌入されている。フランジ部72は、ホルダ部73に対して昇降可能に保持される。
[0026]
 ホルダ部73の上端には、蓋75が付設されている。ホルダ部73の上部は、昇降軸61の下端部に下方に開口する装着孔61aに挿入される。ホルダ部73は、その上部が装着孔61aに挿入された状態で昇降軸61に着脱可能に装着される。ホルダ部73は、Oリングなどを介して昇降軸61に隙間嵌合される。尚、吸着ノズル70のホルダ部73と昇降軸61との間には、Oリングが介在するものであってもよい。ホルダ部73の下部外周は、フランジ部72のバネ保持筒72cで覆われる。ホルダ部73の下端部には、径方向外側へ突出する外鍔部73aが設けられている。バネ保持筒72cの上端部には、径方向内側へ突出する内鍔部72dが設けられている。ホルダ部73の外鍔部73aとバネ保持筒72cの内鍔部72dとの間には、付勢スプリング63eが配設されている。付勢スプリング63eは、外鍔部73aと内鍔部72dとに両端を支持される圧縮コイルスプリングである。
[0027]
 フランジ部72の軸部72bの上部には、長孔72eが設けられている。長孔72eは、軸部72bの側壁を貫通し、上下方向に長くなるように形成されている。ホルダ部73には、軸部72bの長孔72eに向かい合う位置に一対の孔73bが設けられている。長孔72e及び一対の孔73bには、係止ピン76が挿通されている。係止ピン76は、ホルダ部73に固定されている。
[0028]
 昇降軸61の下端部の側壁には、一対のJスロット61dが設けられている。一対のJスロット61dは、昇降軸61の軸心を挟んで互いに対向している。Jスロット61dは、昇降軸61の下端に開口しており、その開口から上方へ延びて周方向に向いた後に僅かに下方へ延びるJ字状に形成されている。上記の係止ピン76の、ホルダ部73から飛び出た両端部分は、一対のJスロット61dに係合される。
[0029]
 昇降軸61の下端部の外周側には、係止環65及びコイルスプリング66が嵌入されている。昇降軸61の中央部には、径方向外側へ突出する外鍔部61bが設けられている。コイルスプリング66は、係止環65の上面と昇降軸61の外鍔部61bとの間に配設された圧縮コイルスプリングである。係止環65は、吸着ノズル70が昇降軸61に対して装着されていない状態では、昇降軸61に対して係止環65の重力とコイルスプリング66の付勢力との釣り合い位置に位置している。
[0030]
 吸着ノズル70の昇降軸61に対する装着は、以下の手順で係止ピン76のJスロット61dへの係合が固定されることにより実現される。まず、吸着ノズル70のホルダ部73の上部が昇降軸61の装着孔61aに挿入され、係止ピン76が昇降軸61のJスロット61dに下方から挿入されて係合され、そのJスロット61dの延在方向に沿ってその最奥部まで移動される。この係止ピン76の移動過程で、係止ピン76が、係止環65の下面に当接し、コイルスプリング66のバネ力に抗してその係止環65を押し上げる。その後、係止ピン76が、Jスロット61dの最奥部にある座り部に達する。この係止ピン76がJスロット61dの座り部に達した状態では、その係止ピン76がコイルスプリング66のバネ力により係止環65の下面で下方へ押圧される。このコイルスプリング66のバネ力による押圧によって係止ピン76のJスロット61dへの係合が固定されることで、吸着ノズル70が昇降軸61に装着される。
[0031]
 また、吸着ノズル70の昇降軸61からの取り外しは、以下の手順で係止ピン76のJスロット61dへの係合が解除されることにより実現される。まず、吸着ノズル70の係止ピン76がJスロット61dの座り部からコイルスプリング66のバネ力に抗して係止環65を上方へ押し上げ、Jスロット61dの延在方向に沿ってその開口まで移動される。この係止ピン76の移動途中で、その係止ピン76に作用するコイルスプリング66のバネ力がゼロとなる。これにより、係止ピン76のJスロット61dへの係合が解除されると共に、昇降軸61の装着孔61aへのホルダ部73の上部の挿入が解除されることで、吸着ノズル70が昇降軸61から取り外される。
[0032]
 吸着ノズル70のホルダ部73は、昇降軸61に対して昇降規制されていると共に回転規制されている。一方、フランジ部72は、長孔72eでの係止ピン76の可動範囲(すなわち、長孔72eの長さと係止ピン76の直径との差分)だけ、ホルダ部73ひいては昇降軸61に対して昇降可能である。付勢スプリング63eは、フランジ部72をホルダ部73ひいては昇降軸61に対して上方へ付勢している。これにより、フランジ部72は、上記の可動範囲において上昇端に位置決めされている。
[0033]
 ノズル昇降回転機構60において、第1リニアモータ62aには、第1昇降駆動部材62bが取り付けられている。第1昇降駆動部材62bは、ヘッド本体50の軸保持部51の外側において昇降軸61の軸線に沿ってZ方向に延在している。第1昇降駆動部材62bの上下方向中央部には、係合部62cが設けられている。係合部62cは、昇降軸61のフランジ部61cに係合される。第1昇降駆動部材62bの下端部には、第2リニアモータ63aが保持されている。第1リニアモータ62aは、第1昇降駆動部材62bで昇降軸61及び第2リニアモータ63aの双方を昇降させることが可能である。
[0034]
 第2リニアモータ63aには、第2昇降駆動部材63bが取り付けられている。第2昇降駆動部材63bは、吸着ノズル70の軸線に沿ってZ軸方向に延在している。第2昇降駆動部材63bの上下方向中央部には、ロードセル63dが配置されている。第2昇降駆動部材63bの下端部には、ローラ63cが回転可能に保持されている。ローラ63cは、フランジ部72の円板部72aの上面に当接している。第2リニアモータ63aは、第2昇降駆動部材63bでロードセル63d及びローラ63cの双方を昇降させることが可能である。
[0035]
 第2リニアモータ63aは、ローラ63cで付勢スプリング63eの付勢力に抗してフランジ部72の円板部72aの上面を下方に押圧することが可能である。かかるローラ63cでの押圧が生じると、フランジ部72がホルダ部73に対して下降される。ローラ63cでの押圧力が小さくなると、付勢スプリング63eの付勢力によりフランジ部72がホルダ部73に対して上昇される。すなわち、第2リニアモータ63aは、吸着ノズル70を昇降軸61に対して昇降させる。ロードセル63dは、ローラ63cで円板部72aを押圧したときのZ方向の押圧力を検出する。ロードセル63dの検出押圧力は、付勢スプリング63eの付勢力により吸着ノズル70に作用する上向きの力と、基板2への部品の装着時に部品を介して基板側から吸着ノズル70に作用する上向きの力と、の和である。
[0036]
 回転モータ64aの回転は、昇降軸61の昇降を許容しつつ、その昇降軸61に伝達される。昇降軸61は、回転モータ64aの回転により回転する。昇降軸61の回転は、係止ピン76とJスロット61dとの係合及びベアリング74の回転によって吸着ノズル70に伝達される。吸着ノズル70は、昇降軸61の回転により回転する。
[0037]
 装着ヘッド44は、吸着ノズル70で吸着した部品が基板に装着される際、その部品に過大な力による衝撃が加わらないように以下の動作を行う。具体的には、まず、第1リニアモータ62aの駆動により第1昇降駆動部材62bが下降されることにより、昇降軸61及び第2リニアモータ63aが下降される。また、第2リニアモータ63aの駆動により第2昇降駆動部材63b及びローラ63cが下降されることにより、吸着ノズル70が押圧されて下降される。尚、この動作時には、必要に応じて回転モータ64aが昇降軸61ひいては吸着ノズル70を回転させることにより、吸着ノズル70に吸着した部品の回転姿勢が変更ないしは修正されることとしてもよい。
[0038]
 吸着ノズル70は、部品のサイズや種類に合わせて複数種類設けられている。複数種類の吸着ノズル70は、例えば吸着ノズル70の外径が互いに異なるように構成されている。吸着ノズル70は、昇降軸61に着脱可能に装着される。装着ヘッド44は、ヘッド本体50に装着する吸着ノズル70を自動交換できるように構成されている。ヘッド本体50に装着する吸着ノズル70の自動交換は、吸着する部品のサイズ等に合わせた吸着ノズル70を選択して行われる。
[0039]
 ノズルステーション45は、基板搬送装置20と部品供給装置30との間に設けられている。ノズルステーション45は、交換用の吸着ノズル70を保管する。ノズルステーション45は、図4に示す如く、略直方体形状の収容容器80を有している。収容容器80は、複数の吸着ノズル70を保管できるように複数のノズル収容孔80aを有している。この複数のノズル収容孔80aのうち一つは、昇降軸61から取り外した吸着ノズル70を保管できるように空けられている。
[0040]
 収容容器80には、複数(本実施形態では2つ)の基準マーク81,82が設けられている。基準マーク81,82はそれぞれ、ノズル収容孔80aに対して、搬送方向X及び直交方向Yの双方に予め定められた位置関係を有するように配置される。基準マーク81と基準マーク82とは、XY面上で互いに異なる位置に形成されていると共に、上下方向Zで互いに異なる位置に形成されている。基準マーク81の高さ位置は、基準マーク82の高さ位置よりも高い。基準マーク81の高さ位置と基準マーク82の高さ位置との高度差は、後述の第1カメラの被写界深度よりも大きい。以下適宜、基準マーク81を第1基準マーク81と、基準マーク82を第2基準マーク82と、それぞれ称す。
[0041]
 ノズルチェンジャ46は、ノズルステーション45を上下方向Zに昇降させる昇降機構である。ノズルチェンジャ46は、図5に示す如く、本体部85と、昇降テーブル86と、シリンダ装置87と、を有している。本体部85は、部品装着機1の本体部10に取り付けられている。昇降テーブル86は、本体部85にガイド部材を介して昇降可能に案内された台座である。昇降テーブル86には、上記のノズルステーション45が位置決めピン等により載置されている。尚、ノズルステーション45は、昇降テーブル86に対して着脱可能であってよい。
[0042]
 シリンダ装置87は、昇降テーブル86を本体部85に対して昇降させてノズルステーション45の高さを位置決めするための伸縮装置である。シリンダ装置87は、ノズルステーション45を複数(本実施形態では2つ)の高さ位置S0,S1に位置決めすることが可能である。高さ位置S0は、吸着ノズル70の部品吸装着時にその吸着ノズル70のノズル先端と干渉し得ない下端位置である。また、高さ位置S1は、上記の高さ位置S0よりも高い位置であって、吸着ノズル70の部品吸装着時にその吸着ノズル70のノズル先端と干渉し得る上端位置である。以下適宜、高さ位置S0を下端位置S0と、高さ位置S1を上端位置S1と、それぞれ称す。尚、上記した収容容器80の基準マーク81,82は、ノズルステーション45が位置決めされる高さ位置S0,S1の数(具体的には2つ)に対応した数だけ設けられており、その高さ位置S0,S1に対応させて互いに異なる高さに設けられている。
[0043]
 シリンダ装置87は、筒状のシリンダ87aと、ロッド状のピストンロッド87bと、制御バルブ87cと、を有している。シリンダ87aは、ピストンロッド87bは、シリンダ87aに摺動可能に嵌合されている。制御バルブ87cは、シリンダ87a内でピストンロッド87bにより隔てられた作動室と高圧源との間の経路上に設けられており、その作動室の圧力を制御するための開閉弁である。シリンダ装置87は、制御バルブ87cによる圧力制御によってシリンダ87a内でのピストンロッド87bの位置を調整することにより、昇降テーブル86ひいてはノズルステーション45を2つの高さ位置S0,S1のうちから何れかに位置決めする。
[0044]
 第1カメラ47は、装着ヘッド44のヘッド本体50に固定されている。第1カメラ47は、その光軸が下方に向くように配置されている。第1カメラ47は、基板2やノズルステーション45の基準マーク81,82などを上方から撮影することが可能である。第1カメラ47の撮影画像は、基板2やノズルステーション45の位置情報の取得に用いられる。この取得した位置情報は、吸着ノズル70の部品吸着時や部品装着時における位置制御や姿勢制御に用いられる。
[0045]
 第2カメラ48は、部品装着機1の本体部10に固定されている。第2カメラ48は、その光軸が上方に向くように配置されている。第2カメラ48は、吸着ノズル70に吸着されている部品を下方から撮影することが可能である。第2カメラ48の撮影画像は、吸着ノズル70に対する吸着部品の位置情報の取得に用いられる。この取得した位置情報は、吸着ノズル70の部品吸着時や部品装着時における位置制御や姿勢制御に用いられる。
[0046]
 制御装置49は、CPUやROM,RAMなどが設けられたコンピュータを主体に構成されている。制御装置49は、Y軸サーボモータ41a、X軸サーボモータ42a、Z軸サーボモータ43b、第1リニアモータ62a、第2リニアモータ63a、ロードセル63d、回転モータ64a、制御バルブ87c、第1カメラ47、及び第2カメラ48に接続されている。
[0047]
 制御装置49は、部品移載装置40を動作させるためのロードセル63dなどから送信されるデータ、並びに、第1カメラ47及び第2カメラ48から転送される画像データを取得することが可能である。制御装置49は、その取得した画像データを処理して、ノズルステーション45の位置情報や部品の位置情報などを検出する。制御装置49は、その検出した位置情報などに基づいて、吸着ノズル70により部品を吸装着させる吸装着処理を実行すると共に、装着ヘッド44に対して吸着ノズル70を自動交換させる交換処理を実行する。
[0048]
 制御装置49は、上記の吸装着処理や交換処理において、吸着ノズル70が要求された位置(XYZ位置)に移動されるように、各モータ41a,42a,43b,62a,63a,64aをそれぞれ駆動させる。各モータ41a,42a,43b,62a,63a,64aはそれぞれ、制御装置49からの駆動指令に従って駆動される。各モータ41a,42a,43b,62a,63a,64aがそれぞれ駆動されると、Y軸スライダ41、X軸スライダ42、及びZ軸テーブル43aの移動により装着ヘッド44がXYZ位置に移動されると共に、第1昇降駆動部材62b及び第2昇降駆動部材63bの移動並びに昇降軸61の回転によりその装着ヘッド44の吸着ノズル70が上下方向Zに昇降され回転方向に回転する。
[0049]
 また、制御装置49は、上記の交換処理において、後に詳述する如く、ノズルステーション45の高さを高さ位置S0,S1のうちから何れか一に設定すると共に、その設定高さが実現されるように制御バルブ87cの作動制御を実行する。具体的には、ノズルステーション45は、上記の交換処理以外の時(例えば、吸装着処理時)は、装着ヘッド44や吸着ノズル70の動作を妨げることが回避されるように下端位置S0に位置決めされている。一方、ノズルステーション45は、上記の交換処理時、下端位置S0と上端位置S1との何れかに位置決めされる。
[0050]
 制御装置49は、ノズルステーション45の下端位置S0への位置決めが要求されたときは、制御バルブ87cを閉動作させる。制御バルブ87cが閉動作されていると、シリンダ87a内の作動室に導かれる圧力が低圧であるので、昇降テーブル86が上昇せずノズルステーション45が下端位置S0に保持される。一方、ノズルステーション45の上端位置S1への位置決めが要求されたときは、制御バルブ87cを開動作させる。制御バルブ87cが開動作されると、シリンダ87a内の作動室に高圧が導かれることで、昇降テーブル86が上昇してノズルステーション45が上端位置S1に位置決めされる。
[0051]
 2.部品装着機の動作
 部品装着機1において、吸着ノズル70による吸装着処理は、ノズルステーション45が下端位置S0に位置決めされた状態で、予め定められた部品を基板2に載置すべき生産ジョブに従って実施される。下端位置S0は、上記の如く、部品を吸装着する吸着ノズル70のノズル先端と干渉し得ない位置である。このため、吸着ノズル70による吸装着処理時に、その吸着ノズル70のノズル先端とノズルステーション45とが干渉するのを回避することができる。
[0052]
 また、吸着ノズル70による吸装着処理中、ノズル昇降回転機構60により吸着ノズル70がヘッド本体50に対して昇降可能であると共に、Z軸移動機構43によりヘッド本体50が部品装着機1の本体部10に対して昇降可能である。この場合、吸着ノズル70は、装着ヘッド44内でのノズル昇降回転機構60によるストローク分と、装着ヘッド44全体でのZ軸移動機構43によるストローク分と、を加算した量だけ昇降可能である。この構造によれば、吸着ノズル70を装着ヘッド44内のノズル昇降回転機構60だけで昇降させる構造に比べて、吸着ノズル70を上下方向Zに昇降可能なストローク範囲を広げることができる。このため、部品をピックアップ位置Lから基板2上の装着位置まで移載するうえで、吸着ノズル70が吸装着して基板2に載置可能な部品の部品高さの範囲を広げることができるので、小型の部品から大型の部品まで広範囲な部品高さに対応して部品をピックアップ位置Lから基板2上の装着位置まで適切に移載することができる。
[0053]
 また、装着ヘッド44に対する吸着ノズル70の交換処理は、予め定められた部品を基板2に装着すべき生産ジョブに従って行われる。この交換処理は、同一の基板2に載置する部品のサイズや種類の切り替え時や基板2の種類切り替えに伴う部品のサイズや種類の切り替え時などに行われる。吸着ノズル70の交換処理の開始直前、装着ヘッド44は、その開始直前の吸装着処理で基板2に載置された部品の部品高さに対応した昇降位置Hに保持されていると共に、ノズルステーション45は、下端位置S0に保持されている。装着ヘッド44は、吸着ノズル70を装着した状態で、Z軸移動機構43によるZ軸テーブル43aの上下移動により昇降可能である。また、ノズルステーション45は、交換用吸着ノズル70を保管した状態で、ノズルチェンジャ46のシリンダ装置87による昇降テーブル86の昇降により昇降可能である。
[0054]
 ノズルステーション45の高さ位置が下端位置S0であるときは、装着ヘッド44がZ軸移動機構43により上昇端Huと下降端Hdとの何れの昇降位置Hにあっても、その装着ヘッド44に装着されている吸着ノズル70のノズル先端とそのノズルステーション45との上下方向Zの離間距離が十分に確保され、ノズル昇降回転機構60による装着ヘッド44内での吸着ノズル70の昇降が可能である。このため、ノズルステーション45の下端位置S0では、装着ヘッド44に装着されている吸着ノズル70とノズルステーション45に保管されている吸着ノズル70との交換に際し、その装着ヘッド44又はその装着ヘッド44に装着されている吸着ノズル70とノズルステーション45との干渉を避けることは可能である。
[0055]
 尚、ノズルステーション45の高さ位置が下端位置S0であるときに装着ヘッド44の昇降位置Hが上昇端Huである場合は、その装着ヘッド44に装着されている吸着ノズル70のノズル先端とそのノズルステーション45との上下方向Zの離間距離が必要以上に過大になることで、装着ヘッド44に装着される吸着ノズル70の交換が不可能であることとしてもよい。装着ヘッド44の上昇端Huでは、ノズル昇降回転機構60によりその装着ヘッド44内で吸着ノズル70が下降端に位置しても、その吸着ノズル70のノズル先端が下端位置S0のノズルステーション45に届かないことがあり、この構造では、吸着ノズル70の交換が不可能になる。
[0056]
 また、ノズルステーション45の高さ位置が上端位置S1であるときは、図6に示す如く、装着ヘッド44の昇降位置Hによっては、その装着ヘッド44に装着されている吸着ノズル70のノズル先端とそのノズルステーション45との上下方向Zの離間距離が必要距離未満となることで、その装着ヘッド44に装着される吸着ノズル70の交換に際し吸着ノズル70とノズルステーション45とが干渉する事態が生じ得る。具体的には、装着ヘッド44が上昇端Huに位置する場合は、上記の離間距離が必要距離以上となることで、吸着ノズル70の交換を上記の干渉を避けつつ適切に行うことが可能となる一方で、装着ヘッド44が下降端Hdに位置する場合は、上記の離間距離が必要距離未満となることで、上記の干渉が生じて吸着ノズル70の交換が適切に行われなくなる。
[0057]
 すなわち、ノズルステーション45の高さ位置が上端位置S1であるときは、図6に示す如く、装着ヘッド44の高さ位置として上昇端Huと下降端Hdとの間の所定高さ位置H0を境界にして、その装着ヘッド44に装着される吸着ノズル70の交換を吸着ノズル70のノズル先端とそのノズルステーション45との干渉を避けつつ適切に行うことができるか否かが分かれる。
[0058]
 装着ヘッド44が所定高さ位置H0に対して下降端Hd側に位置する場合は、ノズルステーション45が下端位置S0に位置しているときに限り、その装着ヘッド44に装着される吸着ノズル70の交換を吸着ノズル70のノズル先端とそのノズルステーション45との干渉を避けつつ適切に行うことができる。また、装着ヘッド44が所定高さ位置H0に対して上昇端Hu側に位置する場合は、装着ヘッド44に装着されている吸着ノズル70がノズルステーション45に届く高さ位置にあれば、ノズルステーション45が下端位置S0と上端位置S1との何れかの高さ位置にあっても、その装着ヘッド44に装着される吸着ノズル70の交換を吸着ノズル70のノズル先端とそのノズルステーション45との干渉を避けつつ適切に行うことができる。
[0059]
 一方、装着ヘッド44が所定高さ位置H0に対して上昇端Hu側に位置しかつノズルステーション45が下端位置S0に位置している場合は、そのままでは装着ヘッド44に装着される吸着ノズル70の交換を行うことができない或いはその交換に要する時間が長くなる。この場合において吸着ノズル70の交換を確実に行い或いはその交換に要する時間を短縮するためには、その装着ヘッド44を下降端Hdに下降させること及びそのノズルステーション45を上端位置S1に上昇させることの何れか一方を行うことが適切である。
[0060]
 仮に、吸着ノズル70の交換のために装着ヘッド44を上昇端Huから下降端Hdに下降させるものとすると、以下の手順で装着ヘッド44が移動されることとなる。まず、装着ヘッド44に装着されていた吸着ノズル70を用いて基板2に部品が載置された後に、その装着ヘッド44を上昇端Huに位置させたままその基板2上の部品高さの高い部品との干渉を避けつつXY面内に移動させ、そして、その装着ヘッド44がその基板2上から外れた後に、その装着ヘッド44をZ軸移動機構43により下降端Hdへ下降させる。このため、吸着ノズル70の交換に必要な装着ヘッド44の移動距離が長くなり、吸着ノズル70の交換に要する時間が長くなる。また、装着ヘッド44の吸着ノズル70で基板2への部品載置を実施した後でなければ、吸着ノズル70の交換のための装着ヘッド44の下降を開始することができないので、吸着ノズル70の交換に要する時間が更に長くなる。
[0061]
 これに対して、吸着ノズル70の交換のためにノズルステーション45を下端位置S0から上端位置S1へ上昇させるものとすると、吸着ノズル70の交換のためのノズルステーション45の移動が上方向だけであるので、その移動距離は短く、吸着ノズル70の交換に要する時間が短くなる。また、装着ヘッド44の吸着ノズル70で基板2への部品載置処理が実施されているときやその部品載置が完了する前でも、その装着ヘッド44とノズルステーション45との干渉が生じない限り、装着ヘッド44に装着される吸着ノズル70の交換のためのノズルステーション45の上昇を生産ジョブに従って開始することができるので、吸着ノズル70の交換に要する時間が更に短くなる。
[0062]
 そこで、制御装置49は、以下に示す処理を実行する。具体的には、制御装置49は、まず、装着ヘッド44に装着される吸着ノズル70の交換を吸着ノズル70のノズル先端とそのノズルステーション45との干渉を避けつつ適切に行うことができるか否かの装着ヘッド44の境界となる高さ位置として、上昇端Huと下降端Hdとの間の所定高さ位置(すなわち、境界高さ位置)H0を示す情報、又は、装着ヘッド44の昇降位置Hごとの設定すべきノズルステーション45の高さ位置を示す情報を記憶している。例えば、図7に示す如く、装着ヘッド44の上昇端Huでは設定すべき高さ位置としてノズルステーション45の上端位置S1を記憶し、装着ヘッド44の下降端Hdでは設定すべき高さ位置としてノズルステーション45の下端位置S0を記憶している。
[0063]
 制御装置49は、生産ジョブに従って装着ヘッド44に対する吸着ノズル70の交換処理が要求されるか否かを判別する(ステップS100)。その結果、交換処理要求がなされない場合は、以後の処理を終了する。一方、交換処理要求がなされた場合は、まず、その時点での装着ヘッド44の昇降位置Hを特定する(ステップS101)。この昇降位置Hは、吸着ノズル70の交換処理の直前に基板2に載置された部品の部品高さに対応するものであって、その部品高さの部品が基板2に載置されたときにZ軸移動機構43により本体部10に対して装着ヘッド44が保持される高さ位置である。
[0064]
 制御装置49は、上記ステップS101で検出した装着ヘッド44の昇降位置Hが上昇端Hu及び下降端Hdの何れのポジションであるかを判定する(ステップS102)。そして、制御装置49は、装着ヘッド44の昇降位置Hが上昇端Huであると判定した場合は、ノズルステーション45の高さ位置を上端位置S1に設定して、ノズルステーション45を下端位置S0から上端位置S1へ上昇させる処理を行う(ステップS103)。
[0065]
 上記ステップS103における上昇処理は、その上昇端Huの装着ヘッド44に装着されている吸着ノズル70が下端位置S0のノズルステーション45に届く高さ位置になっても実施される。この上昇処理は、ノズルチェンジャ46のシリンダ装置87の制御バルブ87cに対して昇降テーブル86が上端位置S1に位置決めされるように動作指令を行うものである。この上昇処理が行われると、ノズルステーション45が上端位置S1に上昇されて位置決めされる。
[0066]
 また、上記の上昇処理によるノズルステーション45の下端位置S0から上端位置S1への上昇は、装着ヘッド44が吸着ノズル70の交換のためにそのノズルステーション45の収容容器80の空のノズル収容孔80aの上方位置に移動するまでに完了することが、吸着ノズル70の交換に要する時間を短縮するうえで好ましい。この上昇は、生産ジョブにより認識可能な装着ヘッド44とノズルステーション45との干渉が生じなくなるタイミングに従って、例えば、装着ヘッド44に現時点で装着されている交換前の吸着ノズル70での基板2への部品載置よりも前に開始されるものであってもよいし、また、装着ヘッド44が基板2上に位置するときに開始されるものであってもよい。
[0067]
 一方、制御装置49は、装着ヘッド44の昇降位置Hが下降端Hdであると判定した場合は、ノズルステーション45の高さ位置を下端位置S0に設定して、ノズルステーション45を下端位置S0に維持させる処理を行う(ステップS104)。具体的には、制御バルブ87cに対して昇降テーブル86が下端位置S0に維持されるように動作指令を行う。この場合、ノズルステーション45は下端位置S0に維持される。
[0068]
 制御装置49は、上記ステップS103又はステップS104においてノズルステーション45の高さ制御を行った後、そのノズルステーション45の高さ位置に合わせて、装着ヘッド44に対する吸着ノズル70の交換処理を行う(ステップS105)。この吸着ノズル70の交換は、装着ヘッド44の昇降位置Hが上昇端Huであるときは、その装着ヘッド44に装着されている吸着ノズル70と上端位置S1に上昇されたノズルステーション45に保管されている吸着ノズル70との間で行われる。一方、装着ヘッド44の昇降位置Hが下降端Hdであるときは、その装着ヘッド44に装着されている吸着ノズル70と下端位置S0のノズルステーション45に保管されている吸着ノズル70との間で行われる。
[0069]
 このように、吸着ノズル70の交換直前における装着ヘッド44の昇降位置Hに応じて、その交換時におけるノズルステーション45の高さ位置を変更することとすれば、その交換時、装着ヘッド44の昇降位置Hに合わせて、その装着ヘッド44に装着されている吸着ノズル70とノズルステーション45との上下方向Zの離間距離を装着ヘッド44又は吸着ノズル70とノズルステーション45とを干渉させない範囲でできるだけ短くすることができる。従って、装着ヘッド44での吸着ノズル70の交換時に上記の干渉を生じさせないために、装着ヘッド44をZ軸移動機構43により昇降させることは不要である。
[0070]
 上昇端Huの装着ヘッド44に装着されている吸着ノズル70が下端位置S0のノズルステーション45に届く高さ位置にあるときにも、そのノズルステーション45が上端位置S1に上昇された状態で上昇端Huの装着ヘッド44に装着される吸着ノズル70の交換が実施される。すなわち、吸着ノズル70の交換は、装着ヘッド44に装着されている吸着ノズル70とノズルステーション45との上下方向Zの離間距離をできるだけ小さくした状態で行われる。このため、装着ヘッド44に対する吸着ノズル70の交換に要する装着ヘッド44の移動時間や移動距離を短くすることができ、その交換時間を短くしてその交換を効率的に行うことができる。
[0071]
 従って、本実施形態の部品装着機1によれば、装着ヘッド44のヘッド本体50に装着される吸着ノズル70の交換を、その装着ヘッド44又はその装着ヘッド44に装着されている吸着ノズル70とノズルステーション45との干渉を確実に避けつつ効率的に実施することができる。
[0072]
 上記した吸着ノズル70の交換は、以下の手順で行われる。まず、Y軸スライダ41及びX軸スライダ42がXY面内に移動されることで、装着ヘッド44がノズルステーション45の収容容器80の空のノズル収容孔80aの上方に移動される。尚、この装着ヘッド44が空のノズル収容孔80aの上方に移動するのと同時に、ノズルステーション45が、ノズルチェンジャ46により下端位置S0又は上端位置S1に位置決めされる。このノズルステーション45の高さの位置決めは、装着ヘッド44の空のノズル収容孔80aの上方への移動完了前に完了することが、吸着ノズル70の交換に要する時間を短縮するうえで望ましい。そして、ノズル昇降回転機構60により昇降軸61が下降(更には、必要に応じて回転)されることで、その時点で装着ヘッド44に装着されている吸着ノズル70がその空のノズル収容孔80aへ受け渡される。
[0073]
 次に、ノズル昇降回転機構60により昇降軸61が上昇されつつ、Y軸スライダ41及びX軸スライダ42がXY面内に移動されることで、装着ヘッド44が装着すべき吸着ノズル70が収容されているノズル収容孔80aの上方へ移動される。そして、ノズル昇降回転機構60により昇降軸61が下降されることで、そのノズル収容孔80aに収容されている吸着ノズル70が装着ヘッド44に装着される。その吸着ノズル70の装着後、ノズル昇降回転機構60により昇降軸61が上昇される。これにより、吸着ノズル70の自動交換が完了する。
[0074]
 ところで、装着ヘッド44に装着される吸着ノズル70の交換に際し、ノズルステーション45は、ノズルチェンジャ46により下端位置S0及び上端位置S1の何れかに位置決めされる。ノズルチェンジャ46は、シリンダ装置87を用いた制御バルブ87cによる圧力制御によりノズルステーション45を昇降させるものである。このため、ノズルステーション45の下端位置S0と上端位置S1とでは、そのノズルステーション45の上下方向Zの高さ位置だけでなく、搬送方向Xの位置ズレや直交方向Yの位置ズレが起こる可能性がある。従って、装着ヘッド44に装着される吸着ノズル70の交換を位置精度良く行うためには、ノズルステーション45が下端位置S0にあるときと上端位置S1にあるときとで、装着ヘッド44とノズルステーション45との位置関係を補正するパラメータを変えることが必要である。
[0075]
 そこで、部品装着機1においては、ノズルステーション45がノズルチェンジャ46の昇降テーブル86に載置された状態で下端位置S0にあるときと上端位置S1にあるときとで、そのノズルステーション45の収容容器80に設けられた基準マーク81,82が第1カメラ47により撮影される。この基準マーク81,82の撮影タイミングは、ノズルステーション45がノズルチェンジャ46の昇降テーブル86に取り付けられたとき(例えばその取り付け直後)、或いは、ノズルステーション45が交換可能であるときはその交換が行われたとき(例えばその交換直後)である。また、この基準マーク81,82それぞれの撮影は、基準マーク81と基準マーク82とで別々に、第1カメラ47が取り付けられた装着ヘッド44のヘッド本体50が何れかの昇降位置Hに固定された状態で行われる。
[0076]
 制御装置49は、基準マーク81,82の撮影タイミングに至ると(図9に示すルーチン中のステップS120)、第1カメラ47が取り付けられた装着ヘッド44を、ノズルステーション45の上方に移動させて、その第1カメラ47でそのノズルステーション45の収容容器80に設けられた基準マーク81,82を撮影できる位置に位置決めする(ステップS121)。
[0077]
 そしてその装着ヘッド44の位置決め後、制御装置49は、まず、昇降テーブル86に載置されたノズルステーション45を下端位置S0に位置決めし、その状態で第1カメラ47に第1基準マーク81を撮影させる(ステップS122)。制御装置49は、第1カメラ47に第1基準マーク81を撮影させると、その撮影により得られた撮影画像からノズルステーション45における第1基準マーク81を認識して、その第1基準マーク81の位置を検出し(ステップS123)、その検出したノズルステーション45における第1基準マーク81の位置を示す情報をメモリ49aに記憶させる(ステップS124)。
[0078]
 次に、制御装置49は、ノズルチェンジャ46によりそのノズルステーション45を下端位置S0から上端位置S1へ上昇させて位置決めし、その状態で第1カメラ47に第2基準マーク82を撮影させる(ステップS125)。制御装置49は、第1カメラ47に第2基準マーク82を撮影させると、その撮影により得られた撮影画像からノズルステーション45における第2基準マーク82を認識して、その第2基準マーク82の位置を検出し(ステップS126)、その検出したノズルステーション45における第2基準マーク82の位置を示す情報をメモリ49aに記憶させる(ステップS127)。
[0079]
 メモリ49aに記憶された第1基準マーク81の位置情報は、装着ヘッド44に対する吸着ノズル70の交換処理時においてノズルステーション45が下端位置S0に位置決めされている状態での装着ヘッド44とノズルステーション45との位置関係(具体的には、XY面上の位置関係)の補正に用いられる。制御装置49は、ノズルステーション45が下端位置S0に位置決めされた状態での吸着ノズル70の交換時、そのメモリ49aに記憶されている第1基準マーク81の位置に基づいて、装着ヘッド44とそのノズルステーション45との位置決めを行う。
[0080]
 また、メモリ49aに記憶された第2基準マーク82の位置情報は、装着ヘッド44に対する吸着ノズル70の交換処理時においてノズルステーション45が上端位置S1に位置決めされている状態での装着ヘッド44とノズルステーション45との位置関係(具体的には、XY面上の位置関係)の補正に用いられる。制御装置49は、ノズルステーション45が上端位置S1に位置決めされた状態での吸着ノズル70の交換時、そのメモリ49aに記憶されている第2基準マーク82の位置に基づいて、装着ヘッド44とそのノズルステーション45との位置決めを行う。
[0081]
 このように、部品装着機1では、ノズルステーション45が下端位置S0にあるときと上端位置S1にあるときとで、装着ヘッド44とノズルステーション45との位置関係の補正に用いられる基準マーク81,82の位置情報を変えることができる。ノズルステーション45が下端位置S0にあるときは、第1基準マーク81の位置情報が上記の位置関係の補正に用いられる。また、ノズルステーション45が上端位置S1にあるときは、第2基準マーク82の位置情報が上記の位置関係の補正に用いられる。
[0082]
 このため、部品装着機1によれば、ノズルステーション45の下端位置S0と上端位置S1との間でのXY面上の位置ズレを解消させることができるので、装着ヘッド44に装着される吸着ノズル70の交換に際し、ノズルステーション45が下端位置S0及び上端位置S1の何れにあっても、その吸着ノズル70の位置をそのノズルステーション45に対して精度良く制御することができ、その交換を位置精度良く行うことができる。
[0083]
 また、仮に、ノズルステーション45に基準マークを一つだけ設け、ノズルステーション45の高さ位置ごとにそれぞれその基準マークを装着ヘッド44側の一つの同じカメラを用いて撮影するものとすると、ノズルステーション45の異なる高さ位置間でカメラと基準マークとの距離が大きく異なることに起因して、そのカメラの被写界深度によっては焦点が合わないピンボケが発生し得る。かかるピンボケが発生すると、その基準マークの位置を精度良く検出することができず、その結果として、ノズルステーション45に対する装着ヘッド44ひいては吸着ノズル70の位置制御が精度良く行われず、その吸着ノズル70の交換が位置精度良く行われないものとなってしまう。
[0084]
 これに対して、本実施形態の部品装着機1においては、ノズルステーション45が下端位置S0にあるときに位置検出されて装着ヘッド44とノズルステーション45との位置関係の補正に用いられる第1基準マーク81と、ノズルステーション45が上端位置S1にあるときに位置検出されてその位置関係の補正に用いられる第2基準マーク82と、はノズルステーション45にそれぞれ別個独立して設けられたものである。これらの基準マーク81,82は、ノズルステーション45において互いに異なる高さ位置に設けられている。更に、それらの基準マーク81,82を撮影するカメラは、装着ヘッド44のヘッド本体50に取り付けられた一つの同じ第1カメラ47である。
[0085]
 かかる構成によれば、同じ第1カメラ47を用いて、ノズルステーション45の下端位置S0で第1基準マーク81が、また、ノズルステーション45の上端位置S1で第2基準マーク82が、それぞれ撮影されても、ノズルステーション45の下端位置S0での第1カメラ47と第1基準マーク81との距離と、ノズルステーション45の上端位置S1での第1カメラ47と第2基準マーク82との距離と、を略一致させることができる。このため、第1カメラ47の被写界深度が浅くても、ノズルステーション45の下端位置S0で第1基準マーク81を撮影した撮影画像、及び、ノズルステーション45の上端位置S1で第2基準マーク82を撮影した撮影画像の双方を、ピンボケの無いものとすることができる。
[0086]
 従って、部品装着機1によれば、ノズルステーション45の昇降位置に合わせて異なる高さ位置に基準マーク81,82を設けることで、ノズルステーション45が下端位置S0及び上端位置S1の何れにあっても、撮影画像からの基準マーク81,82の位置検出を精度良く行うことができ、ノズルステーション45に対する吸着ノズル70の位置制御を精度良く行い、その吸着ノズル70の交換を位置精度良く行うことができる。
[0087]
 尚、上記の実施形態においては、部品装着機1の本体部10が請求の範囲に記載した「部品装着機本体」に、吸着ノズル70が請求の範囲に記載した「部品保持部材」に、Z軸移動機構43が請求の範囲に記載した「ヘッド移動機構」に、ノズルステーション45が請求の範囲に記載した「ステーション」に、ノズルチェンジャ46が請求の範囲に記載した「ステーション移動機構」に、制御装置49が請求の範囲に記載した「制御装置」に、第1カメラ47が請求の範囲に記載した「カメラ」に、制御装置49がノズルステーション45の高さ位置ごとに第1カメラ47により撮影された基準マーク81,82の認識結果に基づいてその高さ位置ごとの基準マーク81,82の位置をそれぞれ検出することが請求の範囲に記載した「マーク位置検出部」に、制御装置49が基準マーク81,82の位置に基づいて、ノズルステーション45の高さ位置ごとに吸着ノズル70の交換時における装着ヘッド44とノズルステーション45との位置決めを行うことが請求の範囲に記載した「位置決め部」に、それぞれ相当している。
[0088]
 3.変形形態
 ところで、上記の実施形態においては、部品を負圧などで吸着する吸着ノズル70を、部品を保持する部品保持部材として用いている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、部品を把持する把持チャックを部品保持部材として用いたものに適用することとしてもよいし、また、ダイなどの部品を下方から突き上げる突上げポットを部品保持部材として用いたものに適用することとしてもよい。
[0089]
 また、上記の実施形態においては、Z軸移動機構43を用いて装着ヘッド44を上昇端Huと下降端Hdとの2ポジションの何れかに位置(昇降)させることとしている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、Z軸移動機構43を用いて装着ヘッド44を上昇端Huと下降端Hdとの間で3ポジション以上の任意位置に位置させる構成に適用することとしてもよい。例えば、装着ヘッド44は、Z軸移動機構43により、基板2に吸装着する部品の大きさや吸着ノズル70の大きさなどに応じて昇降位置が上昇端Huと下降端Hdとの間の任意位置に可変されるものであってよい。
[0090]
 この変形形態は、制御装置49に、図10に示す如く、上記図8に示すルーチン中のステップS102に代えてステップ200の処理を実行させることにより実現される。すなわち、制御装置49は、ステップS101で検出した装着ヘッド44の昇降位置Hが、装着ヘッド44に装着される吸着ノズル70の交換を吸着ノズル70のノズル先端とそのノズルステーション45との干渉を避けつつ適切に行うことができるか否かの装着ヘッド44の境界となる境界高さ位置H0以上であるか否かを判別する(ステップS200)。その結果、制御装置49は、装着ヘッド44の昇降位置Hが境界高さ位置H0以上であると判別した場合は、ノズルステーション45の高さ位置を上端位置S1に設定して、ノズルステーション45を下端位置S0から上端位置S1へ上昇させる処理を行う(ステップS103)。一方、装着ヘッド44の昇降位置Hが境界高さ位置H0未満であると判別した場合は、ノズルステーション45の高さ位置を下端位置S0に設定して、ノズルステーション45を下端位置S0に維持させる処理を行う(ステップS104)。
[0091]
 この変形形態においても、吸着ノズル70の交換時、装着ヘッド44の昇降位置Hに応じてノズルステーション45の高さ位置を変更するので、その交換時における装着ヘッド44の昇降位置Hによらず、その装着ヘッド44に装着されている吸着ノズル70とノズルステーション45との上下方向Zの離間距離を装着ヘッド44又は吸着ノズル70とノズルステーション45とを干渉させない範囲でできるだけ短くすることができる。従って、装着ヘッド44に装着される吸着ノズル70の交換を、その装着ヘッド44又はその吸着ノズル70とノズルステーション45との干渉を確実に避けつつ効率的に実施することができる。
[0092]
 また、上記の実施形態においては、ノズルチェンジャ46を用いてノズルステーション45を下端位置S0と上端位置S1との2ポジションの何れかに位置(昇降)させることとしている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、ノズルチェンジャ46を用いてノズルステーション45を下端位置S0と上端位置S1との間で3ポジション以上の位置に位置させる構成に適用することとしてもよい。この構成において、制御装置49は、装着ヘッド44(具体的には、ヘッド本体50)の高さ位置が装着ヘッド44とノズルステーション45との干渉が生じ得る位置であるときは、吸着ノズル70の交換時におけるノズルステーション45の高さ位置を干渉が生じ得ない位置に設定すればよく、より具体的には、交換に要する時間をより短くするうえで、その交換時におけるノズルステーション45の高さ位置を干渉が生じ得ない位置のうち最も上側の位置に設定するのがよい。
[0093]
 尚、本発明は、上述した実施形態や変形例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。

符号の説明

[0094]
 1:部品装着機、10:本体部、20:基板搬送装置、30:部品供給装置、40:部品移載装置、41:Y軸スライダ、42:X軸スライダ、43:Z軸移動機構、44:装着ヘッド、45:ノズルステーション、46:ノズルチェンジャ、47:第1カメラ、49:制御装置、50:ヘッド本体、60:ノズル昇降回転機構、61:昇降軸、70:吸着ノズル、80:収容容器、81,82:基準マーク、86:昇降テーブル、87:シリンダ装置。

請求の範囲

[請求項1]
 部品装着機本体に昇降可能に取り付けられ、部品を保持し得る部品保持部材が着脱可能に装着されるヘッド本体と、
 前記部品装着機本体に対して前記ヘッド本体を昇降方向に移動させるヘッド移動機構と、
 前記部品装着機本体に昇降可能に取り付けられ、交換用の前記部品保持部材を保持するステーションと、
 前記部品装着機本体に対して前記ステーションを昇降方向に移動させるステーション移動機構と、
 前記ヘッド本体の昇降方向の高さ位置に応じて、前記ヘッド本体に装着する前記部品保持部材の交換時における前記ステーションの昇降方向の高さ位置を前記ステーション移動機構を用いて変更する制御装置と、
 を備える、部品装着機。
[請求項2]
 前記制御装置は、前記ヘッド本体の前記高さ位置が前記ヘッド本体と前記ステーションとの干渉が生じ得ない位置であるときは、前記交換時における前記ステーションの前記高さ位置を上端位置に設定する、請求項1に記載の部品装着機。
[請求項3]
 前記制御装置は、前記ヘッド本体の前記高さ位置が前記ヘッド本体と前記ステーションとの干渉が生じ得る位置であるときは、前記交換時における前記ステーションの前記高さ位置を前記干渉が生じ得ない位置に設定する、請求項1又は2に記載の部品装着機。
[請求項4]
 前記制御装置は、前記ヘッド本体の前記高さ位置が前記干渉が生じ得る位置であるときは、前記交換時における前記ステーションの前記高さ位置を前記干渉が生じ得ない位置のうち最も上側の位置に設定する、請求項3に記載の部品装着機。
[請求項5]
 前記ステーションは、前記ヘッド本体に装着する前記部品保持部材の交換前は下端位置に保持されており、前記交換時に設定位置へ上昇される、請求項1乃至4の何れか一項に記載の部品装着機。
[請求項6]
 前記ステーションは、前記ステーション移動機構により移動可能な前記高さ位置に対応させて互いに異なる高さに設けられた複数の基準マークを有し、
 前記部品装着機は、
 前記ヘッド本体又は前記部品装着機本体に取り付けられたカメラと、
 前記ステーションの前記高さ位置ごとに前記カメラにより撮影された対応の前記基準マークの認識結果に基づいて、前記ステーションの前記高さ位置ごとの前記基準マークの位置をそれぞれ検出するマーク位置検出部と、
 前記マーク位置検出部の検出結果に基づいて、前記ステーションの前記高さ位置ごとに前記交換時における前記ヘッド本体と前記ステーションとの位置決めを行う位置決め部と、
 を有する、請求項1乃至5の何れか一項に記載の部品装着機。
[請求項7]
 前記マーク位置検出部は、前記ステーションが前記部品装着機本体に取り付けられたときに、前記ステーションの前記高さ位置ごとの前記基準マークの位置検出を行う、請求項6に記載の部品装着機。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]