JP7311704B2 - Filter exchange device and component mounting device - Google Patents
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Description
本発明は、部品実装装置の部品吸着ヘッド内に備えられたフィルタを交換するために使用されるフィルタ交換用装置、及びこのフィルタ交換用装置を備えた部品実装装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE
部品供給部から供給される電子部品等の部品を、部品吸着ヘッドによりピックアップしてプリント配線板などの基板上に搭載（実装）する部品実装装置が公知である。部品吸着ヘッドは、ノズルシャフトとその先端に装着された、部品吸着用のノズル（吸着ノズルという）とを備えている。ノズルシャフトの内部には、負圧発生装置に繋がる通路が設けられており、当該通路を通じて吸着ノズルの先端に負圧が供給される。部品吸着ヘッドは、この負圧により吸着ノズルの先端に部品を吸着した状態で、部品供給部から基板上に部品を搬送する。 2. Description of the Related Art A component mounting apparatus that picks up components such as electronic components supplied from a component supply unit with a component suction head and mounts them on a substrate such as a printed wiring board is known. The component pick-up head includes a nozzle shaft and a component pick-up nozzle (referred to as a pick-up nozzle) attached to the tip of the nozzle shaft. A passage leading to a negative pressure generator is provided inside the nozzle shaft, and negative pressure is supplied to the tip of the suction nozzle through the passage. The component pick-up head transports the component onto the board from the component supply section while the component is picked up by the tip of the pick-up nozzle due to this negative pressure.
部品吸着ヘッドにおける負圧経路上には、異物を除去するためのフィルタが配置されている。例えば特許文献１に開示される部品実装装置では、吸着ノズルの内部に円盤状のフィルタが備えられている。フィルタは、吸着ノズルの側壁面に形成された第１開口部（挿入孔）を通じて、当該吸着ノズルの内部に装着されている。吸着ノズルの側壁面のうち前記第１開口部に対向する位置には第２開口部（押出棒挿入孔）が設けられており、フィルタ交換時には、この第２開口部から押出棒を挿入してフィルタを第１開口部から外部に押し出すことができるようになっている。
A filter for removing foreign matter is arranged on the negative pressure path in the component pick-up head. For example, in the component mounting apparatus disclosed in
しかし、特許文献１のような構造は些か特殊であり、生産性やコスト面、さらには第１、第２開口部による負圧リークを避ける観点から、例えば次のような部品吸着ヘッドの構造が採用される場合が多い。すなわち、ノズルシャフトの先端（下端部）にその軸方向に延びる凹部（段付孔）が設けられ、この凹部内にフィルタが配置された状態で、当該ノズルシャフトの先端に吸着ノズルが装着される。
However, the structure of
負圧経路上にフィルタが備えられる部品実装装置では、部品の実装が繰り返し実施されることによりフィルタに目詰まりが発生する。フィルタの目詰まりを放置すると、部品の吸着力が低下して部品の吸着ミスに繋がるため、フィルタの定期的な交換が必要となる。この場合、第２開口部に押出棒を挿入してフィルタを第１開口部から押し出すことができる特許文献１の構成によれば、フィルタの取り出しは比較的容易と言える。しかし、ノズルシャフト先端の凹部（段付孔）にフィルタが装着される部品吸着ヘッドの構造では、細い棒状の部材でフィルタを凹部から掻き出さざるを得ず、フィルタの取外し、ひいてはフィルタの交換が煩雑となる。
In a component mounting apparatus having a filter on the negative pressure path, the filter is clogged due to repeated mounting of components. If the clogged filter is left unattended, the suction power of the parts will decrease, leading to mis-suction of the parts. Therefore, the filter needs to be replaced periodically. In this case, it can be said that the removal of the filter is relatively easy according to the configuration disclosed in
本発明は、ノズルシャフト内に配置されたフィルタの交換作業の作業性向上に寄与する技術を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a technique that contributes to improving the workability of replacing a filter arranged in a nozzle shaft.
そして、本発明は、先端に凹部を有するノズルシャフトと、前記凹部内に配置されて前記ノズルシャフトに保持されるフィルタと、前記ノズルシャフトの先端に着脱可能に装着される吸着ノズルとを備える、少なくとも一つの部品吸着ヘッドが装備された部品実装装置における前記フィルタの交換用装置であって、先端部にカエシを備えた軸状の針部材と、前記吸着ノズルが取り外された状態の前記ノズルシャフトに対してその軸方向に前記針部材を相対的に移動させる移動機構と、を備えるものである。 The present invention comprises a nozzle shaft having a recess at its tip, a filter arranged in the recess and held by the nozzle shaft, and a suction nozzle detachably attached to the tip of the nozzle shaft. A device for replacing the filter in a component mounting apparatus equipped with at least one component pick-up head, comprising a shaft-like needle member having a barb at its tip, and the nozzle shaft from which the pick-up nozzle is removed. and a moving mechanism for moving the needle member relative to the needle member in its axial direction.
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。 A first embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
［１．部品実装装置の全体構成］
図１は、本発明に係る部品実装装置を平面図で示している。なお、図面中には、方向関係を明確にするために、ＸＹＺ直角座標軸を示している。Ｘ方向は水平面と平行な方向であり、Ｙ方向は水平面上でＸ方向と直交する方向であり、Ｚ方向はＸ、Ｙ両方向に直交する方向、すなわち上下方向である。[1. Overall Configuration of Component Mounting Device]
FIG. 1 shows a plan view of a component mounting apparatus according to the present invention. In the drawings, XYZ rectangular coordinate axes are shown to clarify the directional relationship. The X direction is the direction parallel to the horizontal plane, the Y direction is the direction perpendicular to the X direction on the horizontal plane, and the Z direction is the direction perpendicular to both the X and Y directions, that is, the vertical direction.
部品実装装置１は、平面視矩形の基台１ａと、この基台１ａ上でプリント配線板等の基板Ｐを搬送する基板搬送機構２と、部品供給部３と、ヘッドユニット６と、このヘッドユニット６を駆動するヘッドユニット駆動機構と、ノズル交換装置９と、部品認識カメラ８と、フィルタ交換装置１８（本発明の「フィルタ交換用装置」に相当する）とを備えている。
A
基板搬送機構２は、基板ＰをＸ方向に搬送する一対のコンベア２ａと、当該コンベア２ａによって搬送される基板Ｐを位置決めする図外の位置決め機構とを備えている。コンベア２ａは、いわゆるベルトコンベアである。コンベア２ａは、その一方側（Ｘ１側）から基板Ｐを受け入れて所定の実装作業位置（同図に示す基板Ｐの位置）に搬送し、実装作業後、基板Ｐを他方側（Ｘ２側）に搬出する。位置決め機構は、基板Ｐをコンベア２ａから持ち上げて上記実装作業位置に位置決めする。
The
部品供給部３は、基板搬送機構２の両側（Ｙ１側及びＹ２側）に各々設けられている。当例では、各部品供給部３は、基台１ａに対して一体的に組み込まれた固定型のものであるが、基台１ａに対して着脱可能な台車型のものであってもよい。
The component supply units 3 are provided on both sides (Y1 side and Y2 side) of the
部品供給部３には、コンベア２ａに沿って複数のテープフィーダが着脱可能に配置されている。複数のテープフィーダには、テープを担体（キャリア）として、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等の小片状の電子部品（以下、単に部品と称す）を供給する部品フィーダ４と、後記部品吸着ヘッド２０（ノズルシャフト２２）内に備えられるフィルタ２８、つまり、交換用のフィルタ２８を供給するフィルタフィーダ５とが含まれる。
A plurality of tape feeders are detachably arranged in the component supply section 3 along the
部品フィーダ４は、部品を収納、保持した前記テープが巻回されたリールを備え、このリールから間欠的にテープを繰り出しながら所定の部品供給位置に部品を供給する。同様に、フィルタフィーダ５は、フィルタ２８を収納、保持した前記テープが巻回されたリールを備え、このリールから間欠的にテープを繰り出しながら所定のフィルタ供給位置に交換用のフィルタ２８を供給する。このフィルタフィーダ５については、後に詳述する。
The
部品供給部３に配置されるテープフィーダの大部分は部品フィーダ４である。フィルタフィーダ５は、後述するフィルタ交換装置１８の近傍の位置、当例では、片側（Ｙ２側）の部品供給部３の端部（Ｘ１側端部）に１又は２つ配置されている（図１ではハッチングを付してフィルタフィーダ５を示している）。
Most of the tape feeders arranged in the component supply section 3 are the
前記ヘッドユニット６は、部品供給部３の各部品フィーダ４から部品を取り出して基板Ｐ上に実装するものであり、ヘッドユニット駆動機構の作動により一定の領域内でＸ方向およびＹ方向に移動する。
The
ヘッドユニット駆動機構は、高架フレームに固定された固定レール１０に沿ってＹ方向に移動自在なユニット支持部材１１と、このユニット支持部材１１を、ボールねじ軸１２を介して駆動するＹ軸サーボモータ１３と、ユニット支持部材１１に対してヘッドユニット６をＸ方向に移動自在に支持する固定レール１４と、ヘッドユニット６を、ボールねじ軸１５を介して駆動するＸ軸サーボモータ１６とを含む。これらサーボモータ１３、１６の駆動により、ヘッドユニット６が予め定められたＸ－Ｙ面内の任意の位置に移動する。なお、ヘッドユニット駆動機構は、リニアモータを駆動源としてユニット支持部材１１やヘッドユニット６をダイレクトに駆動する構成であってもよい。
The head unit drive mechanism includes a
図２は、ヘッドユニット６の要部斜視図である。同図に示すように、ヘッドユニット６は、Ｙ方向に延びる中心軸Ａｘ１の周りに配置された軸状の複数の部品吸着ヘッド２０と、これら部品吸着ヘッド２０を駆動する部品吸着ヘッド駆動機構とを備えている。要するに、ヘッドユニット６は、ロータリヘッドと称されるタイプのヘッドユニット構造を有している。
FIG. 2 is a perspective view of the essential parts of the
部品吸着ヘッド駆動機構は、中心軸Ａｘ１周りに前記複数の部品吸着ヘッド２０を回転（公転／Ｎ方向に回転）させるための公転機構と、各部品吸着ヘッド２０を選択的に上下方向（Ｚ方向）に移動させるための昇降機構と、各部品吸着ヘッドをその中心軸Ａｘ２回りに回転（自転／Ｒ方向に回転）させるための自転機構とを含む。
The component pick-up head drive mechanism includes a revolving mechanism for rotating (revolving/rotating in the N direction) the plurality of component pick-up
公転機構は、ヘッドユニット６のフレームに相当する図外のユニット本体部に回転自在に支持された上下方向に延びる主回転軸３０と、この主回転軸３０の下端部に固定されたドラム型のヘッド保持体３１と、駆動源としてのＮ軸サーボモータ３２とを含む。なお、前記中心軸Ａｘ１は、主回転軸３０の中心を通る仮想軸である。
The revolving mechanism consists of a vertically extending main
ヘッド保持体３１には、中心軸Ａｘ１を中心とする円周上に、当該ヘッド保持体３１を各々上下方向に貫通しかつ当該ヘッド保持体３１に対して各々回転自在に支持された複数のシャフトホルダ３３が備えられている。これらシャフトホルダ３３内に各々前記部品吸着ヘッド２０が保持されている。この構成により、Ｎ軸サーボモータ３２が作動すると、ヘッド保持体３１と一体に前記複数の部品吸着ヘッド２０が中心軸Ａｘ１周りに回転（公転）する。
The
部品吸着ヘッド２０は、相対的な上下動が可能でかつ相対的な回転が不能となるようにシャフトホルダ３３に支持されたノズルシャフト２２と、ノズルシャフト２２の先端（下端）に着脱可能に装着された吸着ノズル２５とを備えている（図３Ａ参照）。ノズルシャフト２２の外周にはコイルバネ３４が装着されている。コイルバネ３４は、ノズルシャフト２２の上端に固定されたバネ止めボルト３５とシャフトホルダ３３の上端部との間に圧縮された状態で介設されている。この構成により、部品吸着ヘッド２０が、コイルバネ３４の弾発力によって上方（Ｚ１方向）に付勢されている。
The component pick-up
各部品吸着ヘッド２０のノズルシャフト２２は、その内部にシャフト内通路２４（図３Ａ参照）を備えており、当該シャフト内通路２４は、負圧／正圧切替バルブ５２を介して負圧発生装置５３及び正圧発生装置５４に連通可能となっている。この構成により、部品供給部３からの部品取出時には、吸着ノズル２５に負圧が供給されてその先端に部品が吸着保持され、基板Ｐへの部品搭載時には、吸着ノズル２５に正圧が供給されて部品が吸着状態から開放される。
The
自転機構は、主回転軸３０を包囲するように配置されて中心軸Ａｘ１に沿って伸びる筒状の自転用回転軸３７と、この自転用回転軸３７を駆動するＲ軸サーボモータ３９とを含む。
The rotation mechanism includes a
自転用回転軸３７は、主回転軸３０及びヘッド保持体３１に対してベアリングを介して相対回転に支持されており、その上端部に自転用第１従動ギア３８ａを、下端部に自転用第２従動ギア３８ｂを備えている。自転用第１従動ギア３８ａは、Ｒ軸サーボモータ３９の出力軸に固定された自転用駆動ギア３９ａに噛合しており、自転用第２従動ギア３８ｂは、前記各シャフトホルダ３３の外周面に形成された自転用第３従動ギア３３ａに噛合している。この構成により、Ｒ軸サーボモータ３９が作動すると、その回転駆動力が自転用駆動ギア３９ａ及び各従動ギア３３ａ、３８ａ、３８ｂを介してシャフトホルダ３３に伝達され、当該シャフトホルダ３３と共に部品吸着ヘッド２０（ノズルシャフト２２）が回転（自転）する。全てのシャフトホルダ３３の自転用第３従動ギア３３ａは自転用第２従動ギア３８ｂに噛合しており、よって、Ｒ軸サーボモータ３９が作動すると、全ての部品吸着ヘッド２０が一体に同一方向に回転する。
The rotating
昇降機構は、部品吸着ヘッド２０を押し下げるための押下部材４０と、部品吸着ヘッド２０を押し下げるべく押下部材４０を上下方向に移動させる押下機構と、押下部材４０を中心軸Ａｘ１周りに旋回させる旋回機構とを含む。
The lifting mechanism includes a pressing
旋回機構は、主回転軸３０を包囲するようにその外周面上に設けられた円筒状の軸状体４２と、この軸状体４２を包囲するようにその外周面上に設けられた筒状の可動体４３と、駆動源としてのＴ軸サーボモータ４４とを含む。可動体４３の外周部に前記押下部材４０が設けられている。
The turning mechanism includes a cylindrical shaft-
軸状体４２は、主回転軸３０及び自転用回転軸３７に対して相対的な回転のみが可能となるように設けられ、その上端部には旋回用従動ギア４２ａが備えられている。旋回用従動ギア４２ａは、Ｔ軸サーボモータ４４の出力軸に固定された旋回用駆動ギア４４ａに噛合している。この構成により、Ｔ軸サーボモータ４４が作動すると、その回転駆動力が旋回用駆動ギア４４ａ及び旋回用従動ギア４２ａを介して可動体４３に伝達され、当該可動体４３と共に押下部材４０が中心軸Ａｘ１周りに旋回する。
The shaft-
押下機構は、上下方向に延びるねじ軸４６と、これを回転駆動するＺ軸サーボモータ４７と、ボールねじ軸４６に螺合装着されたナット部材４８と、このナット部材４８と前記可動体４３を連結する連結部材４９とを備えている。可動体４３は連結部材４９に対して相対回転が可能に連結されている。この構成により、Ｚ軸サーボモータ４７が作動すると、ねじ軸４６が回転して可動体４３がナット部材４８と共にねじ軸４６に沿って移動し、その結果、押下部材４０が上下方向に移動する。
The pressing mechanism comprises a
つまり、昇降機構は、Ｔ軸サーボモータ４４の作動により押下部材４０を中心軸Ａｘ１周りに移動させて任意の部品吸着ヘッド２０の上方に配置した後、Ｚ軸サーボモータ４７の作動により押下部材４０を下方に移動させる。これにより、任意の部品吸着ヘッド２０を押下部材４０で押し下げる。その後、Ｔ軸サーボモータ４４が反転駆動されて押下部材４０が上方に移動すると、前記コイルバネ３４の弾発力によって押下部材４０に追従するように部品吸着ヘッド２０が上昇する。
That is, the lifting mechanism moves the pressing
なお、軸状体４２の外周にはコイルバネ５０が装着されている。コイルバネ５０は、軸状体４２の下端部近傍の外周に形成された鍔部４２ｂと可動体４３の下面との間に圧縮された状態で介設されている。この構成により、可動体４３（押下部材４０）がナット部材４８に追従して上下方向に移動するようになっている。
A
ヘッドユニット６は、さらに基板認識カメラ７を備えている。基板認識カメラ７は、基板Ｐの識別や位置決めのために、ヘッドユニット６と共に移動して、基板Ｐの上面に記された各種マークを上方から撮像するものである。
The
図１に示すように、基台１ａの上面であって、前記ヘッドユニット６の可動範囲内には、前記部品認識カメラ８、前記ノズル交換装置９及び前記フィルタ交換装置１８が配置されている。
As shown in FIG. 1, the
部品認識カメラ８は、図１に示すように、基台１ａ上の各部品供給部３と基板搬送機構２との間の位置にそれぞれ配設されている。部品認識カメラ８は、部品吸着ヘッド２０によって部品供給部３から取り出された部品の吸着状態を認識するために、当該部品を下側から撮像するものである。
As shown in FIG. 1, the
フィルタ交換装置１８は、部品吸着ヘッド２０のノズルシャフト２２内に備えられるフィルタ２８を交換するもの、つまり、フィルタ２８をノズルシャフト２２から取り外して、新たなフィルタ２８をノズルシャフト２２内に取り付けるためのものである。
The
ここで、図３Ａ及び図３Ｂを用いて、フィルタ２８を含む、部品吸着ヘッド２０の構成について詳しく説明する。図３Ａは、部品吸着ヘッド２０の先端部分の断面図であり、図３Ｂは、吸着ノズル２５が取り外された状態の部品吸着ヘッド２０、すなわちノズルシャフト２２の先端部分の断面図である。
Here, the configuration of the component pick-up
部品吸着ヘッド２０は、上述した通り、ノズルシャフト２２と、ノズルシャフト２２の先端（下端）に着脱可能に装着された吸着ノズル２５とを備えている。
The component pick-up
吸着ノズル２５は、ノズルシャフト２２の先端部に装着（外嵌）されるノズルホルダ２６ｃと、このノズルホルダ２６ｃの先端部に対して上下方向に移動可能に保持されるノズル本体２６ａと、ノズルホルダ２６ｃに対してノズル本体２６ａを下方に付勢するコイルバネ２６ｂとを備えている。この構成により部品吸着自および部品装着時にはノズル本体２６ａを弾性的に変位させて衝撃を吸収する。
The
ノズル本体２６ａ及びノズルホルダ２６ｃは筒状に形成されており、図３Ａに示すように、ノズルシャフト２２の先端部に吸着ノズル２５（ノズルホルダ２６ｃ）が装着された状態では、ノズルシャフト２２の軸心に沿って形成された前記シャフト内通路２４と吸着ノズル２５の内部とが後記フィルタ２８を介して連通する。この構成により、吸着ノズル２５の先端に負圧発生装置５３からの負圧又は正圧発生装置５４からの正圧が供給可能となっている。
The
図３Ｂに示すように、ノズルシャフト２２の先端部には、上向きに凹みかつ前記シャフト内通路２４に連通する凹部２３（段付孔）が形成されている。凹部２３の内径はシャフト内通路２４の内径より大きい。換言すれば、シャフト内通路２４のうちノズルシャフト２２の先端部の内径がその他の部分の内径よりも大きく設定されているとも言える。
As shown in FIG. 3B, the tip of the
前記凹部２３には、フィルタ２８が保持されている。フィルタ２８は、負圧供給時に吸着ノズル２５から吸引される埃等の異物を捕捉するものである。フィルタ２８は、底壁部２８ａと周壁部２８ｂとを備えた有底円筒状の形状を有しており、全体が紙材料で一体に形成されている。図３Ｂに示すように、フィルタ２８は、その開口側（底壁部２８ａとは反対側）から凹部２３に嵌入されて当該凹部２３の奥端部に突き当てられている。凹部２３の内周面には、内向きに突出する無端状の鍔部２３ａが形成されており、フィルタ２８は、その弾発力で凹部２３内に保持されるとともに、当該鍔部２３ａにより抜止めされている。
A
フィルタ２８は、吸着ノズル２５が異物を吸引することにより目詰まりを起こす。このようなフィルタ２８の目詰まりは、前記負圧による部品の吸着力を低下させ、最悪の場合には部品の吸着ミスに繋がるため定期的な交換が必要となる。前記フィルタ交換装置１８は、このフィルタ２８の交換を行うためのものであり、後に詳述することにする。
The
ノズル交換装置９は、部品吸着ヘッド２０の吸着ノズル２５を交換するためのものである。詳細図を省略するが、このノズル交換装置９は、吸着ノズル２５を挿入可能な複数のスロット（凹部）と、スロット内に挿入された吸着ノズル２５を挟持するチャック機構とを備える。つまり、吸着ノズル２５の交換時には、部品吸着ヘッド２０の下降動作により吸着ノズル２５がスロット内に挿入される。そして、チャック機構により吸着ノズル２５が挟持された後、部品吸着ヘッド２０の上昇動作により、吸着ノズル２５が部品吸着ヘッド２０（ノズルシャフト２２）から取り外されてノズル交換装置９に保持される。その後、別のスロット内に保持されている吸着ノズル２５に対して上記と逆の動作が実行されることにより、ノズルシャフト２２（部品吸着ヘッド２０）に新たな吸着ノズル２５が装着される。
The nozzle replacement device 9 is for replacing the
上述した部品実装装置１における部品の実装動作は次の通りである。まず、ヘッドユニット６が部品供給部３上に移動し、各部品吸着ヘッド２０によりテープフィーダ４から部品の取り出しが行われる。その後、ヘッドユニット６が最寄りの部品認識カメラ８上を通過することにより、各部品吸着ヘッド２０に吸着された部品が当該部品認識カメラ８に撮像され、部品の吸着状態が認識される。そして、ヘッドユニット６が基板Ｐ上に移動し、各部品吸着ヘッド２０の吸着部品が順次基板Ｐに実装される。このとき、部品認識結果に応じてヘッドユニット６の位置及び各部品吸着ヘッド２０の回転（自転）角度等が制御されることで、基板Ｐの各搭載点に部品が適切に実装される。これにより実装動作の一サイクルが終了し、必要に応じてこの動作が繰り返されることで所要数の部品が基板Ｐに実装される。そして、予め設定されたタイミングで、前記フィルタ交換装置１８により各部品吸着ヘッド２０のフィルタ２８の交換が行われる。
The component mounting operation in the
［フィルタ交換装置１８の全体構成］
フィルタ交換装置１８は、図１に示すように、基台１ａの上面であって、一方側（Ｙ２側）の部品供給部３の一端（Ｘ１側端）の近傍位置に配置されている。当例では、フィルタ交換装置１８は、ノズル交換装置９に隣接して配置されている。[Overall Configuration of Filter Exchange Device 18]
As shown in FIG. 1, the
図４は、フィルタ交換装置１８の概略断面図である。同図に示すように、フィルタ交換装置１８は、交換ヘッド７０と、この交換ヘッド７０を支持する一対のフレーム６０と、交換ヘッド７０を駆動する交換ヘッド駆動機構と、使用済みのフィルタ２８を回収するフィルタ回収部８３とを備えている。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the
前記一対のフレーム６０は、Ｘ方向に所定間隔を隔てて配置されており、これらフレーム６０の間に交換ヘッド７０が配置されている。交換ヘッド７０は、同一軸線上に配置された一対の支持軸６１を介して各フレーム６０に対して回転自在に支持されている。詳しくは、図外のベアリング等を介してフレーム６０に各支持軸６１が回転自在に支持され、これら支持軸６１に交換ヘッド７０が固定されている。この構成により、図４の実線に示すように交換ヘッド７０が上向きとなる（Ｚ１方向を向く）第１ポジションＰ１と、二点鎖線で示すように交換ヘッド７０が下向きとなる（Ｚ２方向を向く）第２ポジションＰ２との間で、交換ヘッド７０が各支持軸６１の中心（中心軸Ａｘ３）回りに変位（回動）可能となっている。なお、各支持軸６１は、円筒状の軸体である。
The pair of
交換ヘッド７０は、各支持軸６１に固定されたヘッド本体部７２と、このヘッド本体部７２に対して各々変位可能な第１可動部７４及び第２可動部７６と、前記ヘッド本体部７２の先端部に連結されたカバー部７８とを備えている。なお、以下の説明では、便宜上、交換ヘッド７０が第１ポジションＰ１に配置されている図４に示す状態に基づいて、交換ヘッド７０の各部の構成について説明する。
The
ヘッド本体部７２は、Ｘ方向に間隔を隔て配置される一対のアーム部７２ａと、その上端（先端）に一体に備えられて上下方向に延びるガイド軸７２ｂとを有し、これらアーム部７２ａの上端（先端）に、前記カバー部７８が固定されている。なお、アーム部７２ａは、第１可動部７４のガイドと回転規制の役割を果たすものである。よって、当該機能を備えるものであれば、アーム部７２ａは、一対に限定されず、一つでも良いし、又３つ以上であってもよい。
The
カバー部７８は、ガイド軸７２ｂの上端に固定されるプレート状のベース部７８ａと、その中心部から上方（Ｚ１方向）に延びる断面円形の軸状部７８ｂと、軸状部７８ｂの先端に連続的に形成されるフード部７８ｃとを備えた断面逆Ｔ字型の形状を有している。カバー部７８の中心部に、軸状部７８ｂの中心に沿って延びて当該カバー部７８を貫通する断面円形のガイド孔７９が形成されている。なお、フード部７８ｃは、ガイド孔７９よりも内径が大きい断面円筒状であり、ガイド孔７９はフード部７８ｃの中心でその内部空間に連通している。ガイド孔７９の内径は、フィルタ２８の外径と同等又はそれより若干小さく設定されている。これにより後述する通り、当該ガイド孔７９内にフィルタ２８を保持することが可能となっている（図１０のセクション（ｂ）参照）。つまり、ガイド孔７９はフィルタ保持部としての機能を有する。
The
フード部７８ｃの内径Ｄ１は、前記ノズルシャフト２２の先端の外径Ｄ２（図３Ｂ参照）よりも僅かに大きく設定されている。これにより、後述する通り、ノズルシャフト２２の先端をフード部７８ｃさせると、ノズルシャフト２２と交換ヘッド７０の後記針部７４ｂとが位置決めされるようになっている。当例では、このフード部７８ｃが本発明の「位置決め部材」として機能する。
The inner diameter D1 of the
ヘッド本体部７２のガイド軸７２ｂには、第２可動部７６がスライド自在に支持されている。第２可動部７６は、プレート状のベース部７６ａと、このベース部７６ａの中心部から上方（Ｚ１方向）に延びる断面円形の軸状部７６ｂと、ベース部７６ａの下面から下方（Ｚ２方向）に延びる複数のガイド軸７６ｃとを備えている。第２可動部７６は、後退位置と前進位置との間で前記ガイド軸７２ｂに沿ってスライド可能となっている。後退位置は、ベース部７６ａがアーム部７２ａに当接する位置（図４に示す位置）であり、前進位置は、ベース部７６ａがカバー部７８（ベース部７８ａ）に当接する位置（図９のセクション（ｃ）参照）である。なお、ベース部７６ａとカバー部７８との間には後記コイルバネ８２が介在するため、実際にはベース部７６ａとカバー部７８とが直接当接することはないが、説明の便宜上、第２可動部７６の前進位置は、ベース部７６ａとカバー部７８とが当接する位置として説明を進める。
A second
第２可動部７６の軸状部７６ｂは、第２可動部７６が後退位置に配置された状態において、先端部がカバー部７８のガイド孔７９に挿入されている。軸状部７６ｂの外径とガイド孔７９の内径とは、軸状部７６ｂの外周面とガイド孔７９の内周面とが摺接する程度の寸法に設定されている。軸状部７６ｂの外周にはコイルバネ８２が装着されている。このコイルバネ８２は、第２可動部７６のベース部７６ａとカバー部７８のベース部７８ａとの間に圧縮された状態で介装されている。従って、外力が作用しない状態では、第２可動部７６は、図４の実線で示すように、コイルバネ８２の弾発力によって後退位置に保持される。
The shaft-
第２可動部７６の中心部に、軸状部７６ｂの中心に沿って延びて当該第２可動部７６を貫通する断面円形のガイド孔７７が形成されている。ガイド孔７７は、基本的には後記針部７４ｂをガイドするものであるが、例えば、針部７４ｂがガイド孔７７の中心線に沿って設けられていてその内周面に接触しない構成の場合には、当該ガイド孔７７は、単なる針部７４ｂの収容部と言うこともできる。 第１可動部７４は、第２可動部７６のベース部７６ａの下方に配置されており、前記ガイド軸７６ｃにスライド自在に支持されている。第１可動部７４は、プレート状のベース部７４ａと、このベース部７４ａの中心部に立設された軸状の針部７４ｂ（本発明の「針部材」に相当する」）とを備えている。第１可動部７４は、後退位置と前進位置との間で前記ガイド軸７２ｂに沿ってスライド可能となっている。後退位置は、ベース部７４ａが、第２可動部７６のガイド軸７６ｃの末端（下端）に設けられたカムフォロア７６ｄに当接する位置（図４に示す位置）であり、前進位置は、ベース部７４ａが、第２可動部７６のベース部７６ａに当接する位置である（図９のセクション（ｂ）参照）。ベース部７４ａと第２可動部７６のベース部７６ａとの間には後記コイルバネ８１が介在するため、実際にはベース部７４ａと第２可動部７６のベース部７６ａとが直接当接することはないが、説明の便宜上、第１可動部７４の前進位置は、ベース部７４ａと第２可動部７６のベース部７６ａとが当接する位置として説明を進める。なお、第１可動部７４は、第２可動部７６のガイド軸７６ｃに対して前記カムフォロア７６ｄによって抜け止めされている。
A
針部７４ｂは、Ｚ１方向に延びてその先端にカエシ７４１を備えている。図４に示すように、針部７４ｂは、その大部分が第２可動部７６の軸状部７６ｂ（ガイド孔７７）に挿入されている。詳しくは、第１可動部７４及び第２可動部７６が共に後退位置に配置された状態において、針部７４ｂは、その先端部が軸状部７６ｂの先端近傍であって外部に突出しない位置に配置されている。これにより、第１可動部７４が前進位置に配置されると、針部７４ｂの先端部が、第２可動部７６の軸状部７６ｂの先端面７６１から外部に突出する。つまり、針部７４ｂは、軸状部７６ｂの先端面７６１から突出する突出位置（すなわち前進位置）と先端面７６１から軸状部７６ｂの内部に引き下がった退避位置（すなわち後退位置）とに亘って、当該第２可動部７６に出没可能に収納されている。当例では、この第２可動部７６が本発明の「針収容部材」に相当する。なお、第２可動部７６（軸状部７６ｂ）の先端面７６１は、後述する通り、交換用のフィルタ２８の周壁部２８ｂを押圧することが可能な平坦な形状を有しており、よって、当例では、第２可動部７６の先端面７６１の前端が本発明の「フィルタ押込部」に相当する。
The
軸状部７６ｂのガイド孔７７の内径は、針部７４ｂをその軸方向に沿って案内し得る寸法に設定されている。針部７４ｂの外周にはコイルバネ８１（本発明の「付勢部材」に相当する）が装着されている。このコイルバネ８１は、第１可動部７４のベース部７４ａと第２可動部７６のベース部７６ａとの間に圧縮された状態で介装されている。従って、外力が作用しない状態では、第１可動部７４は、図４の実線で示すように、コイルバネ８１の弾発力によって後退位置に保持されている。
The inner diameter of the
前記コイルバネ８１のバネ定数は、コイルバネ８２のバネ定数よりも小さく設定されている。具体的には、図４に示す状態において、第１可動部７４にＺ１方向の外力を与えた場合、第２可動部７６が退避位置に保持された状態で、第１可動部７４のみがＺ１方向に移動するように、各コイルバネ８１、８２のばね定数が設定されている。なお、当例では、ヘッド本体部７２、第１可動部７４及び第２可動部７６等が本発明の「移動機構」に相当する。
The spring constant of the
交換ヘッド７０を駆動する交換ヘッド駆動機構は、第１可動部７４及び第２可動部７６を進退駆動する第１進退駆動機構部Ｒｅ１と、第２可動部７６のみを進退駆動する第２進退駆動機構部Ｒｅ２と、交換ヘッド７０を中心軸Ａｘ３回りに回転駆動する回転駆動機構部Ｒｏとを含む。
The replaceable head drive mechanism for driving the
第１進退駆動機構部Ｒｅ１は、前記一対の支持軸６１のうちの一方側（Ｘ１側）の支持軸６１の内側に配置されて当該支持軸６１に対して相対的に回転可能に支持される第１駆動軸６２ａと、第１駆動軸６２ａを回転駆動する第１サーボモータ６４ａと、第１駆動軸６２ａの先端に固定されて、第１可動部７４の下方に配置される第１偏心カム６３ａとを含む。すなわち、第１進退駆動機構部Ｒｅ１は、サーボモータ６４ａにより第１駆動軸６２ａを介して第１偏心カム６３ａを回転駆動する。
The first forward/backward drive mechanism portion Re1 is arranged inside the
第１偏心カム６３ａは、図５Ａに示すようないわゆる偏心円板カムである。第１偏心カム６３ａは、同図中の二点鎖線に示すように、第１駆動軸６２ａ（中心軸Ａｘ３）からの直線距離が最大となる外周面上の位置、すなわちリフト量が最大となるカム面の位置Ｌｍ１が第１駆動軸６２ａを挟んで各可動部７４、７６とは反対側となる位置をホームポジションとする。図４では、前記カム面の位置Ｌｍ１が第１駆動軸６２ａの真下となる位置が第１偏心カム６３ａのホームポジションである。
The first
第１偏心カム６３ａがホームポジションに配置された状態では、図４に示すように、当該第１偏心カム６３ａと第１可動部７４とは非接触状態である。ホームポジションから第１偏心カム６３ａが回転すると、まず、第１可動部７４のベース部７４ａに第１偏心カム６３ａが当接して当該ベース部７４ａを押圧する。
When the first
ここで、前記コイルバネ８１のバネ定数は、上記の通りコイルバネ８２のバネ定数よりも小さく設定されている。従って、第１偏心カム６３ａの回転に伴い、まず、第１可動部７４のみが第２可動部７６に対して相対的に移動し、その結果、第１可動部７４のみが後退位置から前進位置に移動する（図９のセクション（ｂ）参照）。当例では、例えば図５Ａ中の実線で示すように、第１偏心カム６３ａがホームポジションから９０°回転したときに、第１可動部７４の前進位置への移動が完了する。
Here, the spring constant of the
その後、第１偏心カム６３ａがさらに回転すると、第１可動部７４を介して第２可動部７６が第１偏心カム６３ａに押圧され、第１可動部７４と第２可動部７６とが一体に移動する。その結果、第２可動部７６が後退位置から前進位置に移動する（図９のセクション（ｃ）参照）。当例では、図５Ｂ中の実線で示すように、第１偏心カム６３ａがホームポジションから１８０°回転したときに、第２可動部７６の前進位置への移動が完了する。この状態では、両可動部７４、７６共に前進位置に配置されている。
After that, when the first
第２進退駆動機構部Ｒｅ２は、前記一対の支持軸６１のうち他方側（Ｘ２側）の支持軸６１の内側に配置されて当該支持軸６１に対して相対的に回転可能に支持される第２駆動軸６２ｂと、第２駆動軸６２ｂを回転駆動する第２サーボモータ６４ｂと、第２駆動軸６２ｂの先端に固定されて、第２可動部７６の前記カムフォロア７６ｄの下方に配置される第２偏心カム６３ｂとを含む。すなわち、第２進退駆動機構部Ｒｅ２は、サーボモータ６４ｂにより第２駆動軸６２ｂを介して第２偏心カム６３ｂを回転駆動する。
The second forward/backward drive mechanism portion Re2 is disposed inside the
第２偏心カム６３ｂも第１偏心カム６３ａと同様に偏心円板カムである。便宜上、図５Ａ及び図５Ｂ中には括弧書きで符号を示している。第２偏心カム６３ｂも、同図中の一点鎖線に示すように、第２駆動軸６２ｂからの直線距離が最大となる外周面上の位置、すなわちリフト量が最大となるカム面の位置Ｌｍ２が第２駆動軸６２ｂを挟んで各可動部７４、７６とは反対側となる位置をホームポジションとする。図４では、前記カム面の位置Ｌｍ２が第２駆動軸６２ｂの真下となる位置が第２偏心カム６３ｂのホームポジションである。
The second
第２偏心カム６３ｂがホームポジションに配置された状態では、図４に示すように、当該第２偏心カム６３ｂとカムフォロア７６ｄとは非接触状態である。前記第１偏心カム６３ａがホームポジションに配置された状態で、第２偏心カム６３ｂがホームポジションから回転すると、カムフォロア７６ｄを介して第２可動部７６が第２偏心カム６３ｂにより押圧される。これにより、第２可動部７６のみが後退位置から前進位置に移動する（図１１のセクション（ｃ）参照）。当例では、図５Ｂ中の実線で示すように、第２偏心カム６３ｂがホームポジションから１８０°回転したときに、第２可動部７６の前進位置への移動が完了する。この場合、第１偏心カム６３ａはホームポジションに配置されているので、第１可動部７４は、コイルバネ８１の弾発力により後退位置に保持されており、当該後退位置に配置された状態で第２可動部７６と共に移動することとなる。
When the second
回転駆動機構部Ｒｏは、第３サーボモータ６５を含み、前記一対の支持軸６１のうち一方側（Ｘ１側）の第１支持軸６１を回転駆動するように構成されている。すなわち、回転駆動機構部Ｒｏは、第３サーボモータ６５により支持軸６１を介して交換ヘッド７０を中心軸Ａｘ３まわりに回転駆動する。具体的には、図４の実線に示す前記第１ポジションＰ１と、二点鎖線で示す前記第２ポジションＰ２との間で交換ヘッド７０を回転駆動する。
The rotation drive mechanism section Ro includes a
交換ヘッド７０の下方には、使用済みのフィルタ２８を回収する前記フィルタ回収部８３が設けられている。フィルタ回収部８３は、上部開口を備えた有底のプラスチック容器からなり、前記フレーム６０に対して着脱可能に装着されている。
Below the
フィルタ回収部８３は、図４に示すように、第２ポジションＰ２に配置された交換ヘッド７０の先端、具体的には、カバー部７８のフード部７８ｃの先端との間に僅かな隙間を介して対向し得る位置に配置されている。
As shown in FIG. 4, the
［部品実装装置１の制御系］
次に、図７を用いて部品実装装置１の制御系について説明する。[Control system of component mounting apparatus 1]
Next, a control system of the
部品実装装置１は、図７に示すような制御装置９０を備えている。この制御装置９０は、部品実装装置１の動作を統括的に制御する主制御部９１と、この主制御部９１にバスを介して接続される駆動制御部９２、記憶部９３、画像処理部９４、入出力制御部９５及び通信制御部９６とを含む。
The
主制御部９１は、ＣＰＵやメモリで構成されたコンピュータであり、記憶部９３に記憶されているプログラム及び各種データに基づいて所定の部品実装処理を実行するとともに、これに伴う各種演算処理および各種判定処理を実行する。また、主制御部９１は、前記各種データの一つとして記憶部９３に記憶されているフィルタ交換タイミングデータに基づき、フィルタ交換タイミングが到来すると、記憶部９３に記憶されているプログラムに基づき、各部品吸着ヘッド２０の前記フィルタ２８を交換する後記フィルタ交換処理を実行する。フィルタ交換タイミングは、例えば、部品実装装置１の稼働時間や実装部品数などで規定されており、図外のカウンタによるカウント時間やカウント部品点数が設定値に達すると、主制御部９１は、部品吸着ヘッド２０毎に前記フィルタ２８を交換するフィルタ交換処理を実行する。当例では、主制御部９１が主に本発明の「制御装置」として機能する。
The
駆動制御部９２は、主制御部９１から出力される制御信号に基づき、ヘッドユニット６及び部品吸着ヘッド２０（すなわちＸ、Ｙ、Ｎ、Ｒ、Ｔ、Ｚ軸の各サーボモータ１３、１６、３２、３９、４４、４７）、コンベア２ａ、ノズル交換装置９及びフィルタ交換装置１８の駆動を制御するものである。
Based on control signals output from the
画像処理部９４は、基板認識カメラ７及び部品認識カメラ８から出力される画像データに所定の処理を施すものである。主制御部９１は、この画像データに基づき、基板Ｐに付された各種マークや吸着ノズル２５の吸着部品などの対象物を認識する。
The
入出力制御部９５は、フィーダ４、５以外の機器に対するインターフェースである。この入出力制御部９５には、各種情報を表示するための液晶表示装置などの表示装置およびキーボード等の入力装置を備えた表示／操作ユニット９７や前記負圧／正圧切替バルブ５２が接続されている。
The input/
通信制御部９６は、フィーダ４、５に対するインターフェースであり、各部品フィーダ４及びフィルタフィーダ５と主制御部９１との間の通信を制御する。
The
［フィルタ交換処理制御］
次に、主制御部９１によるフィルタ交換処理の制御について、図９～図１３等を参照しつつ図８のフローチャートに基づき説明する。図９～図１３は、フィルタ交換処理制御におけるフィルタ交換装置１８の動作を説明する、同フィルタ交換装置１８の断面図である。詳しくは、図９～図１１は、フィルタ取外し時の動作状態を示し、図１２、図１３は、フィルタ取付け時の動作状態を示している。[Filter replacement process control]
Next, the control of the filter replacement process by the
図８に示すフローチャートの制御がスタートすると、主制御部９１は、フィルタ２８の交換時期か否かを判断し（ステップＳ１）、Ｙｅｓの場合には、部品吸着ヘッド２０から吸着ノズル２５を取り外す、吸着ノズル取外し処理を実行する（ステップＳ３）。
When the control of the flowchart shown in FIG. 8 starts, the
具体的には、ヘッドユニット６をノズル交換装置９の上方に移動させ、複数の部品吸着ヘッド２０のうち予め定められた第１番目の部品吸着ヘッド２０を下降させて所定の前記スロットに吸着ノズル２５を挿入させる。その後、チャックにより吸着ノズル２５を挟持させた後、部品吸着ヘッド２０を上昇させる。これにより、部品吸着ヘッド２０（ノズルシャフト２２）から吸着ノズル２５が取り外される。
Specifically, the
第１番目の吸着ノズル２５の取り外し処理が完了すると、主制御部９１は、全ての部品吸着ヘッド２０について吸着ノズル２５の取り外し処理が完了したかを判断する（ステップＳ５）。ここで、Ｎｏの場合には、主制御部９１は、処理をステップＳ３にリターンし、予め定められ第２番目の部品吸着ヘッド２０について、上記と同様に吸着ノズル取外し処理を実行する。
When the removal processing of the
こうして全ての部品吸着ヘッド２０についての吸着ノズル取外し処理が完了すると（ステップＳ５でＹｅｓ）、主制御部９１は、前記第１番目の部品吸着ヘッド２０のノズルシャフト２２からフィルタ２８を取り外す、フィルタ取外し処理を実行する（ステップＳ７）。
When the suction nozzle removal process for all the component suction heads 20 is completed in this way (Yes in step S5), the
具体的には、主制御部９１は、ヘッドユニット６をフィルタ交換装置１８の上方に移動させ、前記第１番目の部品吸着ヘッド２０のノズルシャフト２２を下降させる。これにより、図９のセクション（ａ）に示すように、ノズルシャフト２２のその先端を交換ヘッド７０のカバー部７８（フード部７８ｃ）に挿入させる。この場合、主制御部９１は、フィルタ交換装置１８を予め図４に示す初期状態に制御する。つまり、交換ヘッド７０を第１ポジションＰ１に配置し、この第１ポジションＰ１の交換ヘッド７０に対して第１偏心カム６３ａ及び第２偏心カム６３ｂをホームポジションに配置しておく。これにより、ノズルシャフト２２の下降に伴いその先端を交換ヘッド７０のカバー部７８（フード部７８ｃ）に挿入させることが可能となる。なお、ノズルシャフト２２は、その先端がフード部７８ｃの奥端部（軸状部７８ｂの先端部）に当接する所定の高さ位置まで下降される。上記の通り、フード部７８ｃの内径Ｄ１は、ノズルシャフト２２の先端の外径Ｄ２（図３Ｂ参照）よりも僅かに大きく設定されている。そのため、ノズルシャフト２２の先端がフード部７８ｃに挿入されることにより、交換ヘッド７０がノズルシャフト２２に対して適切に位置決めされる。
Specifically, the
次に、主制御部９１は、第１駆動軸６２ａを駆動させて第１偏心カム６３ａをホームポジションから一回転（３６０°回転）させる。このように第１偏心カム６３ａが一回転すると、まず、図９のセクション（ｂ）に示すように、第２可動部７６の位置がコイルバネ８２により維持された状態で、第１可動部７４が後退位置から前進位置に変位し、第２可動部７６の軸状部７６ｂの先端面７６１から上方に針部７４ｂが突出する。次に、第１可動部７４と共に第２可動部７６が後退位置から前進位置に変位する。これにより、図９のセクション（ｃ）に示すように、針部７４ｂが軸状部７６ｂの先端部分と共にノズルシャフト２２の先端から凹部２３の内部に挿入される。この挿入により、針部７４ｂがフィルタ２８の底壁部２８ａに突き刺さり、針部７４ｂのカエシ７４１が当該底壁部２８ａに係合した状態となる。なお、ここでの「係合」は、針部７４ｂのカエシ７４１が低壁部２８ｂの内部で当該底壁部２８ｂに係合している状態、及び針部７４ｂの先端が底壁部２８ｂを貫通してその上方にカエシ７４１が配置されることにより、当該カエシ７４１が実質的に底壁部２８ｂに係合していると言える状態の双方を含む。
Next, the
その後、第１偏心カム６３ａの回転に伴い、コイルバネ８１、８２の弾発力で第２可動部７６及び第１可動部７４が順次この順番で前進位置から後退位置に変位する。これにより、フィルタ２８がノズルシャフト２２から交換ヘッド７０に引き込まれて保持される。詳しくは、まず、第２可動部７６が前進位置から後退位置に復帰することにより、図１０のセクション（ａ）に示すように、フィルタ２８が針部７４ｂによってノズルシャフト２２からカバー部７８のガイド孔７９内に引き込まれる。その後、第１可動部７４が前進位置から後退位置に変位することにより、図１０のセクション（ｂ）に示すように、フィルタ２８から針部７４ｂが引き抜かれる。つまり、針部７４ｂが軸状部７６ｂ内に収容されるのに伴い、フィルタ２８が軸状部７６ｂの先端面７６１に当接する。これにより、フィルタ２８から針部７４ｂが引き抜かれて、フィルタ２８がガイド孔７９内に保持される。
Thereafter, as the first
第１偏心カム６３ａが一回転してホームポジションにリセットされると、主制御部９１は、図１１のセクション（ａ）に示すように、ノズルシャフト２２を交換ヘッド７０から上方に引き離し、その後、一方側（Ｘ１側）の支持軸６１を駆動する。これにより、図１１のセクション（ｂ）に示すように、交換ヘッド７０を第１ポジションＰ１から第２ポジションＰ２に変位させる。このとき、主制御部９１は、第１駆動軸６２ａ及び第２駆動軸６２ｂを駆動し、第２ポジションＰ２に配置された交換ヘッド７０に対して第１偏心カム６３ａ及び第２偏心カム６３ｂがホームポジションに配置されるように、当該第１偏心カム６３ａ及び第２偏心カム６３ｂを回転（反転）させる。
When the first
主制御部９１は、その後、第２駆動軸６２ｂを駆動させて第２偏心カム６３ｂを一回転させる。第２偏心カム６３ｂが回転すると、第１可動部７４が後退位置に保たれた状態のままで、つまり、針部７４ｂが軸状部７６ｂの内部に収容された状態のままで、第２可動部７６が後退位置から前進位置に変位する。これにより、図１１のセクション（ｃ）に示すように、ガイド孔７９内に保持されたフィルタ２８が軸状部７６ｂにより押し出されて交換ヘッド７０から落下し、前記フィルタ回収部８３に収容されることとなる。
The
その後、主制御部９１は、支持軸６１、第１駆動軸６２ａ及び第２駆動軸６２ｂを駆動し、交換ヘッド７０を図４に示す初期状態にリセットする。これにより、フィルタ取外し処理が完了する。なお、当例では、このフィルタ取外し処理が、本発明の「フィルタ取外し動作処理」に相当する。
After that, the
前記第１番目の部品吸着ヘッド２０のノズルシャフト２２についてのフィルタ取外し処理が終了すると、主制御部９１は、全ての部品吸着ヘッド２０のノズルシャフト２２についてフィルタ取外し処理が完了したかを判断する（ステップＳ９）。ここで、Ｎｏの場合には、主制御部９１は、処理をステップＳ７にリターンし、前記第２番目の部品吸着ヘッド２０のノズルシャフト２２について、上記と同様にフィルタ取外し処理を実行する。
When the filter removal processing for the
こうして全ての部品吸着ヘッド２０のノズルシャフト２２についてフィルタ２８が取り外されると（ステップＳ９でＹｅｓ）、主制御部９１は、前記第１番目の部品吸着ヘッド２０のノズルシャフト２２に交換用のフィルタ２８を取り付ける、フィルタ取付処理を実行する（ステップＳ１０）。
When the
具体的には、主制御部９１は、ヘッドユニット６を部品供給部３の上方に移動させ、前記第１番目の部品吸着ヘッド２０のノズルシャフト２２により、前記フィルタフィーダ５からフィルタ２８をピックアップさせる。
Specifically, the
ここで、フィルタフィーダ５は、テープ１００を担体（キャリア）として交換用のフィルタ２８を供給するものであり、基本的な構成は部品フィーダ４と同じである。すなわち、図６に示すように、テープ１００は、テープ本体１０１と図外のカバーテープとで構成された長尺のフィルタ供給用の媒体である。テープ本体１０１には、上部に開口した多数のフィルタ収納部１０２（凹部）が長手方向に一定間隔で形成されており、各フィルタ収納部１０２にフィルタ２８が収納されている。フィルタ２８は、図６に示すように、その開口を上にした起立姿勢でフィルタ収納部１０２に収容されている。テープ本体１０１の上面には、カバーテープが接着されており、これにより各テープ本体１０１がカバーテープにより閉鎖されている。テープ本体１０１のうちフィルタ収納部１０２の側方には、長手方向に一定間隔で複数の係合孔１０３が設けられており、当該係合孔１０３に図外のスプロケットが噛合している。
Here, the
フィルタフィーダ５は、前記テープ１００が巻回されたリールを備え、前記スプロケットを駆動することにより、このリールから間欠的にテープ１００を繰り出すとともに、その途中でカバーテープを開封しながら所定のフィルタ供給位置にフィルタ２８を供給する。
The
主制御部９１は、ノズルシャフト２２をフィルタフィーダ５のフィルタ供給位置の上方に配置させた後、当該ノズルシャフト２２を下降させて、フィルタ収納部１０２内の交換用のフィルタ２８を負圧で吸着させる。詳しくは、ノズルシャフト２２の先端の凹部２３内にフィルタ２８を吸い入れて仮保持させる。この状態で、ノズルシャフト２２を上昇させることにより、フィルタフィーダ５からフィルタ２８をピックアップさせる。なお、凹部２３の内周面には鍔部２３ａが備えられているため、この段階では、フィルタ２８は凹部２３の奥端部まで完全には入り切らず、一部が凹部２３から下方に突出した状態でノズルシャフト２２の先端に仮保持される（図１２のセクション（ａ）参照）。
After placing the
交換用のフィルタ２８のピックアップが完了すると、主制御部９１は、ヘッドユニット６をフィルタ交換装置１８の上方に移動させ、ズルシャフト２２を下降させる。これにより、図１２のセクション（ａ）及び（ｂ）に示すように、ノズルシャフト２２の先端を交換ヘッド７０のカバー部７８（フード部７８ｃ）に挿入させる。
When the
次に、主制御部９１は、第２駆動軸６２ｂを駆動させて第２偏心カム６３ｂを一回転させる。第２偏心カム６３ｂが回転すると、第１可動部７４が後退位置に保たれた状態（針部７４ｂが軸状部７６ｂの内部に収容された状態）のままで、第２可動部７６が後退位置から前進位置に変位しさらに後退位置にリセットされる。このように第２可動部７６が進退すると、図１２のセクション（ｃ）及び図１３のセクション（ａ）に示すように、ノズルシャフト２２の先端に仮保持されていたフィルタ２８が、軸状部７６ｂの先端面７６１で押圧されて凹部２３の奥端部に突き当たる位置まで押し込まれることとなる。つまり、フィルタ２８が完全にノズルシャフト２２に取り付けられた状態となる。
Next, the
その後、主制御部９１は、図１３のセクション（ｂ）に示すように、ノズルシャフト２２を上昇させ、当該ノズルシャフト２２を交換ヘッド７０から引き離す。これにより、ノズルシャフト２２に対するフィルタ取付処理が完了する。なお、当例では、このフィルタ取付処理が、本発明の「フィルタ取付動作処理」に相当する。
After that, the
こうして前記第１番目の部品吸着ヘッド２０のノズルシャフト２２についてのフィルタ取付処理が終了すると、主制御部９１は、全ての部品吸着ヘッド２０のノズルシャフト２２についてのフィルタ取付処理が完了したかを判断する（ステップＳ１１）。ここで、Ｎｏの場合には、主制御部９１は、処理をステップＳ１０にリターンし、前記第２番目の部品吸着ヘッド２０のノズルシャフト２２について、上記と同様にフィルタ取付処理を実行する。
When the filter mounting process for the
こうして全ての部品吸着ヘッド２０のノズルシャフト２２についてのフィルタ取付処理が終了すると（ステップＳ１１でＹｅｓ）、主制御部９１は、前記第１番目の部品吸着ヘッド２０のノズルシャフト２２に吸着ノズル２５を取り付ける、吸着ノズル取付け処理を実行する（ステップＳ１３）。
When the filter mounting process for the
この吸着ノズル取付け処理の制御は、基本的にはステップＳ３の吸着ノズル取外し処理と逆手順の制御となる。すなわち、主制御部９１は、ヘッドユニット６をノズル交換装置９の上方に移動させ後、前記第１番目の部品吸着ヘッド２０のノズルシャフト２２を下降させ、前記スロットに保持されている吸着ノズル２５をノズルシャフト２２に嵌合させる。そしてその後、ノズルシャフト２２を上昇させることにより、ノズルシャフト２２に吸着ノズル２５が取り付けられる。
The control of this suction nozzle attachment process is basically the reverse procedure of the suction nozzle removal process in step S3. That is, after moving the
前記第１番目の部品吸着ヘッド２０のノズルシャフト２２について吸着ノズル取付け処理が完了すると、主制御部９１は、全ての部品吸着ヘッド２０のノズルシャフト２２について吸着ノズル取付け処理が完了したかを判断する（ステップＳ１５）。ここで、Ｎｏの場合には、主制御部９１は、処理をステップＳ１３にリターンし、前記第２番目の部品吸着ヘッド２０について、上記と同様に吸着ノズル取付け処理を実行する。
When the suction nozzle mounting process for the
こうして全ての部品吸着ヘッド２０について吸着ノズル取付け処理が完了すると（ステップＳ１５でＹｅｓ）、主制御部９１は、本フローチャートの制御を終了する。
When the suction nozzle mounting process is completed for all the component suction heads 20 in this way (Yes in step S15), the
［作用効果等］
以上のような部品実装装置１によると、基台１ａにフィルタ交換装置１８が備えられており、予め定められたタイミングで各部品吸着ヘッド２０のフィルタ２８を自動的に交換することが可能となる。そのため、従来（特許文献１）のように、部品吸着ヘッドのフィルタを作業者が手作業で取り外して交換するという作業が不要になる。また、ヘッドユニット６に備えられた複数の部品吸着ヘッド２０のフィルタ２８を短時間で交換することが可能となる。そのため、フィルタ交換のためのメンテナンス時間、換言すれば部品実装装置１の非稼働時間を短縮して、より効率良く部品実装基板の生産を行うことが可能となる。[Effects, etc.]
According to the
特に、フィルタ交換装置１８は、先端にカエシ７４１を備えた軸状の針部７４ｂの進退動作に伴い、針部７４ｂをノズルシャフト２２の先端から凹部２３に挿入させ、当該針部７４ｂをフィルタ２８（底壁部２８ａ）に係合させて凹部２３から引き出す構成である。そのため、ノズルシャフト２２の凹部２３内に嵌入（圧入）されているフィルタ２８を、比較的簡単な構成で確実に取り出すことができる。
In particular, the
しかも、針部７４ｂは、第２可動部７６（軸状部７６ｂ）の先端面７６１から出没可能に設けられており、針部７４ｂが軸状部７６ｂ内に後退すると、自ずと先端面７６１にフィルタ２８が当接して、当該フィルタ２８が針部７４ｂから取り外される。そのため、このフィルタ交換装置１８によれば、針部７４ｂの進退動作という単純な動作で、針部７４ｂによる凹部２３からのフィルタ２８の取外し、及び当該針部７４ｂからの使用済みフィルタ２８の取外しを行うことができる。
Moreover, the
また、フィルタ交換装置１８は、フィルタ２８の取外後、ノズルシャフト２２の先端に仮保持されたフィルタ２８を、第２可動部７６の軸状部７６ｂの先端面７６１で押圧して凹部２３内に押し込むように構成されている。つまり、同一の交換ヘッド７０で、ノズルシャフト２２からのフィルタ２８の取外しと、ノズルシャフト２２（凹部２３）へのフィルタ２８の取付けの双方を行うことが可能である。そのため、このフィルタ交換装置１８は、利便性の高いものと言うことができる。
After removing the
また、交換ヘッド７０には、フード部７８ｃを備えたカバー部７８が設けられており、第１可動部７４及び第２可動部７６が共に前進位置に配置された場合でも、針部７４ｂがフード部７８ｃ内に配置されるように構成されている。つまり、針部７４ｂはフード部７８ｃから外部に突出することが一切ない。従って、例えばメンテナンス時などに作業者が使用している工具等が誤って針部７４ｂに触れて針部７４ｂが曲がる、折れる等してフィルタ交換装置１８が破損するといったトラブルを未然に防止することができる。
In addition, the
しかも、フィルタ交換処理の際には、上述の通り、フード部７８ｃにノズルシャフト２２が挿入されることにより、ノズルシャフト２２に対して交換ヘッド７０（つまり針部７４ｂ）を位置決めすることが可能となっている。従って、このフィルタ交換装置１８によれば、フード部７８ｃ（カバー部７８）がノズルシャフト２２に対する位置決め部材としての機能を兼ね備えた合理的な構成が達成されるという利点もある。
Moreover, during the filter replacement process, as described above, the replacement head 70 (that is, the
なお、この部品実装装置１では、交換用のフィルタ２８は、部品供給部３に配置されたフィルタフィーダ５によって供給される。しかし、交換用のフィルタ２８の供給方法はこれに限定されるものではない。例えば、図１４に示すように、複数の交換用のフィルタ２８を保持させたトレイ１０５をヘッドユニット６の可動領域内に配置し、このトレイ１０５上のフィルタ２８をノズルシャフト２２により吸着させるようにしてもよい。
In this
また、上記フィルタ交換装置１８では、交換ヘッド７０を駆動する駆動機構部Ｒｅ１、Ｒｅ２、Ｒｏは、モータ（サーボモータ６４ａ、６４ｂ、６５）により駆動されるものである。しかし、交換ヘッド７０を駆動する各機構部は、エアシリンダや電磁ソレノイドなどの他のアクチュエータにより駆動されるものであってもよい。
In the
また、上記フィルタ交換装置１８は、一つの交換ヘッド７０を備えるものであるが、複数の交換ヘッド７０を備えた構成であってもよい。例えばフィルタ交換装置１８は、ヘッドユニット６に備えられる部品吸着ヘッド２０と同じ数及び同じ配列で設けられる複数の交換ヘッド７０と、これらの交換ヘッド７０を作動させる駆動機構部とを備え、主制御部９１により各交換ヘッド７０の動作が同期して行われるように構成されていてもよい。この構成によれば、ヘッドユニット６に備えられる全ての部品吸着ヘッド２０のフィルタ２８の交換を同時に行うことが可能となるので、フィルタ交換の時間をより一層短縮することが可能となる。
Moreover, although the
また、この部品実装装置１では、フィルタ交換装置１８は、ノズルシャフト２２からフィルタ２８を取り外すフィルタ取外し処理と、ノズルシャフト２２に交換用のフィルタ２８を取付けるフィルタ取付処理の両方を実行可能に構成されているが、勿論、フィルタ取外し処理のみを実行するように構成されていてもよい。
Further, in the
なお、この部品実装装置１のヘッドユニット６は、中心軸Ａｘ１の周りに複数の部品吸着ヘッド２０が配列されたロータリヘッド側の構成であるが、勿論、複数の部品吸着ヘッド２０がＸ方向などに直線状に一列に配列されたインラインヘッド型の構成であっても上記フィルタ交換装置１８は適用可能である。
The
次に、本発明の第２実施形態について説明する。 Next, a second embodiment of the invention will be described.
第１実施形態では、フィルタ交換装置１８を搭載した部品実装装置１について説明した。つまり、フィルタ交換装置１８は、主制御部９１（制御装置９０）により駆動制御されるタイプのフィルタ交換装置である。以下に説明する第２実施形態に係るフィルタ交換装置１１０は、例えば作業者が携帯し、必要に応じて手動で使用される、いわゆる治具タイプのフィルタ交換装置である。
1st Embodiment demonstrated the
［フィルタ交換装置１１０の全体構成］
図１５は、第２実施形態に係るフィルタ交換装置１１０の断面概略図である。このフィルタ交換装置１１０の基本的な構成は、第１実施形態で説明したフィルタ交換装置１８の交換ヘッド７０と概ね共通する。従って、以下の説明では、交換ヘッド７０と共通する部分については、同一符号を付して説明を省略または簡略化し、主に交換ヘッド７０との相違点について説明することにする。[Overall Configuration of Filter Exchange Device 110]
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view of a
フィルタ交換装置１１０は、前記交換ヘッド７０と同様に、ヘッド本体部７２、第１可動部７４、第２可動部７６及びカバー部７８とを備えている。但し、ヘッド本体部７２には、アーム部７２ａは備えられておらず、その代わりに、ガイド軸７２ｂの端部に、第２可動部７６の脱落防止用の抜止部７２ｃが設けられている。
The
また、第２可動部７６のガイド軸７６ｃの一つ（図１５の右側のガイド軸７６ｃ）は、図１５に示すように他のガイド軸７６ｃに比べて短くかつ抜止部（前記カムフォロア７６ｄに相当する部分）の無い短軸構造となっている。この短軸のガイド軸７６ｃは、後述するロック機構８６の一部として機能するものであり、よって、以下、ロック用ガイド軸７６ｃと称す。
One of the
第１可動部７４には、当該第１可動部７４を後退位置に拘束するためのロック機構８６が備えられている。ロック機構８６はストッパ８７を備えている。ストッパ８７は、第１可動部７４のベース部７４ａに設けられており、ロック用ガイド軸７６ｃが挿通されたガイド孔７４ｃの内部に突入するロック位置（図２０のセクション（ａ）参照）と、ガイド孔７４ｃの外側に退避したアンロック位置（図１５に示す位置）との間で、当該ガイド孔７４ｃの軸方向と直交する方向にスライド可能に設けられている。ストッパ８７は、第１可動部７４が退避位置に配置された状態でのみロック位置とアンロック位置との切り替えが可能となっている。そして、ストッパ８７がロック位置に配置された状態では、ストッパ８７とロック用ガイド軸７６ｃとが係合して第１可動部７４の変位が規制される。つまり、第１可動部７４は後退位置に拘束される。一方、ストッパ８７がアンロック位置に配置された状態では、ストッパ８７とロック用ガイド軸７６ｃとが非係合状態となって第１可動部７４の変位が許容される。
The first
［フィルタ交換装置１１０の使用方法］
次に、フィルタ交換装置１１０の使用方法について、図１６～図２０を用いて説明する。まず、フィルタ交換装置１１０を用いて部品吸着ヘッド２０からフィルタ２８を取り外す方法について説明する。なお、フィルタ交換装置１１０を用いてフィルタ２８を交換する場合には、部品実装装置を事前に停止させておく。[How to use the filter exchange device 110]
Next, how to use the
まず、部品吸着ヘッド２０から吸着ノズル２５を取り外す。吸着ノズル２５の取り外しは、第１実施形態と同様に、部品実装装置の自動制御により事前に行っておいてもよいし、作業者が手作業でノズルシャフト２２から取り外してもよい。
First, the
次に、ノズルシャフト２２の先端にフィルタ交換装置１１０をセットする。具体的には、図１６のセクション（ａ）に示すように、カバー部７８（フード部７８ｃ）の内側にノズルシャフト２２を挿入させて、ノズルシャフト２２の先端をフード部７８ｃの奥端部（軸状部７８ｂの先端部）に当接させる。この際、ストッパ８７は、アンロック位置に配置しておく。
Next, the
次に、カバー部７８（ベース部７８ａ）を例えば人差し指と中指とで上から支えながら、図１６のセクション（ａ）に矢印で示すように、第１可動部７４の中央部を親指で押し上げる。具体的には、第１可動部７４が停止する位置まで第１可動部７４を押し上げ、その後、親指の力を抜くようにする。
Next, while supporting the cover portion 78 (
このようにすると、まず、第１可動部７４が後退位置から前進位置に変位し、第２可動部７６の軸状部７６ｂの先端面７６１から上方に針部７４ｂが突出する（図１６のセクション（ｂ））。さらに、第１可動部７４と共に第２可動部７６が後退位置から前進位置に変位することにより、針部７４ｂが軸状部７６ｂの先端部分と共にノズルシャフト２２の凹部２３に挿入され、この挿入により、針部７４ｂがフィルタ２８の底壁部２８ａに突き刺る（図１６のセクション（ｃ））。そして、親指の力を抜くと、コイルバネ８１、８２の弾発力により、第２可動部７６及び第１可動部７４が順次この順番で前進位置から後退位置に復帰し、これに伴い、フィルタ２８がノズルシャフト２２からフィルタ交換装置１１０に引き込まれる。具体的には、フィルタ２８がカバー部７８のガイド孔７９内に引き込まれて保持される（図１７のセクション（ａ）、（ｂ））。その後、フィルタ交換装置１１０をノズルシャフト２２から取り外すことで、フィルタ２８の取り外しが完了する（図１７のセクション（ｃ））。
When this is done, the first
なお、フィルタ２８を取り外した後は、フィルタ交換装置１１０のストッパ８７をアンロック位置からロック位置に切り替え、フィルタ交換装置１１０を上下逆さまにした状態で、第１可動部７４を押し下げる。このようにすると、図１８に示すように、針部７４ｂが軸状部７６ｂの内部に収容された状態のままで、第２可動部７６が後退位置から前進位置に変位する。これにより、ガイド孔７９内に保持されたフィルタ２８が軸状部７６ｂにより押し出されて落下する。そのため、取り外したフィルタ２８を難なく廃棄することができる。
After removing the
次に、フィルタ交換装置１１０を用いて部品吸着ヘッド２０に交換用のフィルタ２８を取付ける方法について説明する。
Next, a method of attaching a
まず、ノズルシャフト２２の先端（凹部２３）にフィルタ２８を仮保持させる。具体的には、一部が凹部２３から突出するような状態でノズルシャフト２２の先端にフィルタ２８を仮保持させる。この作業は、第１実施形態と同様に、部品実装装置の自動制御により事前に行ってもよいし、作業者が手作業で行ってもよい。また、このようにノズルシャフト２２の先端にフィルタ２８を保持させる代わりに、予めフィルタ交換装置１１０のカバー部７８の内側（軸状部７８ｂのガイド孔７９）に作業者がフィルタ２８を装填しておくようにしてもよい。
First, the
上記の何れかの状態で、ノズルシャフト２２の先端にフィルタ交換装置１１０をセットする（図１９のセクション（ａ））。この場合、ストッパ８７はロック位置に配置しておく。そして、フィルタ取外し時と同様に、第１可動部７４の中央部を押し上げ、その後、力を抜くようにする。このようにすると、ノズルシャフト２２の先端に保持されているフィルタ２８、若しくはカバー部７８（軸状部７８ｂ）に装填されているフィルタ２８が、第２可動部７６の軸状部７６ｂの先端面７６１で押圧されて、ノズルシャフト２２の凹部２３に押し込まれる（図１９のセクション（ｂ））。これにより、ノズルシャフト２２の凹部２３にフィルタ２８が取付けられる。そして力を抜くと、コイルバネ８１、８２の弾発力により、第２可動部７６が前進位置から後退位置に復帰するので、その後、フィルタ交換装置１１０をノズルシャフト２２から取り外すようにする（図２０のセクション（ａ）、（ｂ））。これにより、ノズルシャフト２２へのフィルタ２８の取り付けが完了する。
In any of the above states, the
フィルタ２８の取付けが完了したら、部品吸着ヘッド２０に吸着ノズル２５を取り付ける。吸着ノズル２５の取り付けは、第１実施形態と同様に、部品実装装置の自動制御により行うようにしてもよいし、作業者が手作業で行ってもよい。これにより、フィルタ交換装置１１０を用いたフィルタ２８の交換作業が終了する。
After the attachment of the
［作用効果等］
以上のようなフィルタ交換装置１１０によると、ノズルシャフト２２の先端にフィルタ交換装置１１０をセットし、作業者が第１可動部７４を押圧して針部７４ｂを進退させるだけで、ノズルシャフト２２の凹部２３内に嵌入（圧入）されているフィルタ２８を難なく取り外すことができる。しかも、フィルタ交換装置１１０をノズルシャフト２２から取り外した後、ストッパ８７をアンロック位置からロック位置に切り替えて第１可動部７４を押圧すれば、針部７４ｂに刺さっているフィルタ２８を難なく当該針部７４ｂから取り外して廃棄することができる。[Effects, etc.]
According to the
また、ノズルシャフト２２の先端に交換用のフィルタ２８を仮保持させた状態、又はカバー部７８（軸状部７８ｂ）にフィルタ２８を装填した状態でフィルタ交換装置１１０をノズルシャフト２２の先端にセットして第１可動部７４を押圧すれば、ノズルシャフト２２の凹部２３に対してフィルタ２８を難なく押し込んで取り付けることができる。
Further, the
従って、このフィルタ交換装置１１０によれば、作業者が主に手作業でフィルタ２８の交換を行う場合の作業性を効果的に向上させることができる。
Therefore, according to the
また、このフィルタ交換装置１１０の場合も、第１実施形態のフィルタ交換装置１８と同様に、フード部７８ｃを備えたカバー部７８が設けられている。そのため、仮に第２可動部７６の軸状部７６ｂの先端面７６１から針部７４ｂが突出した状態で作業者がフィルタ交換装置１１０を取り扱ったとしても、図２１に示すように、作業者が使用している工具（例えばドライバ）等が針部７４ｂに触れることがカバー部７８で防止される。よって、メンテナンス時などに誤って工具等が針部７４ｂに触れて針部７４ｂが曲がる、又は折れる等のトラブルを未然に防止することができる。
Also in the case of this
また、第１実施形態のフィルタ交換装置１８と同様に、フード部７８ｃにノズルシャフト２２の先端を挿入することにより、フィルタ交換装置１１０をノズルシャフト２２に好適に位置決めすることができる。従って、フード部７８ｃ（カバー部７８）がノズルシャフト２２に対する位置決め部材としての機能を兼ね備えた合理的な構成が達成されるという利点もある。
Further, similarly to the
以上説明した本発明をまとめると以下の通りである。 The present invention described above is summarized as follows.
本発明の一の局面に係るフィルタ交換用装置は、先端に凹部を有するノズルシャフトと、前記凹部内に配置されて前記ノズルシャフトに保持されるフィルタと、前記ノズルシャフトの先端に着脱可能に装着される吸着ノズルとを備える、少なくとも一つの部品吸着ヘッドが装備された部品実装装置における前記フィルタの交換用装置であって、先端部にカエシを備えた軸状の針部材と、前記針部材の先端部が前記フィルタに突き刺さって当該フィルタに係合するように、前記吸着ノズルが取り外された状態の前記ノズルシャフトに対してその軸方向に前記針部材を相対的に移動させる移動機構と、を備えるものである。 A filter replacement device according to one aspect of the present invention includes a nozzle shaft having a recess at its tip, a filter arranged in the recess and held by the nozzle shaft, and detachably attached to the tip of the nozzle shaft. A device for replacing the filter in a component mounting apparatus equipped with at least one component suction head, comprising: a shaft-shaped needle member having a barb at its tip; a moving mechanism for moving the needle member relative to the nozzle shaft in the axial direction from which the suction nozzle is detached so that the tip portion pierces the filter and engages the filter; Be prepared.
このフィルタ交換用装置によれば、吸着ノズルが取り外されたノズルシャフトと針部材とをそれらの軸方向に対向させた状態で、針部材をノズルシャフトに対して相対的に進退させると、その前進に伴いノズルシャフトの凹部内に保持されたフィルタに針部材が突き刺さり、針部材の後退に伴い針部材がフィルタに係合して凹部から引き出される。そのため、ノズルシャフトに対して相対的に針部材を進退させるだけの簡単操作で、ノズルシャフトからフィルタを取外すことが可能となる。 According to this filter replacement device, when the needle member and the nozzle shaft from which the suction nozzle is removed are opposed to each other in the axial direction, the needle member is advanced and retracted relative to the nozzle shaft. As the needle member is retracted, the needle member is engaged with the filter and pulled out from the concave portion. Therefore, the filter can be removed from the nozzle shaft by a simple operation of moving the needle member relative to the nozzle shaft.
上記フィルタ交換用装置においては、先端面を有しかつ当該先端面から突出する突出位置と前記先端面から内部に引き下がった退避位置とに亘って前記針部材が出没可能に収納される針収容部材をさらに備え、前記移動機構は、前記針収容部材に対して前記突出位置と前記退避位置との間で前記針部材を相対的に移動させる機構と、前記ノズルシャフトに対して前記針部材を前記針収容部材と共に前記軸方向に移動させる機構とを含むものであるのが好適である。 In the above-described filter replacement device, the needle housing member has a distal end surface and is housed so that the needle member can be projected and retracted over a protruding position protruding from the distal end surface and a retracted position retracted inward from the distal end surface. wherein the moving mechanism includes a mechanism for relatively moving the needle member between the protruded position and the retracted position with respect to the needle housing member, and a mechanism for moving the needle member with respect to the nozzle shaft. and a mechanism for moving in the axial direction together with the needle receiving member.
この構成によれば、針部材によりノズルシャフトから取外したフィルタを、さらに針部材から容易に取外すことが可能となる。すなわち、針部材を突出位置に配置した状態で、当該針部材と針収容部材とを一体にノズルシャフト部材に対して進退させると、上述した通り、針部材がフィルタに突き刺さって当該フィルタがノズルシャフトから引き出される。その後、針部材を突出位置から退避位置に変位させると、フィルタが針収容部材の先端面に当接して針部材から強制的に引き抜かれる。そのため、ノズルシャフトからのフィルタの取外しに加え、その後の針部材からのフィルタの取外しを行うことが可能となる。 According to this configuration, the filter removed from the nozzle shaft by the needle member can be further easily removed from the needle member. That is, when the needle member and the needle housing member are integrally advanced and retracted with respect to the nozzle shaft member in a state where the needle member is arranged at the projecting position, the needle member pierces the filter as described above, and the filter moves toward the nozzle shaft. drawn from. After that, when the needle member is displaced from the projecting position to the retracted position, the filter abuts against the distal end face of the needle housing member and is forcibly pulled out from the needle member. Therefore, in addition to removing the filter from the nozzle shaft, it is possible to remove the filter from the needle member afterward.
この場合、前記針収容部材の先端面は、ノズルシャフトの軸方向に沿って交換用の前記フィルタを前記凹部に押し込むことが可能なフィルタ押込部を含むものであるのが好適である。 In this case, it is preferable that the distal end surface of the needle accommodating member includes a filter pushing portion capable of pushing the replacement filter into the concave portion along the axial direction of the nozzle shaft.
この構成によれば、フィルタが取り外されたノズルシャフトの凹部に対して新たなフィルタ（交換用のフィルタ）を装着させることが可能となる。すなわち、例えばノズルシャフトの凹部の入口に新たなフィルタを仮保持させた状態で、退避位置に針部材を配置した状態の針収容部材をノズルシャフトに対して相対的に前進させれば、フィルタ押込部によりフィルタを凹部内に押し込み、当該凹部にフィルタを取付けることが可能となる。 According to this configuration, it is possible to attach a new filter (replacement filter) to the concave portion of the nozzle shaft from which the filter has been removed. That is, for example, in a state in which a new filter is temporarily held at the entrance of the concave portion of the nozzle shaft, if the needle accommodating member with the needle member arranged in the retracted position is moved forward relative to the nozzle shaft, the filter is pushed in. The portion allows the filter to be pushed into the recess and mounted in the recess.
なお、針収容部材を備えているフィルタ交換用装置においては、前記針部材を前記退避位置に向かって付勢する付勢部材さらに備えるのが好適である。 In addition, it is preferable that the filter replacement device including the needle housing member further includes a biasing member that biases the needle member toward the retracted position.
この構成によれば、付勢部材の弾発力に抗して針部材を突出位置に配置した後、針部材に付与した外力を除去すると、付勢部材の付勢力によって針部材が突出位置から退避位置にリセットさせる。そのため、簡単な機構で、突出位置に配置された針部材を自動的に退避位置に移動させることが可能となる。 According to this configuration, after the needle member is placed at the projecting position against the elastic force of the biasing member, when the external force applied to the needle member is removed, the needle member is moved from the projecting position by the biasing force of the biasing member. Reset to the retracted position. Therefore, it is possible to automatically move the needle member arranged at the projecting position to the retracted position with a simple mechanism.
また、針収容部材を備えているフィルタ交換用装置においては、前記針部材を前記退避位置にロックすることが可能なロック機構をさらに備えるのが好適である。 Moreover, it is preferable that the filter replacement device including the needle housing member further includes a lock mechanism capable of locking the needle member in the retracted position.
この構成によれば、針部材を退避位置にロックしておくことにより、ノズルシャフトに新たなフィルタ（交換用のフィルタ）を装着する際に、針部材が意図せず退避位置から突出位置に変位することを避けることが可能となる。 According to this configuration, by locking the needle member in the retracted position, the needle member is unintentionally displaced from the retracted position to the projecting position when a new filter (replacement filter) is attached to the nozzle shaft. can be avoided.
また、針収容部材を備えているフィルタ交換用装置においては、前記突出位置に針部材が配置された状態において少なくとも針部材の先端部を包囲するカバー部材をさらに備えているのが好適である。 Moreover, it is preferable that the filter replacement device including the needle accommodating member further includes a cover member that surrounds at least the distal end portion of the needle member when the needle member is arranged at the projecting position.
この構成によれば、突出位置に針部材が配置されているときに、作業者が使用している工具等が誤って針部材に触れて針部材が曲がる、又は折れるといったトラブルの発生を抑制することが可能となる。 According to this configuration, when the needle member is arranged at the protruding position, it is possible to prevent troubles such as bending or breaking of the needle member caused by accidentally touching the needle member by a tool or the like used by the operator. becomes possible.
また、上記各フィルタ交換用装置においては、前記ノズルシャフトの先端に対して前記針部材を位置決めするための位置決め部材をさらに備えているのが好適である。 Moreover, it is preferable that each filter replacement device further includes a positioning member for positioning the needle member with respect to the tip of the nozzle shaft.
この構成によれば、ノズルシャフト（凹部）に対して、ひいてはフィルタに対して針部材の位置を正確に保った状態で、当該針部材を進退させることが可能となる。そのため、フィルタをより確実にかつ円滑に取外すことが可能となる。 According to this configuration, the needle member can be advanced and retracted while the position of the needle member is accurately maintained with respect to the nozzle shaft (concave portion) and, by extension, the filter. Therefore, the filter can be removed more reliably and smoothly.
この場合、前記カバー部材を備えるものである場合には、当該カバー部材が前記ノズルシャフトの先端に嵌合可能な形状を有することにより、当該カバー部材が前記位置決め部材としての機能を兼ね備えているのが好適である。 In this case, when the cover member is provided, the cover member has a shape that can be fitted to the tip of the nozzle shaft, so that the cover member also functions as the positioning member. is preferred.
この構成によれば、カバー部材が位置決め部材としての機能を兼ね備えた合理的な構成が達成される。 According to this configuration, a rational configuration is achieved in which the cover member also functions as a positioning member.
なお、上記フィルタ交換用装置において、部品実装装置が、所定方向に一定間隔で配列された複数の前記部品吸着ヘッドを備えるものである場合には、当該フィルタ交換用装置は、前記部品吸着ヘッドと同じ数及び同じ配列で設けられた複数の前記針部材を備え、前記移動機構は、前記複数の針部材を、前記ノズルシャフトに対して一体に移動させるものであるのが好適である。 In the filter replacement device, when the component mounting device includes a plurality of the component suction heads arranged at regular intervals in a predetermined direction, the filter replacement device includes the component suction heads and the component suction heads. It is preferable that a plurality of needle members are provided in the same number and in the same arrangement, and the moving mechanism moves the plurality of needle members integrally with respect to the nozzle shaft.
この構成によれば、複数の部品吸着ヘッドの各フィルタを一括して同時に取り外すことが可能となる。 According to this configuration, it is possible to collectively remove the filters of the plurality of component pick-up heads at the same time.
また、針収容部材を備えているフィルタ交換用装置においては、前記移動機構を駆動するアクチュエータを備えるものであってもよい。 Further, the filter replacement device provided with the needle accommodating member may be provided with an actuator for driving the moving mechanism.
この構成によれば、モータやエアシリンダ等のアクチュエータの駆動力を用いてノズルフィルタからフィルタをより速やかに取外すことが可能となる。 According to this configuration, it is possible to remove the filter from the nozzle filter more quickly by using the driving force of an actuator such as a motor or an air cylinder.
一方、本発明の一の局面に係る部品実装装置は、先端に凹部を有するノズルシャフトと、前記凹部内に配置されて前記ノズルシャフトに保持されるフィルタと、前記ノズルシャフトの先端に着脱可能に装着される吸着ノズルとを備える、少なくとも一つの部品吸着ヘッドと、前記部品吸着ヘッドの可動領域内に配置される上記フィルタ交換用装置（移動機構を駆動するアクチュエータを備えるもの）とを備えているものである。 On the other hand, a component mounting apparatus according to one aspect of the present invention includes a nozzle shaft having a recess at its tip; a filter arranged in the recess and held by the nozzle shaft; At least one component pick-up head provided with a mounted pick-up nozzle, and the filter replacement device (equipped with an actuator for driving a moving mechanism) disposed within a movable area of the component pick-up head. It is a thing.
この部品実装装置によれば、上述した通りのフィルタ交換用装置が備えられているので、ノズルシャフトに対して相対的に針部材を進退駆動させるだけで、ノズルシャフトからフィルタを容易に取外すことが可能となる。 Since this component mounting apparatus is provided with the above-described filter replacement device, the filter can be easily removed from the nozzle shaft simply by moving the needle member forward and backward relative to the nozzle shaft. It becomes possible.
この場合、前記フィルタ交換用装置が前記針収容部材を備えるものでは、当該部品実装装置は、前記移動機構を駆動制御する制御装置をさらに備え、前記制御装置は、前記吸着ノズルが取外されかつ所定位置に配置された前記ノズルシャフトに対して、前記針部材を前記突出位置に配置した状態で前記針収容部材と共に進退駆動することにより前記フィルタを前記凹部から取り外す動作と、前記針部材を前記突出位置から前記退避位置に変位させることにより、針部材の先端部から前記フィルタを取り外す動作と、を含む、フィルタ取外し動作処理を実行するように構成される。 In this case, when the filter replacement device includes the needle housing member, the component mounting device further includes a control device for driving and controlling the moving mechanism, and the control device controls when the suction nozzle is removed and when the suction nozzle is removed. With respect to the nozzle shaft arranged at a predetermined position, the needle member is moved forward and backward together with the needle containing member in a state where the needle member is arranged at the protruding position, thereby removing the filter from the concave portion; and removing the filter from the distal end of the needle member by displacing it from the protruded position to the retracted position.
この構成によれば、ノズルシャフトからのフィルタの取外し、及びその後の針部材からのフィルタの取外しの自動化が可能となる。 This arrangement allows for automated removal of the filter from the nozzle shaft and subsequent removal of the filter from the needle member.
この場合には、前記針収容部材が前記フィルタ押込部を備えるものでは、当該部品実装装置は、交換用のフィルタを供給するフィルタ供給部をさらに備え、前記制御装置は、前記フィルタ取外し動作処理の後、前記フィルタ供給部が供給する交換用のフィルタを前記ノズルシャフトに吸着させて、その先端に仮保持させる動作と、交換用のフィルタが仮保持された前記ノズルシャフトを前記所定位置に配置し、かつ前記針部材を退避位置に配置した状態で前記針収容部材を進退駆動することにより、交換用のフィルタを前記針収容部材の前記フィルタ押込部で前記凹部内に押し込む動作と、を含むフィルタ取付動作処理を実行するように構成される。 In this case, when the needle accommodating member includes the filter pushing portion, the component mounting apparatus further includes a filter supplying portion for supplying a replacement filter, and the control device performs the filter removing operation process. Thereafter, a replacement filter supplied from the filter supply unit is attracted to the nozzle shaft and temporarily held at the tip thereof, and the nozzle shaft temporarily holding the replacement filter is arranged at the predetermined position. and an action of pushing the replacement filter into the recess with the filter pushing portion of the needle housing member by driving the needle housing member back and forth with the needle member disposed at the retracted position. It is configured to perform a mounting operation process.
この構成によれば、ノズルシャフトに対する交換用のフィルタの取付けを自動化することが可能となる。つまり、フィルタの取外しから交換用のフィルタの取付けまでの一連のフィルタ交換作業の自動化が可能となる。 With this configuration, it is possible to automate the attachment of the replacement filter to the nozzle shaft. In other words, it is possible to automate a series of filter replacement operations from removal of the filter to attachment of the replacement filter.
Claims (13)
先端部にカエシを備えた軸状の針部材と、
前記針部材の先端部が前記フィルタに突き刺さって当該フィルタに係合するように、前記吸着ノズルが取り外された状態の前記ノズルシャフトに対してその軸方向に前記針部材を相対的に移動させることが可能な移動機構と、を備えることを特徴とするフィルタ交換用装置。 At least one component pick-up head comprising a nozzle shaft having a recess at its tip, a filter arranged in the recess and held by the nozzle shaft, and a suction nozzle detachably attached to the tip of the nozzle shaft. A replacement device for the filter in a component mounting device equipped with
a shaft-shaped needle member having a barb at its tip;
moving the needle member relative to the nozzle shaft from which the suction nozzle is detached in the axial direction so that the tip of the needle member pierces the filter and engages the filter; and a moving mechanism capable of
先端面を有しかつ当該先端面から突出する突出位置と前記先端面から内部に引き下がった退避位置とに亘って前記針部材が出没可能に収納される針収容部材をさらに備え、
前記移動機構は、前記針収容部材に対して前記突出位置と前記退避位置との間で前記針部材を相対的に移動させる機構と、前記ノズルシャフトに対して前記針部材を前記針収容部材と共に前記軸方向に移動させる機構とを含む、ことを特徴とするフィルタ交換用装置。 A filter replacement device according to claim 1, wherein
further comprising a needle housing member having a distal end surface and housing the needle member so as to be retractable between a projecting position projecting from the distal end surface and a retracted position retracted inward from the distal end surface;
The moving mechanism includes a mechanism for relatively moving the needle member between the protruded position and the retracted position with respect to the needle housing member, and a mechanism for moving the needle member together with the needle housing member with respect to the nozzle shaft. and a mechanism for moving in the axial direction.
前記針収容部材の先端面は、ノズルシャフトの軸方向に沿って交換用の前記フィルタを前記凹部に押し込むことが可能なフィルタ押込部を含む、ことを特徴とするフィルタ交換用装置。 A device for changing a filter according to claim 2, wherein
A filter replacement device, wherein the tip surface of the needle housing member includes a filter pushing portion capable of pushing the replacement filter into the recess along the axial direction of the nozzle shaft.
前記針部材を前記退避位置に向かって付勢する付勢部材をさらに備える、ことを特徴とするフィルタ交換用装置。 In the filter replacement device according to claim 2 or 3,
A filter replacement device, further comprising a biasing member that biases the needle member toward the retracted position.
前記針部材を前記退避位置にロックすることが可能なロック機構をさらに備える、ことを特徴とするフィルタ交換用装置。 A device for changing a filter according to any one of claims 2 to 4,
The filter replacement device further comprises a lock mechanism capable of locking the needle member in the retracted position.
前記突出位置に針部材が配置された状態において少なくとも針部材の先端部を包囲するカバー部材をさらに備える、ことを特徴とするフィルタ交換用装置。 A device for changing a filter according to any one of claims 2 to 5,
A filter replacement device, further comprising a cover member that surrounds at least the distal end portion of the needle member in a state where the needle member is arranged at the projecting position.
前記ノズルシャフトの先端に対して前記針部材を位置決めするための位置決め部材をさらに備える、ことを特徴とするフィルタ交換用装置。 A device for changing a filter according to any one of claims 1 to 6,
A filter replacement device, further comprising a positioning member for positioning the needle member with respect to the tip of the nozzle shaft.
前記カバー部材が前記ノズルシャフトの先端に嵌合可能な形状を有することにより、当該カバー部材が前記ノズルシャフトの先端に対して前記針部材を位置決めするための機能を兼ね備えている、ことを特徴とするフィルタ交換用装置。 A device for changing a filter according to claim 6 , wherein
The cover member has a shape that can be fitted to the tip of the nozzle shaft, so that the cover member also has a function of positioning the needle member with respect to the tip of the nozzle shaft. A device for filter replacement.
部品実装装置は、所定方向に一定間隔で配列された複数の前記部品吸着ヘッドを備えるものであり、
当該フィルタ交換用装置は、前記部品吸着ヘッドと同じ数及び同じ配列で設けられた複数の前記針部材を備え、
前記移動機構は、前記複数の針部材を、前記ノズルシャフトに対して一体に移動させる、ことを特徴とするフィルタ交換用装置。 A device for changing a filter according to any one of claims 1 to 8 ,
The component mounting apparatus comprises a plurality of component suction heads arranged at regular intervals in a predetermined direction,
The filter replacement device includes a plurality of needle members provided in the same number and in the same arrangement as the component suction heads,
The filter replacement device, wherein the moving mechanism moves the plurality of needle members integrally with respect to the nozzle shaft.
前記移動機構を駆動するアクチュエータを備える、ことを特徴とするフィルタ交換用装置。 A device for changing a filter according to any one of claims 1 to 9 ,
A filter replacement device comprising an actuator that drives the moving mechanism.
前記部品吸着ヘッドの可動領域内に配置される、請求項２に記載のフィルタ交換用装置と、
前記移動機構を駆動するアクチュエータとを備える、ことを特徴とする部品実装装置。 At least one component pick-up head comprising a nozzle shaft having a recess at its tip, a filter arranged in the recess and held by the nozzle shaft, and a suction nozzle detachably attached to the tip of the nozzle shaft. and,
3. The filter replacement device according to claim 2 , which is arranged within the movable area of the component pick-up head ;
and an actuator that drives the moving mechanism .
前記フィルタ交換用装置は、前記針収容部材を備えるものであって、
当該部品実装装置は、前記移動機構を駆動制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、
前記吸着ノズルが取外されかつ所定位置に配置された前記ノズルシャフトに対して、前記針部材を前記突出位置に配置した状態で前記針収容部材と共に進退駆動することにより前記フィルタを前記凹部から取り外す動作と、
前記針部材を前記突出位置から前記退避位置に変位させることにより、前記針部材の先端部から前記フィルタを取り外す動作と、を含む、フィルタ取外し動作処理を実行する、ことを特徴とする部品実装装置。 In the component mounting apparatus according to claim 11,
The filter replacement device includes the needle housing member,
The component mounting apparatus further includes a control device that drives and controls the moving mechanism,
The control device is
The filter is removed from the recess by moving the needle member forward and backward together with the needle accommodating member in a state where the needle member is arranged at the projecting position with respect to the nozzle shaft from which the suction nozzle is removed and arranged at a predetermined position. action and
and removing the filter from the distal end of the needle member by displacing the needle member from the projecting position to the retracted position. .
前記針収容部材の先端面は、ノズルシャフトの軸方向に沿って交換用の前記フィルタを前記凹部に押し込むことが可能なフィルタ押込部を備え、
当該部品実装装置は、交換用のフィルタを供給するフィルタ供給部をさらに備え、
前記制御装置は、
前記フィルタ取外し動作処理の後、前記フィルタ供給部が供給する交換用のフィルタを前記ノズルシャフトに吸着させて、その先端に仮保持させる動作と、
交換用のフィルタが仮保持された前記ノズルシャフトを前記所定位置に配置し、かつ前記針部材を退避位置に配置した状態で前記針収容部材を進退駆動することにより、交換用のフィルタを前記針収容部材の前記フィルタ押込部で前記凹部内に押し込む動作と、を含むフィルタ取付動作処理を実行する、ことを特徴とする部品実装装置。 In the component mounting apparatus according to claim 12,
The tip surface of the needle housing member has a filter push-in portion capable of pushing the replacement filter into the recess along the axial direction of the nozzle shaft ,
The component mounting apparatus further includes a filter supply unit for supplying a replacement filter,
The control device is
After the filter removal operation process, an operation of causing the replacement filter supplied by the filter supply unit to be attracted to the nozzle shaft and temporarily held at the tip thereof;
With the nozzle shaft temporarily holding the filter for replacement being placed at the predetermined position and the needle member being placed at the retracted position, the needle housing member is moved forward and backward, thereby moving the filter for replacement to the needle. and an operation of pushing the filter into the concave portion with the filter pushing portion of the housing member.
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