JP2012129434A - 対基板作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】 実用性の高い対基板作業機を提供する。
【解決手段】 ヘッドＨと、ヘッド保持装置２４と、ヘッド保持装置を移動させる移動装置２６を備えた対基板作業機１０において、ヘッドとして、作業ヘッドのみならず撮像ヘッド等の検知ヘッドをもストッカ５２に配置し、ヘッド保持装置が保持部においてそれらのヘッドの１つを選択的に保持可能とする。端的に言えば、検知ヘッドが作業ヘッドと自動的に交換されるように構成する。検知ヘッドが、作業ヘッドと同じ位置においてヘッド保持装置に装着可能とされていることで、移動装置によるヘッド保持装置の可動範囲を余分に大きくしなくても、作業ヘッドによる作業のエリアにおいて検知ヘッドを移動させることができ、コンパクトな対基板作業機が実現される。
【選択図】 図２

Description

回路基板に対して作業を行う対基板作業機に関する。

回路基板に対する作業を行う対基板作業機の一種として、下記特許文献に記載されているような対基板作業機、つまり、電子部品等の部品を回路基板に装着する部品装着機が存在する。その部品装着機では、作業ヘッドの一種である部品保持ヘッドが自動的に交換可能とされている。より具体的に言えば、部品保持ヘッドを自身の保持部において保持するヘッド保持装置が、複数の部品保持ヘッドの中から任意の１つのものを交換可能に保持するように構成されている。ちなみに、ヘッド保持装置は、移動装置によって、作業エリア上を移動させられる。

特開２００６−２６１３２５公報

上記特許文献に記載の部品装着機は、部品の回路基板への装着に先立って回路基板の位置を特定するために、回路基板の表面に付された基準マークを撮像する撮像装置（マークカメラ）を有しており、その撮像装置は、部品保持ヘッドを保持するヘッド保持装置に固定されている。撮像装置は、検知装置の一種であり、上記特許文献に記載の部品装着機は、１つの検知装置だけが、ヘッド保持装置とともに作業エリア上を移動させられる。そのような対基板作業装機には、改良の余地が多分に残されており、何らかの改良を施すことによって、実用性を向上させることが可能である。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高い対基板作業機を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の対基板作業機は、ヘッド保持装置およびそのヘッド保持装置を移動させる移動装置を制御することによって、作業ヘッドと検知ヘッドとを含む複数の作業ヘッドの中の任意の１つを、ヘッド保持装置に装着するように構成される。

本発明の対基板作業機では、作業ヘッドのみならず、検知ヘッドをも、その作業ヘッドと同じ位置においてヘッド保持装置に装着可能とされている。言い換えれば、本発明の対基板作業機は、検知ヘッドが作業ヘッドと自動的に交換可能に構成されているのである。本発明の対基板作業機は、そのような構成を有することで、実用性が高いものとなる。なお、効果についての詳細は、下記〔発明の態様〕において説明する。

発明の態様

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。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。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。

なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、（３）項が請求項２に、（４）が請求項３に、（７）項が請求項４に、（８）項が請求項５に、（10）項が請求項６に、それぞれ相当する。

（１）回路基板に対しての作業である対基板作業を行う対基板作業機であって、
１以上の作業ヘッドと１以上の検知ヘッドとを含む複数のヘッドと、
それら複数のヘッドのうちの１つを、自身が有する保持部において保持可能なヘッド保持装置と、
そのヘッド保持装置を移動させる移動装置と、
前記複数のヘッドの各々が配置されたヘッド配置装置と、
当該対基板作業機の制御を司る制御装置と
を備え、
前記制御装置が、
前記移動装置および前記ヘッド保持装置を制御することによって、前記ヘッド保持装置を前記ヘッド配置装置に関して設定された設定位置に移動させ、前記複数のヘッドのうちの任意の１つのものを前記ヘッド保持装置に保持させるヘッド装着制御部を有する対基板作業機。

本項の態様の対基板作業機では、作業ヘッドのみならず、検知ヘッドをも、その作業ヘッドと同じ位置においてヘッド保持装置に装着可能とされている。つまり、ヘッド保持装置が、自身の保持部において、作業ヘッドと検知ヘッドとを含む複数のヘッドの中の１つを選択的に保持するようにされている。端的に言えば、検知ヘッドが作業ヘッドと自動的に交換可能となっているのである。このことにより、本項の対基板作業機は、実用性の高いものとなる。

具体的には、例えば、検知ヘッドに撮像ヘッドを採用することによって、従来ヘッド保持装置に付設されて基板基準マークの撮像等を行う撮像装置を、その撮像ヘッドに代用させることができる。従来、上記撮像装置は、作業ヘッドの位置とは異なる位置においてヘッド保持装置に固定されている。言い換えれば、作業ヘッドが作業する位置から移動装置による移動方向においてシフトした位置において、撮像装置が付設されておいる。そのため、作業ヘッドの作業エリアと同じエリアにおいて撮像装置を移動させようとする場合、上記シフトに応じた分だけ余分に、ヘッド保持装置の可動範囲を大きくしなければならない。それに対して、撮像ヘッドを作業ヘッドと交換することによって、撮像ヘッドが作業ヘッドと同じ位置においてヘッド保持装置に保持されるため、ヘッド保持装置の可動範囲を余分に大きくしなくてもよく、コンパクトな対基板作業機が実現される。裏返して言えば、コンパクトな対基板作業機であるにも拘わらず、作業エリア内であれば、作業ヘッドによって作業される若しくは作業されたいずれの箇所であっても、その箇所の位置において、撮像ヘッドに撮像させることができることになる。言い換えれば、作業ヘッドによる作業が予定された位置若しくは実際に作業を行った位置と同じ位置にヘッド保持装置を位置させて、その箇所の撮像を行うことができるのである。

また、後に説明するように、複数の検知ヘッドを準備し、それらのいずれとも交換可能とすれば、種々の検知作業を、当該対基板作業機に行わせることができる。そのため、対基板作業機の汎用性が高まることになる。なお、汎用性の向上，先に説明したコンパクト化といった効果は、ヘッドを作業者の手作業による交換ではなく、当該対基板作業機が自ら自動的にヘッドを交換できる構成とされていることによって、真に、実用性の向上に結びつくことになる。

本項における「作業ヘッド」は、当該対基板作業機が行う主たる作業を実行するためのヘッドのことを意味する。例えば、当該対基板作業機が回路基板に電子部品，回路部品等の部品を装着する部品装着機である場合、若しくは、部品装着機として機能する対基板作業機である場合には、部品を保持する部品保持ヘッドが作業ヘッドとなる。また、当該対基板作業機が回路基板等に接着剤を塗布する接着剤塗布機である場合、若しくは、接着剤塗布機として機能する対基板作業機である場合には、接着剤を吐出する接着剤吐出ヘッドが作業ヘッドとなる。

本項における「検知ヘッド」は、上記主たる作業に先立って若しくは付随して、回路基板若しくはその回路基板に装着された部品の位置，姿勢等を検知するためのヘッドと考えることができる。具体的には、回路基板の表面に付された基板基準マーク，部品の装着が予定されている箇所，回路基板に装着された部品等を撮像するためのカメラを備えた撮像ヘッド、回路基板の特定箇所，部品等の位置，姿勢等を検知するための変位センサを備えたセンシングヘッド等が、検知ヘッドとなる。

本項における「ヘッド配置装置」は、ヘッド保持装置の可動範囲内において取り出し可能にヘッドを収納するための装置、いわゆるストッカと考えることができる。例えば、単に、複数のヘッドを、それらの各々ごとに設定された位置に配置する配置台のようなものであってもよく、また、配置された複数のヘッドを移動させ、所定の交換位置に移動させられた１つのものがヘッド保持装置によって保持可能となるような機能を有する装置であってもよい。

本項における「移動装置」は、例えば、当該対基板作業機の領域内において、ヘッド保持装置を１次元，２次元若しくは３次元的に移動させるものを意味する。具体的には、例えば、ＸＹ型移動装置，多間接アーム式ロボット型移動装置等が、移動装置となり得る。

本項の「ヘッド保持装置」において、ヘッドを保持する機構は、特に限定されない。例えば、負圧吸着によって保持するような機構，電磁力，空気圧・油圧等による付勢力を利用して保持するような機構，チャック，クランプ等を利用して把持するような機構等、種々の機構を採用することができる。なお、「ヘッド保持装置」は、後に説明するように、保持したヘッドを移動させる移動機構，回転させる回転機構等を備えていてもよい。

（２）前記１以上の作業ヘッドが、前記回路基板に装着される部品を保持する部品保持ヘッドを含む(1)項に記載の対基板作業機。

本項の対基板作業機は、端的に言えば、部品装着機若しくは部品装着機として機能する作業機である。本項における「部品保持ヘッド」は、簡単に言えば、電子部品，回路部品等の部品を保持し、保持した部品を基板上において離脱させる機能を有するヘッドである。部品を保持する機構は、特に限定されない。例えば、負圧によって部品を吸着する吸着ノズルを有するノズルヘッド、部品を把持するクランプ（「チャック」と呼ぶこともできる）を有するクランプヘッド等、種々の保持機構のヘッドを採用可能である。なお、部品保持ヘッドは、吸着ノズル，クランプ等の部品保持具が１つしか備わっていなくてもよく、また、複数備わっていてもよい。つまり、１つの部品しか保持しないものであってもよく、同時に複数の部品を保持するものであってもよい。

（３）前記１以上の検知ヘッドが、それぞれがカメラを主要構成要素とする１以上の撮像ヘッドを含む(1)項または(2)項に記載の対基板作業機。

本項の態様によれば、撮像ヘッドをヘッド保持装置に装着可能であり、基板基準マーク，基板上における部品の装着箇所，接着剤の塗布箇所，基板上に装着された部品等、種々の対象を撮像することができることになる。したがって、本項の態様は、対基板作業の精度向上に資する態様となる。

（４）前記１以上の検知ヘッドが、前記１以上の撮像ヘッドとして、複数の撮像ヘッドを含む(3)項に記載の対基板作業機。

本項の態様によれば、複数の撮像ヘッドを選択的に装着することができ、対基板作業機の汎用性が高まる。

（５）前記複数の撮像ヘッドの各々が備えるカメラが、分解能，視野，撮像方向のいずれかにおいて互いに異なる(4)項に記載の対基板作業機。

例えば、カメラが、ＣＣＤ，ＣＭＯＳ等の撮像素子を有するデジタルカメラである場合には、分解能は、撮像対象の単位面積を撮像するために用いられる画素数（以下、「画素密度」と言う場合がある）に依存する。つまり、画素密度が多いほど分解能が高い。その一方で、画素密度が高いと、画像処理に対する時間を多く必要とする。したがって、分解能において互いに異なるカメラをそれぞれ備えた複数の撮像ヘッドを用いれば、高い検知精度を要する対象に対してのみ、分解能の高いカメラでの撮像を行い、高い検知精度を要しない対象に対しては、分解能の低いカメラにて撮像して、検知処理を迅速に行うことが可能である。また、大型部品，若しくは，それが装着される基板の部分については、視野の広いカメラで撮像し、小型部品，それが装着される基板部分，若しくは，基板基準マーク等については、視野の狭いカメラにて撮像することにより、できるだけ短時間で検知処理を行うことが可能となる。さらに、基板の表面，基板基準マーク等を撮像する場合には、基板の表面に垂直な撮像方向のカメラを用い、基板に装着された部品等の高さを検知する場合には、基板の表面に垂直な方向に対して傾斜した撮像方向のカメラが用いるのが便利である。本項の対基板作業機では、分解能，視野，撮像方向のいずれかにおいて互いに異なるカメラをそれぞれに備えた複数の撮像ヘッドを選択的に採用可能であることから、撮像対象のバリエーションに好適に対応した検知処理が可能となる。

（６）前記複数の撮像ヘッドの各々が、光源を有し、それら各々の光源が、照射光の波長分布において互いに異なる(4)項または(5)項に記載の対基板作業機。

照射光の波長分布（周波数分布）が異なる場合、簡単に言えば、照射光の色が異なる。撮像対象の色，光沢，透明度等によって照射光の色を異ならせれば、種々の撮像対象に対して高い精度での検知を行うことが可能である。したがって、本項の対基板作業機では、光源からの照射光の色において互いに異なるカメラをそれぞれに備えた複数の撮像ヘッドを選択的に採用可能であることから、撮像対象のバリエーションに好適に対応した検知処理が可能となる。

（７）前記１以上の撮像ヘッドのうちの少なくとも１つに対して、それが前記ヘッド配置装置に配置された状態においてそれの有するカメラの視野内に収まる位置に、前記ヘッド保持装置に対するそのカメラの光軸の位置ズレを把握するための基準マークが設けられた(3)項ないし(6)項のいずれか１つに記載の対基板作業機。

例えば、あるヘッドから別の撮像ヘッドに交換した際、つまり、その撮像ヘッドをヘッド保持装置が保持した場合、ある程度の保持位置のズレが生じる。このズレは、カメラの光軸のズレを生じさせる。この光軸のズレを把握することによって検知精度を向上させることが可能となる。本項の対基板作業機では、基準マークを撮像可能な位置においてヘッド配置装置に撮像ヘッドが配置されているため、その撮像ヘッドをヘッド保持装置が保持した時点で、その基準マークを撮像することができ、光軸の位置ズレの把握を迅速に行うことが可能となる。

（８）前記１以上の検知ヘッドのうちの少なくとも１つが、当該検知ヘッドによって得られた検知データを送信可能な送信器を有する(1)項ないし(7)項のいずれか１つに記載の対基板作業機。

本項の対基板作業機は、検知ヘッド自体が検知データを送信可能であるため、例えば、ある決まったプロトコルに従って送信するようにすれば、受信側の装置の構成を簡素化することが可能となる。送信装置が、無線送信が可能なものであれば、検知ヘッドとヘッド保持装置との間にコネクタを必要とせず、当該対基板作業機の構造を簡素化することが可能となる。

（９）前記１以上の検知ヘッドのうちの少なくとも１つのものが、自身が前記ヘッド保持装置に保持された状態において、自身を作動せるための電力をそのヘッド保持装置から受電するように構成された(1)項ないし(8)項のいずれか１つに記載の対基板作業機。

本項の対基板作業機では、検知ヘッドがヘッド保持装置に保持されたときから、その検知ヘッドへの給電が可能とされる。検知ヘッドとヘッド保持装置との間にコネクタを設けて、そのコネクタを介して給電されるようにしてもよいが、非接触給電によって給電可能な構造とすれば、コネクタを設ける必要がなく、簡便な対基板作業機が実現する。

（１０）前記１以上の検知ヘッドのうちの少なくとも１つのものが、自身を作動せるためのバッテリを有し、自身が前記ヘッド配置装置に配置された状態において、そのバッテリが充電されるように構成された(1)項ないし(8)項のいずれか１つに記載の対基板作業機。

本項の対基板作業機によれば、ヘッド保持装置に給電機構を設ける必要がなく、ヘッド保持装置の構造を簡便にすることが可能である。ヘッド配置装置から検知ヘッドの有するバッテリへの給電は、コネクタを介した有線給電であってもよいが、構造の簡便性という観点からすれば、非接触給電とすることが望ましい。

（１１）前記移動装置が、前記ヘッド保持装置を、回路基板に平行な一直線に沿った方向に若しくは一平面に沿って移動させるものである(1)項ないし(10)項のいずれか１つに記載の対基板作業機。

（１２）前記ヘッド保持装置が、前記複数のヘッドのうちの自身が保持したものを回路基板に直角な方向に移動させるヘッド移動機構を有する(11)項に記載の対基板作業機。

（１３）前記ヘッド保持装置が、前記複数のヘッドのうちの自身が保持したものを回路基板に直角な一軸線まわりに回転させるヘッド回転機構を有する(11)項または(12)項に記載の対基板作業機。

上記３つの態様は、ヘッドを移動若しくは回転させるための機構に関する限定を加えた態様である。ＸＹロボット型の移動装置を備えた対基板作業機は、（１１）項の態様に含まれる。なお、（１２）項の態様は、ヘッドを３次元的に移動させるヘッド移動装置を有する態様と考えることもできる。

（１４）当該対基板作業機が、前記１以上の検知ヘッドとは別に前記ヘッド保持装置に付設されて前記回路基板の表面を撮像可能な撮像装置を備えた(1)項ないし(13)項のいずれか１つに記載の対基板作業装機。

（１５）前記撮像装置が、固定焦点のカメラを含んで構成された(14)項に記載の対基板作業機。

上記２つの項の対基板作業機は、撮像ヘッドとは別に、ヘッド保持装置に固定された撮像装置を有する作業機である。本対基板作業機は、例えば、上記撮像装置を基板基準マークの撮像専用の検知装置とし、検知ヘッドを他の対象の検知を行うための検知装置とするような作業機が含まれる。上記２つの態様は、当該対基板作業機の作業の迅速化，当該対基板作業機の汎用化，多様化に資する態様となる。なお、後者の態様の場合、撮像装置をズームカメラによって構成しなくても、異なる焦点距離のカメラを有する撮像ヘッドをヘッド保持装置に保持させることにより、ズームカメラを有する撮像装置を設けた場合と同じ効果が得られることになる。

実施例の対基板作業機である部品装着機を示す斜視図である。 部品装着機が備えるヘッド保持装置およびそのヘッド保持装置を移動させる移動装置を示す斜視図である。 移動装置を構成する直線移動機構を示す断面図である。 部品保持ヘッドの一種であるインデックス型ノズルヘッドを保持したヘッド保持装置を示す斜視図である。 ヘッド保持装置の内部構造を示す断面図である。 ヘッド保持装置が保持可能な作業ヘッドを示す斜視図である。 ヘッド保持装置が保持可能な検知ヘッドを示す斜視図である。 部品装着機が備えるヘッドストッカに作業ヘッドが配置された状態を示す斜視図である。 部品装着機が備えるヘッドストッカに検知ヘッドが配置された状態を示す斜視図である。 部品装着機によって作製される電気回路を模式的に示す図である。 部品装着機による装着作業の各ステップと、各ステップに先立って行われるヘッドの交換の様子とを示す表である。 検知ヘッドの一種である撮像ヘッドを保持したヘッド保持装置を示す斜視図である。 撮像ヘッドとは別に撮像装置が固定されたヘッド保持装置を示す斜視図である。

以下、請求可能発明を実施するための形態として、請求可能発明の実施例となる部品装着機を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の形態で実施することができる。

≪部品装着機の全体構成≫
図１に、実施例となる部品装着機１０が配備されたシステムを示す。このシステムは、ベース１２上に、２つの部品装着機１０が並んで配置されている。２つの部品装着機１０は、同じ構造とされており、図における手前側のものは、上部のカバーが外された状態となっている。ちなみに、部品装着機１０は、回路基板Ｂ（以下、単に、「基板Ｂ」という場合がある）上に電子部品，回路部品等の部品を装着する作業機であり、対基板作業機の一種である。

部品装着機１０は、ベースフレーム１６とそのベースフレーム１６によって上架されたビーム１８とを基体とするものであり、ベースフレーム１６上に配設された基板搬送・固定装置２０，複数の部品供給装置２２、後述するヘッドＨを保持するヘッド保持装置２４、ビーム１８に支持されてヘッド保持装置２４を移動させる移動装置２６を含んで構成されている。ちなみに、ヘッド保持装置２４のことをヘッド２４と呼び、ヘッドＨを、ヘッド２４に装着可能な機器という意味を持つ名称として、装着ユニットＨ、若しくは、装着デバイスＨと呼ぶことも可能である。

基板搬送・固定装置２０は、詳しい構造の説明は省略するが、基板搬送方向に直角な方向に並ぶ２つのコンベア装置によって構成され、それぞれのコンベア装置は、主たる構成要素として、１対のベルトコンベアを有している。各コンベア装置は、独立して基板Ｂを搬送可能となっている。各コンベア装置は、上流側の対基板作業機から基板Ｐを搬入し、当該部品装着機１０の作業エリア内の所定の位置にその基板Ｂを固定し、部品が装着された基板Ｂを下流側の対基板作業機に搬出する機能を有している。本部品装着機１０では、２つのコンベア装置を有しているため、装着のための２つのステージを有していると考えることができる。したがって、例えば、同じ基板Ｂに対して２つのステージで交互に装着作業を実行することもでき、また、ステージごとに異なる基板Ｂに対しての装着作業を実行することもできる。

部品供給装置２２は、詳しい構造の説明は省略するが、いわゆるフィーダ型の部品供給装置であり、部品を保持したテープを間欠移動させて、所定位置において部品を取り出し可能に供給するものである。なお、本部品装着機１０は、フィーダ型の部品供給装置２２に代えて、若しくは、フィーダ型の部品供給装置２２とともに、いわゆるトレイ型の部品供給装置を配設することも可能である。

ヘッド保持装置２４は、後に説明する各種のヘッドＨを保持するものであり、言い換えれば、ヘッドＨが装着される装置である。ヘッドＨの保持・離脱のための機構を始めとして、保持したヘッドＨを昇降させたり、回転させたりする機構を有している。このヘッド保持装置２４の詳細な構造については、後述する。なお、図に示すヘッド保持装置２４は、カバーが外装されており、ヘッドＨとして、部品保持ヘッドである後述のインデックス型ノズルヘッドを保持している。

ヘッド保持装置２４を作業エリア内において移動させる移動装置２６は、図２に示すようなものであり、ヘッド保持装置２６を基板搬送方向に直角かつ水平な方向（以下、「Ｘ方向」という場合がある）に移動させるＸ方向移動機構３０と、基板搬送方向（以下、「Ｙ方向」という場合がある）に移動させるＹ方向移動機構３２とを備えたＸＹ型移動装置である。Ｘ方向移動機構３０は、ビーム１８に固定された２本のＸガイドレール３４と、そのＸガイドレール３４に沿って摺動可能なＸスライド３６と、電動モータ，ボールねじ機構等を有してそのＸスライド３６を駆動するＸ駆動装置３８とを有する直線型移動機構とされている。Ｙ方向移動機構３２は、断面図である図３をも参照しつつ説明すれば、Ｘスライド３８に固定支持された支持板４０と、その支持板４０に支持された２本のＹガイドレール４２と、そのＹガイドレール４２に沿って摺動可能なＹスライド４４と、電動モータ，ボールねじ機構等を有してそのＹスライド４４を駆動するＹ駆動装置４６とを有する直線型移動機構とされている。ヘッド保持装置２４は、Ｙスライド４４に固定されている。ちなみに、本部品装着機１０は、基板搬送方向、つまり、Ｙ方向におけるヘッド保持装置２４の移動範囲が比較的小さく、Ｘ方向における移動範囲が比較的大きくされている。

なお、図１を参照して解るように、本部品装着機１０は、部品保持ヘッドによって保持された部品の保持位置・姿勢を検知するための撮像装置であるパーツカメラ５０を有しており、そのパーツカメラ５０は、ベースフレーム１６上の基板搬送・固定装置２０と部品供給装置２２との間の位置に配設されている。また、ベースフレーム１６上には、部品供給装置２２の傍らに、ヘッドＨを収容するためのヘッド配置装置としてのヘッドストッカ５２が設けられている。このヘッドストッカ５２については、後述する。さらに、本部品装着機１０は、ベースフレーム１６の内部に、自身の制御を司るための制御装置としてのコントローラ５４を備えており、上部カバーの上には、そのコントローラ５４に対する入出力装置としての操作パネル５６が設けられている。

≪ヘッド保持装置の構造≫
図４に、ヘッド移動装置２４の斜視図を示す。この図では、ヘッド移動装置２４は、カバーが取り外された状態であり、ヘッドＨとして、後に説明するインデックス型ノズルヘッド６０が装着されている。言い換えれば、ヘッド保持装置２４は、ノズルヘッド６０を保持している。このノズルヘッド６０は、負圧によって部品を吸着保持する１２の吸着ノズル６２と、それらに対応する１２のレバー６４を有しており、各レバー６４の作用により、対応する１つの吸着ノズル６２が保持する部品を基板Ｂの表面に装着するように構成されている。この構成に関しては、後述する。なお、以下の説明において、ヘッドとして、どのヘッドが装着されるかを問わない場合には、ヘッドＨと呼ぶことにする。

図５の断面図をも参照しつつ、ヘッド保持装置２４の構造を説明すれば、Ｙスライド４４に取り付けられた背板７０と、その背板７０から手前側に張り出してその背板７０に基台７２とによって構成される基体を有しており、下端部においてヘッドＨを保持する保持軸体７４と、その保持軸体７４を上下方向（以下、「Ｚ方向」という場合がある）に移動させることでヘッドＨを上下に移動させるヘッド移動機構としてのヘッド昇降機構７６と、保持軸体７４を軸線回りに回転させるヘッド回転機構７８と、ヘッドＨを負圧によって保持軸体７４に吸着させるためのヘッド吸着機構８０とを含んで構成されている。

基台７２は、背板７０に固定されて概して板状をなす基板部８２と、保持軸体７４を保持するための保持筒部８４とを有している。保持軸体７４は、パイプ状をなす外筒８６と、その外筒８６の内部にベアリングによって回転可能に支持されるとともに下端部が外筒８６から延び出すパイプ状の内筒８８と、その内筒８８の下端に固定的に付設された円板状の保持板９０とを含んで構成されている。ヘッドＨは、この保持板９０において保持軸体７４に吸着保持される。つまり、保持板９０の下面が、ヘッド保持装置２４の単一の保持部として機能する。外筒８６には、上端側の部分にスプライン溝９２が形成されており、その外筒８６は、ボールスプライン機構によって、基台７２の保持筒部８４に回転不能にかつ上下方向（Ｚ方向）に移動可能に保持されている。

保持筒部８４の内部の下端部には、鍔部９４を有する回転筒９６が回転可能に保持されており、その回転筒９６を保持軸体７４が貫通している。保持軸体７４の外筒８６の外周面ににはねじ溝９８が形成され、回転筒９６はベアリングボールを保持するベアリングナットとして機能し、それら外筒８６と回転筒９６とはボールねじ機構を介して互いに嵌合している。基台７２には、電動モータであるヘッド昇降モータ１００が付設されており、このモータ１００のモータ軸にはギヤ１０２が取り付けられている。回転筒９６の鍔部９４の外周には、そのギヤ１０２と噛合するギヤ歯が形成されており、ヘッド昇降モータ１００によって回転筒９６が回転させられることで、保持軸体７４が昇降させられる。つまり、それらヘッド昇降モータ１００，ギヤ１０２，回転筒９６，ボールねじ機構等によって、ヘッドＨを昇降させるヘッド昇降機構７６が構成されているのである。

保持軸体７４の下端部には、支持板１０４が固定的に付設されている。この支持板１０４には電動モータである回転モータ１０６が支持されている。一方、保持軸体７４の内筒８８の下端部には、比較的大きな径の大ギア１０８が、保持板９０の上方において、固定的に外嵌されている。この大ギヤ１０８は、ヘッド回転モータ１０６のモータ軸に取り付けられたギヤ１１０と噛合しており、ヘッド回転モータ１０６の回転によって、内筒８８および保持板９０が回転させられる。つまり、それらヘッド回転モータ１０６，大ギヤ１０８，ギヤ１１０等によって、ヘッドＨを回転させるヘッド回転機構７８が構成されているのである。なお、支持板１０４，大ギヤ１０８等は、図４では、カバー１１２によって隠されている。

保持軸体７４の内筒８８の内部には、エア給排管１１４が配設されている。エア給排管１１４は、それの内部が正圧および負圧のエアの通路となっており、保持軸体７４の上部に設けられた弁ユニット１１６に接続されている。弁ユニット１１６は、電磁弁を含んで構成され、正圧用コネクタ１１８，負圧用コネクタ１２０を介して、図示を省略する正圧源，負圧源に接続されている。電磁弁の切り替えによって、エア給排管１１４の内部の通路を介して、ヘッドＨに、正圧のエア，負圧のエアが選択的に供給される。なお、「負圧のエアが供給される」とは、エアが吸引されることを意味する。保持軸体７４の内筒の８８の内部であって、エア給排管１０４の外部は、負圧のエアの通路となっている。この通路も弁ユニット１１４に接続されており、電磁弁の作動によって、この通路に負圧のエアが供給される。後に説明するが、正圧エアと負圧エアとの少なくとも一方の作用によって機能するヘッドＨの場合には、ヘッドＨの上面にパッキン１２２が取付けられており、ヘッドＨが装着された場合に、エア給排管１０４の内外の通路は、相互間のエアの流通が禁止される。

ヘッドＨは、上面において保持板９０に吸着されることで、保持軸体７４に保持される。保持板９０の下面には、ゴム製のシールリング１２４が取付けられており、保持板９０の下面とヘッドＨの上面との間においてシールリング１２２で区画された空間に、エア給排管１０４の外部の通路を介して負圧が供給され、ヘッドＨが保持板９０に吸着されるのである。つまり、エア給排管１０４の外部の通路，弁ユニット１１６，シールリング１２４等を含んで、ヘッドＨを保持軸体７４に吸着させるヘッド吸着機構８０が構成されているのである。なお、パッキン１２２によって上記通路の端部が閉鎖されても上記空間に負圧のエアが供給されるように、保持板９０には、上記通路から分岐して下面に開口するバイパス路１２６が設けられている。

先に説明したように、図４に示すヘッド保持装置２４は、インデックス型ノズルヘッド６０を保持している。このヘッド６０において１２の吸着ノズル６２のうちの１つを選択的に機能させるために、つまり、１つの吸着ノズル６２が吸着保持する部品のみを基板Ｂに装着するための機構として、ヘッド保持装置２４は、ノズル選択機構１３０を備えている。詳しく説明すれば、ヘッド保持装置２４は、基台７２に回転可能に保持された回転リング１３２と、その回転リング１３２にそれから垂下するようにして固定されたフック１３４と、回転リング１３２を回転させるためのリング回転モータ１３６を有している。フック１３４は、１２のレバー６４のうちの１つだけにしか掛合しない幅とされており、部品を吸着・離脱させようとする吸着ノズル６２（以下、「対象ノズル６２」という場合がある）に対応するレバー６４の位置にフック１３４が位置するように、リング回転モータ１３６の回転によって回転リング１３２を回転させる。その状態において、ヘッド昇降機構７６によってヘッド６０を下降させることで、１つのレバー６４がフック１３４に掛合する。レバー６４は梃として作用し、さらにヘッド６０が下降させられることで、対象ノズル６２をヘッド６０の下降よりも大きな距離下降させることができるのである。つまり、ヘッド保持装置２４は、このようなノズル選択機構１３０を有しているのである。詳しい説明は省略するが、ヘッド６０は、レバー６４の動作によって対応する吸着ノズル６２に供給されていた負圧が解除されるような構造とされており、ノズル選択機構１３０によって選択された対象ノズル６４に保持された部品だけが、基板Ｂ上に装着される。また、レバー６４が掛止されるフック１３４の掛止面は、傾斜面とされており、回転リング１３２の回転位置が調整されることで、ヘッド６０が任意の高さに下降させられた時点で、部品が装着されるようになっている。

≪保持可能なヘッド≫
図６に、部品装着機１０に装着可能ないくつかのヘッドＨを示す。図６に示すものは、部品装着機１０が行う主たる作業を実行するための作業ヘッドである。図６（ａ）は、部品保持ヘッドの一種であり、先に説明したインデックス型ノズルヘッド６０である。このヘッド６０は、前述のように、負圧の供給，その供給の解除によって、１２の吸着ノズル６２の各々に部品を吸着保持し、その保持された部品を順次１つずつ離脱させることにより、基板Ｂの表面に装着することができる。吸着ノズル６２への負圧の供給は、被保持面である上面の中心に設けられたエア用ポート１４０を介して行われる。なお、上面には、ポート１４０を取り巻くように、前述のパッキン１２２が嵌められている。レバー６４等の機能については、先に説明したため、ここでの説明を省略する。

図６（ｂ）に示すものは、部品保持ヘッドの一種であるシングル型ノズルヘッド１５０である。このヘッド１５０には、単一の吸着ノズル１５２を有し、比較的大型の部品を１つだけ吸着保持可能なヘッドである。先のインデックス型ノズルヘッド６０と同様に、常面には、吸着ノズル１５２に負圧を供給する１４０が設けられ、パッキン１２２も設けられている。

図６（ｃ）に示すものは、部品を保持するためのヘッドではなく、部品の装着に先立って、それの装着箇所に接着剤を塗布するためのディスペンサヘッド１５４である。このヘッド１５４は、内部に接着剤が収容されたシリンジ１５６を有しており、供給される正圧のエアの作用によって、シリンジ１５６先端から接着剤が吐出される。なお、正圧のエアは、ノズルヘッド６０，１５０と同様に、上面に設けられたポート１４０を介して行われる。

本部品装着機１０では、図６に示す作業ヘッドの他に、図７に示す検知ヘッドが装着可能である。検知ヘッドは、部品装着，接着剤塗布に先立って基板Ｂの表面に付された基板基準マーク，基板Ｂの表面において接着剤塗布や部品装着が行われる箇所を撮像したり、部品装着の後に装着された部品を撮像する撮像ヘッドや、基板Ｂや装着された部品のＺ方向における位置（高さ）を検出するためのセンシングヘッド等である。

具体的には、図７（ａ）に示すものは、比較的視野の狭いカメラを備えた撮像ヘッドであり、狭視野撮像ヘッド１６０と呼ぶことができる。この撮像ヘッド１６０が有するカメラである狭視野カメラ１６２は、単焦点のモノクロＣＣＤカメラである。この撮像ヘッド１６０は、光源としてのリング型ストロボ１６４を有しており、このストロボ１６４からは、大まかに言えば赤い光が下方に向かって照射される。この撮像ヘッド１６０は、主に、基板基準マークの撮像を行う。

撮像ヘッド１６０は、カメラ１６２，ストロボ１６４を作動させるための電力源として、バッテリ１６６が内臓されている。また、電磁誘導の原理等を利用した非接触給電を実現するために、受電器１６８も内臓されており、バッテリ１６６は、この受電器１６８を介して充電される。撮像ヘッド１６０は、カメラ１６２，ストロボ１６４の作動制御を行う制御回路１７０をも内臓している。制御回路１７０による制御は、当該部品装着機１０全体の制御を司るコントローラ５４の制御下で行われ、また、カメラ１６２によって撮像された画像のデータは、コントローラ５４によって処理される。したがって、コントローラ５４と制御回路１７０との間の無線送受信を実現するため、送受信器１７２およびアンテナ１７４を有している。

図７（ｂ）に示すものは、比較的視野の広いカメラを備えた撮像ヘッドであり、広視野撮像ヘッド１８０と呼ぶことができる。この撮像ヘッド１８０が有するカメラである広視野カメラ１８２は、単焦点のカラーＣＣＤカメラである。この撮像ヘッド１８０も、先の狭視野撮像ヘッド１６０と同様に、光源としてのリング型ストロボ１８４を有しているが、このストロボからは、白色光が下方に向かって照射される。この撮像ヘッド１６０が有するカメラ１８２は、先の狭視野カメラ１６２よりも分解能が高く、つまり、ＣＣＤの画素密度が高くされている。この撮像ヘッド１８０は、主に、基板Ｂの表面における装着精度の要求される部品が装着される箇所の撮像、基板Ｂに装着された後の部品の撮像等を行う。なお、この撮像ヘッド１８０は、狭視野撮像ヘッド１６０と同様、バッテリ１６６，受電器１６８，制御回路１７０，送受信器１７２が内臓され、アンテナ１７４を有している。

図７（ｃ）に示すものは、上記２つの撮像ヘッド１６０，１８０とはカメラのアングルにおいて異なる撮像ヘッドであり、異アングル撮像ヘッド１９０と呼ぶことができる。この撮像ヘッド１９０の有するカメラであるアングルカメラ１９２は、光軸が直角に屈折したカメラであり、水平方向の撮像が可能とされている。この撮像ヘッド１９０は、光源を備えていない。また、上記２つの撮像ヘッド１６０，１８０と同様に、カメラ１９２の作動を制御するための制御回路１７０，送受信器１７２が内臓され、かつ、アンテナ１７４を有しているが、上記２つの撮像ヘッド１６０，１８０とは異なり、バッテリ，受電器を備えていない。この撮像ヘッド１９０では、カメラ１９２，制御回路１７０への給電は、上面に設けられてコネクタとして機能する受電端子１９４を介して行われる。図示は省略するが、ヘッド保持装置２４には、電源供給線が配線されており、その電源供給線は、保持軸体７４を構成する保持板９０の下面に設けられた送電端子に接続されている。この撮像ヘッド１９０がヘッド保持装置２４に保持された状態において、その送電端子と受電端子１９４とが接触し、給電可能な状態となる。

図７（ｄ）に示すものは、対象物の像を撮像するためのヘッドではなく、対象物の高さ（レベル）を検知するための検知ヘッドであり、高さ検知ヘッド２００と呼ぶことができる。このヘッド２００は、対象物に対して斜下方にビーム光を照射するビーム照射部２０２と、対象物の表面におけるそのビームの照射点を撮像するビーム照射点撮像部２０４とを有しており、このヘッド２００を用いた場合、詳しい説明は省略するが、撮像部２０４によって得られた画像における照射点の位置に基づいて、その照射点と当該撮像ヘッドとの距離、つまり、対象物の上面の高さ位置（レベル）を検知することができる。この撮像ヘッド２００も、狭視野撮像ヘッド１６０，広視野撮像ヘッド１８０と同様、バッテリ１６６，受電器１６８，制御回路１７０，送受信器１７２が内臓され、アンテナ１７４を有している。

上述した作業ヘッド，検知ヘッドは、１つのものが選択的にヘッド保持装置２４によって保持され、１の装着作業において、複数のヘッドＨが順次交換されるようにして用いられる。本部品装着機１０では、具体的には、作業ヘッドとして、シングル型ノズルヘッド１５０，インデックス型ノズルヘッド６０，ディスペンサヘッド１５４の３つが、検知ヘッドとして、狭視野撮像ヘッド１６０，広視野撮像ヘッド１８０，高さ検知ヘッド２００の３つが、それぞれ用いられ、それら複数のヘッドＨが、前述のヘッドストッカ５２に収容される。

図１に示すように、ヘッドストッカ５２は、第１配置器２１０，第２配置器２１２の２つの配置台によって構成されている。第１配置器２１０には、図８に示すように、上記３つの作業ヘッド、つまり、シングル型ノズルヘッド１５０，インデックス型ノズルヘッド６０，ディスペンサヘッド１５４が、右から順に並んで配置される。第１配置器２１０は、ベース板２１４，そのベース板２１４に立設された背板２１６，その背板２１６から前方に向かって延出するようにその背２１６に固定された３つのテーブル板２１８によって構成されている。３つのテーブル板２１８の各々には、周縁が段差に形成され概して円形をなす段付の切欠きが設けられ、対応するヘッドＨが、その切欠きに、それの周縁に乗せ置かれるようにして収容される。つまり、３つのヘッドＨは、それぞれに設定された位置に配置されるのである。なお、それら３つのヘッド１５０，６０，１５４の上面の高さ位置が互いに同じ位置となるように、３つのテーブル板２１８の高さが調整されている。

第２配置器２１２には、図９に示すように、上記３つの検知ヘッド、つまり、狭視野撮像ヘッド１６０，広視野撮像ヘッド１８０，高さ検知ヘッド２００が、右から順に並んで配置される。第２配置器２１２は、ベース板２１４，背板２１６，その背板から前方に向かって延出するようにその背２１６に固定されたテーブル板２２０によって構成されている。テーブル板２２０には、周縁が段差に形成され概して円形をなす段付の切欠きが３つ設けられ、３つのヘッドＨの各々が、それぞれ、対応する切欠き内に、それの周縁に乗せ置かれるようにして収容される。つまり、３つのヘッドＨは、それぞれに設定された位置に配置されるのである。３つのヘッドＨは、収容された状態において、上面の高さが同じ高さとなるように配置される。

第２配置器２１２は、背板２１６の裏側に固定された３つの給電器２２２を有している。それら３つの給電器２２２の各々は、対応するヘッドＨに対する非接触給電を実現するためのものであり、各ヘッドＨが有するバッテリ１６６は、各ヘッドＨが当該第２配置器２１２に配置されている状態において、各ヘッドＨが有する受電器１６８を介して、充電される。

また、第２配置器２１２のベース板２１４の上面には、狭視野撮像ヘッド１６０，広視野撮像ヘッド１８０が配置された状態においてそれらが有するカメラ１６２，１８２の視野内に収まる位置に、基準マーク２２４が付されている。この基準マーク２２４は、それら２つのヘッド１６０，１８０の各々がヘッド保持装置２４に保持された時点で、それら２つのヘッド１６０，１８０の有するカメラ１６２，１８２によって撮像される。その撮像によって得られたデータを基に、コントローラ５４は、ヘッド保持装置２４に対する各カメラ１６２，１８２の光軸の位置ズレを把握する。詳しくは、ヘッド保持装置２４が有する軸保持体７４の軸線に対するその軸線に直角な方向における位置ズレが検出可能とされているのである。ベース板２１４の上面には、さらに、高さ検知ヘッド２００が配置される位置の下方に、基準ブロック２２６が付設されている。ヘッド保持装置２４が高さ検知ヘッド２００を保持した時点で、ビーム照射部２０２から基準ブロック２２６の上面にビーム光が照射され、照射点撮像部２０４によってそのブロック２２６の上面におけるビーム光の照射点が撮像される。コントローラ５４は、ヘッド保持装置２４に対する高さ検知ヘッド２００の高さ方向における位置ズレ、つまり、高さ検知ヘッド２００の高さ基準位置のズレを把握可能とされているのである。このように、本部品装着機１０では、カメラの光軸のズレ，高さ変位センサの高さ基準位置のズレを、ヘッド保持装置２４がヘッドＨを保持した時点で、かつ、保持した位置において、把握するようにされており、検知ヘッドＨに関するキャリブレーションを迅速に行うことが可能とされているのである。

ヘッドストッカ５２に配置されている１のヘッドＨをヘッド保持装置２４に装着する場合、まず、移動装置２６によって、そのヘッドＨの真上まで、つまり、ヘッドストッカ５２に関してそのヘッドＨに対して設定された位置に、ヘッド移動装置２４が移動させられる。詳しく言えば、保持軸体７４の軸線がそのヘッドＨの中心軸線と一致する位置まで移動させられる。その状態で、ヘッド昇降機構７２によって、保持板９０の下面がそのヘッドＨの上面に接する高さまで、保持軸体７４が下降され、先に説明したように、保持板９０の下面とヘッドＨの上面との間に負圧が供給されて、ヘッドＨがヘッド保持装置２４に保持される。逆に、ヘッド保持装置２４に装着されているヘッドＨを取り外す場合、まず、そのヘッドＨが配置されるテーブル板２１８，２２０の切欠きの真上まで、ヘッド保持装置２４が移動させられる。その状態で、ヘッド昇降機構７２によって、ヘッドＨがテーブル板２１８，２２０に乗せ置かれる高さまで、軸保持体７４が下降させられ、保持板９０の下面とヘッドＨの上面との間に供給されていた負圧が解除されて、ヘッド保持装置２４によるヘッドＨの保持が解除される。なお、ヘッド保持装置２４に装着されているヘッドＨを他のヘッドＨと交換する場合は、先に説明したヘッドＨの取外しと装着とを順次行えばよい。

≪部品装着機による作業の流れ≫
以下に、図１０に示す模式的な電気回路ＥＣを作製するための部品装着を例にとって、部品装着機１０による作業の流れを説明する。電気回路ＥＣは、基板Ｂ上に、２つの大型部品Ｐ１およびいくつかの小型部品Ｐ２が装着され、それら大型部品Ｐ２の各々の上にスタック部品Ｐ３が積み重ねられて作製される。ちなみに、基板Ｂには、対角の位置に２つの基板基準マークＭが付されている。作業は、いくつかのステップに分かれており、各ステップごとに、ヘッド保持装置２４に装着されるヘッドＨが異なる。図１１の表は、各ステップと、各ステップに先立って行われるヘッドＨの交換の様子を示している。以下の説明は、この表に従って行う。なお、部品の装着動作については、一般的な動作であるため、詳しい説明は省略する。

最初の工程であるステップ１（以下、「Ｓ１」と略す。他のステップも同様である）では、基板搬送・固定装置２０によって、基板Ｂを上流側の対基板作業機から搬入され、その搬入された基板Ｂが所定の位置に固定される。そのステップと並行して、移動装置２４によって、ヘッド移動装装置２４が、ヘッドストッカ５２の上方に移動させられ、ヘッド保持装置２４に挟視野撮像ヘッド１６０が装着される。ちなみに、ヘッド保持装置２４が狭視野撮像ヘッド１６０を保持した状態を、図１２に示す。

Ｓ２においては、挟視野撮像ヘッド１６０が固定された基板Ｂに付されている基板基準マークＭの各々の上方に位置する位置に、ヘッド移動装置２４が移動させられ、その各々の基板基準マークＭが撮像される。この撮像データを基に、コントローラ５４によって、基板の固定位置のズレ，姿勢のズレが把握される。以下のステップにおいては、それらのズレを加味して作業が行われる。

次に、狭視野撮像ヘッド１６０が、広視野撮像ヘッド１８０に交換される。続くＳ３では、基板Ｂの表面の大型部品Ｐ１が装着される箇所が、広視野撮像ヘッド１８０によって、撮像される。図１０から解るように、大型部品Ｐ１は多数のリードを有し、それらリードの各々を正確に基板Ｂのランドの各々に正確に載置しなければならないため、高い装着制度が要求される。そのため、基板Ｂ表面の上記箇所が撮像され、その撮像のデータに基づいて、ランドの位置が正確に把握される。

次に、広視野撮像ヘッド１８０が、ディスペンサヘッド１５４に交換される。大型部品Ｐ１の基板Ｂへの装着は、接着剤によって行われるため、Ｓ４において、大型部品Ｐ１が装着される箇所に、ディスペンサヘッド１５４によって、接着剤が塗布される。

次に、ディスペンサヘッド１５４が、シングル型ノズルヘッド１５０に交換される。シングル型ノズルヘッド１５０は、大型の部品を保持するのに適したヘッドであるため、Ｓ５の大型部品Ｐ１の装着においては、シングル型ノズルヘッド１５０が用いられる。具体的には、当該ヘッド１５０によって、部品供給装置２２から供給される大型部品Ｐ１が保持され、その保持された状態において、パーツカメラ５０によって、その大型部品Ｐ１が下方から撮像され、その撮像のデータに基づき、コントローラ５４によって、当該ヘッド１５０による大型部品Ｐ１の保持位置，保持姿勢のズレが把握される。それらズレおよび先に把握されているランドの位置に基づいて、大型部品Ｐ１が接着剤を介して基板Ｂに装着される。なお、大型部品Ｐ１は２つ存在するため、Ｓ５では、２回の装着動作が行われる。

次に、シングル型ノズルヘッド１５０が、高さ検知ヘッド２００に交換される。スタック部品Ｐ３は、大型部品Ｐ１に積み重ねられるため、Ｓ６では、装着された大型部品Ｐ１の各々の上面の高さ位置が、高さ検知ヘッド２００によって検知される。

次に、高さ検知ヘッド２００が、また、ディスペンサヘッド１５４に交換される。大型部品Ｐ１上へのスタック部品Ｐ３の装着も、接着剤を介して行われるため、Ｓ７では、ディスペンサヘッド１５４によって、大型部品Ｐ１の上面におけるスタック部品Ｐ３の装着箇所に、接着剤が塗布される。

次に、ディスペンサヘッド１５４が、インデックス型ノズルヘッド６０に交換される。続く、Ｓ８においては、当該ヘッド６０によって、小型部品Ｐ２が基板Ｂの表面に装着される。具体的には、当該ヘッド６０によって、部品供給装置２２から供給される小型部品Ｐ２が複数保持され、その保持された状態において、パーツカメラ５０によって、それら複数の小型部品Ｐ２が下方から一度に撮像され、その撮像のデータに基づき、コントローラ５４によって、当該ヘッド６０による小型部品Ｐ２の各々の保持位置，保持姿勢のズレが把握される。それらズレを加味して、小型部品Ｐ２の装着が行われる。ちなみに、小型部品Ｐ２は、基板Ｂの表面に既に印刷されているクリームはんだを介して装着される。続くＳ９において、当該ヘッド６０によって、スタック部品Ｐ３が基板Ｂの表面に装着される。具体的には、当該ヘッド６０によって、部品供給装置２２から供給されるスタック部品Ｐ３が２つ保持され、その保持された状態において、パーツカメラ５０によって、それら２つのスタック部品Ｐ３が下方から一度に撮像され、その撮像のデータに基づき、コントローラ５４によって、当該ヘッド６０によるスタック部品Ｐ３の各々の保持位置，保持姿勢のズレが把握される。それらズレおよび先に検知された大型部品Ｐ１の上面の高さに基づいて、スタック部品Ｐ３が接着剤を介して大型部品Ｐ１の上面に装着される。

次に、インデックス型ノズルヘッド６０が、広視野撮像ヘッド１８０に交換される。部品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３（以下、「部品Ｐ」という場合がある）のいくつかは、装着位置が特に正確であることが望まれるため、Ｓ１０では、広視野撮像ヘッド１８０によって、それらいくつかの部品Ｐが、撮像される。その撮像のデータに基づいて、コントローラ５４によって、それら部品Ｐの部品装着位置のそれらいくつかの部品Ｐの装着位置の検査が行われる。具体的には、位置ズレ，姿勢ズレが許容範囲にあること、それらいくつかの部品Ｐが部品立ちしていないこと等が確認される。

Ｓ１０の後、ヘッド保持装置２４に装着されている広視野撮像ヘッド１８０が取り外される。このヘッド１８０の取り外しと並行して、Ｓ１１において、基板搬送・固定装置２２によって、部品Ｐが装着された基板Ｂの固定が解除されるとともに、その基板Ｂが当該部品装着機１０から搬出される。

上記装着作業は一例であるが、上述したように、種々の作業ヘッド，種々の検知ヘッドを交換しつつ作業を行うことで、本部品装着機１０は、種々の要素作業を含んだ装着作業を簡便に行うことができる。裏を返せば、本部品装着機１０は、汎用性の高い対基板作業機とされているのである。

変形例

先の部品装着機１０では、検知ヘッドＨとして、狭視野撮像ヘッド１６０，広視野撮像ヘッド１８０，高さ検知ヘッド２００の３つを装着可能に構成されている。それら３つの検知ヘッドＨのいずれかに代え、若しくは、それら３つの検知ヘッドＨに加えて、先の異アングル撮像ヘッド１９０を装着可能に構成してもよい。

先の部品装着機１０では、ヘッド保持装置２４に固定的に付設された撮像装置が設けられていないが、そのような撮像装置を付設してもよい。図１３は、ヘッド保持装置２４に、撮像ヘッドＨとは別に、カメラを主要構成要素とする撮像装置２３０が、ブラケット２３２によって固定されている状態を示す。この撮像装置２３０は、先に説明した狭視野撮像ヘッド１６０と同様の機能を有する。つまり、撮像装置２３０は、先に説明した狭視野カメラ１６２と同様の分解能，視野，撮像方向の単焦点カメラを有し、狭視野撮像ヘッド１６０が有する光源と同様の光源を有している。図１３では、ヘッド保持装置２４には、広視野撮像ヘッド１８０が交換可能に装着されている。このように、固定的な撮像装置２３０と、交換可能に装着される撮像ヘッドＨとを含んで構成される対基板作業機では、ヘッド保持装置２４の軸線（保持軸体７４の軸線）と撮像装置２３０の光軸とが互いにシフトしているものの、撮像ヘッドＨの交換回数を減らすことができ、迅速な作業が可能となる。

なお、上記ヘッド保持装置２４の軸線と撮像装置２３０の光軸が互いにシフトしている場合には、ヘッドＨの作業エリアと同じエリアで撮像装置２３０を移動させようとする場合、従来の対基板作業機のように、そのシフトの量（シフト量Ｌ）に応じた分だけ、ヘッド保持装置２４を余分に移動させなければならない。つまり、移動装置２６がそのシフト量Ｌだけ大型化し、ヘッド保持装置２４の移動範囲を、シフト量Ｌの倍だけ大きくしなければならない。その観点からすれば、上記撮像装置２３０を設けずして、その代わりに、その撮像装置２３０と同様の機能を有する検知ヘッドＨを装着可能に構成することが望ましい。

本発明は、部品装着機等、回路基板に対する作業を実施する対基板作業機において、それの実用性向上のために利用することができる。

１０：部品装着機（対基板作業機） ２４：ヘッド保持装置 ２６：移動装置 ５２：ヘッドストッカ（ヘッド配置装置） ５４：コントローラ（制御装置） ６０：インデックス型ノズルヘッド（部品保持ヘッド，作業ヘッド） ７４：保持軸体 ７６：ヘッド昇降機構（ヘッド移動機構） ７８：ヘッド回転機構 ８０：ヘッド吸着機構 ９０：保持板（保持部） １５０：シングル型ノズルヘッド（部品保持ヘッド，作業ヘッド） １５４：ディスペンサヘッド（作業ヘッド） １６０：狭視野撮像ヘッド（検知ヘッド） １６２：狭視野カメラ １６４：リング型ストロボ（光源） １６６：バッテリ １６８：受電器 １７２：送受信器 １７４：アンテナ １８０：広視野撮像ヘッド（検知ヘッド） １８２：広視野カメラ １８４：リング型ストロボ（光源） １９０：異アングル撮像ヘッド（検知ヘッド） １９２：アングルカメラ １９４：受電端子 ２００：高さ検知ヘッド ２１０：第１配置器 ２１２：第２配置器 ２２２：給電器 ２２４：基準マーク ２３０：撮像装置 Ｂ：回路基板 Ｈ：ヘッド ＥＣ：電気回路 Ｐ：部品 Ｐ１：大型部品 Ｐ２：小型部品 Ｐ３：スタック部品 Ｍ：基板基準マーク

Claims (6)

1. 回路基板に対しての作業である対基板作業を行う対基板作業機であって、
   １以上の作業ヘッドと１以上の検知ヘッドとを含む複数のヘッドと、
   それら複数のヘッドのうちの１つを、自身が有する保持部において保持可能なヘッド保持装置と、
   そのヘッド保持装置を移動させる移動装置と、
   前記複数のヘッドの各々が配置されたヘッド配置装置と、
   当該対基板作業機の制御を司る制御装置と
   を備え、
   前記制御装置が、
   前記移動装置および前記ヘッド保持装置を制御することによって、前記ヘッド保持装置を前記ヘッド配置装置に関して設定された設定位置に移動させ、前記複数のヘッドのうちの任意の１つのものを前記ヘッド保持装置に保持させるヘッド装着制御部を有する対基板作業機。
2. 前記１以上の検知ヘッドが、それぞれがカメラを主要構成要素とする１以上の撮像ヘッドを含む請求項１に記載の対基板作業機。
3. 前記１以上の検知ヘッドが、前記１以上の撮像ヘッドとして、複数の撮像ヘッドを含む請求項２に記載の対基板作業機。
4. 前記１以上の撮像ヘッドのうちの少なくとも１つに対して、それが前記ヘッド配置装置に配置された状態においてそれの有するカメラの視野内に収まる位置に、前記ヘッド保持装置に対するそのカメラの光軸の位置ズレを把握するための基準マークが設けられた請求項２または請求項３に記載の対基板作業機。
5. 前記１以上の検知ヘッドのうちの少なくとも１つが、当該検知ヘッドによって得られた検知データを送信可能な送信器を有する請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の対基板作業機。
6. 前記１以上の検知ヘッドのうちの少なくとも１つのものが、自身を作動せるためのバッテリを有し、自身が前記ヘッド配置装置に配置された状態において、そのバッテリが充電されるように構成された請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の対基板作業機。
   

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