JP3552516B2

JP3552516B2 - Parts assembly equipment

Info

Publication number: JP3552516B2
Application number: JP2935398A
Authority: JP
Inventors: 浩志竹本; 志生金谷; 良浩森井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-01-27
Filing date: 1998-01-27
Publication date: 2004-08-11
Anticipated expiration: 2018-01-27
Also published as: JPH11207968A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品の組立方法及び装置に係り、詳しくは、部品と、該部品が組み付けられる部品支持体とを、該部品及び該部品支持体との間に配置された中間保持部材を介して、接着剤により接着固定する部品組立装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、部品と、該部品が組み付けられる部品支持体とを、該部品及び該部品支持体との間に配置されたブラケット状の中間保持部材を用いて間接的に固定する場合、一般的には、該部品及び部品支持体と該中間保持部材とをそれぞれネジにより固定する組立方法が採られている。しかしながら、このネジ止めによる組立方法では、ネジの締め付け時のトルクにより、部品支持体に対する部品の組み付け位置にズレが生じ易く、部品の正確な位置決めが難しい。
このようなネジの締め付けによる部品の位置ズレを解消する組立方法として、該部品及び部品支持体と該中間保持部材とを、予め所定の位置関係を保って互いに嵌合させるように形成して、各構成部品の位置決め精度を向上させる方法が知られている。しかし、この組立方法では、組み立てられた部品の位置精度が、各構成部品の個々の仕上がり精度によって一義的に決められてしまうため、各構成部品自体をそれぞれ高精度に加工する必要がある。従って、この組立方法では、安価に構成できる反面、型ひけなどにより部品精度にバラツキが生じ易いプラスチック成型品などを構成部品としてそのまま使用することに難点があり、各構成部品の素材コストや加工コスト等の上昇を招く欠点がある。
【０００３】
従って、上述のような部品と部品支持体とを、個々の仕上がり精度に影響されることなく、且つ、互いに正確な位置関係を保つように、中間保持部材を用いて安価に組み立てるには、該部品及び部品支持体と該中間保持部材とを、それぞれ接着剤を用いて接着固定する組立方法を採用することが好ましい。
【０００４】
しかしながら、前述のように、上記部品及び部品支持体と中間保持部材とを、接着剤で相互に固定する組立方法においては、接着時における該部品と部品支持体との位置ズレの有無が、接着固定後の部品支持体に対する部品の組み付け位置精度の良否を決定することになる。このため、この接着時における該部品と部品支持体との位置関係は、該部品を用いる製品の品質に大きな影響を及ぼす。
【０００５】
例えば、上記部品が、プリンタの印字ヘッドやスキャナのラインセンサ、及び、ＣＣＤカメラの固体撮像素子などの場合には、その部品支持体に組み付けられた部品に組立誤差が生じると、この部品の組立誤差によって、該部品によって印字された画像や、該部品によって読み取られた画像などにズレが生じるため、画像品質が劣化する不具合がある。
【０００６】
特に、上記部品が、インクジェットプリンタのインクジェットヘッド（位下、単に「ヘッド」という）の場合には、このヘッドの部品支持体に対する組立誤差によって、該ヘッドのヘッド面（印字インクを吐出するためのノズル孔が形成されている面）と記録紙の印字面との離間距離がバラついたり、該記録紙の所定の印字位置に対して上記ノズル孔が適正な位置に対向しなくなったりする。このため、このようなヘッドの場合には、その組立誤差によって、その各ノズル孔から吐出されたインク滴が所定の印字部位から外れた印字面に到達するため、その印字画像品質が著しく悪化してしまう。また、色の異なったインク（通常は、イエローインク、マゼンタインク、シアンインク、クロインク）が充填された複数のヘッドを併置した構成のカラープリンタでは、各色のヘッドの組み付け位置に組立誤差が生じた場合、各色のインク滴の印字位置のバラツキによって、印字画像に色ズレや歪みが発生する。
【０００７】
従って、このような接着による組立方法で高精度な部品の組付けを行うためには、上記部品及び部品支持体と中間保持部材とを接着固定する際に、該部品支持体と該部品とが互いに正確な組立位置に臨むように、該部品と部品支持体との位置関係を予め高精度に保っておく必要がある。
ちなみに、上述のようなカラープリンタのヘッドの場合には、その部品支持体への接着時における組立位置の許容誤差を、ミクロンオーダーの範囲内に収める必要がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、接着剤を用いた部品の組立方法では、該部品と部品支持体との接着時における位置関係が、該部品支持体に対して該部品を高精度に組み付ける上で極めて重要となる。
そこで、本出願人は、上記部品支持体を第１のチャックで把持することにより所定の組立位置に位置決めして保持するとともに、該部品支持体に対して上記部品を第２のチャックにより位置調整自在に保持して、該部品の保持姿勢をＣＣＤカメラにより監視しながら変化させることにより、該部品支持体に対する該部品の組み付け位置の位置調整を行うとともに、この部品と部品支持部材との間に、上記中間保持部材を第３のチャックで把持して介在させ、該中間保持部材を介して該部品と該部品支持体とを正確に位置決めした後、該中間保持部材に塗布したＵＶ接着剤（紫外線の照射により固化する性質を持った接着剤）にＵＶ光（紫外線）を照射して、各部品を接着固定する部品組立装置を開発した。
【０００９】
ここで、上記中間保持部材は、上述のように、上記部品と上記部品支持体との中間の位置に配置される。従って、この中間保持部材、部品、及び、部品支持体とで構成されるユニットを小型化するためには、該中間保持部材を可能な限り小さく形成することが望ましい。従って、このような小さな中間保持部材を機械的な把持手段を用いて把持するように上記第３のチャックを構成した場合には、該中間保持部材を把持した際に、該中間保持部材が破損したり離脱したりしないようにするために、該第３のチャックの把持手段の把持力の調整や、該把持手段の把持部の制御等を極めて高精度に行う必要がある。
【００１０】
特に、１個の部品を複数個の中間保持部材で接着保持するように該ユニットが構成されている場合には、この複数個の中間保持部材を、上述のような機械的な把持手段により同時に把持し、所定の組み付け部位に同時に移動載置させるように構成しようとすると、該チャックが極めて複雑な構成となる。また、このような機械的なチャックでは、その把持手段により該中間保持部材を把持させた状態で、該中間保持部材の接着界面に対して接着剤塗布手段により接着剤を塗布するように構成した場合、該接着剤塗布手段の接着剤供給部と該中間保持手段の接着界面との接触によって、該把持手段に把持された中間保持部材が位置ズレを起こす虞もある。
【００１１】
このように、上記中間保持部材を機械的な保持手段により保持する構成の部品組立装置では、上記中間保持部材が小さくなったり、該中間保持部材の個数が増加したりするほど、その調整や制御、及び、構成が複雑になり大型化する傾向がある。
【００１２】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、部品及び部品支持体に対して、簡素且つ容易な構成の保持移載手段により中間保持部材を保持して移動載置することができる部品組立装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、部品と、該部品が組み付けられる部品支持体との間の所定の組み付け部位に、該部品と該部品支持体とを接着固定するための中間保持部材を保持して移動載置させる保持移載手段を有する部品組立装置において、上記保持移載手段を、上記中間保持部材を負圧により吸着保持するエアーチャックで構成したことを特徴とするものである。
【００１４】
この部品組立装置においては、上記部品と部品支持体との間の所定の組み付け部位に移動載置される中間保持部材が、該中間保持部材の非接着界面を負圧により吸着保持して移動載置するエアーチャックで構成されている。従って、この部品組立装置においては、該エアーチャックの吸着保持部の負圧の大きさを可変するだけで、該中間保持部材の保持力を調整でき、この中間保持部材を前述のような機械的な把持手段で把持するように構成した場合のような複雑な調整や制御が不要となる。また、上記エアーチャックは、上記中間保持部材が小さくなるほど、該中間保持部材を保持するために必要な負圧力が小さくて済み、該エアーチャックを小型且つ簡素に構成することができる。更に、該中間保持部材の個数が増加した場合には、この中間保持部材の個数に応じた数の吸着保持面を該エアーチャックに設けるだけで済む。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１の部品組立装置において、上記エアーチャックは、該エアーチャックにより吸着保持された中間保持部材の姿勢が、上記部品と部品支持体との間の所定の組み付け部位に該中間保持部材が組み付けられたときの姿勢と略同じ姿勢になるように、該中間保持部材を吸着保持する吸着保持面を有していることを特徴とするものである。
【００１６】
この部品組立装置においては、上記エアーチャックの吸着保持面に吸着保持された中間保持部材の姿勢が、上記部品と部品支持体との間の所定の組み付け部位に該中間保持部材が組み付けられたときの姿勢と略同じ姿勢になる。従って、この部品組立装置においては、上記部品と部品支持体との所定の組み付け位置に該中間保持部材を移動載置する過程で、上記組み付け部位に該中間保持部材が組み付けられたときの姿勢となるように、該エアーチャックの吸着保持面に吸着保持された中間保持部材の姿勢を調整する必要がなくなり、該エアーチャックの制御が簡素化される。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１または２の部品組立装置において、上記エアーチャックが、所定の組み付け位置に設置された複数個の中間保持部材を同時に吸着保持する複数の吸着保持部を有していることを特徴とするものである。
【００１８】
この部品組立装置においては、上記エアーチャックの複数の吸着保持部に、所定の組み付け位置に設置された複数個の中間保持部材が同時に吸着保持される。これにより、上記部品と部品支持体との所定の組み付け位置に対して、該エアーチャックにより複数個の中間保持部材が一度に移送載置される。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項１、２、または３の部品組立装置において、上記エアーチャックが、該エアーチャックにより吸着保持して移動載置した上記中間保持部材を、エアーの吹き付け力によって、上記部品及び部品支持体の所定の組み付け位置に対して押し付けるエアー吐出孔を有していることを特徴とするものである。
【００２０】
この部品組立装置においては、上記エアーチャックにより吸着保持されて移動載置された中間保持部材が、該エアーチャックのエアー吐出孔からのエアーの吹き付け力によって、上記部品及び部品支持体の所定の組み付け位置に対して押し付けられて位置決めされる。これにより、上記部品と部品支持体との所定の載置部位に、該中間保持部材をセットする際に、該エアーチャックに該中間保持部材を保持した状態で、該エアーチャックの移動位置を細かく制御して該中間保持部材を位置決めする必要がなくなり、該エアーチャックの制御が簡素化される。
【００２１】
請求項５の発明は、請求項４の部品組立装置において、上記エアーチャックのエアー吐出孔が、上記中間保持部材を吸着保持する際に負圧を発生させるためのエアー吸引孔を兼ねていることを特徴とするものである。
【００２２】
この部品組立装置においては、上記中間保持部材を吸引保持する際に負圧を発生させるための上記エアーチャックのエアー吸引孔と、上記中間保持部材の位置決めを行う際にエアーを吹き付けるための該エアーチャックのエアー吐出孔とが、同じ孔で構成される。これにより、該エアーチャックの構造が簡素化される。また、該中間保持部材を吸着保持して移動載置する際の該エアーチャックに対する該中間保持部材の吸着位置と、該エアー吸引孔からのエアーの吹き付け力によって、上記部品及び部品支持体の所定の組み付け位置に対して該中間保持部材を位置決めする際のエアー吹き付け位置とが同一位置となる。従って、この部品組立装置においては、該エアーチャックに該中間保持部材が吸着保持される際の該中間保持部材の挙動と、該部品及び部品支持体の所定の組み付け位置に対して該中間保持部材が位置決めされる際の該中間保持部材の挙動とが略同一になる。これにより、該中間保持部材の吸着保持時において該中間保持部材が微妙な位置ズレを起こしても、この位置ズレが該中間保持部材の位置決め時に相殺される。
【００２３】
請求項６の発明は、請求項１、２、３、４、または５の部品組立装置において、上記中間保持部材を吸着保持して、該中間保持部材を所定の組み付け位置に向けて移動載置する上記エアーチャックの移動載置経路に、該エアーチャックに吸着保持された該中間保持部材の接着界面に接着剤を塗布するための接着剤塗布手段の接着剤供給部が対向するように、該接着剤塗布手段を配置したことを特徴とするものである。
【００２４】
この部品組立装置においては、上記エアーチャックにより吸着保持された中間保持部材が、所定の組み付け位置に移動載置される過程で、上記接着剤塗布手段の接着剤供給部に対向した該中間保持部材の接着界面に接着剤の塗布が行われる。従って、この部品組立装置では、上記接着剤塗布手段を、部品組立部位から離れた部位に設置できるので、該組み付け位置に配置される他の部品組立用のユニットのレイアウトの自由度が向上される。また、このように、上記中間保持部材が所定の組み付け位置に移動載置されるのに先だって、上記接着剤塗布手段により該中間保持部材に接着剤を塗布するように構成することによって、該接着剤の粘性により該中間保持部材が所定の組み付け位置に定置されるので、該組み付け位置に移動載置された後の該中間保持部材の盲動が防止される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、インクジェット印字方式のカラープリンタの印字ユニットであるインクジェットヘッドユニット（以下、単に「ヘッドユニット」という）を組み立てるための部品組立装置としてのヘッドユニット組立装置に適用した一実施形態について説明する。
【００２６】
図１に、このヘッドユニット組立装置によって組み立てられるヘッドユニット１の外観を示す。このヘッドユニット１は、該カラープリンタの印字ユニットの部品としての４個のヘッド２と、該ヘッド２を支持する部品支持体としてのヘッド支持体３と、該ヘッド支持体３と該ヘッド２との間に配置され両者を連結するように接着固定されて該ヘッド支持体３に４個の各ヘッド２を保持させるための中間保持部材４とで構成されている。
【００２７】
上記各ヘッド２は、図３及び図４に示すように、該ヘッド２の背面部に装着されるインクカートリッジ（不図示）内のインクをヘッド本体内に供給するためのノズル状のインク供給部２ａと、該インク供給部２ａを通して供給されるインクを記録紙などに向けて微小なインク滴として吐出するためのインク吐出孔としての多数のノズル孔２ｂと、該ノズル孔２ｂからのインク滴の吐出タイミングを制御する該ヘッド２の背面部に組み込まれた制御基板（不図示）に対して制御信号等を与えるためのフレキシブルなフラットケーブル２ｃとを有している。また、各ヘッド２のノズル孔２ｂは、上記記録紙に対向するヘッド面２ｄ上に、該記録紙の搬送方向（副走査方向）に沿うようにそれぞれ２列ずつ形成されている。
【００２８】
一方、上記ヘッド支持体３には、図１に示すように、その背面側から表面側に向けて各ヘッド２のヘッド面２ｄが露呈するように上記中間保持部材４を介して各ヘッド２を保持するための略鉛直なヘッド保持壁３ａと、該記録紙の搬送方向と直交する方向（主走査方向）に向けて該ヘッド支持体３を往復移動自在に支持するための該カラープリンタ本体側に設けられたヘッドユニット支軸（不図示）に対して摺動自在に嵌合する摺動軸受３ｂと、上記各ヘッド２のインク供給ノズル２ａに対して上記インクカートリッジが装着されるように該インクカートリッジを該ヘッド支持体３の背面側に装着保持するためのカートリッジ保持ブラケット３ｃなどが形成されている。
【００２９】
また、上記ヘッドユニット１の各ヘッド２は、それぞれ４個の中間保持部材４を介して、該ヘッド支持体３の各ヘッド保持壁３ａに対して接着固定されるように構成されている。この中間保持部材４は、図４に示すように、該ヘッド支持体３のヘッド保持壁３ａに対して平行に形成された略鉛直な第１の接着界面４ａと、該ヘッド２の制御基板が組み込まれているヘッド基部２ｅの上面に対して平行に形成された略水平な第２の接着界面４ｂとを有するＬ字状の部材で構成されている。また、この中間保持部材４は、その各接着界面に４ａ、４ｂに塗布されたＵＶ接着剤を固化させるための紫外線（ＵＶ光）を透過する性質を有する透明な樹脂体で形成されている。
【００３０】
図２は、上述のように構成されたヘッドユニット１を組み立てるためのヘッドユニット組立装置の全体的な構成を示すブロック図である。また、このヘッドユニット組立装置の具体的な構成の一例を図３に示す。
このヘッドユニット組立装置は、図２及び図３に示すように、上記ヘッド２、ヘッド支持体３、及び、中間保持部材４からなる該ヘッドユニット１の構成部品を搭載するための部品搭載治具１００、
部品セットステージ２０１の部品セット部位Ａ，Ｂに位置決めされた部品搭載治具１００を該部品セット部位Ａ，Ｂと、該部品セットステージ２０１の治具昇降部位Ｃとの間で往復移送するための部品搭載治具移送機構２０２と、該治具昇降部位Ｃに移送された部品搭載治具１００を該部品セットステージ２０１と該部品セットステージ２０１の上方の部品組立ステージ３０１との間で昇降するための部品搭載治具昇降機構２０３とからなる治具移送手段としての治具移送ユニット２００、
上記部品組立ステージ３０１上に上昇した部品搭載治具１００を把持するための部品搭載治具把持機構３０２と、該部品搭載治具１００を把持した部品搭載治具把持機構３０２を該部品組立ステージ３０１の治具昇降部位Ｄと部品組立部位Ｅ（図８参照）との間で往復移動して、部品組立ステージ３０１上での該部品搭載治具１００の停止位置を位置調整するための部品搭載治具位置調整機構３０３と、該部品搭載治具位置調整機構３０３により往復移動される部品搭載治具１００の移動位置を計測するための部品搭載治具位置計測手段３０４とからなる部品搭載治具位置決めユニット３００、
上記部品搭載治具１００が部品組立部位に位置決めされた状態で、該部品搭載治具１００にセットされた中間保持部材４を保持して、該中間保持部材４を所定の接着剤塗布位置に臨ませるための中間保持部材保持機構４０１と、該部品搭載治具１００にセットされたヘッド２とヘッド支持体３との間の所定の組み付け部位に、該中間保持部材保持機構４０１を移動して、該中間保持部材保持機構４０１に保持した該中間保持部材４の組み付け位置を調整するための中間保持部材位置調整機構４０２と、該中間保持部材保持機構４０１に保持された該中間保持部材４に対して、ＵＶ接着剤を塗布するための接着剤塗布手段４０３と、該接着剤塗布手段４０３により該中間保持部材４に塗布されるＵＶ接着剤の塗布量を調整するための接着剤塗布量調整手段４０４とからなる中間保持部材取り付けユニット４００、
上記部品搭載治具１００が部品組立部位に位置決めされた状態で、該部品搭載治具１００にセットされたヘッド２を把持するためのヘッド把持手段５０１と、上記部品搭載治具把持機構３０２の移動方向と平行なＸ軸と、該Ｘ軸に対して直交するＹ軸，Ｚ軸とに平行な各移動方向、及び、これらのＸ，Ｙ，Ｚの各軸を回転中心とするα、β、γの各回転方向との６軸方向に上記ヘッド把持手段５０１を変位して、該ヘッド把持手段５０１に把持されたヘッド２の位置を調整するためのヘッド位置調整機構５０２とからなるヘッド位置調整ユニット５００、
上記ヘッド２のノズル孔２ｂを検知する部品位置検知手段としてのＣＣＤカメラ６０１の検出した画像データに基づいて、所定のノズル孔２ｂの位置を計測するノズル孔位置計測手段６０２と、ハロゲンライトガイド６０３を介して該ＣＣＤカメラ６０１の検知対象となるノズル孔２ｂを照明するためのノズル孔照明光源６０４と、ＵＶ光ガイド６０５を介して所定の組み付け位置に移載された中間保持部材４にＵＶ光を照射するためのＵＶ光源６０６などからなるノズル孔位置計測・ヘッド固定ユニット６００、
及び、主にエアーシリンダを駆動源とするユニットなどの動作制御を行うためのホストコントローラ（シーケンサ）と、モータを駆動源とするユニットなどの動作制御や各計測手段により得られた画像データの画像処理ならびに計測データの演算処理などを行うためのサブコントローラ（パーソナルコンピュータ）とからなる制御・演算装置７００などで構成されている。
【００３１】
次に、上記ヘッドユニット組立装置の部品組立動作について説明する。図５及び図６に、このヘッドユニット組立装置の動作フローの一例を示す。この動作フローの動作プログラムは、上記制御・演算装置７００のＲＯＭなどに予め書き込まれており、上記ヘッドユニット組立装置のメインスイッチ（不図示）の投入によってスタートされる。
【００３２】
上記動作プログラムがスタートすると、まず初期設定動作が実行される（ステップＳ１）。この初期設定動作により、前述した各ユニットがそれぞれホームポジションに復帰して待機される。次いで、この初期設定動作によって図３に示す部品セットステージ２０１の部品セット部位Ａ，Ｂに位置決めされた部品搭載治具１００に対して、オペレータによりヘッドユニット１の各構成部品のセット操作が行われる（ステップＳ２）。
（以下、余白）
【００３３】
上記部品搭載治具１００は、上記ヘッド支持体３が組立時の姿勢を保ち且つ上記ヘッド２及び中間保持部材４に対する組み付け部位を開放するように該ヘッド支持体３を位置決めして保持するヘッド支持体保持部と、該ヘッド支持体保持部に位置決めされたヘッド支持体に対する上記ヘッド２の位置調整領域を確保するように該ヘッド２を支承するヘッド支承部と、該ヘッド支持体保持部に位置決めされたヘッド支持体３に対して上記中間保持部材４を移載可能な姿勢に支承する中間保持部材支承部とを有している。
【００３４】
上記ヘッド支持体保持部は、図３、図４及び図７に示すように、部品搭載治具１００の奥側の側板１０１に固定された固定短軸１０２と、該固定短軸１０２に対向するように該部品搭載治具１００の手前側の側板１０３に対して進退自在に配設された可動短軸１０４と、上記各側板１０１、１０３の右手上部の内側に固定された一対のブラケット１０５に取り付けられる押下部材１０６と、セットされた状態の上記ヘッド支持体３を押し上げるための該部品搭載治具１００の底板１１３に配置された３個の押し上げ部材１０７とで構成されている。ここで、上記固定短軸１０２と可動短軸１０４の外径は、上記ヘッド支持体３の摺動軸受３ｂに嵌合して該ヘッド支持体３を往復移動自在に支持するためのカラープリンタ本体側に設けられたヘッドユニット支軸（不図示）の外径と同径に形成されている。また、上記押下部材１０６は、その略中央部の下面に形成された突起部１０６ａが、該ヘッド支持体３の該摺動軸受３ｂと反対の側に形成されている前述のインクカートリッジを該ヘッド支持体３の背面側に装着保持するためのカートリッジ保持ブラケット３ｃに対向するように構成されている。
【００３５】
上記可動短軸１０４は、側板１０３を貫通して、該側板１０３の外方に配置されたブラケット１０８に固定されている。該ブラケット１０８は、該側板１０３の外側に固定された他のブラケット１０９と、外側板０３との間に軸支された支軸１１０によって、該可動短軸１０４の軸方向と平行な方向に摺動自在に枢支されている。また、該ブラケット１０８には、該支軸１１０に巻装された伸張性のコイルバネ１１１の伸張力によって、該側板１０３に近接する向きの変位習性が付与されている。更に、該ブラケット１０８には、他のブラケット１０９に穿たれたカギ型のガイド孔１０９ａを貫通した操作レバー１１２が取り付けられている。
【００３６】
上記ヘッド支持体３は、上述のように構成されたヘッド支持体保持部に対して、以下のようにしてセットされる。まず、該ヘッド支持体３のセットに先立って、上記操作レバー１１２が、上記コイルバネ１１１の弾力に抗して手前側に引かれ、上記ブラケット１０９のガイド孔１０９ａのカギ部に係止される。これにより、上記ブラケット１０８を介して上記可動短軸１０４が側板１０３の外方側に変位する。この可動短軸１０４の変位により、該可動短軸１０４と固定短軸１０２との対向面の離間距離が、該ヘッド支持体３の摺動軸受３ｂの最大幅よりも大きくなる。この状態で、該ヘッド支持体３の奥側の摺動軸受３ｂを固定短軸１０２に嵌合させるとともに、上記操作レバー１１２のガイド孔１０９ａのカギ部への係止を解除して、該ヘッド支持体３の手前側の摺動軸受３ｂに上記可動短軸１０４を嵌合させる。次いで、上記底板１１３に配置された３個の押し上げ部材１０７を、該可動短軸１０４の場合と同様に操作して所定の高さにセットするとともに、一対のブラケット１０５に上記押下部材１０６を取り付けて、該押下部材１０６の突起部１０６ａにより、上記ヘッド支持体３のカートリッジ保持ブラケット３ｃを押圧する。
【００３７】
これにより、上記ヘッド支持体３は、上記ヘッド支持体保持部により、部品搭載治具１００の所定の部位に位置決めされてセットされる。ここで、上記ヘッド支持体保持部は、上述のように、該ヘッド２を主走査方向に往復移動させるためのヘッドユニット支軸と同様に、上記固定短軸１０２と可動短軸１０４とで、上記ヘッド支持体３の摺動軸受３ｂを嵌合支持するように構成されている。従って、該固定短軸１０２と可動短軸１０４とを、該ヘッド支持体３へのヘッド２の組み付け時における基準軸とすることによって、該ヘッド支持体３に対するヘッド２の位置決めを極めて正確に行うことが可能となる。また、該ヘッド支持体３は、該部品搭載治具１００の底板１１３に配置された３個の押し上げ部材１０７によってその背面部が支持される。これにより、該ヘッド支持体３の表面部の水平度が確保されている。
【００３８】
一方、上記ヘッド支承部は、上記一対の側板１０１、１０３の略中央部位に挟持固定されたヘッド支承部材１１５で構成されている。このヘッド支承部材１１５は、上記ヘッド支持体保持部に位置決めされたヘッド支持体３に対して、上記ヘッド２の位置調整領域を確保できる部位に配設されている。また、このヘッド支承部材１１５には、図３、図４及び図７に示すように、４個の各ヘッド２のヘッド基部２ｅが設置される４個のヘッド設置面１１５ａと、該ヘッド設置面１１５ａにヘッド２が設置された状態で該ヘッド２のインク供給部２ａが嵌合する嵌合孔１１５ｂと、該ヘッド２のフレキシブルフラットケーブル２ｃを収納するケーブルポケット１１５ｃとが形成されている。また、このヘッド支承部材１１５は、そのヘッド設置面１１５ａに各ヘッド２が設置された状態で、上記ヘッド支持体３の各ヘッド保持壁３ａに挟まれるヘッド組み付け部位の下方に、各ヘッド２が臨むように形成されている（図３参照）。
【００３９】
上述のように、このヘッド支承部は、上記ヘッド支承部材１１５の嵌合孔１１５ｂに、該ヘッド２のインク供給部２ａを嵌合させることによって、該ヘッド２のヘッド設置面１１５ａへの位置決めを行うように構成されているので、特別な位置決め手段を用いずに該ヘッド２の位置決めを行うことができる。また、このヘッド支承部は、該ヘッド設置面１１５ａにヘッド２が設置された状態で、該ヘッド支承部材１１５のケーブルポケット１１５ｃに、該ヘッド２のフレキシブルフラットケーブル２ｃが収納されるように構成されているので、後述するヘッド把持手段５０１により該ヘッド２を把持する際に、該フレキシブルフラットケーブル２ｃが該ヘッド把持手段５０１の把持動作の障碍となることがなくなる。
【００４０】
上記中間保持部材支承部は、上記ヘッド支承部材１１５と同様に、一対の側板１０１、１０３の左方上部に挟持固定された底板１１３と略平行な板状の中間保持部材支承部材１１６で構成されている。この中間保持部材支承部材１１６には、図３、図４及び図７に示すように、側板１０１、１０３と直交する２本の平行な嵌合溝１１６ａが形成されている。また、各嵌合溝１１６ａ内には、５本の位置決めピン１１６ｂが、互いに均等な間隔をおいてそれぞれ植設されている。これにより、上記の各中間保持部材４は、その第１の接着界面４ａが該位置決めピン１１６ｂに、第２の接着界面４ｂが該嵌合溝１１６ａの底部にそれぞれ接するように、上記中間保持部材支承部材１１６上にセットされる。ここで、上記の各嵌合溝１１６ａの間隔と溝幅、及び、上記の各位置決めピン１１６ｂの間隔は、上記各中間保持部材４が上記中間保持部材支承部材１１６上にセットされた状態で、これらの中間保持部材４の配列が、上記ヘッド支持体３とヘッド２に対する各中間保持部材４の組み付け位置と略同じ配列をなすように設定されている。これにより、後述する中間保持部材保持機構４０１及び中間保持部材位置調整機構４０２による各中間保持部材４の位置調整動作が単純化され、該中間保持部材保持機構４０１及び中間保持部材位置調整機構４０２の構成及び制御が簡素化される。
【００４１】
また、上記部品搭載治具１００は、図４及び図７に示すように、２本のステー１１４と底板１１３によって、その上部が開放された構成となっており、この部品搭載治具１００に対して、上記ヘッドユニット１の各構成部品を該部品搭載治具１００の上方からそれぞれ組み付けることが可能となっている。これにより、該構成部品とセット操作、及び、組み付けられたヘッドユニット１の取り外し操作の迅速化を図ることができるとともに、上記ノズル孔位置計測・固定ユニット６００のレイアウトの自由度が向上される。更に、この部品搭載治具１００の底板１１３には、上記ヘッド支承部材１１５の下方部位に開口１１３ａが形成されており、後述するヘッド把持手段５０１のヘッド支持体３の背面側内部への進入が可能となっている（図３参照）。このように、上記ヘッド把持手段５０１で、ヘッド支持体３の背面側からヘッド２を把持することにより、該ヘッド支持体３の上方部位に配設される上記ノズル孔位置計測・固定ユニット６００のレイアウトの自由度を更に向上させることが可能となるとともに、該ヘッドユニット１の小型化及び強度の向上を図ることができる。すなわち、該ヘッド支持体３に対して、該ヘッド支持体３の上方側から該ヘッド２を組み付けるように構成した場合には、該ヘッド支持体３のヘッド取付開口部３ｄ（図４参照）を、該ヘッド２のヘッド基部２ｅの大きさよりも大きく形成する必要がある。このため、この場合には、該ヘッド支持体３のヘッド保持壁３ａのスパンが大きくなり、該ヘッド支持体３が大型化するとともに、該ヘッド保持壁３ａのヘッド２の保持強度が低下する。
【００４２】
上述のようにして、上記部品搭載治具１００にヘッドユニット１の各構成部品をセットした後、図５のステップＳ３が実行され、オペレータにより該部品搭載治具１００の移送を開始させるための２個のスタートスイッチＳＷ１、ＳＷ２が、略同時にＯＮされたか否かが判断される。この２個のスタートスイッチＳＷ１、ＳＷ２は、オペレータが両手を使って操作しないとＯＮしないように、図３に示すように、適度な距離を隔てて、前記部品セットステージ２０１の両端の部品セット部位Ａ，Ｂの近傍にそれぞれ配置されている。これにより、上記部品搭載治具１００が移送動作を開始した際に、その可動部に誤ってオペレータの手が巻き込まれる危険が回避される。
【００４３】
上記の各部品セット部位Ａ，Ｂの何れか一方の２個のスタートスイッチＳＷ１、ＳＷ２が略同時にＯＮされると、部品搭載治具１００を移送するための前記部品搭載治具移送機構２０２の２つの治具移送シリンダ２０４ａ、２０４ｂのうちの、該当する部品セット部位（ここでは、説明の便宜上、図３の左方の部品セット部位Ａとする）の治具移送シリンダ２０４ａがＯＮされる（ステップＳ４）。
【００４４】
上記の各治具移送シリンダ２０４ａ、２０４ｂは、それぞれエアーシリンダで構成されており、図３及び図７に示すシリンダガイド軸２０５にそれぞれ往復移動自在に配設されている。該シリンダガイド軸２０５は、上記部品セットステージ２０１の両サイドの下部に取り付けられた一対の支軸ブラケット２０６により、該部品セットステージ２０１と平行に支持されている。また、上記の各治具移送シリンダ２０４ａ、２０４ｂは、上記各部品セット部位Ａ，Ｂに上記部品搭載治具１００を位置決め載置するための各治具載置台２０７ａ、２０７ｂの下部に、シリンダブラケット２０８を介して、それぞれ固定されている。
【００４５】
ここで、上記の各治具載置台２０７ａ、２０７ｂは、それぞれ同一構成の部品搭載治具１００を載置するように構成されている。ここでは、説明の便宜上、図３の左方の部品セット部位Ａ側に位置する治具載置台２０７ａについてのみ説明することとする。
該治具載置台２０７ａの上面の略中央部には、図３及び図７に示すように、上記部品搭載治具１００の底板１１３の四方を該治具載置台２０７ａの上面に載置でき、且つ、後述する部品搭載治具昇降機構２０３の治具昇降台２０９が貫通する大きさの比較的大きな開口２０７ｃが形成されている。この開口２０７ｃの周囲には、アクリル板からなる治具載置板２１０が取り付けられている。これにより、該部品搭載治具１００の載置面が、上記治具載置台２０７ａの上面よりも僅かに高くなるように構成されている。また、該治具載置板２１０の図７における前後と左方の３方の側部には、上記部品搭載治具１００を位置決めするためのクランク状に形成された５個の治具位置決め部材２１１が、該部品搭載治具１００の底板１１３の３方の側面に接するように、それぞれ該治具載置台２０７ａの上面に固定されている。また、上記治具載置台２０７ａの下面の四隅には、上記部品セットステージ２０１上に敷かれた２本の治具載置台ガイドレール２１２に対して摺動自在に嵌合するレールガイド２１３がそれぞれ配設されている。上記２本の治具載置台ガイドレール２１２は、前記のシリンダガイド軸２０５と平行に配設されている。更に、該治具載置台２０７ａの右方には、該治具載置台２０７ａが移動して停止した際の上記部品搭載治具１００の慣性による盲動を阻止するための治具押圧部材２１４が設置されている。
【００４６】
上述のように構成された部品搭載治具移送機構２０２により、上記治具移送シリンダ２０４ａのＯＮ（ステップＳ４）によって、上記治具載置台２０７ａが、図３の部品セット部位Ａから治具昇降部位Ｃに向けて移動される。そして、該治具移送シリンダ２０４ａのシリンダブラケット２０８が、上記部品セットステージ２０１の略中央部に設けられたシリンダ停止部材２１５に当接することによって、該治具移送シリンダ２０４ａの移動が停止される。この治具移送シリンダ２０４ａの移動停止位置は、該治具移送シリンダ２０４ａが停止した状態で、上記治具載置台２０７ａの開口２０７ｃの略中央部位に、上記部品搭載治具昇降機構２０３の治具昇降台２０９が臨むように設定されている。
【００４７】
このようにして、上記部品搭載治具１００が上記部品セットステージ２０１の略中央の治具昇降部位Ｃに移送されて停止されると、まず、エアーシリンダを駆動源とする上記治具押圧部材２１４による該部品搭載治具１００に対する押圧が解除される。次いで、上記部品搭載治具昇降機構２０３の治具昇降台２０９を昇降させるための治具昇降シリンダ２１６がＯＮ（ステップＳ５）されて、該治具昇降台２０９が上昇される。上記治具昇降シリンダ２１６は、エアーシリンダで構成されており、そのＯＮ／ＯＦＦによって、上記治具昇降台２０９の支持体である昇降台支持体２１７を昇降するように構成されている。この治具昇降シリンダ２１６は、図３及び図７に示すように、上記部品セットステージ２０１の下面に、シリンダステー２１８を介して取り付けられたシリンダ支持板２１８上に配設されている。
【００４８】
上記治具昇降シリンダ２１６がＯＮして上記治具昇降台２０９が上昇すると、該治具昇降台２０９の上面に設けられた治具位置決めピン２２０が、上記部品搭載治具１００の底板１１３に穿たれた昇降位置決め孔２２１に嵌合して、該治具昇降台２０９上に部品搭載治具１００が位置決めされる。そして、この治具昇降台２０９の更なる上昇によって、治具載置台２０７ａ上に載置されて部品セットステージ２０１の治具昇降部位Ｃに移送された部品搭載治具１００が、該治具昇降台２０９上に載り移って、図３に示すように、該部品セットステージ２０１の上方に設けられている部品組立ステージ３０１の治具昇降部位Ｄに持ち上げられる。
【００４９】
上記部品組立ステージ３０１の略中央部には、図３及び図８に示すように、上記部品搭載治具１００が通り抜けられる幅と、該部品搭載治具１００が昇降される治具昇降部位Ｄから前記ヘッドユニット１の各構成部品の組み立てが行われる部品組立部位Ｅまでに至る長さとを有する長方形状の比較的大きな開口３０１ａが形成されている。また、この部品組立ステージ３０１の上面の上記開口３０１ａの長手方向の両側部には、該部品搭載治具１００の前記部品セットステージ２０１上における移送方向に対して直交する方向に、前記部品搭載治具位置決めユニット３００をガイドするための２本の平行な治具位置決めガイドレール３０５が敷設されている。
【００５０】
また、各治具位置決めガイドレール３０５には、上記部品組立ステージ３０１上に上昇した部品搭載治具１００を把持するための部品搭載治具把持機構３０２が組み付けられた治具把持台３０６が、該治具把持台３０６の下面の四隅に取り付けられたレールガイド３０７を介して、往復移動自在に載置されている。この治具把持台３０６は、上記部品搭載治具１００の昇降経路を囲むようなチャンネル形状に形成されている。また、この治具把持台３０６に組み付けられる部品搭載治具把持機構３０２は、該治具把持台３０６の奥側に固定された固定治具把持部材３０８と、該治具把持台３０６の手前側に配設された可動治具把持部材３０８とを有している。
【００５１】
上記固定把持部材３０８には、該部品搭載治具１００の奥側の側板１０１に取り付けられている被把持部材１１８に設けらた２つの被把持孔１１８ａ（図７参照）にそれぞれ嵌合する２本の治具把持ピン３１０が植設されている。また、上記可動治具把持部材３０９には、該部品搭載治具１００の手前側の側板１０３に取り付けられている被把持部材１１９に設けらた１つの被把持孔１１９ａに嵌合する１本の治具把持ピン３１１が植設されている。また、上記可動治具把持部材３０９は、エアーシリンダからなる治具把持シリンダ３１２により、上記固定治具把持部材３０８に対して進退する方向に移動するように構成されている。ここで、該可動治具把持部材３０９は、平生、その治具把持ピン３１１が上記部品搭載治具１００の昇降経路内に突出しないように、上記治具把持台３０６の手前側に後退した位置に待機されている。また、この可動治具把持部材３０９が後退位置に待機した状態で、該固定治具把持部材３０８の各治具把持ピン３１０と、該可動治具把持部材３０９の治具把持ピン３１１とが、上記部品搭載治具１００の昇降経路からそれぞれ退避した位置に臨むように、上記治具把持台３０６の開口部３０６ａが形成されている。
【００５２】
そして、前述のように、図５のステップＳ５が実行されて、治具昇降シリンダ２１６がＯＮすると、前記治具昇降台２０９により、上記部品組立ステージ３０１上の所定の治具昇降部位Ｄ、すなわち、該部品搭載治具１００の上記の各被把持孔１１８ａ、１１９ａに対して、上記の各治具把持ピン３１０、３１１が対向する部位に、上記部品搭載治具１００が持ち上げられて停止される。このようにして、部品搭載治具１００が上記部品組立ステージ３０１上の所定の治具昇降部位Ｄに上昇して停止すると、図５のステップＳ６が実行されて、上記治具把持シリンダ３１２がＯＮされる。
【００５３】
該治具把持シリンダ３１２がＯＮされると、上記可動治具把持部材３０９が、上記固定治具把持部材３０８に対して接近する方向に移動される。これにより、上記部品搭載治具１００の各被把持孔１１８ａ、１１９ａに、上記可動治具把持部材３０９及び上記固定治具把持部材３０８の各治具把持ピン３１０、３１１が嵌合して、該部品搭載治具１００が上記治具把持台３０６に把持される。このよにして、上記治具把持台３０６への部品搭載治具１００の把持が完了すると、図５のステップＳ７が実行されて、前記治具位置決めガイドレール３０５に沿って該治具把持台３０６を往復移動させるための前記部品搭載治具位置調整機構３０３の治具把持台駆動モータ３１３がＯＮされる。
【００５４】
上記治具把持台駆動モータ３１３は、図示しない減速ギヤを介して、ボールネジ３１４を正逆回転するように構成されている（図８参照）。このボールネジ３１４には、そのネジ溝に嵌合する鋼球が内蔵されたボールナット３１５が螺合されている。そして、このボールナット３１５は、チャンネル状の把持台ブラケット３１６を介して、上記治具把持台３０６上に固定されている。また、上記治具把持台駆動モータ３１３及びボールネジ３１４は、図３及び図８に示すように、前記部品組立ステージ３０１の右方の手前側及び奥側の端部に配設された衝立状の支持部材３１７（手前側は不図示）と、この各支持部材３１７の上面間に固定されている支持板３１８の手前側及び奥側の端部に配設固定された軸受部材３１９とに、それぞれ配設されている。
【００５５】
これにより、上述のように、図５のステップＳ７が実行されて、治具把持台駆動モータ３１３がＯＮされ、上記ボールネジ３１４が正転されると、上記治具把持台３０６が、上記治具位置決めガイドレール３０５に沿って、上記部品組立ステージ３０１の奥側に移動される。そして、この治具把持台３０６の移動により、該治具把持台３０６に把持された部品搭載治具１００が、該部品組立ステージ３０１の治具昇降部位Ｄから部品組立部位Ｅに移動される。この治具把持台３０６の移動位置は、該治具把持台３０６上に固定されたリニアスケール３２０の移動量を、上記部品組立ステージ３０１上に固定されたスケール計測部３２１で計測し、該スケール計測部３２１の計測値に基づいて、前記制御・演算装置７００により、上記治具把持台駆動モータ３１３をＯＮ／ＯＦＦすることによって極めて正確に管理されている。
【００５６】
このようにして、図５のステップＳ８に示すように、上記治具把持台３０６が所定の部品組立部位Ｅに移動されたか否かが判断され、該治具把持台３０６が所定の部品組立部位Ｅに移動されると、上記治具把持台駆動モータ３１３がＯＦＦされる（ステップＳ９）。これにより、該治具把持台３０６に把持された部品搭載治具１００が所定の部品組立部位Ｅに定置される。そして、該部品搭載治具１００に支承されたヘッド２、ヘッド支持体３、及び、中間保持部材４が、それぞれ所定の組み付け開始部位に臨むと、まず、図５のステップＳ１０が実行されて、前記ヘッド位置調整機構５０２のＺ軸移動位置調整モータＺＭがＯＮされる。
【００５７】
このＺ軸移動位置調整モータＺＭは、図９に示すように、上記治具把持台３０６に対して垂直なＺ軸方向に沿って、Ｚ軸移動台５１０を上下動させるように構成されている。また、このＺ軸移動位置調整モータＺＭは、上記治具把持台３０６の移動方向と平行なＸ軸方向、及び、上記Ｚ軸方向に対して直交するＹ軸方向に沿って、Ｙ軸移動位置調整モータＹＭによって移動されるＹ軸移動台５１１に固定されている。更に、このＹ軸移動位置調整モータＹＭは、上記Ｘ軸方向に沿って、Ｘ軸移動位置調整モータＸＭによって移動されるＸ軸移動台５１２に固定されている。また、このＸ軸移動位置調整モータＸＭは、上記Ｚ軸を回転中心として、Ｚ軸回転位置調整モータＺＲＭによって、γ方向に回転されるＺ軸回転台５１３に固定されている。更に、上記Ｚ軸移動台５１０には、上記Ｘ軸を回転中心として、Ｘ軸回転台５１４をα方向に回転させるためのＸ軸回転位置調整モータＸＲＭが固定されている。また、このＸ軸回転位置調整モータＸＲＭによってα方向に回転されるＸ軸回転台５１４には、上記Ｙ軸を回転中心として、Ｙ軸回転台５１５をβ方向に回転させるためのＹ軸回転位置調整モータＹＲＭが固定されている。
【００５８】
更に、上記Ｙ軸回転位置調整モータＹＲＭによってβ方向に回転されるＹ軸回転台５１４には、前記ヘッド把持手段５０１としての把持アーム支持体５０３と、２つのヘッド把持シリンダ５０４、５０５が並設されている。各ヘッド把持シリンダ５０４、５０５は、それぞれエアーシリンダで構成されており、図９に示すように、それぞれの上面上に固定された、各ヘッド把持アーム５０７、５０８を、上記治具把持台３０６の移動方向に対して直交するＹ軸方向に沿って、それぞれ往復移動させるように構成されている。また、該把持アーム支持体５０３には、上記の各ヘッド把持アーム５０７、５０８に対して向き合うように、ヘッド把持アーム５０６が固定されている。
（以下、余白）
【００５９】
これにより、図５のステップＳ１０が実行されて、前記ヘッド位置調整機構５０２のＺ軸移動位置調整モータＺＭがＯＮされると、上記Ｚ軸移動台５１０が上昇される。そして、このＺ軸移動台５１０の上昇によって、上記ヘッド把持手段５０１の各ヘッド把持アーム５０６、５０７、５０８が所定のヘッド把持位置まで上昇したか否かが、図５のステップＳ１１で判断される。そして、各ヘッド把持アーム５０６、５０７、５０８が所定のヘッド把持位置に到達すると、上記Ｚ軸移動位置調整モータＺＭがＯＦＦされて、上記Ｚ軸移動台５１０の上昇がストップされる（ステップＳ１２）。ここで、上記ヘッド把持位置とは、図９及び図１０（ａ）に示すように、各ヘッド把持アーム５０６、５０７、５０８の頂部に、互いに向き合うように植設された各ヘッド把持ピン５０６ａ、５０７ａ、５０８ａが、上記部品搭載治具１００のヘッド支承部材１１５上に支承されているヘッド基部２ｅの両側部に穿たれたヘッド把持孔２ｆ（一方は不図示）に対向した位置をいう。
【００６０】
上述のように、各ヘッド把持アーム５０６、５０７、５０８が所定のヘッド把持位置に到達して、上記Ｚ軸移動位置調整モータＺＭがＯＦＦされると、まず、上記Ｙ軸移動位置調整モータＹＭがＯＮされる（ステップＳ１３）。これにより、図１０（ａ）に示すように、ヘッド把持アーム５０６が、上記部品搭載治具１００のヘッド支承部材１１５上に支承されているヘッド基部２ｅに接近する方向に移動される。そして、図１０（ｂ）に示すように、ヘッド把持アーム５０６のヘッド把持ピン５０６ａが、該ヘッド基部２ｅのヘッド把持孔２ｆに嵌合した状態（ステップＳ１４）で、上記Ｙ軸移動位置調整モータＹＭがＯＦＦされる（ステップＳ１５）。次いで、図５のステップＳ１６が実行されて、上記の各ヘッド把持シリンダ５０４、５０５がＯＮされる。これにより、図１０（ｂ）に示すように、各ヘッド把持アーム５０７、５０８が、上記ヘッド基部２ｅに接近する方向に移動され、図１０（ｃ）に示すように、各ヘッド把持アーム５０７、５０８のヘッド把持ピン５０７ａ，５０８ａが、該ヘッド基部２ｅの他方の各ヘッド把持孔２ｆに嵌合する。
【００６１】
このようにして、上記の各ヘッド把持アーム５０７、５０８のヘッド把持ピン５０７ａ，５０８ａにより、上記部品搭載治具１００のヘッド支承部材１１５上に支承されているヘッド２のヘッド基部２ｅが把持されると、上記図５のステップＳ１７が実行されて、上記Ｚ軸移動位置調整モータＺＭが再びＯＮされる。このＺ軸移動位置調整モータＺＭのＯＮにより、上記Ｚ軸移動台５１０とともに、上記ヘッド把持手段５０１の各ヘッド把持アーム５０６、５０７、５０８が所定のヘッド組み付け位置まで上昇される（図３参照）。そして、図５のステップＳ１８で、各ヘッド把持アーム５０６、５０７、５０８が所定のヘッド組み付け位置に到達したと判定されると、上記Ｚ軸移動位置調整モータＺＭがＯＦＦされて、上記Ｚ軸移動台５１０の上昇がストップされる（ステップＳ１９）。
【００６２】
次いで、図６のステップＳ２０が実行されて、前記ノズル孔位置計測手段６０２がＯＮされる。このノズル孔位置計測手段６０２は、上記ヘッド２の予め特定された部位のノズル孔（以下、これを「ノズル孔」という）２ｂのＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の位置を計測して、上記部品搭載治具１００のヘッド支持体保持部に保持されているヘッド支持体３に対して、上記ヘッド把持手段５０１により所定のヘッド組み付け位置まで上昇されたヘッド２のヘッド面２ｄが、正確な組立位置に臨んでいるか否かを計測する。
【００６３】
ここで、従来のノズル孔位置計測手段は、該ヘッド２のヘッド面２ｄに対して垂直な方向から、該ヘッド面２ｄに穿たれているノズル孔２ｂを、固体撮像素子（ＣＣＤ）を備えたＣＣＤカメラで撮像し、このノズル孔２ｂの画像の重心位置を演算部で演算して、該ヘッド２のＸ軸及びＹ軸方向の位置計測を行うとともに、該ＣＣＤカメラに内蔵してあるオートフォーカス装置からのＺ軸方向のデフォーカス量に関する出力データに基づいて、制御・演算装置７００により演算して、Ｚ軸方向の位置計測を行うように構成されていた。
【００６４】
ところが、この従来のノズル孔位置計測手段では、上記ヘッド２のヘッド面２ｄ上の１つのノズル孔２ｂに焦点を合わせて、該ヘッド２の位置決めを行った場合、上記の１つのノズル孔２ｂのＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の位置は正確に位置決めさせることができるが、この１つのノズル孔２ｂの位置を基点とする、該ヘッド面２ｄの面倒れや回転による他のノズル孔２ｂの位置ずれを正確に計測することができない。
【００６５】
このため、上記従来のノズル孔位置計測手段では、上記の１つのノズル孔２ｂの位置を基点とする、該ヘッド面２ｄの面倒れや回転による他のノズル孔２ｂの位置ずれを補正するための操作が極めて難しくなる。従って、この従来のノズル孔位置計測手段によるノズル孔２ｂの位置の計測方法では、該ヘッド２の位置決めに、多くの時間や、複雑な演算処理等を必要とするため、ヘッドの組立の迅速化や、該ノズル孔の位置を計測するための計測手段の簡素化を図ることが難しかった。
【００６６】
そこで、本実施形態に係るヘッドユニット組立装置においては、上述のように、上記ヘッド把持手段５０１及びヘッド位置調整機構５０２により、上記ヘッド支持体３に対して上記ヘッド２を位置調整自在に保持した状態で、該ヘッド２の保持姿勢を変化させて、該ヘッド２の予め特定した３点をＣＣＤカメラで検出することにより、該ヘッド支持体３に対する該ヘッド２の組み付け位置の位置調整を行う。また、本実施形態に係るヘッドユニット組立装置においては、上記ヘッド２の３点を検出するための少なくとも３個のＣＣＤカメラの検知光軸が、該ヘッド２の被検知平面（ヘッド面２ｄ）に対してそれぞれ傾斜するように、各ＣＣＤカメラが配置されている。
【００６７】
すなわち、本実施形態に係るヘッドユニット組立装置のノズル孔位置計測手段６０２は、例えば、図３及び図１１に示すように、ヘッド２のヘッド面２ｄに穿たれている２列の複数のノズル孔２ｂのうち、図１１において、手前側の列の左端に位置するノズル孔２ｂ−１の位置を傾斜方向から検出するためのＣＣＤカメラ６０１ａと、該ノズル孔２ｂ−１の位置を鉛直方向から検出するためのＣＣＤカメラ６０１ｂと、前記ノズル孔照明光源６０４が出力するハロゲン光を該ノズル孔２ｂ−１を照明するように導くためのハロゲンライトガイド６０３ａと、図１１において、手前側の列の右端に位置するノズル孔２ｂ−２の位置を傾斜方向から検出するためのＣＣＤカメラ６０１ｃと、該ノズル孔２ｂ−２の位置をミラー６０６ａを介して鉛直方向から検出するためのＣＣＤカメラ６０１ｄと、該ハロゲン光を該ノズル孔２ｂ−２を照明するように導くためのハロゲンライトガイド６０３ｂと、図１１において、奥側の列の中央に位置するノズル孔２ｂ−３の位置をミラー６０６ｂ介して傾斜方向から検出するためのＣＣＤカメラ６０１ｅと、ミラー６０６ｃを介して該ハロゲン光を該ノズル孔２ｂ−３を照明するように導くためのハロゲンライトガイド６０３ｂとで構成されている。このように構成されたノズル孔位置計測手段６０２は、図３に示すように、複数本の支柱３３０を介して、前記部品組立ステージ３０１に一体化された天板３３１に対して、該天板３３１の略中央部の開口３３１ａを通して垂下するように取り付けられた支持板６１０に組み付けられている。
【００６８】
上述のように、検知光軸を傾斜させた各ＣＣＤカメラ６０１ａ、６０１ｂ、６０１ｃを用いて、ヘッド２のヘッド面２ｄ上の予め特定した３点としての各ノズル孔２ｂ−１、２ｂ−２、２ｂ−３を検出することより、該ノズル孔２ｂ−１、２ｂ−２、２ｂ−３のそれぞれのＸ、Ｙ、Ｚ各座標上の位置を確定することができるようになる。従って、このノズル孔位置計測手段６０２においては、該ヘッド２のＺ軸方向の位置測定を行う際に、上述のようなオートフォーカス装置を用いる必要がなくなる。
【００６９】
また、このノズル孔位置計測手段６０２においては、上述のように、各ＣＣＤカメラの被検知部として、上記ヘッド２のヘッド面２ｄに穿たれているノズル孔２ｂを利用している。しかしながら、このようなＣＣＤカメラの被検知部として利用できるような既存の被検知部が形成されていないような部品、例えば、固体撮像素子の受像面の位置を、このノズル孔位置計測手段６０２で計測する場合などには、該ＣＣＤカメラの被検知部としての検知マークを該部品に予め形成しておくようにする。
【００７０】
また、上述のように、少なくとも３個のＣＣＤカメラを用いて、上記ヘッド２のヘッド面２ｄ上の予め特定された３点を検出する際に、該ヘッド面２ｄに対して各ＣＣＤカメラの検知光軸をそれぞれ垂直に配置した場合には、該ＣＣＤカメラの検知光軸が互いに平行になるため、各ＣＣＤカメラの検知光軸の相互の離間距離が、各ＣＣＤカメラの外径寸法によって自動的に決定される。このため、このようなヘッド２の位置検出方法では、組み立てられるヘッド２が比較的小さく、該ヘッド面２ｄの３点の相互の最大離間距離が、該ＣＣＤカメラの各検知光軸の相互の最小離間距離よりも小さくなるような場合には、該ＣＣＤカメラの各検知光軸が、該ヘッド面２ｄの３点の外側に位置してしまうため、該ＣＣＤカメラによって該ヘッド面２ｄの３点を検出することができなくなる。これに対し、本実施形態に係る部品組立方法においては、上記ヘッド面２ｄの３点を検出するための少なくとも３個のＣＣＤカメラ６０１ａ、６０１ｂ、６０１ｃの検知光軸が、該ヘッド２のヘッド面２ｄに対してそれぞれ傾斜されているので、この各検知光軸を互いに異なった任意の方向に設定することが可能になる。従って、本実施形態に係る部品組立方法においては、各ＣＣＤカメラによって検出可能な任意の３点の最小離間距離が、各ＣＣＤカメラの外径寸法によって自動的に確定されてしまうようなことがなく、どのような大きさのヘッド２であっても、該ヘッド２の任意の３点を検出して正確に位置決めさせることができるようになる。
【００７１】
一方、上記の各ＣＣＤカメラ６０１ａ，６０１ｂ、６０１ｃ、６０１ｄ、６０１ｅにより撮像された各ノズル孔２ｂ−１、２ｂ−２、２ｂ−３の画像データは、前記の制御・演算装置７００により、サブコントローラとしてのパーソナルコンピュータのＣＲＴ画面上に出力されてモニターされる。ここで、該モニター画像の位置及び形状が、予め設定された各ノズル孔２ｂの位置及び形状と異なる場合には、図６のステップＳ２１において、上記ヘッド２のヘッド面２ｄの位置が正確な組み付け位置に臨んでいないと判断され、図９に示したヘッド位置調整機構５０２がＯＮする（ステップＳ２２）。これにより、該ヘッド位置調整機構５０２の各モータが駆動され、前述したＸ、Ｙ、Ｚ、α、γ、βの６軸方向に、上記ヘッド２が調整移動される。そして、このヘッド２の６軸移動調整の結果、図６のステップＳ２１において、上記ヘッド２のヘッド面２ｄの位置が正確な組み付け位置に臨んでいると判断された時点で、上記のノズル孔位置計測手段６０２及びヘッド位置調整機構５０２がＯＦＦされる（ステップＳ２３）。
【００７２】
このようにして、上記部品搭載治具１００の所定の部位に保持されたヘッド支持体３に対して、ヘッド２が所定の組み付け位置に位置決めされると、図２に示した中間保持部材取付ユニット４００の中間保持部材位置調整機構４０２がＯＮ（ステップＳ２４）して、中間保持部材保持機構４０１が駆動される。この中間保持部材保持機構４０１は、図３及び図１２に示すように、上記ヘッド支持体３に対して１つのヘッド２を接着固定するために必要な４個の中間保持部材４を、それぞれ同時に保持することのできる２個のエアーチャック４０５、４０６を有している。
【００７３】
これらの各エアーチャック４０５、４０６は、そのホームポジションにおいて、図３に示すように、前記部品搭載治具１００の中間保持部材支承部材１１６上の、上記４個の中間保持部材４をセットするための２本の嵌合溝１１６ａ（図４参照）に対して、その略真上の位置に臨むように、チャックアーム４０７の先端部にそれぞれ固定されている。また、各エアーチャック４０５、４０６は、図１２に示すように、該２本の嵌合溝１１６ａ内に植設されている各位置決めピン１１６ｂの間に位置決めされた各２個の中間保持部材４を、それぞれのセット時の姿勢を略維持して保持できるように、それぞれの保持部（下端部）が矩形状に形成されている。また、各エアーチャック４０５、４０６の保持部の下面及び両側面には、エアーの吸引及び吹き付けを行うためのエアー孔４０５ａ、４０６ａがそれぞれ設けられている。
【００７４】
上記チャックアーム４０７の基部には、前記Ｙ軸方向に沿った回転軸４０７ａが固定されており、この回転軸４０７ａは、該チャックアーム４０７の基部側に配置されたチャックブラケット４０８によって、略１８０度回転できるように軸支されている。また、該チャックブラケット４０８は、エアーシリンダからなるチャック昇降シリンダ４０９により、前記Ｚ軸方向に沿って上下動するように保持されている。更に、上記チャック昇降シリンダ４０９は、図３に示すように、前記部品組立ステージ３０１上の奥側に固定された固定板４１０に取り付けられているロボット４１１によって、前記Ｙ軸方向に沿って、往復移動されるように構成されている。また、上記チャックアーム４０７の基部の回転軸４０７ａは、上記チャックブラケット４０８に固定された回転型のエアーシリンダからなるチャック回転シリンダ４１２によって回転駆動されるように構成されている。
【００７５】
これにより、上記ステップＳ２４が実行されて、中間保持部材位置調整機構４０２がＯＮすると、まず、上記チャック昇降シリンダ４０９が作動して、上記チャックブラケット４０８が、Ｚ軸方向に沿って下降される。このチャックブラケット４０８の下降により、図１２に矢印ａで示すように、上記各エアーチャック４０５、４０６の保持部が、上記中間保持部材支承部材１１６上にセットされている各２個の中間保持部材４を保持できる位置まで下降する。この各エアーチャック４０５、４０６の下降位置は、上記チャック昇降シリンダ４０９の下部に固定されている下部ストッパ４０９ａに対して、上記チャックブラケット４０８の位置決め片４０８ａが当接する位置によって決定される。
【００７６】
このようにして、上記各エアーチャック４０５、４０６の保持部が、上記中間保持部材４を保持できる位置まで下降すると、該保持部のエアー孔４０５ａ，４０６ａを通して、エアーが吸引される。これによって、該エアーチャック４０５、４０６の各保持部の回りに負圧が生じ、各エアーチャック４０５、４０６のそれぞれの保持部に、各２個（計４個）の中間保持部材４が吸引保持される。
【００７７】
次いで、上記チャック昇降シリンダ４０９の逆方向への作動により、上記チャックブラケット４０８が、所定量だけ上昇された後、上記チャック回転シリンダ４１２が作動して、図１２に矢印ｂで示すように、上記回転軸４０７ａが略１８０度回転される。この後、上記チャック昇降シリンダ４０９が更に逆方向へ作動し、上記チャックブラケット４０８の位置決め片４０８ａが、上記チャック昇降シリンダ４０９の上部に固定されている上部ストッパ４０９ｂに対して当接するまで、図１２に矢印ｃで示すように、上記チャックブラケット４０８が上昇される。これにより、上記の各エアーチャック４０５、４０６のそれぞれの保持部に吸引保持されている各中間保持部材４の天地が反転されて、各エアーチャック４０５、４０６の保持部の上面側及び両側面側に、前述した各中間保持部材４の各接着界面４ａ、４ｂが臨む。
【００７８】
一方、上記中間保持部材位置調整機構４０２の上記エアーチャック４０５の上方には、上記の各中間保持部材４の各接着界面４ａ、４ｂに対して、前記のＵＶ接着剤を塗布するための前記接着剤塗布手段４０３としての各一対の塗布ノズル４３０を有する２つのシリンジ４３１が配設されている。また、この２つのシリンジ４３１の周囲には、前記接着剤塗布量調整手段４０４としてのヒータ４３２がそれぞれ配設されており、該ヒータ４３２によって、上記ＵＶ接着剤が最適な粘度を呈する所定の温度（ここでは、約３０℃）に維持されるようになっている。
【００７９】
また、各シリンジ４３１は、図３に示すように、シリンジホルダ４３５により、シリンジブラケット４３６に固定されている。更に、このシリンジブラケット４３６は、前記天板３３１の下面に取り付けられているブラケット保持体４３７により、前記Ｙ軸方向に沿って摺動自在に保持されている。これにより、上記シリンジブラケット４０６に取り付けられている引き出しレバー４３８を持って、上記の各シリンジ４３１を、図３に示す装置本体の左端側に引き出すことが可能になり、各シリンジ４３１への上記ＵＶ接着剤の補給操作が容易化されるとともに、該補給操作時に上記ヒータ４３２に接触して火傷する虞も少なくなる。
【００８０】
このような構成により、上述のように、各エアーチャック４０５、４０６のそれぞれの保持部に吸引保持されている各中間保持部材４の天地が反転されて、各エアーチャック４０５、４０６の保持部の上面側及び両側面側に、前述した各中間保持部材４の各接着界面４ａ、４ｂが臨むと、図１２に示すように、上記の各シリンジ４３１の各一対の塗布ノズル４３０が、該エアーチャック４０５の保持部に保持された２個の中間保持部材４の各接着界面４ａ、４ｂに対してそれぞれ対向する。
【００８１】
この後、図６のステップＳ２５が実行されて、前記の接着剤塗布手段４０３がＯＮされ、上記２つのシリンジ４３１の各一対の塗布ノズル４３０から、上記エアーチャック４０５の保持部に保持された２個の中間保持部材４の各接着界面４ａ、４ｂに対して、ＵＶ接着剤が塗布される。そして、このエアーチャック４０５の保持部に保持された２個の中間保持部材４の各接着界面４ａ、４ｂへのＵＶ接着剤の塗布が完了すると、上記ロボット４１１により、図３において左方側に位置するエアーチャック４０６が、上述の右方側に位置するエアーッチャク４０５の位置に移動される。これにより、このエアーチャック４０６の保持部の上面側及び両側面側に吸着保持されている各中間保持部材４の各接着界面４ａ、４ｂが、上記の各シリンジ４３１の各一対の塗布ノズル４３０にそれぞれ対向する。この状態で、前記の接着剤塗布手段４０３が再びＯＮされ、上記２つのシリンジ４３１の各一対の塗布ノズル４３０から、上記エアーチャック４０６の保持部に保持された２個の中間保持部材４の各接着界面４ａ、４ｂに対して、ＵＶ接着剤が塗布される。
【００８２】
上述のようにして、上記の各中間保持部材４へのＵＶ接着剤の塗布が完了すると、上記の各エアーチャック４０５、４０６が、前記のホームポジションに復帰されるとともに、上記ロボット４１１により、前記部品搭載治具１００の所定の組み付け位置に位置決めされた上記ヘッド２とヘッド支持体３との間の、所定の組立部位の上方にそれぞれ移動される。このようにして、上記の各エアーチャック４０５、４０６が、所定の組立部位の上方に到達すると、上記チャック昇降シリンダ４０９の作動により、各エアーチャック４０５、４０６がそれぞれ下降する。これにより、これらのエアーチャック４０５、４０６の保持部に吸着保持されている４個の中間保持部材４が、図１３（ａ）に示すように、上記ヘッド２とヘッド支持体３との間の所定の組み付け位置に臨む。そして、この状態で、該エアーチャック４０５、４０６の保持部のエアー孔４０５ａ、４０６ａからエアーが噴射される。これによって、図１３（ｂ）に示すように、各エアーチャック４０５、４０６の保持部に保持されていた各中間保持部材４の各接着界面４ａ、４ｂが、上記ヘッド２とヘッド支持体３の各接着部位に、それぞれ密着される。その後、上記の各エアーチャック４０５、４０６は、前記のホームポジションに復帰され、上記中間保持部材位置調整機構４０２の動作が停止される（ステップＳ２６）。
【００８３】
このようにして、各中間保持部材４が所定の組み付け位置に移載されて、その各接着界面４ａ、４ｂが、上記ヘッド２とヘッド支持体３の各接着部位に密着されると、図６のステップＳ２７が実行されて、ヘッド固定ユニットがＯＮする。このヘッド固定ユニットのＯＮにより、上記各エアーチャック４０５、４０６のＹ軸方向の移動経路を開放するように、該移動経路の外方に待機されていた前記の一対のＵＶ光ガイド６０５が、図１４に示すように、エアーシリンダからなるＵＶ光ガイドシリンダ６２０の作動によって、ヘッド２の上方部位に迫り出す。
【００８４】
そして、上述のように、各ＵＶ光ガイド６０５が、ヘッド２の上方部位に迫り出た状態で、前記ＵＶ光源６０６がＯＮされ、上記の各ＵＶ光ガイド６０５により、各中間保持部材４を透過して、上記ヘッド２とヘッド支持体３の各接着部位に密着した各中間保持部材４の接着界面４ａ、４ｂのＵＶ接着剤に、該ＵＶ光源６０６のＵＶ光が照射される。このＵＶ光の照射により、該ＵＶ接着剤が固化され、上記ヘッド２とヘッド支持体３とが、各中間保持部材４を介して、互いに接着固定される。また、上記の各ＵＶ光ガイド６０５の上方には、上記ＵＶ光の照射時に各中間保持部材４に向けてエアー（冷気が好ましい）を吐出する送風管６２１が、取付部材６２２によりそれぞれ一体的に取り付けられている。この送風管６２１から吐出するエアーにより、上記ＵＶ光の照射による各中間保持部材４の過熱変形が防止され、上記ヘッド２とヘッド支持体３との熱応力による位置ズレが防止される。
【００８５】
このようにして、１つのヘッド２のヘッド支持体３への組立が完了すると、次のヘッド２の組立を行うか否かが判断される（ステップＳ２８）。ここで、例えば、残りのヘッド２を順次組み立てるようにプログラムされている場合には、上述したような、一連のヘッドユニット組立工程を実行するように予め設定されたヘッド組立ルーチンが、所定の数のヘッドの組立が完了するまで、繰り返し実行される（ステップＳ２９）。このヘッド組立ルーチンにおいては、直前に組み付けられたヘッド２の該ヘッド支持体３に対する位置調整時の位置調整データを、次に組み付けられるヘッド２の組み付け時における位置調整データとして参照するように設定されている。そして、上記ヘッド組立ルーチンが所定回実行されて、所定の数のヘッド２のヘッド支持体３への組立が完了すると、図６のステップＳ２８で、次のヘッド２の組立を行わないと結論され、上述した各ユニットの復帰動作が開始される（ステップＳ３０）。
【００８６】
このとき、本実施形態に係るヘッドユニット組立装置では、上記の各ユニットの復帰動作の開始時に、上記ノズル孔位置計測手段６０２が再度ＯＮ（ステップＳ３１）されて、組立が完了した各ヘッド２のヘッド面２ｄの前記３個のノズル孔の位置が再度測定される。これにより、該ノズル孔位置計測手段６０２の検出結果から、該各ヘッド２の組立前と組立完了後とで、該各ヘッド２に位置ずれが生じたか否かを知ることが可能となる。そこで、このノズル孔位置計測手段６０２によるヘッド２の組立前後の検出結果を、前記制御・演算装置７００により比較して、このノズル孔位置計測手段６０２による再計測判定結果、すなわち、組み立てられたヘッド２の良否の判定結果を、前記ＣＲＴに出力する（ステップＳ３２）。その後、上述した組立動作と略反対の動作が実行されて、各ユニットがそれぞれホームポジションに復帰したことが確認（ステップＳ３３）されると、上記のプログラムがストップされる。
【００８７】
【発明の効果】
請求項１乃至６の発明によれば、上記部品と部品支持体との間の所定の組み付け部位に移動載置される中間保持部材が、該中間保持部材の非接着界面を負圧により吸着保持して移動載置するエアーチャックで構成されているので、該エアーチャックの吸着保持部の負圧の大きさを可変するだけで、該中間保持部材の保持力を調整でき、この中間保持部材を前述のような機械的な把持手段で把持するように構成した場合のような複雑な調整や制御が不要となる。また、上記エアーチャックは、上記中間保持部材が小さくなるほど、該中間保持部材を保持するために必要な負圧力が小さくて済み、該エアーチャックを小型且つ簡素に構成することができる。更に、該中間保持部材の個数が増加した場合には、この中間保持部材の個数に応じた数の吸着保持面を該エアーチャックに設けるだけで済むという優れた効果がある。
【００８８】
特に、請求項２の発明によれば、上記エアーチャックの吸着保持面に吸着保持された中間保持部材の姿勢が、上記部品と部品支持体との間の所定の組み付け部位に該中間保持部材が組み付けられたときの姿勢と略同じ姿勢になるので、上記部品と部品支持体との所定の組み付け位置に該中間保持部材を移動載置する過程で、上記組み付け部位に該中間保持部材が組み付けられたときの姿勢となるように、該エアーチャックの吸着保持面に吸着保持された中間保持部材の姿勢を調整する必要がなくなり、該エアーチャックの制御を簡素化できるという優れた効果がある。
【００８９】
また、請求項３の発明によれば、上記エアーチャックの複数の吸着保持部に、所定の組み付け位置に設置された複数個の中間保持部材を同時に吸着保持できるので、上記部品と部品支持体との所定の組み付け位置に対して、該エアーチャックにより複数個の中間保持部材を一度に移送載置できるという優れた効果がある。
【００９０】
また、請求項４の発明によれば、上記エアーチャックにより吸着保持されて移動載置された中間保持部材を、該エアーチャックのエアー吐出孔からのエアーの吹き付け力によって、上記部品及び部品支持体の所定の組み付け位置に対して押し付けて位置決めできる。これにより、上記部品と部品支持体との所定の載置部位に、該中間保持部材をセットする際に、該エアーチャックに該中間保持部材を保持した状態で、該エアーチャックの移動位置を細かく制御して該中間保持部材を位置決めする必要がなくなり、該エアーチャックの制御を簡素化できるという優れた効果がある。
【００９１】
請求項５の発明によれば、上記中間保持部材を吸引保持する際に負圧を発生させるための上記エアーチャックのエアー吸引孔と、上記中間保持部材の位置決めを行う際にエアーを吹き付けるための該エアーチャックのエアー吐出孔とが、同じ孔で構成されるので、該エアーチャックの構造を簡素化できる。また、該中間保持部材を吸着保持して移動載置する際の該エアーチャックに対する該中間保持部材の吸着位置と、該エアー吸引孔からのエアーの吹き付け力によって、上記部品及び部品支持体の所定の組み付け位置に対して該中間保持部材を位置決めする際のエアー吹き付け位置とが同一位置となる。従って、該エアーチャックに該中間保持部材が吸着保持される際の該中間保持部材の挙動と、該部品及び部品支持体の所定の組み付け位置に対して該中間保持部材が位置決めされる際の該中間保持部材の挙動とが略同一になるので、該中間保持部材の吸着保持時において該中間保持部材が微妙な位置ズレを起こしても、この位置ズレを該中間保持部材の位置決め時に相殺できるという優れた効果がある。
【００９２】
請求項６の発明によれば、上記エアーチャックにより吸着保持された中間保持部材が、所定の組み付け位置に移動載置される過程で、上記接着剤塗布手段の接着剤供給部に対向した該中間保持部材の接着界面に接着剤の塗布が行われるので、上記接着剤塗布手段を、部品組立部位から離れた部位に設置でき、該組み付け位置に配置される他の部品組立用のユニットのレイアウトの自由度を向上できる。また、このように、上記中間保持部材が所定の組み付け位置に移動載置されるのに先だって、上記接着剤塗布手段により該中間保持部材に接着剤を塗布するように構成することによって、該接着剤の粘性により該中間保持部材が所定の組み付け位置に定置されるので、該組み付け位置に移動載置された後の該中間保持部材の盲動を防止できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るヘッドユニット組立装置によって組み立てられるヘッドユニットの外観を示す斜視図。
【図２】上記ヘッドユニット組立装置の全体的な構成を示すブロック図。
【図３】上記ヘッドユニット組立装置の全体的な構成を示す概略正面図。
【図４】上記ヘッドユニットの構成部品と該構成部品を所定の組み付け部位に支承するための部品搭載治具の概略構成を示す斜視図。
【図５】上記ヘッドユニット組立装置の動作プログラムの一例を示す前半部分のフローチャート。
【図６】上記ヘッドユニット組立装置の動作プログラムの一例を示す後半部分のフローチャート。
【図７】上記ヘッドユニット組立装置の部品セットステージの部品セット部位に上記部品搭載治具を位置決めした状態の概略構成を示す斜視図。
【図８】上記ヘッドユニット組立装置の部品組立ステージの部位品搭載治具位置決めユニットの概略構成を示す斜視図。
【図９】上記ヘッドユニットの構成部品であるインクジェットヘッドを把持して該インクジェットのヘッド面の位置を調整するためのヘッド位置調整ユニットの概略構成を示す斜視図。
【図１０】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、上記ヘッド位置調整ユニットのヘッド把持手段によるインクジェットヘッドの把持過程を示す概略工程図。
【図１１】上記インクジェットヘッドの予め特定した３個のノズル孔の位置を検出するためのノズル孔位置計測手段の概略構成を示す斜視図。
【図１２】上記部品搭載治具にセットされている上記構成部品としての中間保持部材を、上記部品搭載治具に保持された他の構成部品としてのヘッド支持体と上記インクジェットヘッドとの所定の組立部位に移載するための中間保持部材取付ユニットと、該中間保持部材にＵＶ接着剤を塗布するための接着剤塗布手段との概略構成を示す側面図。
【図１３】（ａ）、（ｂ）は、上記中間保持部材取付ユニットにより、上記ヘッド支持体とインクジェットヘッドとの所定の組立部位に、上記中間保持部材が移載された際の該中間保持部材の挙動を示す要部断面図。
【図１４】上記ヘッド支持体とインクジェットヘッドとの所定の組立部位に移載された中間保持部材に対してＵＶ光を照射して、該ＵＶ接着剤を固化させるためのヘッド固定ユニットの概略構成を示す要部側面図。
【符号の説明】
１ヘッドユニット
２インクジェットヘッド
２ｂノズル孔
２ｄヘッド面
３ヘッド支持体
４中間保持部材
４００中間保持部材取付ユニット
４０１中間保持部材保持機構
４０２中間保持部材位置調整機構
４０３接着剤塗布手段
４０４接着剤塗布量調整手段
４０５、４０６エアーチャック
４０５ａ、４０６ａエアー孔
４０７チャックアーム
４０８チャックブラケット
４０９チャック昇降シリンダ
４１１ロボット
４１２チャック回転シリンダ
４３０塗布ノズル
４３１シリンジ
４３２ヒータ
５００ヘッド位置調整ユニット
６００ノズル孔位置計測・ヘッド固定ユニット
６０１ＣＣＤカメラ
６０２ノズル孔位置計測手段
６０３ハロゲンライトガイド
６０４ノズル孔照明光源
６０５ＵＶ光ガイド
６０６ＵＶ光源
７００制御・演算装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for assembling a component, and more particularly, to a component and a component support to which the component is assembled via an intermediate holding member disposed between the component and the component support. The present invention relates to a component assembling apparatus for bonding and fixing with an adhesive.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when a component and a component support to which the component is assembled are indirectly fixed using a bracket-like intermediate holding member disposed between the component and the component support, generally, An assembly method is employed in which the component and the component support and the intermediate holding member are respectively fixed by screws. However, in this assembling method using screws, a torque at the time of screw tightening tends to cause a displacement in a mounting position of the component with respect to the component support, and it is difficult to accurately position the component.
As an assembling method for eliminating the positional deviation of the parts due to such screw tightening, the parts and the parts supporting body and the intermediate holding member are formed so as to be fitted to each other while maintaining a predetermined positional relationship in advance, A method for improving the positioning accuracy of each component is known. However, in this assembling method, since the positional accuracy of the assembled parts is uniquely determined by the finishing accuracy of each component, it is necessary to process each component with high accuracy. Therefore, this assembling method can be configured at low cost, but has a difficulty in directly using a plastic molded product or the like that tends to vary in component accuracy due to mold sinking as a component. There is a drawback that causes an increase.
[0003]
Therefore, in order to assemble the above-described component and the component support at low cost by using the intermediate holding member without being affected by the finishing accuracy of each component and maintaining an accurate positional relationship with each other, It is preferable to adopt an assembling method in which the component and the component support and the intermediate holding member are bonded and fixed using an adhesive.
[0004]
However, as described above, in the assembling method in which the component and the component support and the intermediate holding member are fixed to each other with an adhesive, the presence or absence of a positional shift between the component and the component support during bonding is determined by the bonding. The quality of the assembly position accuracy of the component with respect to the fixed component support is determined. For this reason, the positional relationship between the component and the component support at the time of the bonding greatly affects the quality of a product using the component.
[0005]
For example, when the above components are a print head of a printer, a line sensor of a scanner, a solid-state imaging device of a CCD camera, and the like, if an assembly error occurs in a component attached to the component support, the assembly of the component is performed. An error causes a shift in an image printed by the part or an image read by the part, and thus causes a problem that image quality is deteriorated.
[0006]
In particular, when the component is an ink-jet head of an ink-jet printer (subordinate, simply referred to as “head”), the head surface of the head (for ejecting printing ink) The distance between the surface on which the nozzle holes are formed) and the printing surface of the recording paper may vary, or the nozzle holes may not be opposed to an appropriate position with respect to a predetermined printing position on the recording paper. For this reason, in the case of such a head, an ink drop ejected from each nozzle hole reaches a printing surface deviating from a predetermined printing portion due to an assembling error. Would. Further, in a color printer in which a plurality of heads filled with inks of different colors (usually, yellow ink, magenta ink, cyan ink, and black ink) are arranged side by side, an assembling error occurs at a mounting position of the head of each color. In this case, color shift and distortion occur in a printed image due to variations in the printing positions of the ink droplets of each color.
[0007]
Therefore, in order to assemble a high-precision part by such an assembling method by bonding, when the above-mentioned part and the part support are bonded and fixed to the intermediate holding member, the part support and the part are bonded. It is necessary to maintain the positional relationship between the component and the component support with high precision in advance so as to face mutually accurate assembly positions.
Incidentally, in the case of a color printer head as described above, it is necessary to keep the tolerance of the assembling position at the time of bonding to the component support within the range of the order of microns.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the method of assembling a component using an adhesive, the positional relationship between the component and the component support at the time of bonding is extremely important in assembling the component to the component support with high precision. Become.
Therefore, the present applicant positions and holds the component support at a predetermined assembly position by gripping the component support with a first chuck, and adjusts the position of the component with respect to the component support using a second chuck. By freely holding and changing the holding posture of the part while monitoring it with a CCD camera, the position of the assembly of the part with respect to the part support is adjusted, and the position between the part and the part support member is adjusted. After the intermediate holding member is gripped and interposed by a third chuck, the component and the component support are accurately positioned via the intermediate holding member, and then the UV adhesive applied to the intermediate holding member ( We have developed a component assembling device that irradiates UV light (ultraviolet light) to an adhesive that has the property of solidifying when irradiated with ultraviolet light, and adheres and fixes each component.
[0009]
Here, the intermediate holding member is disposed at a position intermediate between the component and the component support as described above. Therefore, in order to reduce the size of the unit composed of the intermediate holding member, the component, and the component support, it is desirable to form the intermediate holding member as small as possible. Therefore, when the third chuck is configured to grip such a small intermediate holding member using mechanical gripping means, when the intermediate holding member is gripped, the intermediate holding member may be damaged. It is necessary to adjust the gripping force of the gripping means of the third chuck, control the gripping portion of the gripping means, and the like with extremely high precision in order to prevent the gripping and detachment.
[0010]
In particular, when the unit is configured to bond and hold one component with a plurality of intermediate holding members, the plurality of intermediate holding members are simultaneously held by the mechanical gripping means as described above. If an attempt is made to grip and simultaneously move and place the chuck at a predetermined assembly site, the chuck has an extremely complicated structure. Further, in such a mechanical chuck, the intermediate holding member is gripped by the gripping means, and the adhesive is applied to the bonding interface of the intermediate holding member by the adhesive applying means. In this case, the intermediate holding member gripped by the gripping means may be displaced by the contact between the adhesive supply section of the adhesive applying means and the bonding interface of the intermediate holding means.
[0011]
As described above, in the component assembling apparatus configured to hold the intermediate holding member by the mechanical holding means, as the size of the intermediate holding member is reduced or the number of the intermediate holding members is increased, the adjustment and control thereof are performed. , And the structure tends to be complicated and large.
[0012]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to hold and move an intermediate holding member with respect to a component and a component support by a holding and transferring means having a simple and easy configuration. An object of the present invention is to provide a component assembling apparatus that can be placed.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a method for bonding and fixing a component and a component support to a predetermined mounting portion between the component and the component support to which the component is mounted. In a component assembling apparatus having holding / transferring means for holding and moving / mounting an intermediate holding member, the holding / transferring means is constituted by an air chuck which sucks and holds the intermediate holding member by negative pressure. Things.
[0014]
In this component assembling apparatus, the intermediate holding member, which is movably mounted at a predetermined assembly site between the component and the component support, sucks and holds the non-adhesive interface of the intermediate holding member by negative pressure, and moves and mounts the component. It is composed of an air chuck to be placed. Therefore, in this component assembling apparatus, the holding force of the intermediate holding member can be adjusted only by changing the magnitude of the negative pressure of the suction holding portion of the air chuck, and the intermediate holding member is mechanically moved as described above. Complicated adjustment and control as in the case where the gripping is performed by a simple gripping means is not required. In the air chuck, the smaller the intermediate holding member is, the smaller the negative pressure required for holding the intermediate holding member is, and the air chuck can be configured to be small and simple. Further, when the number of the intermediate holding members is increased, it is only necessary to provide a number of suction holding surfaces corresponding to the number of the intermediate holding members on the air chuck.
[0015]
According to a second aspect of the present invention, in the component assembling apparatus of the first aspect, in the air chuck, a posture of the intermediate holding member sucked and held by the air chuck is a predetermined assembly portion between the component and the component support. And a suction holding surface for sucking and holding the intermediate holding member so that the intermediate holding member has a posture substantially the same as the posture when the intermediate holding member is assembled.
[0016]
In this component assembling apparatus, the posture of the intermediate holding member sucked and held on the suction holding surface of the air chuck is adjusted when the intermediate holding member is assembled at a predetermined assembly site between the component and the component support. The posture becomes almost the same as the posture of. Therefore, in this component assembling apparatus, in the process of moving and mounting the intermediate holding member at a predetermined mounting position of the component and the component support, the posture when the intermediate holding member is mounted to the mounting site and As a result, it is not necessary to adjust the posture of the intermediate holding member sucked and held on the suction holding surface of the air chuck, and the control of the air chuck is simplified.
[0017]
According to a third aspect of the present invention, in the component assembling apparatus of the first or second aspect, the air chuck has a plurality of suction holding portions for simultaneously holding a plurality of intermediate holding members installed at a predetermined assembly position. It is characterized by having.
[0018]
In this component assembling apparatus, a plurality of intermediate holding members provided at predetermined assembly positions are simultaneously suction-held by the plurality of suction holding portions of the air chuck. As a result, a plurality of intermediate holding members are transferred and mounted at one time by the air chuck at a predetermined assembly position between the component and the component support.
[0019]
According to a fourth aspect of the present invention, in the component assembling apparatus of the first, second, or third aspect, the air chuck sucks, holds, and moves and mounts the intermediate holding member by the air chuck by an air blowing force. An air discharge hole for pressing the component and the component support against a predetermined assembling position is provided.
[0020]
In this component assembling apparatus, the intermediate holding member, which is sucked and held by the air chuck and moved and placed, is subjected to predetermined assembly of the component and the component support by a blowing force of air from an air discharge hole of the air chuck. It is pressed against the position and positioned. Accordingly, when the intermediate holding member is set at a predetermined mounting portion between the component and the component support, the moving position of the air chuck is finely adjusted while holding the intermediate holding member on the air chuck. There is no need to control and position the intermediate holding member, and control of the air chuck is simplified.
[0021]
According to a fifth aspect of the present invention, in the component assembling apparatus of the fourth aspect, the air discharge hole of the air chuck also serves as an air suction hole for generating a negative pressure when the intermediate holding member is suction-held. It is characterized by the following.
[0022]
In this component assembling apparatus, an air suction hole of the air chuck for generating a negative pressure when sucking and holding the intermediate holding member and an air suction hole for blowing air when positioning the intermediate holding member are provided. The air discharge hole of the chuck is constituted by the same hole. This simplifies the structure of the air chuck. Further, the suction position of the intermediate holding member with respect to the air chuck when the intermediate holding member is suction-held and moved and mounted thereon, and the blowing force of air from the air suction hole, and the predetermined position of the component and the component support are determined. The air blowing position when positioning the intermediate holding member with respect to the assembling position is the same position. Accordingly, in this component assembling apparatus, the behavior of the intermediate holding member when the intermediate holding member is sucked and held by the air chuck, and the position of the intermediate holding member with respect to the predetermined assembling position of the component and the component support. Is substantially the same as the behavior of the intermediate holding member when positioning is performed. Accordingly, even if the intermediate holding member slightly shifts in position during the suction holding of the intermediate holding member, the positional shift is canceled when positioning the intermediate holding member.
[0023]
According to a sixth aspect of the present invention, in the component assembling apparatus of the first, second, third, fourth, or fifth aspect, the intermediate holding member is sucked and held, and the intermediate holding member is moved and placed toward a predetermined assembly position. The air supply path of the adhesive applying means for applying an adhesive to the adhesive interface of the intermediate holding member sucked and held by the air chuck is opposed to the moving mounting path of the air chuck. An adhesive application means is provided.
[0024]
In this component assembling apparatus, the intermediate holding member sucked and held by the air chuck is moved and mounted at a predetermined assembling position, and the intermediate holding member faces the adhesive supply section of the adhesive applying means. An adhesive is applied to the bonding interface. Therefore, in this component assembling apparatus, the adhesive applying means can be installed at a position distant from the component assembling site, so that the degree of freedom in layout of other component assembling units arranged at the assembling position is improved. . Further, in this way, the adhesive is applied to the intermediate holding member by the adhesive applying means before the intermediate holding member is moved and mounted at the predetermined assembling position. Since the intermediate holding member is fixed at a predetermined mounting position due to the viscosity of the agent, blind movement of the intermediate holding member after being moved and mounted at the mounting position is prevented.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a head unit assembling apparatus as a part assembling apparatus for assembling an inkjet head unit (hereinafter, simply referred to as a “head unit”) which is a printing unit of an inkjet printing type color printer. explain.
[0026]
FIG. 1 shows an appearance of a head unit 1 assembled by the head unit assembling apparatus. The head unit 1 includes four heads 2 as components of a printing unit of the color printer, a head support 3 as a component support for supporting the head 2, a head support 3, and the head 2. And an intermediate holding member 4 for holding the four heads 2 on the head support 3 by being adhesively fixed so as to connect the two.
[0027]
As shown in FIGS. 3 and 4, each of the heads 2 has a nozzle-shaped ink supply unit for supplying ink in an ink cartridge (not shown) mounted on the back surface of the head 2 into the head main body. 2a, a large number of nozzle holes 2b as ink ejection holes for ejecting ink supplied through the ink supply unit 2a toward recording paper or the like as minute ink droplets, and ink droplets from the nozzle holes 2b. It has a flexible flat cable 2c for providing a control signal and the like to a control board (not shown) incorporated in the back surface of the head 2 for controlling the ejection timing. The nozzle holes 2b of each head 2 are formed in two rows on the head surface 2d facing the recording paper so as to extend in the transport direction (sub-scanning direction) of the recording paper.
[0028]
On the other hand, as shown in FIG. 1, each head 2 is attached to the head support 3 via the intermediate holding member 4 so that the head surface 2d of each head 2 is exposed from the back side to the front side. A substantially vertical head holding wall 3a for holding, and a color printer main body side for supporting the head support 3 so as to be reciprocally movable in a direction (main scanning direction) orthogonal to the recording paper conveyance direction. And a sliding bearing 3b slidably fitted to a head unit support shaft (not shown) provided on the head 2 and an ink supply nozzle 2a of each of the heads 2 so that the ink cartridge is mounted on the head. A cartridge holding bracket 3c and the like for mounting and holding the ink cartridge on the back side of the head support 3 are formed.
[0029]
Each head 2 of the head unit 1 is configured to be bonded and fixed to each head holding wall 3a of the head support 3 via four intermediate holding members 4, respectively. As shown in FIG. 4, the intermediate holding member 4 includes a substantially vertical first adhesive interface 4 a formed parallel to the head holding wall 3 a of the head support 3 and a control board of the head 2. It is composed of an L-shaped member having a substantially horizontal second adhesive interface 4b formed parallel to the upper surface of the head base 2e incorporated therein. Further, the intermediate holding member 4 is formed of a transparent resin body having a property of transmitting ultraviolet light (UV light) for solidifying the UV adhesive applied to each of the bonding interfaces 4a and 4b.
[0030]
FIG. 2 is a block diagram showing an overall configuration of a head unit assembling apparatus for assembling the head unit 1 configured as described above. FIG. 3 shows an example of a specific configuration of the head unit assembling apparatus.
As shown in FIGS. 2 and 3, this head unit assembling apparatus is a component mounting jig for mounting the components of the head unit 1 including the head 2, the head support 3, and the intermediate holding member 4. 100,
The component mounting jig 100 positioned at the component setting portions A and B of the component setting stage 201 is reciprocated between the component setting portions A and B and the jig elevating portion C of the component setting stage 201. The component mounting jig transfer mechanism 202 and the component mounting jig 100 transferred to the jig elevating portion C are moved up and down between the component set stage 201 and the component assembly stage 301 above the component set stage 201. A jig transfer unit 200 as a jig transfer means including the component mounting jig lifting mechanism 203
A component mounting jig gripping mechanism 302 for gripping the component mounting jig 100 raised on the component assembling stage 301 and a component mounting jig gripping mechanism 302 that grips the component mounting jig 100 include the component assembling stage 301. A component mounting jig for reciprocating between the jig elevating portion D and the component assembling portion E (see FIG. 8) to adjust the stop position of the component mounting jig 100 on the component assembling stage 301. Component mounting jig positioning including a component position adjusting mechanism 303 and a component mounting jig position measuring means 304 for measuring a moving position of the component mounting jig 100 reciprocated by the component mounting jig position adjusting mechanism 303. Unit 300,
With the component mounting jig 100 positioned at the component assembly site, the intermediate holding member 4 set on the component mounting jig 100 is held, and the intermediate holding member 4 is brought to a predetermined adhesive application position. By moving the intermediate holding member holding mechanism 401 to a predetermined assembly site between the head 2 and the head support 3 set on the component mounting jig 100, An intermediate holding member position adjusting mechanism 402 for adjusting an assembling position of the intermediate holding member 4 held by the intermediate holding member holding mechanism 401; and an intermediate holding member 4 held by the intermediate holding member holding mechanism 401. And an adhesive application unit 403 for applying a UV adhesive, and an adhesive application unit for adjusting an application amount of the UV adhesive applied to the intermediate holding member 4 by the adhesive application unit 403. Intermediate retaining member mounting unit 400 made of adjusting means 404.,
With the component mounting jig 100 positioned at the component assembling site, a head gripper 501 for gripping the head 2 set on the component mounting jig 100 and a movement of the component mounting jig gripping mechanism 302 X-axis parallel to the direction, the respective moving directions parallel to the Y-axis and the Z-axis orthogonal to the X-axis, and α, β, with the X-, Y-, and Z-axes as rotation centers. a head position adjusting mechanism 502 for adjusting the position of the head 2 held by the head holding means 501 by displacing the head holding means 501 in six axial directions with respect to each rotational direction of γ; Unit 500,
A nozzle hole position measuring means 602 for measuring the position of a predetermined nozzle hole 2b based on image data detected by a CCD camera 601 as a component position detecting means for detecting the nozzle hole 2b of the head 2, a halogen light guide 603 Through the nozzle hole illumination light source 604 for illuminating the nozzle hole 2b to be detected by the CCD camera 601 via the CCD camera 601 and the UV light from the intermediate holding member 4 transferred to a predetermined assembly position via the UV light guide 605. Nozzle hole position measurement and head fixing unit 600 including a UV light source 606 for irradiating
And a host controller (sequencer) for mainly controlling the operation of a unit using an air cylinder as a driving source, and an operation control of a unit using a motor as a driving source and images of image data obtained by various measuring means. It comprises a control / arithmetic device 700 including a sub-controller (personal computer) for performing processing and arithmetic processing of measurement data.
[0031]
Next, a component assembling operation of the head unit assembling apparatus will be described. 5 and 6 show an example of an operation flow of the head unit assembling apparatus. The operation program of this operation flow is written in advance in a ROM or the like of the control / arithmetic device 700, and is started by turning on a main switch (not shown) of the head unit assembling device.
[0032]
When the operation program starts, first, an initial setting operation is executed (step S1). By this initial setting operation, each unit described above returns to the home position and stands by. Next, the operator performs the setting operation of each component of the head unit 1 on the component mounting jig 100 positioned at the component setting portions A and B of the component setting stage 201 shown in FIG. 3 by the initial setting operation. (Step S2).
(Hereinafter, margin)
[0033]
The component mounting jig 100 is a head support that positions and holds the head support 3 so that the head support 3 maintains a posture at the time of assembling and opens an assembly site for the head 2 and the intermediate holding member 4. A body support, a head support for supporting the head 2 so as to secure a position adjustment area of the head 2 with respect to the head support positioned on the head support support, and positioning on the head support support. And an intermediate holding member support portion for supporting the intermediate holding member 4 in a position in which the intermediate holding member 4 can be transferred to the head support 3.
[0034]
As shown in FIG. 3, FIG. 4, and FIG. 7, the head support holding portion opposes the fixed short axis 102 fixed to the rear side plate 101 of the component mounting jig 100. The movable short shaft 104 is provided so as to be able to advance and retreat with respect to the front side plate 103 of the component mounting jig 100, and a pair of brackets 105 fixed inside the upper right hand side of each of the side plates 101 and 103. It comprises a pressing member 106 to be attached, and three lifting members 107 arranged on the bottom plate 113 of the component mounting jig 100 for lifting the head support 3 in the set state. Here, the outer diameters of the fixed short axis 102 and the movable short axis 104 are fitted to a sliding bearing 3b of the head support 3 to support the head support 3 reciprocally. It is formed to have the same diameter as the outer diameter of a head unit support shaft (not shown) provided on the side. Further, the pressing member 106 is configured such that the above-described ink cartridge in which the protrusion 106a formed on the lower surface of the substantially central portion is formed on the side of the head support 3 opposite to the slide bearing 3b is used. It is configured to face a cartridge holding bracket 3c for mounting and holding on the back side of the support 3.
[0035]
The movable short axis 104 passes through the side plate 103 and is fixed to a bracket 108 disposed outside the side plate 103. The bracket 108 is slid in a direction parallel to the axial direction of the movable short shaft 104 by a support shaft 110 that is supported between another bracket 109 fixed to the outside of the side plate 103 and the outer plate 03. It is pivoted freely. Further, the bracket 108 is given a displacement behavior in a direction approaching the side plate 103 by the extension force of an extensible coil spring 111 wound around the support shaft 110. Further, the bracket 108 is provided with an operation lever 112 penetrating through a key-shaped guide hole 109a formed in another bracket 109.
[0036]
The head support 3 is set on the head support holder configured as described above as follows. First, prior to the setting of the head support 3, the operation lever 112 is pulled toward the front side against the elasticity of the coil spring 111, and is locked to the key portion of the guide hole 109 a of the bracket 109. Accordingly, the movable short shaft 104 is displaced outward of the side plate 103 via the bracket 108. Due to the displacement of the movable short axis 104, the distance between the opposing surfaces of the movable short axis 104 and the fixed short axis 102 becomes larger than the maximum width of the sliding bearing 3b of the head support 3. In this state, the sliding bearing 3b on the back side of the head support 3 is fitted to the fixed short shaft 102, and the engagement of the operation lever 112 with the key portion of the guide hole 109a is released. The movable short shaft 104 is fitted to the sliding bearing 3b on the near side of the support 3. Next, the three push-up members 107 arranged on the bottom plate 113 are set to a predetermined height by operating the same as in the case of the movable short shaft 104, and the pressing members 106 are attached to a pair of brackets 105. Then, the cartridge holding bracket 3c of the head support 3 is pressed by the projection 106a of the pressing member 106.
[0037]
Thus, the head support 3 is positioned and set at a predetermined position of the component mounting jig 100 by the head support holding portion. Here, as described above, the head support holding unit includes the fixed short axis 102 and the movable short axis 104, like the head unit support axis for reciprocating the head 2 in the main scanning direction. The sliding bearing 3b of the head support 3 is fitted and supported. Accordingly, by using the fixed short axis 102 and the movable short axis 104 as reference axes when the head 2 is mounted on the head support 3, positioning of the head 2 with respect to the head support 3 is performed extremely accurately. It becomes possible. The back surface of the head support 3 is supported by three lifting members 107 arranged on the bottom plate 113 of the component mounting jig 100. Thereby, the horizontality of the surface of the head support 3 is ensured.
[0038]
On the other hand, the head support portion is constituted by a head support member 115 pinched and fixed to a substantially central portion of the pair of side plates 101 and 103. The head support member 115 is provided at a position where a position adjustment region of the head 2 can be secured with respect to the head support 3 positioned at the head support holding portion. As shown in FIGS. 3, 4, and 7, the head support member 115 has four head mounting surfaces 115a on which the head bases 2e of the four heads 2 are mounted, and four head mounting surfaces 115a. A fitting hole 115b into which the ink supply unit 2a of the head 2 is fitted when the head 2 is installed in the head 115a, and a cable pocket 115c for accommodating the flexible flat cable 2c of the head 2 are formed. The head support member 115 has the heads 2 mounted on the head mounting surface 115a, and each head 2 is located below the head assembly portion sandwiched between the head holding walls 3a of the head support 3 above. It is formed so that it faces (refer FIG. 3).
[0039]
As described above, the head supporting portion is positioned on the head mounting surface 115a by fitting the ink supply portion 2a of the head 2 into the fitting hole 115b of the head supporting member 115. The head 2 can be positioned without using any special positioning means. The head support portion is configured such that the flexible flat cable 2c of the head 2 is housed in the cable pocket 115c of the head support member 115 in a state where the head 2 is installed on the head installation surface 115a. Therefore, when the head 2 is gripped by the head gripper 501 described later, the flexible flat cable 2c does not hinder the gripping operation of the head gripper 501.
[0040]
The intermediate holding member supporting portion is formed of a plate-shaped intermediate holding member supporting member 116 substantially parallel to the bottom plate 113 fixed and held at the upper left side of the pair of side plates 101 and 103, similarly to the head supporting member 115. ing. As shown in FIGS. 3, 4, and 7, the intermediate holding member support member 116 is formed with two parallel fitting grooves 116a orthogonal to the side plates 101 and 103. In each fitting groove 116a, five positioning pins 116b are respectively implanted at equal intervals. Accordingly, each of the intermediate holding members 4 is arranged such that the first bonding interface 4a is in contact with the positioning pin 116b and the second bonding interface 4b is in contact with the bottom of the fitting groove 116a. It is set on the support member 116. Here, the spacing and groove width of each of the fitting grooves 116a and the spacing of each of the positioning pins 116b are determined in a state where the intermediate holding members 4 are set on the intermediate holding member supporting members 116. The arrangement of the intermediate holding members 4 is set so as to be substantially the same as the assembly position of each of the intermediate holding members 4 with respect to the head support 3 and the head 2. This simplifies the operation of adjusting the position of each intermediate holding member 4 by the intermediate holding member holding mechanism 401 and the intermediate holding member position adjusting mechanism 402, which will be described later. The configuration and control are simplified.
[0041]
4 and 7, the upper part of the component mounting jig 100 is opened by two stays 114 and a bottom plate 113. Thus, each component of the head unit 1 can be assembled from above the component mounting jig 100. This makes it possible to speed up the operation of setting the components and the operation of removing the assembled head unit 1 and improve the degree of freedom in the layout of the nozzle hole position measurement / fixing unit 600. Further, an opening 113a is formed in the bottom plate 113 of the component mounting jig 100 below the head support member 115, so that the head gripping means 501 described below can enter the inside of the back side of the head support 3 on the back side. It is possible (see FIG. 3). As described above, by gripping the head 2 from the back side of the head support 3 with the head gripping means 501, the nozzle hole position measuring / fixing unit 600 disposed above the head support 3 is provided. The degree of freedom in layout can be further improved, and the size and strength of the head unit 1 can be reduced. That is, when the head 2 is assembled to the head support 3 from above the head support 3, the head mounting opening 3d (see FIG. 4) of the head support 3 is It is necessary to form the head 2 larger than the head base 2e. For this reason, in this case, the span of the head holding wall 3a of the head support 3 is increased, and the head support 3 is enlarged, and the holding strength of the head holding wall 3a of the head 2 is reduced.
[0042]
After setting the respective components of the head unit 1 on the component mounting jig 100 as described above, step S3 in FIG. 5 is executed, and the step S3 for starting the transfer of the component mounting jig 100 by the operator is performed. It is determined whether or not the start switches SW1 and SW2 are turned on substantially simultaneously. As shown in FIG. 3, the two start switches SW1 and SW2 are separated from each other by a suitable distance so that the two start switches SW1 and SW2 are not turned on unless the operator uses both hands. They are arranged near A and B, respectively. Thereby, when the component mounting jig 100 starts the transfer operation, the danger of the operator's hand being accidentally entangled in the movable portion is avoided.
[0043]
When either one of the two start switches SW1 and SW2 of each of the component setting parts A and B is turned on substantially simultaneously, the component mounting jig transport mechanism 202 for transporting the component mounting jig 100 is used. Of the two jig transfer cylinders 204a and 204b, the jig transfer cylinder 204a of the corresponding part set part (here, for convenience of explanation, the part set part A on the left side of FIG. 3) is turned on (step). S4).
[0044]
Each of the jig transfer cylinders 204a and 204b is formed by an air cylinder, and is disposed on a cylinder guide shaft 205 shown in FIGS. The cylinder guide shaft 205 is supported in parallel with the component setting stage 201 by a pair of support brackets 206 attached to lower portions on both sides of the component setting stage 201. The jig transfer cylinders 204a and 204b are provided below the jig mounting tables 207a and 207b for positioning and mounting the component mounting jig 100 on the component setting sites A and B, respectively. Each is fixed via 208.
[0045]
Here, each of the jig mounting tables 207a and 207b is configured to mount the component mounting jig 100 having the same configuration. Here, for convenience of explanation, only the jig mounting table 207a located on the left side in FIG.
As shown in FIGS. 3 and 7, four sides of the bottom plate 113 of the component mounting jig 100 can be mounted on the upper surface of the jig mounting table 207a at substantially the center of the upper surface of the jig mounting table 207a. In addition, a relatively large opening 207c having a size through which the jig elevating table 209 of the component mounting jig elevating mechanism 203 described later penetrates is formed. A jig placing plate 210 made of an acrylic plate is attached around the opening 207c. Thus, the mounting surface of the component mounting jig 100 is configured to be slightly higher than the upper surface of the jig mounting table 207a. Also, five jig positioning members formed in a crank shape for positioning the component mounting jig 100 are provided on three sides of the jig mounting plate 210 in front, rear, left and right directions in FIG. 211 are fixed to the upper surface of the jig mounting table 207a so as to be in contact with the three side surfaces of the bottom plate 113 of the component mounting jig 100, respectively. At four corners on the lower surface of the jig mounting table 207a, rail guides 213 slidably fitted to two jig mounting table guide rails 212 laid on the component set stage 201, respectively. It is arranged. The two jig placing table guide rails 212 are arranged in parallel with the cylinder guide shaft 205. Further, a jig pressing member 214 for preventing blind movement due to inertia of the component mounting jig 100 when the jig mounting table 207a moves and stops is provided on the right side of the jig mounting table 207a. Have been.
[0046]
When the jig transfer cylinder 204a is turned on (step S4) by the component mounting jig transfer mechanism 202 configured as described above, the jig mounting table 207a is moved from the component setting portion A of FIG. Moved toward C. The movement of the jig transfer cylinder 204a is stopped by the cylinder bracket 208 of the jig transfer cylinder 204a abutting on a cylinder stop member 215 provided substantially at the center of the component setting stage 201. The movement stop position of the jig transfer cylinder 204a is set substantially at the center of the opening 207c of the jig mounting table 207a when the jig transfer cylinder 204a is stopped. The elevator 209 is set to face.
[0047]
As described above, when the component mounting jig 100 is transferred to the jig elevating portion C substantially at the center of the component setting stage 201 and stopped there, first, the jig pressing member 214 using the air cylinder as a driving source is used. Of the component mounting jig 100 is released. Next, the jig elevating cylinder 216 for elevating the jig elevating platform 209 of the component mounting jig elevating mechanism 203 is turned on (step S5), and the jig elevating platform 209 is raised. The jig elevating cylinder 216 is configured by an air cylinder, and is configured to elevate and lower the elevating platform support 217 that is the support of the jig elevating platform 209 by ON / OFF. As shown in FIGS. 3 and 7, the jig lifting cylinder 216 is disposed on a cylinder support plate 218 attached to the lower surface of the component setting stage 201 via a cylinder stay 218.
[0048]
When the jig elevating cylinder 216 is turned on and the jig elevating table 209 is raised, the jig positioning pins 220 provided on the upper surface of the jig elevating table 209 pierce the bottom plate 113 of the component mounting jig 100. The component mounting jig 100 is positioned on the jig elevating table 209 by fitting into the raised / lowering positioning hole 221. Further, as the jig elevating table 209 is further raised, the component mounting jig 100 placed on the jig mounting table 207a and transferred to the jig elevating portion C of the component setting stage 201 is moved up and down. As shown in FIG. 3, the component is set on the table 209 and lifted to the jig elevating portion D of the component assembly stage 301 provided above the component setting stage 201.
[0049]
As shown in FIG. 3 and FIG. 8, the width at which the component mounting jig 100 can pass through and the jig elevating portion D where the component mounting jig 100 moves up and down are provided at substantially the center of the component assembling stage 301. A relatively large opening 301a having a rectangular shape and a length reaching a component assembly site E where the components of the head unit 1 are assembled is formed. Further, the component mounting jig 100 is provided on both sides in the longitudinal direction of the opening 301a on the upper surface of the component assembling stage 301 in a direction perpendicular to the transfer direction of the component mounting jig 100 on the component setting stage 201. Two parallel jig positioning guide rails 305 for guiding the jig positioning unit 300 are laid.
[0050]
Each jig positioning guide rail 305 has a jig holding table 306 on which a component mounting jig holding mechanism 302 for holding the component mounting jig 100 raised on the component assembly stage 301 is attached. It is reciprocally mounted via rail guides 307 attached to the four corners of the lower surface of the jig holding table 306. The jig holding table 306 is formed in a channel shape surrounding the elevating path of the component mounting jig 100. The component mounting jig holding mechanism 302 assembled to the jig holding table 306 includes a fixed jig holding member 308 fixed to the inner side of the jig holding table 306 and a front side of the jig holding table 306. And a movable jig gripping member 308 disposed at
[0051]
The fixed gripping member 308 is fitted into two gripping holes 118a (see FIG. 7) provided in the gripping member 118 attached to the back side plate 101 of the component mounting jig 100, respectively. A jig holding pin 310 is implanted. The movable jig gripping member 309 has one gripping hole 119a that fits into one gripping hole 119a provided in the gripping member 119 attached to the side plate 103 on the near side of the component mounting jig 100. A jig holding pin 311 is implanted. Further, the movable jig holding member 309 is configured to move in a direction of moving forward and backward with respect to the fixed jig holding member 308 by a jig holding cylinder 312 formed of an air cylinder. Here, the movable jig holding member 309 is in a flat position and is retracted to the front side of the jig holding table 306 so that the jig holding pin 311 does not protrude into the elevating path of the component mounting jig 100. Are waiting for you. Further, in a state where the movable jig holding member 309 is in a standby position at the retreat position, each jig holding pin 310 of the fixed jig holding member 308 and the jig holding pin 311 of the movable jig holding member 309 are An opening 306a of the jig holding table 306 is formed so as to reach a position retracted from the elevation path of the component mounting jig 100, respectively.
[0052]
Then, as described above, when step S5 in FIG. 5 is executed and the jig elevating cylinder 216 is turned on, the jig elevating table 209 causes a predetermined jig elevating portion D on the component assembly stage 301, that is, The component mounting jig 100 is lifted and stopped at a position where the jig gripping pins 310 and 311 oppose the gripping holes 118a and 119a of the component mounting jig 100. . In this way, when the component mounting jig 100 rises to the predetermined jig elevating portion D on the component assembly stage 301 and stops, step S6 in FIG. 5 is executed, and the jig gripping cylinder 312 is turned on. Is done.
[0053]
When the jig holding cylinder 312 is turned on, the movable jig holding member 309 is moved in a direction approaching the fixed jig holding member 308. Thereby, the jig holding pins 310 and 311 of the movable jig holding member 309 and the fixed jig holding member 308 fit into the to-be-held holes 118a and 119a of the component mounting jig 100, respectively. The component mounting jig 100 is held by the jig holding table 306. In this manner, when the gripping of the component mounting jig 100 on the jig holding table 306 is completed, step S7 of FIG. 5 is executed, and the jig holding table 306 is moved along the jig positioning guide rail 305. The jig holding table drive motor 313 of the component mounting jig position adjusting mechanism 303 for reciprocating the tool is turned on.
[0054]
The jig gripper drive motor 313 is configured to rotate the ball screw 314 forward and reverse via a reduction gear (not shown) (see FIG. 8). The ball screw 314 is screwed with a ball nut 315 having a built-in steel ball fitted into the screw groove. The ball nut 315 is fixed on the jig holder 306 via a channel-shaped holder bracket 316. The jig gripper drive motor 313 and the ball screw 314 are, as shown in FIGS. A support member 317 (the front side is not shown) and a bearing member 319 fixed to the front and back ends of a support plate 318 fixed between the upper surfaces of the support members 317, respectively. It is arranged.
[0055]
Thereby, as described above, the step S7 in FIG. 5 is executed, the jig gripper drive motor 313 is turned on, and when the ball screw 314 is rotated forward, the jig gripper 306 is moved to the jig. Along the positioning guide rail 305, it is moved to the back side of the component assembly stage 301. Then, by the movement of the jig holding table 306, the component mounting jig 100 held by the jig holding table 306 is moved from the jig elevating portion D of the component assembling stage 301 to the component assembling portion E. The movement position of the jig holding table 306 is determined by measuring the amount of movement of the linear scale 320 fixed on the jig holding table 306 by a scale measuring unit 321 fixed on the component assembly stage 301. The control / arithmetic unit 700 controls the jig gripper drive motor 313 on / off based on the measurement value of the measuring unit 321 to control the jig extremely accurately.
[0056]
In this way, as shown in step S8 of FIG. 5, it is determined whether or not the jig gripper 306 has been moved to the predetermined component assembling site E, and the jig gripper 306 is moved to the predetermined component assembling site. When moved to E, the jig gripper drive motor 313 is turned off (step S9). As a result, the component mounting jig 100 held by the jig holding table 306 is fixed to a predetermined component assembly site E. Then, when the head 2, the head support 3, and the intermediate holding member 4 supported by the component mounting jig 100 each reach a predetermined assembly start site, first, step S10 in FIG. 5 is executed, The Z-axis movement position adjustment motor ZM of the head position adjustment mechanism 502 is turned on.
[0057]
As shown in FIG. 9, the Z-axis moving position adjusting motor ZM is configured to move the Z-axis moving table 510 up and down along the Z-axis direction perpendicular to the jig holding table 306. . The Z-axis movement position adjusting motor ZM moves the Y-axis movement position along the X-axis direction parallel to the movement direction of the jig holding table 306 and the Y-axis direction orthogonal to the Z-axis direction. It is fixed to a Y-axis moving base 511 that is moved by the adjustment motor YM. Further, the Y-axis moving position adjusting motor YM is fixed to the X-axis moving table 512 which is moved by the X-axis moving position adjusting motor XM along the X-axis direction. The X-axis moving position adjusting motor XM is fixed to a Z-axis rotating base 513 that is rotated in the γ direction by the Z-axis rotating position adjusting motor ZRM about the Z axis as a rotation center. Further, an X-axis rotation position adjustment motor XRM for rotating the X-axis rotation table 514 in the α direction about the X-axis as a rotation center is fixed to the Z-axis movement table 510. The X-axis rotation table 514 rotated in the α direction by the X-axis rotation position adjustment motor XRM has a Y-axis rotation position for rotating the Y-axis rotation table 515 in the β direction about the Y axis as a rotation center. The adjustment motor YRM is fixed.
[0058]
Further, a holding arm support 503 as the head holding means 501 and two head holding cylinders 504 and 505 are provided side by side on a Y-axis rotating table 514 rotated in the β direction by the Y-axis rotation position adjusting motor YRM. Have been. Each of the head gripping cylinders 504 and 505 is formed of an air cylinder, and as shown in FIG. 9, each of the head gripping arms 507 and 508 fixed on the upper surface thereof is connected to the jig gripping table 306. It is configured to reciprocate along the Y-axis direction orthogonal to the moving direction. A head holding arm 506 is fixed to the holding arm support 503 so as to face each of the head holding arms 507 and 508 described above.
(Hereinafter, margin)
[0059]
Accordingly, when step S10 in FIG. 5 is executed and the Z-axis moving position adjusting motor ZM of the head position adjusting mechanism 502 is turned on, the Z-axis moving table 510 is raised. Then, it is determined in step S11 in FIG. 5 whether or not each of the head gripping arms 506, 507, and 508 of the head gripping means 501 has risen to a predetermined head gripping position by raising the Z-axis moving table 510. . Then, when each of the head gripping arms 506, 507, 508 reaches a predetermined head gripping position, the Z-axis moving position adjusting motor ZM is turned off, and the elevation of the Z-axis moving table 510 is stopped (step S12). . Here, the head gripping position is, as shown in FIGS. 9 and 10 (a), each head gripping pin 506a implanted on the top of each head gripping arm 506, 507, 508 so as to face each other. Positions 507a and 508a are opposed to head holding holes 2f (one not shown) formed in both sides of the head base 2e supported on the head support member 115 of the component mounting jig 100.
[0060]
As described above, when each of the head gripping arms 506, 507, 508 reaches a predetermined head gripping position and the Z-axis moving position adjusting motor ZM is turned off, first, the Y-axis moving position adjusting motor YM is turned off. It is turned ON (step S13). Thus, as shown in FIG. 10A, the head gripping arm 506 is moved in a direction approaching the head base 2e supported on the head supporting member 115 of the component mounting jig 100. Then, as shown in FIG. 10B, in a state where the head gripping pin 506a of the head gripping arm 506 is fitted into the head gripping hole 2f of the head base 2e (step S14), the Y-axis movement position adjusting motor is adjusted. YM is turned off (step S15). Next, step S16 in FIG. 5 is executed, and the above-described head holding cylinders 504 and 505 are turned on. As a result, as shown in FIG. 10B, the head gripping arms 507 and 508 are moved in a direction approaching the head base 2e, and as shown in FIG. The head holding pins 507a and 508a of 508 fit into the other head holding holes 2f of the head base 2e.
[0061]
In this manner, the head base 2e of the head 2 supported on the head support member 115 of the component mounting jig 100 is held by the head holding pins 507a and 508a of the head holding arms 507 and 508. Then, step S17 in FIG. 5 is executed, and the Z-axis movement position adjusting motor ZM is turned on again. When the Z-axis moving position adjusting motor ZM is turned on, the head gripping arms 506, 507, and 508 of the head gripping means 501 are raised to a predetermined head assembly position together with the Z-axis moving table 510 (see FIG. 3). . When it is determined in step S18 in FIG. 5 that each of the head gripping arms 506, 507, and 508 has reached a predetermined head assembly position, the Z-axis movement position adjustment motor ZM is turned off, and the Z-axis movement is stopped. The ascent of the platform 510 is stopped (step S19).
[0062]
Next, step S20 in FIG. 6 is executed, and the nozzle hole position measuring means 602 is turned on. The nozzle hole position measuring means 602 measures the positions of the nozzle holes (hereinafter, referred to as “nozzle holes”) 2b in the X, Y, and Z-axis directions of a predetermined portion of the head 2, and With respect to the head support 3 held by the head support holder of the mounting jig 100, the head surface 2d of the head 2 raised to a predetermined head assembling position by the head gripping means 501 is positioned at an accurate assembling position. Measure whether you are facing.
[0063]
Here, the conventional nozzle hole position measuring means is provided with a solid-state imaging device (CCD) by forming a nozzle hole 2b formed in the head surface 2d from a direction perpendicular to the head surface 2d of the head 2. An image is picked up by a CCD camera, the position of the center of gravity of the image of the nozzle hole 2b is calculated by a calculation unit, and the position of the head 2 in the X-axis and Y-axis directions is measured. The control / arithmetic unit 700 calculates the position based on the output data on the defocus amount in the Z-axis direction from the device to measure the position in the Z-axis direction.
[0064]
However, in the conventional nozzle hole position measuring means, when the head 2 is positioned by focusing on one nozzle hole 2b on the head surface 2d of the head 2, the position of the one nozzle hole 2b is reduced. Although the positions in the X, Y, and Z-axis directions can be accurately positioned, the position of one nozzle hole 2b is used as a base point, and the misalignment of the other nozzle hole 2b due to the surface inclination or rotation of the head surface 2d. Cannot be measured accurately.
[0065]
For this reason, in the conventional nozzle hole position measuring means, the position deviation of the other nozzle hole 2b due to the surface inclination or rotation of the head surface 2d based on the position of the one nozzle hole 2b is used. Operation becomes extremely difficult. Therefore, according to the conventional method for measuring the position of the nozzle hole 2b by the nozzle hole position measuring means, the positioning of the head 2 requires a lot of time and complicated arithmetic processing, so that the head assembly can be speeded up. Also, it has been difficult to simplify the measuring means for measuring the position of the nozzle hole.
[0066]
Therefore, in the head unit assembling apparatus according to the present embodiment, as described above, the head 2 is held by the head gripping means 501 and the head position adjusting mechanism 502 so as to be adjustable in position relative to the head support 3. In this state, the holding position of the head 2 is changed, and three previously specified points of the head 2 are detected by a CCD camera, thereby adjusting the position of the head 2 with respect to the head support 3. Further, in the head unit assembling apparatus according to the present embodiment, the detection optical axes of at least three CCD cameras for detecting the three points of the head 2 are located on the plane to be detected (head surface 2d) of the head 2. Each CCD camera is arranged so as to be inclined with respect to each other.
[0067]
That is, the nozzle hole position measuring means 602 of the head unit assembling apparatus according to the present embodiment includes, for example, as shown in FIGS. 3 and 11, two rows of nozzle holes formed in the head surface 2d of the head 2. 11A and 11B, a CCD camera 601a for detecting the position of the nozzle hole 2b-1 located at the left end of the front row in FIG. 11 from the tilt direction, and detecting the position of the nozzle hole 2b-1 from the vertical direction in FIG. A CCD camera 601b, a halogen light guide 603a for guiding the halogen light output from the nozzle hole illumination light source 604 so as to illuminate the nozzle hole 2b-1, and a right end of the front row in FIG. The CCD camera 601c for detecting the position of the nozzle hole 2b-2 located at the position from the tilt direction, and the position of the nozzle hole 2b-2 is read via the mirror 606a. A CCD camera 601d for detecting from the direction, a halogen light guide 603b for guiding the halogen light so as to illuminate the nozzle hole 2b-2, and a nozzle hole positioned at the center of the back row in FIG. A CCD camera 601e for detecting the position of 2b-3 from the tilt direction via a mirror 606b, and a halogen light guide 603b for guiding the halogen light to illuminate the nozzle hole 2b-3 via a mirror 606c. It is composed of As shown in FIG. 3, the nozzle hole position measuring means 602 having the above-described configuration is configured to move the top plate 331 integrated with the component assembly stage 301 through a plurality of columns 330 to the top plate 331. It is assembled to a support plate 610 which is attached so as to hang down through an opening 331a substantially at the center of the 331.
[0068]
As described above, using the CCD cameras 601a, 601b, and 601c whose detection optical axes are inclined, the nozzle holes 2b-1, 2b-2, and 3 as three points specified in advance on the head surface 2d of the head 2. By detecting 2b-3, the position of each of the nozzle holes 2b-1, 2b-2, and 2b-3 on the X, Y, and Z coordinates can be determined. Therefore, in the nozzle hole position measuring means 602, when the position of the head 2 is measured in the Z-axis direction, it is not necessary to use the above-described autofocus device.
[0069]
Further, in the nozzle hole position measuring means 602, as described above, the nozzle holes 2b formed in the head surface 2d of the head 2 are used as the detection target of each CCD camera. However, the position of an image receiving surface of a solid-state image sensor, for example, a component having no existing detected portion that can be used as a detected portion of such a CCD camera, is determined by the nozzle hole position measuring means 602. When measuring, for example, a detection mark as a detected portion of the CCD camera is formed on the component in advance.
[0070]
Further, as described above, when detecting at least three previously specified points on the head surface 2d of the head 2 using at least three CCD cameras, the detection of each CCD camera with respect to the head surface 2d is performed. When the optical axes are arranged vertically, the detection optical axes of the CCD cameras are parallel to each other, so that the separation distance between the detection optical axes of the CCD cameras is automatically determined by the outer diameter of each CCD camera. Is determined. For this reason, in such a position detecting method of the head 2, the head 2 to be assembled is relatively small, and the maximum distance between the three points on the head surface 2d is smaller than the minimum distance between the respective detection optical axes of the CCD camera. If the distance is smaller than the separation distance, the respective detection optical axes of the CCD camera are located outside the three points of the head surface 2d. It cannot be detected. On the other hand, in the component assembling method according to the present embodiment, the detection optical axes of at least three CCD cameras 601a, 601b, and 601c for detecting the three points on the head surface 2d correspond to the head surfaces of the head 2. Since each detection optical axis is inclined with respect to 2d, it is possible to set the respective detection optical axes in arbitrary directions different from each other. Therefore, in the component assembling method according to the present embodiment, the minimum separation distance of any three points detectable by each CCD camera is not automatically determined by the outer diameter of each CCD camera. Regardless of the size of the head 2, any three points on the head 2 can be detected and positioned accurately.
[0071]
On the other hand, the image data of the nozzle holes 2b-1, 2b-2, and 2b-3 captured by the CCD cameras 601a, 601b, 601c, 601d, and 601e are supplied to the sub-controller 700 by the control and arithmetic unit 700. Is output on a CRT screen of a personal computer and monitored. Here, if the position and shape of the monitor image are different from the preset positions and shapes of the nozzle holes 2b, the position of the head surface 2d of the head 2 is correctly assembled in step S21 in FIG. It is determined that the head is not at the position, and the head position adjusting mechanism 502 shown in FIG. 9 is turned on (step S22). As a result, each motor of the head position adjusting mechanism 502 is driven, and the head 2 is adjusted and moved in the above-described six axes of X, Y, Z, α, γ, and β. As a result of the six-axis movement adjustment of the head 2, at step S21 in FIG. 6, when it is determined that the position of the head surface 2d of the head 2 is facing the correct assembling position, the nozzle hole position is determined. The measuring means 602 and the head position adjusting mechanism 502 are turned off (step S23).
[0072]
In this manner, when the head 2 is positioned at a predetermined assembly position with respect to the head support 3 held at a predetermined portion of the component mounting jig 100, the intermediate holding member mounting unit shown in FIG. The intermediate holding member position adjusting mechanism 402 of 400 is turned on (step S24), and the intermediate holding member holding mechanism 401 is driven. As shown in FIGS. 3 and 12, the intermediate holding member holding mechanism 401 simultaneously attaches four intermediate holding members 4 necessary for bonding and fixing one head 2 to the head support 3. It has two air chucks 405 and 406 that can be held.
[0073]
These air chucks 405 and 406 are used to set the four intermediate holding members 4 on the intermediate holding member support member 116 of the component mounting jig 100 at the home position, as shown in FIG. The two fitting grooves 116a (see FIG. 4) are fixed to the distal ends of the chuck arms 407 so as to reach positions substantially directly above. As shown in FIG. 12, each of the air chucks 405 and 406 has two intermediate holding members 4 positioned between the positioning pins 116b implanted in the two fitting grooves 116a. Each holding portion (lower end portion) is formed in a rectangular shape so that can be held while substantially maintaining the posture at the time of setting. Air holes 405a and 406a for sucking and blowing air are provided on the lower surface and both side surfaces of the holding portions of the air chucks 405 and 406, respectively.
[0074]
A rotation shaft 407a along the Y-axis direction is fixed to the base of the chuck arm 407. The rotation shaft 407a is rotated by approximately 180 degrees by a chuck bracket 408 arranged on the base side of the chuck arm 407. It is supported so that it can rotate. The chuck bracket 408 is held by a chuck lifting / lowering cylinder 409 composed of an air cylinder so as to move up and down along the Z-axis direction. Further, as shown in FIG. 3, the chuck elevating cylinder 409 is reciprocated along the Y-axis direction by a robot 411 attached to a fixed plate 410 fixed to the back side on the component assembling stage 301. It is configured to be moved. The rotating shaft 407 a at the base of the chuck arm 407 is configured to be driven to rotate by a chuck rotating cylinder 412 formed of a rotary air cylinder fixed to the chuck bracket 408.
[0075]
As a result, when the intermediate holding member position adjusting mechanism 402 is turned on by executing the step S24, first, the chuck lifting / lowering cylinder 409 is operated, and the chuck bracket 408 is lowered along the Z-axis direction. By the lowering of the chuck bracket 408, as shown by an arrow a in FIG. 12, the holding portions of the air chucks 405 and 406 are respectively set to two intermediate holding members set on the intermediate holding member support member 116. 4 is lowered to a position where it can be held. The lowering position of each of the air chucks 405 and 406 is determined by the position where the positioning piece 408a of the chuck bracket 408 contacts the lower stopper 409a fixed to the lower part of the chuck lifting cylinder 409.
[0076]
As described above, when the holding portions of the air chucks 405 and 406 are lowered to the position where the intermediate holding member 4 can be held, air is sucked through the air holes 405a and 406a of the holding portions. As a result, a negative pressure is generated around each holding portion of the air chucks 405 and 406, and two (a total of four) intermediate holding members 4 are suction-held in each holding portion of each of the air chucks 405 and 406. Is done.
[0077]
Next, the chuck bracket 408 is raised by a predetermined amount by the operation of the chuck lifting / lowering cylinder 409 in the reverse direction, and then the chuck rotation cylinder 412 is operated, and as shown by an arrow b in FIG. The rotation shaft 407a is rotated by approximately 180 degrees. Thereafter, the chuck lifting cylinder 409 is further operated in the reverse direction, and the positioning piece 408a of the chuck bracket 408 contacts the upper stopper 409b fixed to the upper part of the chuck lifting cylinder 409, as shown in FIG. As shown by arrow c, the chuck bracket 408 is raised. As a result, the top and bottom sides of the holding portions of the air chucks 405 and 406 are inverted, and the top and bottom sides of the holding portions of the air chucks 405 and 406 are inverted. Then, the bonding interfaces 4a and 4b of the intermediate holding members 4 described above face.
[0078]
On the other hand, above the air chuck 405 of the intermediate holding member position adjusting mechanism 402, the bonding for applying the UV adhesive to the bonding interfaces 4a and 4b of the intermediate holding members 4 is performed. Two syringes 431 each having a pair of application nozzles 430 as the agent application means 403 are provided. Around the two syringes 431, heaters 432 as the adhesive application amount adjusting means 404 are provided, respectively, and the heater 432 controls the UV adhesive to a predetermined temperature at which the UV adhesive exhibits an optimum viscosity. (Here, about 30 ° C.).
[0079]
Further, as shown in FIG. 3, each syringe 431 is fixed to a syringe bracket 436 by a syringe holder 435. Further, the syringe bracket 436 is slidably held in the Y-axis direction by a bracket holder 437 attached to the lower surface of the top plate 331. Thus, it is possible to pull out each of the syringes 431 to the left end side of the apparatus main body shown in FIG. 3 by holding the pullout lever 438 attached to the syringe bracket 406, and The operation of replenishing the adhesive is facilitated, and the risk of burns due to contact with the heater 432 during the replenishment operation is reduced.
[0080]
With such a configuration, as described above, the top and bottom of each intermediate holding member 4 that is suction-held by each holding unit of each air chuck 405 and 406 is inverted, and the holding unit of each air chuck 405 and 406 is inverted. When the respective bonding interfaces 4a and 4b of the respective intermediate holding members 4 face the upper surface side and both side surfaces, as shown in FIG. 12, the pair of application nozzles 430 of the respective syringes 431 are connected to the air chuck. The two intermediate holding members 4 held by the holding portion 405 face the bonding interfaces 4a and 4b, respectively.
[0081]
Thereafter, step S25 of FIG. 6 is executed, the adhesive application unit 403 is turned on, and the pair of the application nozzles 430 of the two syringes 431 is held by the holding unit of the air chuck 405 from the pair of application nozzles 430. A UV adhesive is applied to each of the adhesive interfaces 4a and 4b of the intermediate holding members 4. When the application of the UV adhesive to each of the bonding interfaces 4a and 4b of the two intermediate holding members 4 held by the holding portion of the air chuck 405 is completed, the robot 411 moves to the left side in FIG. The located air chuck 406 is moved to the position of the above-described air chuck 405 located on the right side. As a result, the bonding interfaces 4a and 4b of the intermediate holding members 4 which are suction-held on the upper surface side and both side surfaces of the holding portion of the air chuck 406 are applied to the pair of application nozzles 430 of the syringe 431, respectively. They face each other. In this state, the adhesive application unit 403 is turned on again, and the pair of application nozzles 430 of the two syringes 431 are used to turn on each of the two intermediate holding members 4 held by the holding unit of the air chuck 406. A UV adhesive is applied to the bonding interfaces 4a and 4b.
[0082]
As described above, when the application of the UV adhesive to each of the intermediate holding members 4 is completed, each of the air chucks 405 and 406 is returned to the home position, and the robot 411 controls the air chucks 405 and 406. The head is moved above a predetermined assembly site between the head 2 and the head support 3 positioned at a predetermined mounting position of the component mounting jig 100. In this way, when the air chucks 405 and 406 reach above a predetermined assembly site, the air chucks 405 and 406 are respectively lowered by the operation of the chuck lifting cylinder 409. As a result, the four intermediate holding members 4 sucked and held by the holding portions of the air chucks 405 and 406 are moved between the head 2 and the head support 3 as shown in FIG. It faces a predetermined assembly position. Then, in this state, air is injected from the air holes 405a and 406a of the holding portions of the air chucks 405 and 406. As a result, as shown in FIG. 13B, the bonding interfaces 4a and 4b of the intermediate holding members 4 held by the holding portions of the air chucks 405 and 406 become the bonding interfaces 4a and 4b of the head 2 and the head support 3 respectively. It is closely adhered to each bonding site. Thereafter, the air chucks 405 and 406 are returned to the home positions, and the operation of the intermediate holding member position adjusting mechanism 402 is stopped (step S26).
[0083]
In this manner, when each intermediate holding member 4 is transferred to a predetermined assembling position and its bonding interfaces 4a and 4b are brought into close contact with the bonding portions of the head 2 and the head support 3, FIG. Is executed, and the head fixing unit is turned on. When the head fixing unit is turned on, the pair of UV light guides 605 waiting outside of the moving paths are opened so as to open the moving paths of the air chucks 405 and 406 in the Y-axis direction. As shown in FIG. 14, by the operation of the UV light guide cylinder 620 composed of an air cylinder, the head approaches the upper part of the head 2.
[0084]
Then, as described above, the UV light source 606 is turned on while the respective UV light guides 605 are protruding above the head 2, and the respective UV light guides 605 transmit the respective intermediate holding members 4. Then, the UV light from the UV light source 606 is applied to the UV adhesive at the bonding interfaces 4a and 4b of the intermediate holding members 4 which are in close contact with the respective bonding portions of the head 2 and the head support 3. By the irradiation of the UV light, the UV adhesive is solidified, and the head 2 and the head support 3 are bonded and fixed to each other via the intermediate holding members 4. Above each of the UV light guides 605, a blower pipe 621 for discharging air (preferably cool air) toward each of the intermediate holding members 4 at the time of the irradiation of the UV light is integrally provided by a mounting member 622. Installed. The air discharged from the blower tube 621 prevents the intermediate holding members 4 from being overheated and deformed due to the irradiation of the UV light, and prevents the head 2 and the head support 3 from being displaced due to thermal stress.
[0085]
When the assembly of one head 2 to the head support 3 is completed in this way, it is determined whether or not to assemble the next head 2 (step S28). Here, for example, in the case where it is programmed to sequentially assemble the remaining heads 2, a predetermined head assembly routine for executing a series of head unit assembling steps as described above is performed by a predetermined number. It is repeatedly executed until the assembly of the head is completed (step S29). In this head assembling routine, it is set so that the position adjustment data at the time of adjusting the position of the head 2 assembled immediately before with respect to the head support 3 is referred to as the position adjustment data at the time of assembling the head 2 to be assembled next. ing. When the above-described head assembling routine is executed a predetermined number of times and the assembling of the predetermined number of heads 2 onto the head support 3 is completed, it is concluded in step S28 in FIG. Then, the return operation of each unit described above is started (step S30).
[0086]
At this time, in the head unit assembling apparatus according to the present embodiment, at the start of the return operation of each unit, the nozzle hole position measuring means 602 is turned on again (step S31), and each of the assembled heads 2 is turned on. The positions of the three nozzle holes on the head surface 2d are measured again. Accordingly, it is possible to know from the detection result of the nozzle hole position measuring means 602 whether or not each head 2 has been displaced before and after assembly of each head 2. Therefore, the control / arithmetic unit 700 compares the detection results before and after the assembly of the head 2 by the nozzle hole position measuring means 602, and determines the re-measurement result by the nozzle hole position measuring means 602, ie, the assembled head. 2 is output to the CRT (step S32). Thereafter, an operation substantially opposite to the above-described assembling operation is performed, and when it is confirmed that each unit has returned to the home position (step S33), the program is stopped.
[0087]
【The invention's effect】
According to the first to sixth aspects of the present invention, the intermediate holding member, which is movably mounted at a predetermined assembly site between the component and the component support, sucks and holds the non-adhesive interface of the intermediate holding member by negative pressure. Since it is constituted by an air chuck that is moved and mounted, the holding force of the intermediate holding member can be adjusted only by changing the magnitude of the negative pressure of the suction holding portion of the air chuck, and this intermediate holding member can be adjusted. There is no need for complicated adjustment and control as in the case where the gripping is performed by the mechanical gripping means as described above. In the air chuck, the smaller the intermediate holding member is, the smaller the negative pressure required for holding the intermediate holding member is, and the air chuck can be configured to be small and simple. Further, when the number of the intermediate holding members is increased, there is an excellent effect that only the number of suction holding surfaces corresponding to the number of the intermediate holding members needs to be provided on the air chuck.
[0088]
In particular, according to the invention of claim 2, the posture of the intermediate holding member sucked and held on the suction holding surface of the air chuck is such that the intermediate holding member is located at a predetermined assembly portion between the component and the component support. Since the posture becomes substantially the same as the posture when assembled, the intermediate holding member is assembled to the assembly site in the process of moving and mounting the intermediate holding member at a predetermined assembly position between the component and the component support. There is no need to adjust the position of the intermediate holding member suction-held on the suction-holding surface of the air chuck so that the air-holding position is obtained, and there is an excellent effect that control of the air chuck can be simplified.
[0089]
According to the third aspect of the present invention, a plurality of intermediate holding members installed at a predetermined assembly position can be simultaneously suction-held by the plurality of suction-holding portions of the air chuck. There is an excellent effect that a plurality of intermediate holding members can be transferred and mounted at one time by the air chuck to the predetermined assembly position.
[0090]
Further, according to the invention of claim 4, the intermediate holding member sucked and held by the air chuck and moved and placed thereon is moved by the blowing force of air from the air discharge hole of the air chuck to the component and the component support. Can be positioned by pressing against a predetermined assembly position. Accordingly, when the intermediate holding member is set at a predetermined mounting portion between the component and the component support, the moving position of the air chuck is finely adjusted while holding the intermediate holding member on the air chuck. There is no need to control and position the intermediate holding member, and there is an excellent effect that the control of the air chuck can be simplified.
[0091]
According to the invention of claim 5, an air suction hole of the air chuck for generating a negative pressure when sucking and holding the intermediate holding member, and an air blower for blowing air when positioning the intermediate holding member. Since the air discharge hole of the air chuck is constituted by the same hole, the structure of the air chuck can be simplified. Further, the suction position of the intermediate holding member with respect to the air chuck when the intermediate holding member is suction-held and moved and mounted thereon, and the blowing force of air from the air suction hole, and the predetermined position of the component and the component support are determined. The air blowing position when positioning the intermediate holding member with respect to the assembling position is the same position. Therefore, the behavior of the intermediate holding member when the intermediate holding member is sucked and held by the air chuck, and the movement of the intermediate holding member when the intermediate holding member is positioned with respect to a predetermined assembly position of the component and the component support. Since the behavior of the intermediate holding member is substantially the same, even if the intermediate holding member slightly shifts in position during the suction holding of the intermediate holding member, the positional shift can be offset when positioning the intermediate holding member. Has an excellent effect.
[0092]
According to the invention of claim 6, in the process of moving and mounting the intermediate holding member sucked and held by the air chuck at a predetermined assembling position, the intermediate holding member faces the adhesive supply section of the adhesive applying means. Since the adhesive is applied to the bonding interface of the holding member, the adhesive applying means can be installed at a position distant from the component assembling site, and the layout of the unit for assembling another component disposed at the assembling position can be adjusted. The degree of freedom can be improved. Further, in this way, the adhesive is applied to the intermediate holding member by the adhesive applying means before the intermediate holding member is moved and mounted at the predetermined assembling position. Since the intermediate holding member is fixed at a predetermined mounting position due to the viscosity of the agent, there is an excellent effect that blind movement of the intermediate holding member after being moved and mounted at the mounting position can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exemplary perspective view showing the appearance of a head unit assembled by a head unit assembling apparatus according to an embodiment;
FIG. 2 is a block diagram showing an overall configuration of the head unit assembling apparatus.
FIG. 3 is a schematic front view showing the overall configuration of the head unit assembling apparatus.
FIG. 4 is a perspective view showing a schematic configuration of a component of the head unit and a component mounting jig for supporting the component at a predetermined assembly site.
FIG. 5 is a flowchart of a first half showing an example of an operation program of the head unit assembling apparatus.
FIG. 6 is a flowchart of the latter half showing an example of an operation program of the head unit assembling apparatus.
FIG. 7 is a perspective view showing a schematic configuration in a state where the component mounting jig is positioned at a component setting portion of a component setting stage of the head unit assembling apparatus.
FIG. 8 is a perspective view showing a schematic configuration of a component mounting jig positioning unit of a component assembling stage of the head unit assembling apparatus.
FIG. 9 is a perspective view showing a schematic configuration of a head position adjusting unit for adjusting a position of a head surface of the inkjet by gripping an inkjet head which is a component of the head unit.
FIGS. 10A, 10B, and 10C are schematic process diagrams illustrating a process of gripping an inkjet head by a head gripping unit of the head position adjustment unit.
FIG. 11 is a perspective view showing a schematic configuration of a nozzle hole position measuring means for detecting positions of three nozzle holes specified in advance of the inkjet head.
FIG. 12 is a view showing a state in which an intermediate holding member as the above-mentioned component set in the above-mentioned component mounting jig is moved to a predetermined position between a head support as another component held by the above-mentioned component mounting jig and the above-mentioned ink jet head. FIG. 9 is a side view showing a schematic configuration of an intermediate holding member mounting unit for transferring the assembly to an assembly site and an adhesive applying unit for applying a UV adhesive to the intermediate holding member.
FIGS. 13A and 13B show the intermediate holding when the intermediate holding member is transferred to a predetermined assembly site of the head support and the inkjet head by the intermediate holding member mounting unit. The principal part sectional view showing behavior of a member.
FIG. 14 is a schematic configuration of a head fixing unit for irradiating UV light to an intermediate holding member transferred to a predetermined assembly site of the head support and the inkjet head to solidify the UV adhesive; FIG.
[Explanation of symbols]
1 head unit
2 Inkjet head
2b Nozzle hole
2d head surface
3 Head support
4 Intermediate holding member
400 Intermediate holding member mounting unit
401 Intermediate holding member holding mechanism
402 Intermediate holding member position adjustment mechanism
403 adhesive application means
404 adhesive application amount adjusting means
405, 406 Air chuck
405a, 406a Air hole
407 Chuck arm
408 Chuck bracket
409 chuck lifting cylinder
411 Robot
412 Chuck rotating cylinder
430 Application nozzle
431 syringe
432 heater
500 Head position adjustment unit
600 Nozzle hole position measurement / head fixing unit
601 CCD camera
602 nozzle hole position measuring means
603 Halogen light guide
604 Nozzle hole illumination light source
605 UV light guide
606 UV light source
700 Control / arithmetic unit

Claims

Holding and transferring means for holding and moving and mounting an intermediate holding member for adhesively fixing the component and the component support at a predetermined assembly site between the component and the component support to which the component is mounted In a component assembling apparatus having
A component assembling apparatus, wherein the holding and transferring means is constituted by an air chuck that suction-holds the intermediate holding member by negative pressure.

The component assembling apparatus according to claim 1,
In the air chuck, the posture of the intermediate holding member sucked and held by the air chuck is substantially the same as the posture when the intermediate holding member is assembled to a predetermined assembly site between the component and the component support. A component assembling apparatus having a suction holding surface for sucking and holding the intermediate holding member.

The parts assembling apparatus according to claim 1 or 2,
A component assembling apparatus, wherein the air chuck has a plurality of suction holding portions that simultaneously hold a plurality of intermediate holding members installed at predetermined assembly positions.

The component assembling apparatus according to claim 1, 2, or 3,
The air chuck has an air discharge hole for pressing the intermediate holding member, which is suction-held and moved and mounted by the air chuck, against a predetermined assembly position of the component and the component support by a blowing force of air. A parts assembling apparatus characterized in that:

The parts assembling apparatus according to claim 4,
A component assembling apparatus, wherein an air discharge hole of the air chuck also serves as an air suction hole for generating a negative pressure when the intermediate holding member is suction-held.

The component assembling apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, or 5,
Adhesion of the intermediate holding member sucked and held by the air chuck to a moving mounting path of the air chuck that sucks and holds the intermediate holding member and moves and mounts the intermediate holding member toward a predetermined assembly position. A component assembling apparatus, wherein the adhesive applying unit is arranged such that an adhesive supplying unit of the adhesive applying unit for applying an adhesive to an interface faces the adhesive applying unit.