電子電路元件安裝頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通過吸嘴等元件保持件來保持電子電路元件(以下，若無特殊需要?jiǎng)t簡稱為元件)并將其安裝于電路基材的電子電路元件安裝裝置(以下，若無特殊需要?jiǎng)t簡稱為安裝裝置)的電子電路元件安裝頭(以下，若無特殊需要?jiǎng)t簡稱為安裝頭)，特別是涉及一種在因元件較為脆弱而由于與元件保持件抵接時(shí)、與電路基材抵接時(shí)的沖擊(以下，若無特殊需要?jiǎng)t簡稱為抵接沖擊)易于破損的情況下能夠?qū)⒌纸記_擊抑制得較小并且高效地進(jìn)行安裝的安裝頭。
【背景技術(shù)】
[0002]在下述專利文獻(xiàn)I中，記載有能夠緩和抵接沖擊并且高效地將元件安裝于電路基材的安裝裝置。該安裝裝置的安裝頭以能夠升降且能夠旋轉(zhuǎn)的方式保持于頭主體，以能夠裝卸的方式保持吸嘴的吸嘴保持部以能夠相對升降并且不能相對旋轉(zhuǎn)的方式保持于通過第一升降驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行升降的旋轉(zhuǎn)升降軸上，并且在上述旋轉(zhuǎn)升降軸與吸嘴保持部之間配置有第二升降驅(qū)動(dòng)裝置。第二升降驅(qū)動(dòng)裝置是音圈馬達(dá)形式的線性馬達(dá)，線圈卷繞于外周而成的筒狀體固定于旋轉(zhuǎn)升降軸，另一方面，從外側(cè)包裹線圈并且在中央部固定有永磁鐵的磁軛體固定于吸嘴保持部，使吸嘴保持部相對于旋轉(zhuǎn)升降軸進(jìn)行升降。
[0003]另外，在下述專利文獻(xiàn)2中也記載有能夠緩和抵接沖擊并且將元件高速地搭載于電路基材的搭載頭。在該搭載頭中，軸以能夠相對升降限定的距離的方式保持于通過旋轉(zhuǎn)馬達(dá)與進(jìn)給絲杠進(jìn)行升降的升降體上，在該軸的下部隔著加壓檢測部而安裝有吸嘴。軸通過音圈馬達(dá)進(jìn)行升降，加壓檢測部通過測力傳感器來檢測吸嘴按壓元件的力或者保持于吸嘴的元件按壓電路基材的力，基于該檢測結(jié)果來控制音圈馬達(dá)，在測力傳感器與軸之間設(shè)有預(yù)壓彈簧。另外，通過Θ馬達(dá)來使軸旋轉(zhuǎn)，由此吸嘴也進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0004]另外，在下述專利文獻(xiàn)3中記載有能夠以準(zhǔn)確的載荷進(jìn)行元件的搭載的吸嘴的升降裝置。該升降裝置也通過音圈馬達(dá)使保持吸嘴的軸相對于通過旋轉(zhuǎn)馬達(dá)和進(jìn)給絲杠而升降的升降體進(jìn)行升降，吸嘴的按壓載荷經(jīng)由軸被測力傳感器檢測出，基于該檢測結(jié)果來控制音圈馬達(dá)，在軸與音圈馬達(dá)之間設(shè)有彈簧。另外，通過Θ馬達(dá)而使保持吸嘴的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，由此吸嘴也進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0005]此外，在下述專利文獻(xiàn)4中記載有如下內(nèi)容:對通過吸嘴與元件之間的接觸、或者保持于吸嘴的元件與電路基材之間的接觸而使得向移動(dòng)定位吸嘴的單元施加的干擾發(fā)生變化的位置、或者吸嘴的移動(dòng)加速度發(fā)生變化的位置進(jìn)行檢測，從而檢測上述接觸位置。另夕卜，也記載有如下內(nèi)容:由伺服馬達(dá)、將該伺服馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)改變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)的齒條及小齒輪構(gòu)成對吸嘴進(jìn)行移動(dòng)定位的單元，將相對于伺服馬達(dá)的載荷轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化的位置作為上述接觸位置進(jìn)行檢測。也記載有可以通過線性馬達(dá)來驅(qū)動(dòng)吸嘴。但是，在本專利文獻(xiàn)4中也記載有使吸嘴繞軸線旋轉(zhuǎn)的R軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，吸嘴與吸嘴保持軸被記載為一體的結(jié)構(gòu)，關(guān)于分別通過不同的驅(qū)動(dòng)裝置來驅(qū)動(dòng)吸嘴和吸嘴保持軸而使吸嘴相對于吸嘴保持軸相對升降的內(nèi)容完全沒有記載。
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2004-95718號(hào)公報(bào)
[0007]專利文獻(xiàn)2:日本特開2007-80970號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)3:日本特開2011-40551號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)4:日本特開2000-22396號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]在上述各現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)所記載的發(fā)明中，存在尚待改善之處。例如，存在如下問題:由于保持吸嘴進(jìn)行升降的吸嘴保持軸等通過第二升降裝置進(jìn)行升降，因此所升降的質(zhì)量較大，此外，由于在測力傳感器與吸嘴之間夾設(shè)有彈性體，因此無法敏銳地檢測出吸嘴與對象物的抵接，由于上述兩點(diǎn)中的至少一點(diǎn)，難以敏銳地控制第二升降裝置，并且難以充分減小抵接沖擊。另外，為了使吸嘴相對于通過第一升降裝置而升降的升降部件進(jìn)行升降，而使保持吸嘴的吸嘴保持軸通過第二升降裝置進(jìn)行升降，但是無法將該第二升降裝置兼用于多組吸嘴保持軸及吸嘴，因此在安裝頭上設(shè)有多組吸嘴保持軸及吸嘴的情況下，存在裝置成本增加的問題。
[0011]本申請發(fā)明的課題在于解決這些問題中的至少一個(gè)。
[0012]本申請發(fā)明為了解決上述課題，其特征在于，通過吸嘴等元件保持件來保持電子電路元件并將其安裝于電路基材的電子電路元件安裝裝置的電子電路元件安裝頭包括:(a)頭主體；(b)旋轉(zhuǎn)升降軸，以能夠進(jìn)行繞軸線的旋轉(zhuǎn)及與軸線平行的方向上的升降的方式保持于該頭主體；(C)升降軸旋轉(zhuǎn)裝置，使該旋轉(zhuǎn)升降軸相對于上述頭主體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；(d)第一升降驅(qū)動(dòng)裝置，使上述旋轉(zhuǎn)升降軸相對于上述頭主體進(jìn)行升降；(e)元件保持件，由上述旋轉(zhuǎn)升降軸保持為能夠相對于該旋轉(zhuǎn)升降軸相對升降并且不能相對旋轉(zhuǎn)，并保持電子電路元件；及(f)第二升降驅(qū)動(dòng)裝置，設(shè)于上述旋轉(zhuǎn)升降軸及上述元件保持件的外部，通過上述第一升降裝置與旋轉(zhuǎn)升降軸一起升降，該第二升降驅(qū)動(dòng)裝置具備不經(jīng)由彈性部件并且以容許元件保持件旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)與元件保持件卡合的保持件卡合部，通過該保持件卡合部而使元件保持件相對于旋轉(zhuǎn)升降軸相對升降，由此將電子電路元件安裝于電路基材。
[0013]發(fā)明效果
[0014]在上述結(jié)構(gòu)的電子電路元件安裝頭中，通過第一升降驅(qū)動(dòng)裝置使旋轉(zhuǎn)升降軸及第二升降驅(qū)動(dòng)裝置相對于頭主體進(jìn)行升降，并且通過第二升降驅(qū)動(dòng)裝置使元件保持件相對于旋轉(zhuǎn)升降軸進(jìn)行升降。因此，基于第二升降驅(qū)動(dòng)裝置的元件保持件的升降距離及對第二升降驅(qū)動(dòng)裝置的載荷減小，其結(jié)果是，容易充分抑制元件保持件相對于電子電路元件抵接時(shí)或者保持于元件保持件的電子電路元件相對于電路基材抵接時(shí)的抵接沖擊。
[0015]另外，由于元件保持件與旋轉(zhuǎn)升降軸一起旋轉(zhuǎn)，并且第二升降驅(qū)動(dòng)裝置容許元件保持件的旋轉(zhuǎn)，因此升降軸旋轉(zhuǎn)裝置使旋轉(zhuǎn)升降軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，由此能夠使元件保持件旋轉(zhuǎn)，由此，能夠改變保持于元件保持件的電子電路元件的旋轉(zhuǎn)姿態(tài)。此時(shí)，第二升降驅(qū)動(dòng)裝置不進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。如上述專利文獻(xiàn)I所記載的那樣，在旋轉(zhuǎn)升降軸上保持有第二升降驅(qū)動(dòng)裝置的情況下，為了容許與旋轉(zhuǎn)升降軸的旋轉(zhuǎn)相伴的第二升降驅(qū)動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)，需要在用于向第二升降驅(qū)動(dòng)裝置供給電力、取出信號(hào)的布線的中途設(shè)置滑動(dòng)部，伴隨著該滑動(dòng)部的滑動(dòng)而產(chǎn)生電氣噪音，成為高精度地控制第二升降驅(qū)動(dòng)裝置的方面上的障礙，但根據(jù)上述結(jié)構(gòu)能夠避免該障礙。
[0016]并且，第二升降驅(qū)動(dòng)裝置的保持件卡合部以不經(jīng)由彈性部件的方式與元件保持件卡合的狀態(tài)下與元件保持件一起下降，因此與上述專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3所記載的、第二升降驅(qū)動(dòng)裝置經(jīng)由彈性部件使吸嘴下降的結(jié)構(gòu)相比，能夠敏銳地檢測抵接沖擊，與避免上述電氣噪音的產(chǎn)生及減輕載荷相互協(xié)同作用，能夠進(jìn)一步提高第二升降驅(qū)動(dòng)裝置的控制精度，能夠更好地抑制抵接沖擊。
[0017]另外，第二升降驅(qū)動(dòng)裝置通過第一升降驅(qū)動(dòng)裝置與旋轉(zhuǎn)升降軸一起升降，但是并非保持于旋轉(zhuǎn)升降軸自身，而是設(shè)于旋轉(zhuǎn)升降軸及元件保持件的外部，通過保持件卡合部與元件保持件卡合而使其相對于旋轉(zhuǎn)升降軸相對升降，因此具有容易采用后述的“發(fā)明形態(tài)”中的(4)項(xiàng)?(7)項(xiàng)各自所記載的結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。
[0018]發(fā)明形態(tài)
[0019]以下，示例了幾個(gè)在本申請中被認(rèn)為能夠進(jìn)行專利申請的發(fā)明(以下，有時(shí)稱作“可申請發(fā)明”?！翱缮暾埌l(fā)明”不僅是權(quán)利要求書所記載的發(fā)明即“本申請發(fā)明”，也能夠包括本申請發(fā)明的下位概念發(fā)明或者上位概念發(fā)明，也包括其他概念的發(fā)明。)的形態(tài)，并對其進(jìn)行說明。各形態(tài)與權(quán)利要求相同，記載為如下形式:按項(xiàng)區(qū)分，對各項(xiàng)標(biāo)注編號(hào)，根據(jù)需要而引用其他項(xiàng)的編號(hào)。上述只是為了易于理解可申請發(fā)明，并非意圖將構(gòu)成可申請發(fā)明的結(jié)構(gòu)要素的組合限定為以下各項(xiàng)所記載的內(nèi)容。即，可申請發(fā)明應(yīng)參考各項(xiàng)所附帶的記載、實(shí)施方式的記載、現(xiàn)有技術(shù)、技術(shù)常識(shí)等進(jìn)行解釋，在該解釋的范圍內(nèi)，在各項(xiàng)的形態(tài)中附加了其他結(jié)構(gòu)要素的形態(tài)、或從各項(xiàng)的形態(tài)中刪除結(jié)構(gòu)要素而成的形態(tài)也能夠成為可申請發(fā)明的一個(gè)形態(tài)。
[0020](I) 一種電子電路元件安裝頭，包括:頭主體；升降部件，以能夠升降的方式引導(dǎo)于該頭主體；第一升降驅(qū)動(dòng)裝置，使該升降部件相對于上述頭主體升降；元件保持件，由上述升降部件保持為能夠相對于該升降部件相對升降，并保持電子電路元件；及第二升降驅(qū)動(dòng)裝置，通過上述第一升降裝置與上述升降部件一起升降，使上述元件保持件相對于上述升降部件相對升降，將電子電路元件安裝于電路基材。
[0021]在本項(xiàng)所記載的安裝頭中，通過第一升降驅(qū)動(dòng)裝置使升降部件及第二升降驅(qū)動(dòng)裝置相對于頭主體進(jìn)行升降，進(jìn)而通過第二升降驅(qū)動(dòng)裝置使元件保持件相對于升降部件進(jìn)行升降。因此，基于第二升降驅(qū)動(dòng)裝置的元件保持件的升降距離及對第二升降驅(qū)動(dòng)裝置的載荷減小，其結(jié)果是，容易將元件保持件相對于電子電路元件抵接時(shí)或者保持于元件保持件的電子電路元件相對于電路基材抵接時(shí)的抵接沖擊抑制得較小。
[0022](2)根據(jù)(I)項(xiàng)所記載的電子電路元件安裝頭，上述升降部件為旋轉(zhuǎn)升降軸，以能夠繞其自身的軸線自轉(zhuǎn)的方式保持于上述頭主體，并且將上述元件保持件保持為不能相對旋轉(zhuǎn)，該電子電路元件安裝頭還包括使該旋轉(zhuǎn)升降軸旋轉(zhuǎn)的升降軸旋轉(zhuǎn)裝置，并且，上述第二升降驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)于上述旋轉(zhuǎn)升降軸及上述元件保持件的外部，并且具備不經(jīng)由彈性部件并且以容許元件保持件旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)與元件保持件卡合的保持件卡合部，通過該保持件卡合部使元件保持件相對于旋轉(zhuǎn)升降軸相對升降，從而將電子電路元件安裝于電路基材。
[0023]旋轉(zhuǎn)升降軸既可以以能夠升降且能夠自轉(zhuǎn)的方式直接保持于頭主體，也可以間接保持于頭主體。例如，也可以以能夠旋轉(zhuǎn)的方式保持于升降體，該升降體以能夠升降的方式保持于頭主體。
[0024](3)根據(jù)⑵項(xiàng)所記載的電子電路元件安裝頭，上述第一升降驅(qū)動(dòng)裝置固定于上述頭主體，且具備以容許上述旋轉(zhuǎn)升降軸旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)與該旋轉(zhuǎn)升降軸卡合的升降軸卡合部。
[0025]