CN101636071B - 电子部件搭载头 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子部件搭载头，其即使在反复进行吸附嘴的旋转动作时，也可以防止与负载传感器连接的线缆被切断。该搭载头具有：可动部，其利用Z轴沿上下方向移动；吸附嘴轴，其可绕轴旋转和上下移动地支撑在可动部上，下端部可以安装吸附嘴；加压轴，其将吸附嘴轴相对于可动部向下方按压；以及负载传感器，其支撑在检测轴上，对通过加压轴进行按压时作用在吸附嘴轴上的负载进行检测，其中，使负载传感器朝向下方的上述检测轴，相对于上述吸附嘴轴偏移地配置，同时在加压轴的下部连续形成，吸附嘴轴经由轴承与负载臂连结，同时该负载臂与负载传感器卡合，经由通过加压轴压下的负载传感器而将该负载臂压下，从而将上述吸附嘴轴向下方按压。

Description

电子部件搭载头

技术领域

本发明涉及一种电子部件搭载头，其在使吸附嘴升降的同时，对电子部件进行吸附或将其搭载在电路基板等上。

背景技术

通常，在利用电子部件搭载头(以下称为搭载头)，将电子部件从部件供给装置吸附并保持，或者将所保持的电子部件向配线基板上搭载时，进行由吸附嘴前端部将电子部件以规定负载向下方按压的负载控制。

作为在上述电子部件的负载控制中使用的搭载头，例如在专利文献1中公开有图1所示的搭载头。

该现有的搭载头具有：吸附嘴112，其利用前端部吸附并保持电子部件C；吸附嘴支架113，其保持该吸附嘴112；移动体114，其可上下移动地被支撑；第1上下移动单元120，其在上下方向对该移动体114进行驱动；第2上下移动单元130，其安装在上述移动体114上，同时沿上下方向进行驱动上述吸附嘴112，使其相对于该移动体114移动；负载补偿用压缩弹簧116，其抵消上述吸附嘴112和上述吸附嘴支架113的重量；负载传感器115，其检测上述吸附嘴112的前端部的加压力；以及压缩弹簧117，其位于该负载传感器115和吸附嘴支架侧之间，向上下方向传递负载。

专利文献1：日本国特开2005-32860号公报

发明内容

但是，在上述专利文献1所公开的搭载头中，由于在同一个轴存在有：单轴结构的吸附嘴轴(θ轴)141，其对安装于下端部上的吸附嘴112，进行沿上下方向的引导动作；负载传感器115，其用于检测吸附嘴前端的负载；以及加压轴133，其与用于在搭载时等对电子部件施加负载的音圈电动机134连结，所以，在利用θ轴电动机154使吸附嘴轴141旋转时，负载传感器115也同时进行旋转。其结果，由于在每次使吸附嘴轴141旋转时，都会对与负载传感器115连接的线缆进行拉拽，所以存在有可能导致线缆损坏或切断的构造上的问题。

本发明的课题在于，即使反复进行吸附嘴的旋转动作，也可以防止与负载传感器连接的线缆的损坏或切断。

本发明是一种电子部件搭载头，其具有：可动部，其利用Z轴沿上下方向移动；吸附嘴轴，其可绕轴旋转及上下移动地支撑在该可动部上，在下端部可以安装吸附嘴；加压轴，其相对于上述可动部向下方按压该吸附嘴轴；以及负载传感器，其在由该加压轴进行按压时，对施加在吸附嘴轴上的负载进行检测，该电子部件搭载头通过将保持负载传感器朝向下方的检测轴相对于上述吸附嘴轴偏移地配置，同时在上述加压轴的下部连续地形成，上述吸附嘴轴经由轴承与负载臂连结，同时该负载臂与上述负载传感器卡合，经由利用上述加压轴压下的负载传感器而将该负载臂压下，将上述吸附嘴轴向下方按压，从而解决上述课题。

本发明的电子部件搭载头，其具有：可动部，其沿上下方向移动；吸附嘴轴，其被支撑在上述可动部上，可以以沿上下方向的轴为中心进行旋转以及上下移动，在下端部上可以安装吸附嘴；以及加压轴，其将该吸附嘴轴向下方按压，其特征在于，设置有：负载传感器，其相对于上述吸附嘴轴偏移地配置，并且，被支撑在上述加压轴的下端，同时，可以对在由上述加压轴进行按压时施加在吸附嘴轴上的负载进行检测；以及负载臂，其支撑在上述吸附嘴轴上，在上下方向上与上述负载传感器相对配置，通过上述加压轴的下降而经由负载传感器将该负载臂压下，从而上述吸附嘴轴被向下方按压，并且，在上述吸附嘴轴的中段，经由轴承单元连结上述负载臂，为了不将上述吸附嘴轴的旋转力传递至上述加压轴，该轴承单元成为可以经由内置的轴承而允许上述吸附嘴轴旋转的机构。

另外，在上述电子部件搭载头中，其特征在于，检测轴，其在下端支撑上述负载传感器，相对于上述吸附嘴轴及上述加压轴偏移地配置，可上下移动地支撑在上述可动部上；以及连结部件，其将该检测轴和上述加压轴连结，并且，在上述吸附嘴轴的中段，经由轴承单元连结上述负载臂，为了不将上述吸附嘴轴的旋转力传递至上述加压轴，该轴承单元成为可以经由内置的轴承而允许上述吸附嘴轴旋转的机构。

发明的效果

根据本发明，由于使吸附嘴轴与负载传感器或检测轴偏移，其中，该吸附嘴轴使所安装的吸附嘴上下移动，同时使其绕轴旋转，该负载传感器对安装在该吸附嘴轴的下端的吸附嘴上施加的负载进行检测，所以，即使吸附嘴旋转，也可以使负载传感器部不进行旋转，从而可以可靠地防止由于该负载传感器的旋转导致的线缆切断。另外，通过偏移地配置，可以使整体长度变短。

附图说明

图1是表示现有的搭载头的一个例子的纵剖面图。

图2是表示可以应用本发明的部件安装装置的整体的斜视图。

图3是示意地表示本发明所涉及的实施方式1的搭载头的特征的剖面图。

图4是示意地表示本发明所涉及的实施方式2的搭载头的特征的剖面图。

具体实施方式

首先，对使用了本发明所涉及的搭载头的电子部件安装装置的概要进行说明。

通常，电子部件安装装置1如图2所示，具有：搭载头10，其在利用沿左右方向延伸的基板输送路线2输送并被定位的基板S上，安装由部件供给部3供给的电子部件；以及X轴移动机构12及Y轴移动机构14，它们分别使该搭载头10在沿基板输送方向的X轴方向、及与X轴方向正交的Y轴方向上移动。

X轴移动机构12使搭载头10沿X轴方向移动，该搭载头10具有吸附部件的1个或2个或以上的吸附嘴10A。Y轴移动机构14使搭载头10与X轴移动机构12一体地沿Y轴方向移动。

搭载头10具有：Z轴移动机构，其使吸附嘴10A在与X轴方向及Y轴方向正交且垂直的方向即Z轴方向上可升降地移动；以及旋转机构，其使吸附嘴10A以吸附嘴轴(θ轴)为中心旋转。另外，在搭载头10上，经由支撑部件(未图示)安装有基板识别照相机16，该基板识别照相机16对在基板S上形成的基板标记进行拍摄。另外，在部件供给部3的侧方配置有部件识别照相机18，其从下方对吸附在吸附嘴10A上的部件进行拍摄。

在上述所示的电子部件安装装置1中，在将芯片等电子部件由搭载头10所具有的吸附嘴10A吸附保持后，向被定位的印刷基板等基板S上搭载。

本实施方式的搭载头10如图3示意地所示，利用未图示的Z轴电动机进行旋转的构成Z轴20的滚珠丝杠20A贯穿可动部22，同时，固定在该可动部22上的滚珠丝杠螺母20B与该滚珠丝杠20A螺合。可动部22被固定在搭载头10上的直线导向部24引导，可相对于未图示的基座部而沿垂直方向上下移动地被支撑。

另外，吸附嘴轴30由该可动部22和固定在上述直线导向部24上的空气轴承28，可沿垂直方向上下移动且可绕轴旋转地被支撑。

上述吸附嘴轴30，成为使上侧的花键轴部30A和下侧的下方轴部30C经由联轴器30B连结的结构。花键轴部30A由花键螺母26可靠地支撑整体的上下动作，另外，通过由未图示的θ轴电动机使花键螺母26在θ方向旋转，从而吸附嘴轴30一体地旋转。由此，使固定在下方轴部30C的下端的吸附嘴10A旋转。

另外，在上述可动部22的上表面，在上述滚珠丝杠20A和吸附嘴轴30之间的水平方向中间，固定有音圈电动机(VCM)32。由VCM32驱动而可以向下移动的加压轴(VCM轴)34，由固定在可动部22上的花键螺母32A可上下移动地贯穿支撑。由此，VCM轴34相对于吸附嘴轴30偏移。在该VCM轴34的下端部，一体地连续形成对负载传感器(load cell)36进行固定的检测轴36A。

另一方面，在上述吸附嘴轴30的中段，经由轴承单元(轴承)38，连结有沿正交方向延伸的负载臂40。为了不将吸附嘴轴30的旋转力传递至VCM轴34，该轴承单元38成为可以经由内置的轴承而允许吸附嘴轴30旋转的机构。

另外，在负载传感器36上固定有负载传感器壳体42。上述负载臂40的前端部，向收容在负载传感器壳体42内的加压弹簧42A的下端部和自重消除弹簧42B的上端部之间突出，并与它们连结，在该壳体42内可沿上下方向移动地被支撑。

由此，如果驱动VCM32，则负载传感器36经由加压弹簧42A将负载臂40压下，可以将吸附嘴10A向下方按压，同时，此时的负载经由该加压弹簧42A传递至负载传感器36，从而被检测出。

在由上述结构构成的本实施方式的搭载头中，来自未图示的Z轴电动机的力直接由滚珠丝杠20A(Z轴20)传递至由可动部22及直线导向部24等构成的滑块部。

安装在该滑块部上的上述VCM32、空气轴承28等，由滚珠丝杠20A一体地驱动，按照安装在搭载头10的基座部上的导轨(未图示)而由直线导向部24上下引导。

另外，该吸附嘴轴30，在由滚珠丝杠20A产生的移动的基础上，对应于VCM32驱动VCM轴34进行加压而产生的行程量，独立地进行动作。

在本实施方式中，在安装部件的吸附·搭载时对施加在吸附嘴10A的前端的负载进行检测时，进行下述动作。

由吸附嘴10A承受的垂直方向的力，传递至水平延伸的负载臂40。该负载臂40原本利用加压弹簧42A和自重消除弹簧42B保持平衡，但此时来自吸附嘴10A的力传递至负载臂40，进而经由加压弹簧4A传递至负载传感器36，从而可以对负载进行检测。

另外，在搭载部件时从吸附嘴10A向安装部件施加负载时，如下所示进行动作。

通过VCM32压下负载传感器36，从而在加压弹簧42A上作用力。该力传递至负载臂40和轴承单元38，通过空气轴承28压下吸附嘴10A，从而可以对安装部件进行加压。

根据以上详细叙述的本实施方式，可以得到下述结果。

(1)由于使检测轴36A与吸附嘴轴30的位置关系产生偏移，该检测轴36A与由VCM32进行上下移动的VCM轴34连续形成，在下端部连结负载传感器36，所以，即使该吸附嘴轴30围绕轴旋转，也可以使负载传感器36不进行旋转，所以可以可靠地防止如现有技术所示，负载传感器的线缆(未图示)被拉拽、切断的情况。

(2)通过如上述所示，使与VCM轴34连续形成的检测轴36A相对于吸附嘴轴30偏移，可以将由可动部22及直线导向部24等构成的滑块部的整体长度紧凑。

利用图4，对于本发明所涉及的实施方式2的搭载头，仅针对与实施方式1不同的部分进行说明。与实施方式1相同的结构使用相同的标号。

本实施方式的搭载头，以不同的轴构成支撑负载传感器36的检测轴36A和VCM轴34，使VCM轴34进一步相对于检测轴36A偏移，使检测轴36A和VCM轴34的上端通过连杆(连结部件)50结合。另外，检测轴36A经由空气轴承28A可上下移动地支撑在可动部22上。

通过如上述所示使VCM轴34与检测轴36A分离，可以使滑块部的整体长度缩短。

Claims (2)

1.一种电子部件搭载头，其具有：

可动部，其沿上下方向移动；

吸附嘴轴，其被支撑在上述可动部上，可以以沿上下方向的轴为中心进行旋转以及上下移动，在下端部上可以安装吸附嘴；以及

加压轴，其将该吸附嘴轴向下方按压，

其特征在于，设置有：

负载传感器，其相对于上述吸附嘴轴偏移地配置，并且，被支撑在上述加压轴的下端，同时，可以对在由上述加压轴进行按压时施加在吸附嘴轴上的负载进行检测；以及

负载臂，其支撑在上述吸附嘴轴上，在上下方向上与上述负载传感器相对配置，

通过上述加压轴的下降而经由负载传感器将该负载臂压下，从而上述吸附嘴轴被向下方按压，

并且，在上述吸附嘴轴的中段，经由轴承单元连结上述负载臂，为了不将上述吸附嘴轴的旋转力传递至上述加压轴，该轴承单元成为可以经由内置的轴承而允许上述吸附嘴轴旋转的机构。

2.一种电子部件搭载头，其具有：

可动部，其利用Z轴沿上下方向移动；

吸附嘴轴，其被支撑在该可动部上，可以绕轴旋转以及上下移动，在下端部上可以安装吸附嘴；

加压轴，其将该吸附嘴轴相对于上述可动部而向下方按压；以及

负载传感器，其被支撑在检测轴上，对在由上述加压轴进行按压时施加在吸附嘴轴上的负载进行检测，

其特征在于，设置有：

检测轴，其在下端支撑负载传感器，相对于上述吸附嘴轴及上述加压轴偏移地配置；

负载臂，其支撑在上述吸附嘴轴上，在上下方向上与上述负载传感器相对配置；以及

连结部件，其将该检测轴和上述加压轴的上端连结，

经由利用上述加压轴被压下的负载传感器将该负载臂压下，从而上述吸附嘴轴被向下方按压，

并且，在上述吸附嘴轴的中段，经由轴承单元连结上述负载臂，为了不将上述吸附嘴轴的旋转力传递至上述加压轴，该轴承单元成为可以经由内置的轴承而允许上述吸附嘴轴旋转的机构。