CN102548387A - 部件安装装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种部件安装装置，其在使用直线电动机的直动机构中，可以实现部件寿命的延长和防止搭载部件精度的恶化。部件安装装置(1)通过利用直线电动机的Y直动机构(30)及(40)而使安装有搭载头(12)的移动梁(13)沿Y方向移动。Y直动机构(30)由滚动机构构成，该滚动机构使轴线与X方向一致，可以转动地与移动梁(13)的X方向的左端连结，并且以可沿X方向滑动的方式载置于配置在基台(10)上的框架(14a)上。另外，Y直动机构由引导机构构成，该引导机构具有导轨(45)和滑块(44)，该导轨固定在设置于基台上的框架(4b)上并沿Y方向延伸，该滑块固定在移动梁的X方向的右端并可自由滑动地与导轨嵌合。

Description

部件安装装置

技术领域

本发明涉及一种将从部件供给装置供给的部件向基板上安装的部件安装装置，特别涉及一种对安装有搭载头的移动梁进行直线驱动的直动机构。

背景技术

作为现有的部件安装装置的直动机构，具有例如专利文献1中记载的技术。该技术涉及一种Y直动机构，其利用直线电动机，对安装有部件的搭载头的移动梁沿Y方向进行直线驱动。该Y直动机构构成为，将移动梁的两端利用由导轨和滑块组合的引导机构而沿Y方向引导。图7是表示现有的部件安装装置的Y直动机构的主视图。在该图7中，左右方向为X方向，纸面垂直方向为Y方向。

在基台101上的X方向的左端部以及右端部，配置有沿Y方向延伸的框架102及103。在框架102及103上分别配置Y直动机构110及120，利用这些Y直动机构110及120，对沿X方向延伸的移动梁104的两端进行保持，使移动梁104沿Y方向移动。

Y直动机构110由固定在移动梁104的X方向左端的下表面上的平板111、固定在平板111的下表面的直线电动机可动件112、在框架102的上表面上以与直线电动机可动件112相对配置的方式固定的直线电动机固定件113、固定在平板111的下表面的2个滑块114、以及固定在框架102的上表面上并沿Y方向延伸的2根导轨115构成。滑块114可自由滑动地与导轨115嵌合，在驱动直线电动机112及113时，移动梁104的X方向的左端通过滑块114及导轨115沿Y方向引导。

Y直线机构120由固定在移动梁104的X方向右端的侧面上的平板121、固定在平板121的X方向的右侧面上的直线电动机可动件122、在框架103的X方向的左侧面上以与直线电动机可动件122相对配置的方式固定的直线电动机固定件123、固定在平板121的X方向的右侧面上的2个滑块124、以及固定在框架103的X方向的左侧面并沿Y方向延伸的2根导轨125构成。滑块124可自由滑动地与导轨125嵌合，在驱动直线电动机122及123时，移动梁104的X方向的右端通过滑块124以及导轨125沿Y方向引导。另外，移动梁104内置有X直动机构(省略图示)，其与Y直动机构110、120同样地利用直线电动机驱动。并且，通过对该X直动机构进行驱动，从而使搭载头105沿移动梁104在X方向上移动。

专利文献1：日本专利第4207833号公报

发明内容

利用直线电动机的直动机构的特征是动作速度快·位置精度高，利用直线电动机驱动的移动梁及搭载头，以高频度进行高加速度的起动及停止。在驱动该直线电动机时，可动件会发热，该热量向移动梁传递，移动梁沿X方向伸缩或者弯曲，引起热变形。在上述现有的部件安装装置的直动机构中构成为，移动梁的两端利用由滑块和导轨组合的引导机构而进行引导，移动梁不具有X方向的自由度。因此，在移动梁产生了热变形的情况下，会向引导机构作用较大的弯曲力矩。例如，在图7中，如果移动梁104沿X方向(纸面左右方向)伸缩，则特别地向以水平姿势保持移动梁的端部的Y直动机构110的滑块114以及导轨115作用较大的负荷。如上所述，由于移动梁及搭载头以高频度进行高加速度的起动及停止，所以该现象在高频度时发生。

如上所述，如果以高频度向引导机构作用高负荷，则导致构成引导机构的部件的寿命缩短。另外，移动梁的变形也成为导致电子部件的搭载精度恶化的原因。因此，本发明的课题在于，提供一种电子部件安装装置，其在使用直线电动机的直动机构中，可以实现部件寿命的延长和防止部件搭载精度的恶化。

为了解决上述课题，技术方案1所涉及的部件安装装置，通过搭载头的吸附嘴，向基板的规定位置安装部件，其特征在于，具有：搭载头，其具有对从部件供给装置供给的部件进行吸附，并向基板的规定位置安装的吸附嘴；移动梁，其沿与第1方向正交的第2方向延伸，安装所述搭载头而可在基台上沿所述第1方向移动；直线电动机，其使所述移动梁沿所述第1方向移动；第1保持部，其将所述移动梁的一端，以可沿所述第1方向移动的方式保持在所述基台上；以及第2保持部，其将所述移动梁的另一端，以可沿所述第1方向移动的方式保持在所述基台上，其特征在于，所述第1保持部由引导机构构成，该引导机构具有固定在所述基台上并沿所述第1方向延伸的导轨、和固定在所述移动梁的一端并可自由滑动地与所述导轨嵌合的滑块，所述第2保持部由滚动机构构成，该滚轮机构的轴线与所述第2方向一致并可自由转动地与所述移动梁的另一端连结，并且以可向所述第2方向滑动的方式载置在所述基台上。

如上所述，移动梁的一端由引导机构约束保持，另一端以可向第2方向滑动的方式由载置在基台上的滚动机构保持。因此，可以使移动梁具有第2方向的自由度。因此，在由于直线电动机的发热而移动梁沿第2方向伸缩或者弯曲时，通过第2保持部向第2方向滑动，从而对所述伸缩或弯曲进行吸收，可以抑制向第1保持部以及第2保持部作用较大的弯曲力矩。其结果，可以抑制第1保持部以及第2保持部的构成部件的寿命缩短。并且，通过使移动梁具有第2方向的自由度，从而即使移动梁产生热变形，也可以将该热变形消除。因此，可以防止由于移动梁变形而引起的电子部件的搭载精度的恶化，实现搭载精度的稳定化。

另外，技术方案2所涉及的部件安装装置的特征在于，在技术方案1所述的发明中，所述滚动机构由滚动轴承构成，该滚动轴承的内轮的轴线与所述第2方向一致并固定在所述移动梁的另一端，外轮可自由转动。因此，可以利用比较简单的结构实现滚轮机构。并且，技术方案3所涉及的部件安装装置的特征在于，在技术方案1所涉及的发明中，所述滚动机构由圆筒滚轮构成，该圆筒滚轮的轴线与所述第2方向一致并可自由转动地与所述移动梁的另一端连结。因此，可以利用比较简单的结构实现滚动机构。

另外，技术方案4所涉及的部件安装装置的特征在于，在技术方案1～3中任一项所述的发明中，所述导轨在与所述第1方向平行且与所述第2方向垂直的平面内，沿所述第1方向延伸。因此，可以使由于移动梁的加速减速时的惯性力而导致的弯曲力矩，沿力矩负荷能力较高的方向向引导机构的滑块作用，可以延伸部件寿命。

发明的效果

根据本发明，移动梁的一端利用引导机构约束保持，另一端以在第2方向上具有自由度的方式通过滚动机构保持，因此，即使在由于直线电动机的发热而移动梁伸缩或者弯曲的情况下，也可以对该伸缩或者弯曲进行吸收。因此，防止向移动梁的两端保持部作用较大的弯曲力矩，可以延长该保持部的构成部件的寿命。另外，即使移动梁由于热量而产生变形，也可以将该变形消除，因此，可以防止部件搭载精度的恶化。

附图说明

图1是表示本发明的部件安装装置的俯视图。

图2是表示Y直动机构30及40的主视图。

图3是表示Y直动机构30的斜视图。

图4是表示滚动机构的分解斜视图。

图5是表示滚动机构的组装方法的图。

图6是表示Y直动机构30的组装状态的图。

图7是表示现有的Y直动机构110及120的主视图。

具体实施方式

下面，基于附图，说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的部件安装装置的俯视图。在该图1中，上下方向为Y方向(第1方向)，左右方向为X方向(第2方向)，纸面垂直方向为Z方向。图中，标号1为部件安装装置。该部件安装装置1具有一对输送轨11，其在基台10的上表面沿X方向延伸。该输送轨11支撑电路基板5的两侧边部，通过利用省略图示的输送用电动机进行驱动，从而沿X方向输送电路基板5。

另外，部件安装装置1具有搭载头12。该搭载头12安装在沿X方向延伸的移动梁13上。搭载头12如图2所示，是具有多个单位搭载头12a的复合型搭载头，利用设置在各单位搭载头12a的前端下部的吸附嘴12b，对电子部件进行吸附保持。另外，如图1所示，在基台10的X方向的左右端部配置有分别向Y方向延伸的框架14a及14b。并且，在这些框架14a及14b上设置有可沿框架14a及14b移动的Y直动机构30及40。上述Y直动机构30及40对移动梁13的两端进行保持，通过驱动Y直动机构30及40，从而使移动梁13沿Y方向移动。

另外，移动梁13内置有可沿该移动梁13移动的省略图示的X直动机构。并且，由该X直动机构保持搭载头12，通过驱动X直动机构，从而使搭载头12沿X方向移动。如上所述构成为，搭载头12可以在基台10上沿XY方向水平移动。在该部件安装装置1上，在输送轨11的Y方向两侧，安装有通过带式供给器等供给电子部件的部件供给装置15。并且，从部件供给装置15供给的电子部件，由搭载头12的吸附嘴12b进行真空吸附，向电路基板5上安装搭载。

另外，在部件安装装置1上设置有吸附嘴更换机16，其用于与所吸附的部件的尺寸和形状相对应，对吸附嘴12b进行更换。在该吸附嘴更换机16内保管并管理多种吸附嘴。并且，在部件供给装置15和电路基板5之间，配置由CCD照相机等构成的部件识别照相机21。该部件识别照相机21是为了检测吸附嘴的中心位置和所吸附的部件中心位置之间的偏移即电子部件的吸附位置偏移、和表示吸附姿势的倾斜的吸附角度偏移，而对吸附嘴所吸附的电子部件进行拍摄的装置。另外，在搭载头12上设置由CCD照相机等构成的基板识别照相机22。该基板识别照相机22与搭载头12一体地移动，对省略图示的表示电路基板5的位置的标记进行识别。

下面，具体地说明Y直动机构30及40的结构。Y直动机构30如图2所示，在移动梁13的X方向左端的下表面上具有以水平姿势固定的平板31。在平板31的下表面中央部安装有直线电动机可动件32，在框架14a的上表面上安装有直线电动机固定件33，其与直线电动机可动件32相对配置。

另外，在平板31的下表面，在直线电动机可动件32的X方向两侧，分别突出设置多组成对的轴承引导部34。这些轴承引导部34对轴承35进行支撑。轴承35的内轮固定在使轴线与X方向一致的轴承轴36上，轴承轴36的两端固定在轴承引导部34上。即，成为轴承35的内轮的轴线与X方向一致，并固定在移动梁13的X方向的左端，轴承35的外轮自由转动的构造。

如上所述，以可沿Y方向移动的方式对移动梁13的X方向的左端进行保持的Y直动机构30具有滚动机构，其使轴线与X方向一致，可自由转动地与移动梁13的X方向的左端连结。另外，由一对轴承引导部34、轴承35、轴承轴36构成滚动机构。在本实施方式中，如图3所示，将该滚动机构设置在平板31的下表面四角上。

图4是表示滚动机构的分解斜视图。轴承35具有内轮35a、外轮35b、以及未图示的多个转动体，该转动体可自由转动地安装在内轮35a和外轮35b之间。在滚动机构向平板31上安装时，首先，将轴承轴36插入轴承35的内轮35a中并固定。然后，将轴承轴36的两端分别固定在轴承引导部34上。由此，成为轴承35的内轮35a固定在轴承引导部34上，轴承35的外轮35b可自由转动的构造。在该状态下，如图5所示，以使轴承轴36的轴线与X方向一致的方式，将轴承引导部34的上表面固定在平板31的下表面四角上。

Y直动机构30如图6所示，在保持移动梁13的X方向的左端的状态下载置在平板14a上。此时，轴承35的外轮35b的外周面与平板14a的上表面抵接。在这里，平板14a与外轮35b抵接的面为平面，其X方向的宽度设定为比外轮35b的宽度宽。即，移动梁13的X方向的左端以可沿X方向滑动的方式，由载置在平板14a上的滚动机构保持。

利用如上所述的结构，在驱动Y直动机构30的直线电动机32、33时，通过轴承35的外轮35b的旋转，使移动梁13的X方向的左端沿Y方向移动。在驱动Y直动机构30时，利用在直线电动机可动件32和直线电动机固定件33之间产生的吸引力和移动梁13的重量，轴承35成为被按压在平板14a的上表面上的状态。因此，Y直动机构30可以使移动梁13稳定地沿Y方向移动。

返回图2，以可沿Y方向移动的方式对移动梁13的X方向的右端进行保持的Y直动机构40具有平板41，其以垂直姿势固定在移动梁13的X方向的右端的侧面。在平板41的外侧侧面的中央部安装有直线电动机可动件42，在框架14b的内侧侧面以与直线电动机可动件42相对配置的方式安装有直线电动机固定件43。

另外，在平板41的外侧侧面上配置2个滑块44，它们在上下方向(Z方向)上隔着规定间隔，夹持直线电动机可动件42。在框架14b的内侧侧面上配置有沿Y方向延伸的2根导轨45，滑块44可自由滑动地与该导轨45嵌合。如上所述，以可沿Y方向移动的方式对移动梁13的X方向的右端进行保持的Y直动机构40具有引导机构，其由固定在基台10(框架14b)上并沿Y方向延伸的导轨45、以及固定在移动梁13的X方向的右端并与导轨45可自由滑动地嵌合的滑块44构成。

如上所述，移动梁13的X方向的右端，以可沿Y方向移动的方式，通过由滑块44以及导轨45构成的引导机构进行引导，移动梁13的X方向的左端可以通过构成滚动机构的轴承35的外轮35b的旋转而沿Y方向移动。因此，如果驱动Y直动机构30及Y直动机构40的直线电动机，则移动梁13可以顺滑地沿Y方向移动。另外，Y直动机构40的平板41、滑块44以及导轨45与第1保持部相对应，Y直动机构30的平板31、轴承引导部34、轴承35以及轴承轴36与第2保持部相对应。

如本实施方式的Y直动机构30及40以及X直动机构所示，使用直线电动机的直动机构的特征是动作速度快·位置精度高，直线电动机进行驱动，以使搭载头12及移动梁13在高加速度下起动及停止。如果以高频度进行如上所述的驱动，则直线电动机的可动件会发热，该热量向移动梁13传递。这样，移动梁13的温度上升，移动梁13沿X方向伸缩或者弯曲，产生热变形。

在通过使用直线电动机的Y直动机构而将移动梁沿Y方向驱动的情况下，移动梁的两端通常利用分别由滑块和导轨构成的引导机构进行保持。但是，在移动梁的两端由引导机构保持的结构中，由于移动梁不具有X方向的自由度，所以如上所述，在由于直线电动机的发热而移动梁沿X方向伸缩的情况下，向引导机构作用较大的弯曲力矩，导致构成引导机构的部件的寿命缩短。另外，如果在移动梁中发生了热变形的状态下进行电子部件的安装处理，则会使部件搭载精度恶化。

与此相对，在本实施方式中，使移动梁13的一端由引导机构保持，使另一端由以可以沿X方向滑动的方式载置在框架14a上的滚动机构保持。因此，可以使移动梁13具有X方向的自由度。因此，在由于构成直动机构的直线电动机的发热而使移动梁13产生热变形的情况下，可以通过滚动机构向X方向的滑动，对该热变形进行吸收。

例如，在由于热变形而移动梁13沿X方向延长的情况下，轴承35在框架14a上向图2中的左方向滑动。即，Y直动机构30的构成部件一体地向图2中的左方向移动与移动梁13伸长量相对应的量。相反地，在由于热变形而移动梁13沿X方向缩短的情况下，轴承35在框架14a上向图2中的右方向滑动。即，Y直动机构30的构成部件一体地向图2中的右方向移动与移动梁13缩短量相对应的量。

因此，可以抑制在移动梁13沿X方向缩短时，向对移动梁13的X方向的左端进行保持的滚动机构和对移动梁13的X方向的右端进行保持的引导机构作用较大的弯曲力矩。因此，可以防止由于作用该弯曲力矩而导致的滚动机构以及引导机构的构成部件的寿命缩短。其结果，与两端由引导机构保持的情况相比，可以大幅度提高对移动梁13的两端进行保持的保持部的耐久性。并且，通过使移动梁13具有X方向的自由度，从而即使移动梁13由于热量而产生弯曲变形，也能够将其消除，因此，可以避免在移动梁13变形的状态下进行部件安装处理的情况，可以防止电子部件的搭载精度的恶化。

另外，使滚动机构由轴承35而构成，该轴承35的内轮35a使轴线与X方向一致并固定在移动梁13的端部，外轮35b可自由转动，轴承35以可沿X方向滑动的方式搭载在框架14a上，因此，可以利用比较简单的结构，使移动梁13具有X方向的自由度。并且，移动梁13的一侧的端部通过由滑块和导轨构成的引导机构而约束保持，所以由于移动梁13的热变形而导致的X方向的位移，可以通过对移动梁13的另一侧端部进行保持的滚动机构而适当地吸收。另外，构成引导机构的导轨在与Y方向平行且与X方向垂直的平面内沿Y方向延伸，因此，可以提高相对于Y方向的弯曲力矩的耐久性。因此，可以延长构成引导机构的部件的寿命。

(变形例)另外，在上述实施方式中，说明了采用使用了轴承35的滚动机构的情况，但也可以采用使用圆筒滚轮的滚动机构。在该情况下，只要取代轴承35及轴承轴36而使用圆筒滚轮，将轴线与X方向一致的圆筒滚轮可以转动地与轴承导轨34连结即可。另外，在上述实施方式中，说明了在移动梁13的两端部配置直线电动机的情况，但也可以是仅在其中一者上配置的结构。

Claims (4)

1.一种部件安装装置，其具有：

搭载头，其具有对从部件供给装置供给的部件进行吸附，并向基板的规定位置安装的吸附嘴；

移动梁，其沿与第1方向正交的第2方向延伸，安装所述搭载头而可在基台上沿所述第1方向移动；

直线电动机，其使所述移动梁沿所述第1方向移动；

第1保持部，其将所述移动梁的一端，以可沿所述第1方向移动的方式保持在所述基台上；以及

第2保持部，其将所述移动梁的另一端，以可沿所述第1方向移动的方式保持在所述基台上，

其特征在于，

所述第1保持部由引导机构构成，该引导机构具有固定在所述基台上并沿所述第1方向延伸的导轨、和固定在所述移动梁的一端并可自由滑动地与所述导轨嵌合的滑块，

所述第2保持部由滚动机构构成，该滚轮机构的轴线与所述第2方向一致并可自由转动地与所述移动梁的另一端连结，并且以可向所述第2方向滑动的方式载置在所述基台上。

2.根据权利要求1所述的部件安装装置，其特征在于，

所述滚动机构由滚动轴承构成，该滚动轴承的内轮的轴线与所述第2方向一致并固定在所述移动梁的另一端，外轮可自由转动。

3.根据权利要求1所述的部件安装装置，其特征在于，

所述滚动机构由圆筒滚轮构成，该圆筒滚轮的轴线与所述第2方向一致并可自由转动地与所述移动梁的另一端连结。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的部件安装装置，其特征在于，

所述导轨在与所述第1方向平行且与所述第2方向垂直的平面内，沿所述第1方向延伸。

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