CN107615911B - 元件安装头及能够用于元件安装头的吸嘴组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种元件安装头，用于安装元件，所述元件安装头包括：头主体；吸嘴保持件，以能够升降的方式保持于该头主体；吸嘴，以能够相对于该吸嘴保持件在上下方向上移动的方式嵌合在该吸嘴保持件的下端部，在吸嘴自身的下端部吸附保持元件；第一升降装置，使吸嘴保持件相对于头主体升降；第二升降装置，使吸嘴相对于吸嘴保持件升降；作用力检测器，检测作用于吸嘴的上下方向上的作用力；及控制装置，在安装元件时，基于由作用力检测器检测出的作用力来控制第二升降装置的动作，使轴承介于吸嘴与吸嘴保持件之间。通过轴承，能够减小对于吸嘴相对于吸嘴保持件的上下方向上的移动的阻力，能够恰当地控制安装元件时施加给元件的力。

Description

元件安装头及能够用于元件安装头的吸嘴组件

技术领域

本发明涉及一种在将元件安装于基板等时使用的元件安装头及能够用于元件安装头的吸嘴组件。

背景技术

作为元件安装头，例如，研究有一种下述专利文献所述的元件安装头。该元件安装头构成为，包含：(a)头主体；(b)吸嘴保持件，以能够升降的方式保持于头主体；(c)吸嘴，相对于该吸嘴保持件能够在上下方向上移动地嵌合在该吸嘴保持件的下端部，在吸嘴自身的下端部吸附保持元件；(d)第一升降装置，使吸嘴保持件相对于头主体升降；(e)第二升降装置，使吸嘴相对于吸嘴保持件升降；(f)作用力检测器，检测作用于吸嘴的上下方向上的作用力；以及(g)控制装置，在安装元件时基于由作用力检测器检测出的作用力控制第二升降装置的动作。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第WO2014/080472A1号公报

发明内容

发明要解决的课题

由于在上述专利文献所述的元件安装头中，基于由作用力检测器检测出的作用力来控制第二升降装置的动作，因此，在元件的安装中能够将该元件的压载设为恰当的大小。但是，即使是这种元件安装头，仍有很大的改进余地，通过实施改良，能够提高这种元件安装头的实用性。本发明鉴于这样的情况而完成，其课题在于提供一种实用性更高的元件安装头。另外，其课题在于提供一种能够用于这种元件安装头的吸嘴组件。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述课题，本发明的元件安装头的特征在于，吸嘴经由轴承而嵌合于该吸嘴保持件的下端部，所述轴承用于减小对于该吸嘴相对于吸嘴保持件的上下方向上的移动的阻力。另外，本发明的吸嘴组件的特征在于，能够成为吸嘴保持件的一部分的连接件和吸嘴经由轴承而嵌合。

发明效果

在本发明的元件安装头中，由于通过上述轴承，吸嘴相对于吸嘴保持件的上下方向上的移动顺利，因此，由作用力检测器检测到的上述作用力更为恰当，在安装元件时，能够使吸嘴相对于吸嘴保持件更为恰当地进行动作。其结果是，能够使安装元件时的元件的压载更为恰当。通过具有这样的优点，能够大幅提高本发明的元件安装头的实用性。另外，能够用于这种元件安装头的本发明的吸嘴组件有助于提高该元件安装头的实用性。

附图说明

图1是实施例的元件安装头的主视图。

图2是表示上述元件安装头的吸嘴周边的局部剖面主视图。

图3是表示上述元件安装头的吸嘴周边的局部剖面侧视图。

图4是上述吸嘴及保持上述吸嘴的套筒的俯视图。

图5是表示对吸嘴的作用力的元件安装时的经时变化的坐标图。

图6是表示变形例的元件安装头的吸嘴周边的局部剖面主视图。

图7是表示变形例的元件安装头的吸嘴周边的局部剖面侧视图。

图8是表示变形例的元件安装头的吸嘴周边的局部剖视图，是从与上述局部剖面主视图及上述局部剖面侧视图不同的角度表示的局部剖视图。

具体实施方式

以下，将本发明的代表性实施方式作为实施例并参照附图详细地进行说明。此外，本发明除下述实施例外，能够基于本领域技术人员的知识以实施了变更、改良的多种方式进行实施。

实施例

[1]元件安装头的结构

如图1所示，实施例的元件安装头10(以下，仅称为“安装头10”) 具备头主体12，头主体12具有：轴保持部16，以允许使旋转升降轴 14向与其轴线平行的方向的移动(升降)和绕其轴线旋转的状态进行保持；以及马达保持部20，固定地保持第一线性马达18。在本安装头 10中，轴保持部16和马达保持部20相互固定。旋转升降轴14在下端部保持作为元件保持件的吸嘴22，作为吸嘴保持件发挥功能。

如图2、图3中放大表示的那样，旋转升降轴14具有在下端部设有安装孔23的轴主体24和能够相对于轴主体24进行拆装的筒状的套筒26。套筒26以能够使吸嘴22在轴向上相对移动且不能相对旋转地保持的状态相对于安装孔23进行拆装。即，吸嘴22经由套筒26而安装于轴主体24，套筒26在安装后作为旋转升降轴14的一部分发挥功能。如果换个观点来说明，作为吸嘴保持件的旋转升降轴14构成为，包含：轴主体24，是能够相对于头主体12升降的轴；及套筒26，安装于该轴主体24的下端部并嵌合吸嘴22，作为连接件发挥功能，吸嘴22和作为连接件的套筒26能够一体地相对于轴主体24进行更换。顺便说一下，吸嘴22和套筒26一体化的结构在使用安装头10的元件的安装作业中也能够对应于安装的元件而自动地更换。此外，吸嘴22和作为连接件的套筒26嵌合的结构可以称为吸嘴组件。

而且，若也参照图4进行说明，吸嘴22构成为，包含：吸嘴主体 32，具有轴部28和凸缘部30；吸嘴头34，固定于轴部28的下端；弹簧保持筒36，以包围轴部28的方式固定地附设于凸缘部30。轴部28 的凸缘部30上方的部分经由轴承37而嵌合于套筒26。顺便说一下，轴承37具有减小对于吸嘴22相对于套筒26的上下方向上的移动的阻力的功能。此外，本实施例的安装头10中的上述吸嘴组件中吸嘴22 和作为连接件的套筒26经由轴承37嵌合，成为实施例的吸嘴组件。

若详细地进行说明，轴承37由多个轴承滚珠38和省略图示的薄板圆筒状保持架构成，这些多个轴承滚珠38分别排列成沿轴线方向的多个列。这些多个列等间隔地位于一个圆周上。另一方面，在吸嘴22 的轴部28的外周及套筒26的内周，与这些多个列对应地分别形成有沿轴线方向、即上下方向延伸的多个槽39、多个槽40，多个列的各个轴承滚珠38在这些多个槽39中的一个槽和多个槽40中的一个槽内滚动。通过该轴承滚珠38的滚动，减小了对于吸嘴22相对于套筒26的上下方向上的移动的阻力。

进一步来说，多个列的各个轴承滚珠38通过在多个槽39中的一个槽、多个槽40中的一个槽内滚动，禁止吸嘴22与套筒26的相对旋转。即，通过轴承37即通过轴承滚珠38、槽39和槽40构成花键机构，详细来说，构成滚珠花键机构。顺便说一下，在没有夹设轴承37的部位，在吸嘴22的轴部28的外周面与套筒26的内周面之间设有非常微小的间隙。

此外，在保持架相对于吸嘴22固定的情况下，通过不设置多个槽 39而仅设置多个槽40也能够禁止吸嘴22与套筒26的相对旋转，另外，在保持架相对于套筒26固定的情况下，通过不设置多个槽40而仅设置多个槽39，也能够禁止吸嘴22与套筒26的相对旋转。另外，如后说明的那样，不仅是构成花键机构的轴承37，也可以在其它部位设置用于禁止吸嘴22与套筒26的相对旋转的机构。

在轴部28的上部，在横向贯通的上下方向上设有长的长孔42。另一方面，在套筒26上在与该长孔42相向的位置设有一对孔44。卡定销46以插通这些一对孔44和长孔42的方式固定于套筒26上。该卡定销46的从套筒26延伸出的两端的部分与设于旋转升降轴14的轴主体24的下端部的一对J插槽48卡合(参照图1)，吸嘴22与套筒 26一起经由一对J插槽48相对于轴主体24进行拆装。套筒26通过包含弹簧50及卡定环52而构成的锁定机构，在卡定销46与一对J插槽 48卡合的状态下固定于轴主体24。通过这样的固定，套筒26相对于轴主体24不能在上下方向上移动，且禁止旋转。此外，卡定销46的外径相对于长孔42的宽度在一定程度上较小，但也可以构成为，通过使卡定销46的外径相对于长孔42的宽度略小，不是通过包含上述的轴承37而构成的花键机构，而是通过这些卡定销46、长孔42，来禁止吸嘴22相对于套筒26的旋转。

另一方面，吸嘴22通过设于轴部28的长孔42，能够相对于套筒 26即相对于旋转升降轴14在上下方向上移动与该长孔42的长度对应的量。在吸嘴22的弹簧保持筒36的上端设有内凸缘54，另一方面在套筒26的下端设有外凸缘56，作为压缩螺旋弹簧的施力弹簧58以两端支承于这些内凸缘54和外凸缘56的状态，配置于套筒26与弹簧保持筒36之间。施力弹簧58作为对吸嘴22相对于旋转升降轴14向上方施力的弹性体发挥功能，在如图2、3所示的状态下，通过该施力弹簧58，使吸嘴22位于由长孔42和卡定销46限制的可动范围内的上升端。此外，在套筒26的上端附设有盖60。

在旋转升降轴14上设有用于供给和排出空气的空气通道。具体来说，在轴主体24上设有在其内部延伸至安装孔23的主通道62，在套筒26上，在其壁面上以位于周向上的彼此相反侧的方式设有一对分支通道64。一对分支通道64各自的上端向安装孔23开口，下端在轴部 28的上下方向上的中间位置向套筒26的内周面开口。包含由这些主通道62、安装孔23和套筒26的上端划分成的空气室66、一对分支通道 64地构成作为旋转升降轴14侧的、即吸嘴保持件侧的空气通道的第一空气通道。此外，主通道62在上方侧与空气控制阀67连接，该空气控制阀67与省略图示的正负压供给源连接。

另一方面，在吸嘴22上横跨轴部28和吸嘴头34形成有吸嘴侧通道68。吸嘴侧通道68作为第二空气通道发挥功能，在吸嘴22的前端开口并在轴部28的中间部的周向上彼此相反的两部位向轴部28的外周面开口。即，该吸嘴侧通道68在吸嘴22的上端部成为闭塞的状态。吸嘴侧通道68的轴部28上的一对开口位于与向套筒26的内周面的上述一对分支通道64的一对开口在周向上相向的位置。顺便说一下，在轴部28的外周面设有在两个开口各自的位置沿上下方向延伸的一对槽 70，这一对槽70形成在与向套筒26的内周面的上述一对分支通道64 的两个开口在周向上彼此相向的位置。在该一对槽70上开设有吸嘴侧通道68的一对开口。通过使两个分支通道64的开口和吸嘴侧通道68 的两个开口经由两个槽70而连通，即使在相对于套筒26的上下方向上的可动范围内吸嘴22位于任一位置，也可确保吸嘴侧通道68与上述吸嘴保持件侧的空气通道的连通。根据以上那样的结构，吸嘴侧通道68和上述吸嘴保持件侧的空气通道是指在轴部28和套筒26的径向上彼此相向的面上相互连通。

通过对吸嘴侧通道68供给负压，即，通过使吸嘴侧通道68形成为比大气压低的压力，如图1所示，在吸嘴22的前端吸附有元件P，该元件P在吸嘴22的前端保持在安装头10上。

在上述结构中，负压从套筒26向吸嘴22的供给在套筒26的内周面与吸嘴22的轴部28的外周面之间的特定部位进行，该特定部位在上下方向上与配置轴承37的部位不同。因此，根据这样的结构，例如，即使是通过供给负压而吸嘴22吸入异物的情况下，也有效地防止了该异物进入到设有轴承37的部位。此外，在本安装头10中，供给负压的上述特定部位为轴承的上方，相反，也可以采用在轴承的下方设置被供给负压的部位的结构。

另外，在吸嘴22的轴部28的上端与附设于套筒26的上端的盖 60之间划分形成有另一个空气室72。该空气室72随着吸嘴22相对于套筒26的上下移动而改变容积。为了防止因该容积变动引起的空气室 72的压力的变动，在轴部28的外周面，另外一对槽74形成在相对于上述一对槽70在周向上偏离90°的位置，空气室72经由该一对槽74 开放为大气压。即，空气室72经由一对槽74和设于套筒26上的一对孔，与吸嘴22的外部连通。

所述第一线性马达18使作为吸嘴保持件的旋转升降轴14和第二线性马达80一起升降。因此，在第一线性马达18上安装有升降驱动部件82。升降驱动部件82使头主体12的轴保持部16的外侧沿旋转升降轴14在上下方向上延伸，在中间部具有第一卡合部84，在下端部保持有第二线性马达80。该第二线性马达80具有由能够绕水平轴线旋转的辊构成的第二卡合部86。第一卡合部84以允许旋转升降轴14及吸嘴22的旋转的状态卡合于设在旋转升降轴14的上端附近的凸缘88上，第二卡合部86以允许旋转升降轴14及吸嘴22的旋转的状态卡合于吸嘴22的凸缘30上。此外，在头主体12上安装有一对导向件92，升降驱动部件82由这一对导向件72引导上下移动。

此外，在旋转升降轴14的凸缘88的上方设有齿轮100，与在安装在头主体12上的作为旋转驱动源的旋转马达102的旋转轴上固定的齿轮104啮合。齿轮100、104允许旋转升降轴14的升降并将旋转马达102的旋转传递到旋转升降轴14。通过旋转马达102、齿轮100、104构成旋转升降轴14的旋转驱动装置，旋转升降轴14的旋转通过J插槽 48与卡定销46的卡合及作为上述的花键机构发挥功能的轴承37分别传递到套筒26和吸嘴22。

根据以上的结构，在本安装头10中，包含第一线性马达18及升降驱动部件82地构成使作为吸嘴保持件的旋转升降轴14相对于头主体12升降的第一升降装置，另外，包含第二线性马达80及上述施力弹簧58地构成使吸嘴22相对于头主体12升降的第二升降装置。此外，第二升降装置也可以考虑使吸嘴22相对于旋转升降轴14升降的装置。顺便说一下，本安装头10的第二升降装置中的施力弹簧58对吸嘴22 向其上升的方向施力，第二线性马达80通过抵抗该施力弹簧58对吸嘴22作用的力而对吸嘴22作用其下降的方向的力，从而使吸嘴22下降。此外，第二升降装置也可以由对吸嘴22向使其下降的方向施力的施力弹簧以及对吸嘴22向使其上升的方向施力的马达构成。

在本安装头10中，为了检测第二线性马达80从吸嘴22受到的力，在第二线性马达80的主体部与上述第二卡合部86之间设有测力传感器106。该测力传感器106作为用于检测作用于吸嘴22的上下方向上的力的作用力检测器发挥功能。详细来说，在本安装头10中，为作用于吸嘴22的朝上的力，该力可以认为是第二线性马达80所发挥的朝下的力的反作用力。换言之，一般情况下，通过测力传感器106检测上述施力弹簧58基于弹性反作用力对吸嘴22作用的朝上的力和将元件安装在基板上时基板经由元件作用于吸嘴22的朝上的力的和，作为作用力。

本安装头10通过省略图示的X-Y移动装置，沿X-Y平面向元件供给装置的上方和保持作为电路基材的基板的基板保持装置的上方移动。在本安装头10位于元件供给装置的上方时，吸嘴22沿与X-Y平面成直角的Z方向升降，从元件供给装置吸附元件并将其取出。另一方面，在位于基板保持装置的上方时，使吸嘴22沿与X-Y平面成直角的Z方向升降，安装在吸嘴22中保持的元件。在该安装时，简单而言，第一线性马达18使升降驱动部件82下降，使旋转升降轴14和第二线性马达80下降，与此同时，第二线性马达80使吸嘴22相对于旋转升降轴14相对地沿上下方向动作。关于该安装时的本安装头10的动作，后面详细地进行说明。此外，也可以在进行吸嘴22的升降时也使安装头10自身升降。另外，根据需要使旋转马达102工作，对保持在吸嘴22上的元件的旋转姿势进行修正或变更。由于以上的工作中的第一线性马达18、空气控制阀67和旋转马达102等的控制与通常的安装头相同，因此省略说明。

安装头10的动作的控制通过图1所示的控制装置110进行。因此，第一线性马达18、第二线性马达80、旋转马达102以及空气控制阀67 与控制装置110连接。此外，后面会详细说明，由于安装元件时的第二线性马达80的控制基于由测力传感器106检测到的上述作用力进行，因此，测力传感器106也与控制装置110连接。

[2]元件安装时的元件安装头的控制

在将吸嘴22中保持的元件安装(载置)在基板上时，因元件对基板的抵接，元件可能会承受冲击。另外，鉴于在印刷了焊料的基板上安装元件，在元件抵接后，优选以设定的力将元件按压在基板上。为了缓和上述元件承受的冲击及为了以适当的力将元件按压在基板上，在本安装头10中，基于由测力传感器106检测出的上述作用力，控制第二线性马达80的动作。

图5表示在安装元件时由测力传感器106检测出的作用力的经时变化。在安装元件时，通过第一线性马达18使吸嘴22下降，若将至元件抵接于基板的期间称为巡航期间，则以在该巡航期间成为使施力弹簧58压缩并使吸嘴22相对于套筒26下降了预定量的状态的方式对第二线性马达80供给电流。详细来说，以由测力传感器106检测到的作用力成为设定的目标作用力的方式，基于检测到的作用力，反馈控制供给到第二线性马达80的电流。

元件对基板的抵接基于由测力传感器106检测到的作用力的变化进行检测，此时，目标作用力变更为元件被以设定的力(设定按压力) 按压在基板上的值。在抵接时，对元件施加了较大的力，但为了减小施加到元件上的力，通过上述反馈控制来减小供给到第二线性马达80 的电流。即，在安装元件时，进行对该元件施加设定的力的反馈控制。其结果是，减小第二线性马达80所发挥的力，得到缓冲的效果。

若反馈控制的响应性较差，则如图5的双点划线所示，抵接时施加给元件的力会变大。在本安装头10中，形成在抵接时施加给元件的力超过了容许抵接力而变得过大的期间能够执行至少2个周期的控制周期的高频控制系统，只要检测到上述抵接，则控制装置110以反作用力与设定按压力相等的方式控制对第二线性马达80的供给电流。其结果是，以实线所示的那样，较小地抑制反作用力的变动，上述抵接时的抵接冲击被抑制成不会对元件P造成损伤的大小。即，在本安装头10中，能够进行响应性相当好的反馈控制。

在元件抵接于基板后，在经过设定时间后，解除经由上述吸嘴保持件侧的空气通道而供给到吸嘴22的吸嘴侧通道68的负压，解除元件对吸嘴22的吸附。负压的解除也可以通过将吸嘴侧通道68开放为大气压来进行，但在本安装头10中，为了更有效地解除元件的吸附，通过经由吸嘴保持件侧的空气通道对吸嘴侧通道68供给正压来进行。在该正压的供给后，在经过设定时间后，通过利用第一线性马达18使吸嘴22上升，保持元件载置在基板上的状态，完成元件向基板的安装。

在本安装头10中，使用测力传感器106检测上述作用力。即，通过测力传感器106构成作用力检测器。第二线性马达80向使吸嘴22 下降的方向作用的力、即第二线性马达80所产生的力可以认为是从施力弹簧58作用于吸嘴22的作用力、或经由元件从基板对吸嘴22作用的作用力的反作用力，一般情况下，与实际供给到第二线性马达80的电流相对应。因此，通过监测对第二线性马达80的实际的供给电流，能够监测第二线性马达80所产生的力、即对吸嘴22的作用力。利用这一结构，通过以使第二线性马达80产生作为第二线性马达80作用于吸嘴22的力的目标的上述目标作用力的方式，进行基于实际的供给电流的反馈控制，也能够执行上述的控制。在进行这样的控制的情况下，检测实际供给的电流的电流检测器代替测力传感器106，作为作用力检测器发挥功能。即，也可以不使用测力传感器106地对第二线性马达80进行反馈控制。

此外，为了产生上述目标作用力而进行上述反馈控制，第二线性马达80装备了用于检测自身的动作位置的编码器，实际上基于目标作用力和由测力传感器106实际检测出的作用力，计算出目标动作位置，基于该目标动作位置，进行上述反馈控制。

[3]对吸嘴相对于套筒的上下方向上的移动的阻力

在上述实施例的安装头10中，吸嘴22经由上述轴承37而嵌合于套筒26，但在现有的安装头中，例如在上述的专利文献所述的安装头中，不经由轴承地将吸嘴的轴部嵌合于套筒中。由于是这样的结构，因此在吸嘴相对于套筒沿上下方向移动时，对该移动的阻力会变得比较大。

通过上述作用力检测器检测上述作用力，在基于检测出的该作用力进行在安装元件时对该元件施加设定的力的反馈控制的情况下，正确地检测该作用力对其控制来说是重要的。但是，在如现有的安装头那样不经由轴承而将吸嘴的轴部嵌合在套筒内的结构的头中，由于上述阻力可能无法正确地检测出作用力。详细来说，在元件抵接于基板时，比较大的力经由元件作用于吸嘴，在上述阻力较大的情况下，因该阻力，由作用力检测器检测出的作用力会成为较小的值。在基于这样的作用力的情况中，可能无法恰当地进行适当的控制，即，可能无法恰当地缓和元件受到的冲击及可能无法恰当地以适当的力将元件按压在基板上。

另外，在不经由轴承而将吸嘴的轴部嵌合于套筒的情况下，吸嘴的轴部的外周面和套筒的内周面成为彼此的滑动接触面，这些滑动接触面之间也可能会侵入微小的异物，在进入异物的情况下，上述阻力会进一步变大。而且，在吸嘴的轴部的外周面和套筒的内周面成为滑动接触面的情况下，这些外周面和内周面的表面粗糙度的不均导致的阻力的不均、吸嘴与套筒的相对位置的变化引起的阻力的变动等也可能会变大，也可能会阻碍作用力检测器、控制装置等的恰当的调节。

为了解决上述那样的问题，在上述实施例的安装头10中，通过采用轴承37，详细来说，通过采用伴随轴承滚珠38在吸嘴22与套筒26 的上下方向上的相对移动而滚动的结构的轴承，对吸嘴22相对于套筒 26的上下方向上的移动的阻力变得比较小，另外，确保了稳定且顺利的吸嘴22的上下方向上的移动。其结果是，根据上述实施例的安装头 10，能够进行上述作用力的正确的检测，能够缓和元件安装到基板上时承受的冲击，能够以适当的力将元件按压在基板上。

此外，在上述实施例的安装头10中，在作为连接件的套筒26与吸嘴22之间设有轴承37。例如，还可以构成为，在轴主体24与套筒 26之间设有轴承，使套筒26与吸嘴24相对于轴主体24一体地相对移动。但是，根据这样的结构，通过第二线性马达80进行动作的部分的重量会变大。通过采用在作为连接件的套筒26与吸嘴22之间设有轴承37、进而在套筒26侧保持轴承37的结构，能够使通过第二线性马达80进行动作的部分的重量相当小，能够进行响应性好的控制。

[4]变形例

在上述实施例的安装头10中，吸嘴22经由利用了轴承滚珠38的滚动的轴承37而嵌合于套筒26内，但在变形例的安装头10(用相同的附图标记表示)中，代替该轴承37，采用在滑动面上设有空气层的轴承、所谓空气轴承。以下，参照图6～图8对变形例的安装头10的结构进行说明，由于仅与轴承关联的结构不同，因此关于相同功能的结构元件，采用与实施例的安装头10相同的附图标记，并省略对这些的说明。此外，图6、图7所示的截面分别为关于实施例的安装头10 的与图2和图3的截面相同位置的面，图8所示的截面为图6所示的截面与图7所示的截面的中间的截面、即相对于这些截面呈45°角的铅垂截面。

变形例的安装头10中采用的轴承130包含筒状的多孔体132而构成，该多孔体132在套筒26内保持在其内径较大的部分。多孔体132 形成为在其内部通过无数个细孔使空气流动的结构。吸嘴22的轴部28 以夹设该多孔体132的方式嵌合于套筒26内。由图8可知，在套筒26 内设有在周向上位于彼此相反侧并沿上下方向延伸的一对空气通道 134，另一方面，在轴主体24上也在周向上与一对空气通道134相同的位置设有沿上下方向延伸的一对空气通道136。各空气通道134与对应的空气通道136在轴主体24的安装孔23的内周面及套筒26的外周面上连通。而且，各空气通道134的上端被盖60闭塞，下端以与多孔体132的上端面相向的方式开口。在多孔体132的外周面及上端面、下端面上除了与其开口相向的部分外还形成有树脂性的涂膜138，阻断了形成有该涂膜138的表面上的空气的流通。

通过上述那样的结构，通过对空气通道136从头主体12侧供给压缩空气，该压缩空气经由空气通道134导入到多孔体132。该导入的压缩空气从多孔体132的内周面的整面流出，该流出的空气在吸嘴22的轴部28的外周面与该多孔体132的内周面132之间形成空气层。通过该空气层的存在，吸嘴22与套筒26不会滑动接触，而是吸嘴22相对于套筒26沿上下方向顺畅地移动。此外，空气层的空气从套筒26的下端沿该套筒26的外周面向上方排出，防止了该空气对供给到吸嘴侧通道68的负压造成影响。

从上述轴承130的作用来说，该轴承130为配置于吸嘴22与作为吸嘴保持件的套筒26的彼此的相向面上并具有在与吸嘴22的相向面之间设有空气层的功能的空气轴承。此外，也可以采用在吸嘴22的外周部保持多孔体、并在与套筒26的相向面之间设有空气层的结构的空气轴承。

通过采用上述轴承130，也与上述实施例的安装头10同样，能够使对吸嘴22相对于套筒26的上下方向上的移动的阻力比较小，另外，能够确保稳定且顺利的吸嘴22的上下方向上的移动。其结果是，通过本变形例的安装头10，也能够进行上述的作用力的正确的检测，能够缓和元件安装到基板上时受到的冲击，并能够以适当的力将元件按压在基板上。

顺便说一下，变形例的安装头10中采用的吸嘴组件、即吸嘴22 和作为连接件的套筒26经由轴承130嵌合的结构成为变形例的吸嘴组件。此外，上述实施例的吸嘴组件及变形例的吸嘴组件对实施例的安装头10及变形例的安装头10合适，但这些吸嘴组件不仅能够在这样的安装头10中使用，还能够在一般的元件安装头中使用。

附图标记说明

10：元件安装头

12：头主体

14：旋转升降轴〔吸嘴保持件〕

18：第一线性马达〔第一升降装置〕

22：吸嘴

24：轴主体〔轴〕

26：套筒〔连接件〕

37：轴承

38：轴承滚珠

39：槽(吸嘴侧的)

40：槽(套筒侧的)

58：施力弹簧〔第二升降装置〕

80：第二线性马达〔第二升降装置〕

82：升降驱动部件〔第一升降装置〕

106：测力传感器〔作用力检测器〕

110：控制装置

130：轴承

132：多孔体

134：空气通道

136：空气通道。

Claims (9)

1.一种元件安装头，用于安装元件，

所述元件安装头的特征在于，包括：

头主体；

吸嘴保持件，以能够升降的方式保持于该头主体；

吸嘴，以能够相对于该吸嘴保持件在上下方向上移动的方式嵌合在该吸嘴保持件的下端部，在该吸嘴自身的下端部吸附保持元件；

第一升降装置，使所述吸嘴保持件相对于所述头主体进行升降；

第二升降装置，使所述吸嘴相对于所述吸嘴保持件进行升降；

作用力检测器，检测作用于所述吸嘴的上下方向上的作用力；及

控制装置，在安装元件时，基于由所述作用力检测器检测出的作用力来控制所述第二升降装置的动作，

所述吸嘴保持件构成为包括：能够相对于所述头主体进行升降的轴；及以能够拆装的方式安装在该轴的下端部并嵌合有所述吸嘴的连接件，

在该连接件与所述吸嘴之间配置用于减小对于所述吸嘴相对于所述连接件的上下方向上的移动的阻力的轴承，所述连接件与所述吸嘴能够对应于所述吸嘴所安装的元件一体地相对于所述轴进行更换。

2.根据权利要求1所述的元件安装头，其中，

所述轴承通过轴承滚珠的滚动来减小所述阻力。

3.根据权利要求2所述的元件安装头，其中，

所述轴承构成为，所述轴承滚珠在设于所述吸嘴和所述吸嘴保持件中的至少一方且沿上下方向延伸的槽内滚动。

4.根据权利要求1所述的元件安装头，其中，

所述轴承为如下的空气轴承：配置于所述吸嘴与所述吸嘴保持件的彼此的相向面之间，并在所述吸嘴和所述吸嘴保持件中的一方的所述相向面与所述空气轴承之间设置空气层。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的元件安装头，其中，

所述吸嘴保持件的下端部呈筒状，所述吸嘴以嵌入到筒状的该下端部的方式嵌合于该下端部，

在处于所述吸嘴保持件的内周面与所述吸嘴的外周面之间的特定部位从所述吸嘴保持件向所述吸嘴供给负压，该特定部位在上下方向上与配置所述轴承的部位不同。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的元件安装头，其中，

所述吸嘴具有以包围所述连接件的外周部的方式设置的弹簧保持筒，并且，通过设于所述连接件与所述弹簧保持筒之间的施力弹簧而向上方对所述连接件进行施力。

7.根据权利要求5所述的元件安装头，其中，

所述吸嘴具有以包围所述连接件的外周部的方式设置的弹簧保持筒，并且，通过设于所述连接件与所述弹簧保持筒之间的施力弹簧而向上方对所述连接件进行施力。

8.一种吸嘴组件，以能够对应于所安装的元件进行更换的方式相对于用于安装元件的元件安装头进行拆装，

所述吸嘴组件的特征在于，

构成为包括：(a)连接件，以能够拆装的方式安装于在所述元件安装头中进行升降的轴的下端部；及(b)吸嘴，以在该连接件安装于所述轴的状态下能够在上下方向上移动的方式嵌合于该连接件，并在该吸嘴自身的下端部吸附保持元件，

所述吸嘴经由轴承而嵌合于所述连接件，所述轴承用于减小对于该吸嘴相对于所述连接件的上下方向上的移动的阻力。

9.根据权利要求8所述的吸嘴组件，其中，

所述吸嘴具有以包围所述连接件的外周部的方式设置的弹簧保持筒，并且，通过设于所述连接件与所述弹簧保持筒之间的施力弹簧而向上方对所述连接件进行施力。

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