CN108029239B - 旋转头以及表面安装机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种表面安装机(1)的旋转头(50)，旋转头(50)具备：旋转体(60)；N轴伺服马达(35N)(旋转体驱动部)，对旋转体(60)进行旋转驱动；多个吸嘴(56)(元件保持部件)，以能够沿旋转轴线(61)方向移动的方式安装于旋转体(60)，且排列在以旋转轴线(61)为中心的圆周上，保持及释放元件(E1)；以及至少一对Z轴驱动装置(80)(保持部件驱动单元)，在旋转体(60)的旋转方向上相互分离而配置，分别使移动到所述圆周上的预定的驱动位置的吸嘴(56)沿旋转轴线(61)方向移动。

Description

旋转头以及表面安装机

技术领域

本说明书所公开的技术涉及旋转头以及表面安装机。

背景技术

以往，在向印刷电路基板上安装电子元件的表面安装机中，具备如下的旋转头，该旋转头具有旋转体以及多个吸嘴(元件保持部件)，该多个吸嘴以能够沿旋转轴线方向移动的方式安装于旋转体，且排列于以旋转轴线为中心的圆周上，通过负压而在其顶端部吸附元件，通过正压而释放其吸附的元件，这已为人们所知。

而且，在这种旋转头中具备多个使吸嘴沿旋转体的旋转轴线方向移动的保持部件驱动单元，这已为人们所知(例如参照专利文献1)。具体而言，专利文献1所记载的旋转头具备四个作为保持部件驱动单元的独立升降装置，这四个独立升降装置以排成一列的方式被设置。各独立升降装置分别具备驱动部件和驱动部件升降装置，利用驱动部件升降装置使驱动部件升降，由此使嘴保持轴沿轴向进退。

当旋转头具备多个保持部件驱动单元时，能够同时吸附多个元件，因此能够提高安装速度。另外，当具备多个保持部件驱动单元时，与仅具备一个保持部件驱动单元的情况相比，在旋转头的可动区域相同的情况下能够获得较宽的安装范围。例如在仅使旋转头的右侧具备保持部件驱动单元的情况下，无法在旋转头移动至可动区域的左端时的比右侧的保持部件驱动单元的位置靠左侧的范围内安装元件。相对于此，在旋转头的左右配置有保持部件驱动单元的情况下，通过使用左侧的保持部件驱动单元，能够在旋转头移动至可动区域的左端时的比右侧的保持部件驱动单元的位置靠左侧的范围内安装元件，因此在旋转头的可动区域相同的情况下能够获得较宽的安装范围。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-69798号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，根据上述的专利文献1所记载的旋转头，从旋转头的旋转轴线方向观察时各独立升降装置的形状互不相同。因此，根据专利文献1所记载的旋转头，具有如下问题：旋转头的构成元件的种类增多，制造成本上升。

在本说明书中，公开了如下技术：减少能够同时吸附多个元件或者具有较宽的安装范围的高性能的旋转头的构成元件的种类，由此减少旋转头以及表面安装机的制造成本。

用于解决课题的技术方案

本说明书所公开的旋转头是表面安装机的旋转头，所述旋转具备：旋转体；旋转体驱动部，对所述旋转体进行旋转驱动；多个元件保持部件，以能够在旋转轴线方向上移动的方式安装于所述旋转体，且排列在以所述旋转轴线为中心的圆周上，保持及释放元件；及至少一对保持部件驱动单元，在所述旋转体的旋转方向上相互分离而配置，且分别使移动到所述圆周上的预定的驱动位置的所述元件保持部件沿所述旋转轴线方向移动。

根据上述的旋转头，由于具备至少一对保持部件驱动单元，因此能够实现可同时吸附多个元件或者具有较宽的安装范围的高性能的旋转头。而且，根据上述的旋转头，容易将多个保持部件驱动单元彼此设为相同结构，与多个保持部件驱动单元彼此为不同结构的情况相比，能够减少旋转头的构成元件的种类。由此，能够减少可同时吸附多个元件或者具有较宽的安装范围的高性能的旋转头的制造成本。

另外，也可以采用如下方式，即，至少一对所述保持部件驱动单元从所述旋转轴线方向观察而被配置成以所述旋转轴线为中心的点对称。

在配置两个保持部件驱动单元的情况下，例如还能够配置于以包含旋转体的旋转轴线在内的平面(穿过旋转轴线上的两点与旋转轴线上没有的一点的平面)为对象面的面对象上。然而，为了配置为面对称，不得不将两个保持部件驱动单元的结构设为彼此镜面对称的结构(镜像结构)，因此无法在两个保持部件驱动单元间使元件共用化。相对于此，在配置为点对称的情况下，能够将两个保持部件驱动单元设为相同结构，因此能够使元件共用化。由此能够减少元件的种类，与配置为面对称的情况相比，能够减少旋转头的制造成本。

另外，也可以采用如下方式，即，所述保持部件驱动单元具有线性马达以作为使所述元件保持部件移动的驱动源。

例如在使用旋转型马达使吸嘴移动的情况下，需要将旋转型马达的旋转运动转换为吸嘴的直线运动的滚珠丝杠等机构，因此保持部件驱动单元增大。相对于此，线性马达是不需要将旋转运动转换为直线运动的机构的直接驱动器，能够使结构变得简单，因此能够减小保持部件驱动单元。由此，能够使旋转头小型化。

另外，也可以采用如下方式，即，所述元件保持部件是利用负压来吸附所述元件并利用正压来释放其所吸附的所述元件的吸嘴，该旋转头还具备：多个阀，以能够在向所述吸嘴供给负压的负压供给位置与向所述吸嘴供给正压的正压供给位置之间移动的方式安装于所述旋转体；及至少一对阀驱动单元，使与移动到所述保持部件驱动单元的所述驱动位置的所述吸嘴对应的所述阀在所述负压供给位置与所述正压供给位置之间移动。

根据上述的旋转头，容易将多个阀驱动单元彼此设为相同结构，与多个阀驱动单元彼此为不同结构的情况相比，能够减少具备多个阀驱动单元的旋转头的构成元件的种类。由此能够减少旋转头的制造成本。

另外，也可以采用如下方式，即，从所述旋转轴线方向观察，至少一个所述保持部件驱动单元和与该保持部件驱动单元对应的所述阀驱动单元重叠。

当从旋转体的旋转轴线方向观察，保持部件驱动单元与阀驱动单元沿不同方向伸出时，从旋转体的旋转轴线方向观察，旋转头将增大。

根据上述的旋转头，至少一个阀驱动单元从旋转轴线方向观察而和与该阀驱动单元对应的保持部件驱动单元重叠，因此保持部件驱动单元伸出的方向与阀驱动单元伸出的方向几乎为相同的方向。因此，与它们彼此朝不同方向伸出的情况相比，从旋转体的旋转轴线方向观察而能够减小旋转头。由此，在与旋转轴线垂直的方向上，能够使旋转头具有较大的可动区域。

另外，也可以采用如下方式，即，至少一对所述阀驱动单元从所述旋转轴线方向观察而被配置成以所述旋转轴线为中心的点对称。

根据上述的旋转头，能够将多个阀驱动单元设为相同结构，与配置为面对称的情况相比，能够减少旋转头的制造成本。

另外，也可以采用如下方式，即，所述阀驱动单元具有线性马达以作为使所述阀移动的驱动源。

例如在使用旋转型马达来使阀移动的情况下，由于需要将旋转型马达的旋转运动转换成阀的直线运动的滚珠丝杠等机构，因此阀驱动单元增大。相对于此，线性马达是不需要将旋转运动转换为直线运动的机构的直接驱动器，能够使结构变得简单，因此能够减小阀驱动单元。由此，能够使旋转头小型化。

另外，本说明书所公开的表面安装机具备：元件安装装置，具有上述任一方式所述的旋转头，且在基板上安装所述元件；元件供给装置，向所述元件安装装置供给所述元件；以及基板搬运装置，将所述基板搬运至所述元件安装装置对所述元件进行安装的安装位置。

根据上述的表面安装机，能够通过使用可同时吸附多个元件或者具有较宽的安装范围的高性能的旋转头，由此使表面安装机的性能提高，并且能够减少表面安装机的制造成本。

发明效果

根据本说明书所公开的旋转头以及表面安装机，能够减少可同时吸附多个元件或者具有较宽的安装范围的高性能的旋转头的构成元件的种类，并且能够减少旋转头以及表面安装机的制造成本。

附图说明

图1是表面安装机的俯视图。

图2是旋转头的立体图。

图3是将旋转头的一部分放大的立体图。

图4是表示在图3中使各吸嘴的顶端部露出的状态的立体图。

图5是旋转头的主要部分剖视图。

图6是表示旋转头的顶端部(下端部)的一部分的剖视图，且是滑阀处于正压供给位置的状态下的剖视图。

图7是表示表面安装机的电结构的框图。

图8是Z轴驱动装置的主视图。

图9是表示Z轴驱动源的内部的侧视图。

图10是旋转体以及Z轴驱动装置的俯视图。

图11是V轴驱动装置的主视图。

图12是表示V轴驱动源的内部的侧视图。

图13是旋转体以及V轴驱动装置的俯视图。

具体实施方式

使用图1～图13对实施方式进行说明。

(1)表面安装机的整体结构

如图1所示，本实施方式的表面安装机1具备基台10、用于搬运印刷电路基板B1(基板的一个例子)的搬运输送机20(基板搬运装置的一个例子)、用于在印刷电路基板B1上安装电子元件E1(元件的一个例子)的元件安装装置30、用于向元件安装装置30供给电子元件E1的元件供给装置40等。

基台10在俯视下呈长方形并且上表面为平坦。另外，在基台10中的搬运输送机20的下方设有未图示的支撑板等，在向印刷电路基板B1上安装电子元件E1时，所述支撑板等用于支撑该印刷电路基板B1。在以下的说明中，将基台10的长边方向(图1的左右方向)以及搬运输送机20的搬运方向设为X轴方向，将基台10的短边方向(图1的上下方向)设为Y轴方向，将基台10的上下方向(图2的上下方向)设为Z轴方向。

搬运输送机20配置于Y轴方向上的基台10的大致中央位置，沿着搬运方向(X轴方向)搬运印刷电路基板B1。搬运输送机20具备沿搬运方向循环驱动的一对传送带22。印刷电路基板B1以架设于两传送带22上的形态进行设置。印刷电路基板B1从搬运方向的一侧(图1所示的右侧)沿着传送带22被搬入基台10上的操作位置(由图1的双点划线围成的位置)，在操作位置停止而进行电子元件E1的安装操作之后，沿着传送带22朝另一方侧(图1所示的左侧)被运出。

元件供给装置40为供料器型，在搬运输送机20的两侧(图1的上下两侧)沿X轴方向并排地各配置于两处、合计配置于四处。在这些元件供给装置40中，多个供料器42呈横排状排列而安装。各供料器42具备收容有多个电子元件E1的元件供给带(未图示)卷绕而成的卷盘(未图示)、以及从卷盘拉出元件供给带的电动式的送出装置(未图示)等，从在位于搬运输送机20侧的端部设置的元件供给位置起，逐个地供给电子元件E1。

元件安装装置30由在基台10以及后述的元件供给装置40等的上方设置的一对支承框架32、旋转头50、以及对旋转头50进行驱动的旋转头驱动机构构成。各支承框架32分别位于X轴方向上的基台10的两侧，且沿Y轴方向延伸。在支承框架32上设有构成旋转头驱动机构的X轴伺服机构以及Y轴伺服机构。旋转头50通过X轴伺服机构以及Y轴伺服机构而能够在一定的可动区域内沿X轴方向以及Y轴方向移动。

Y轴伺服机构具有Y轴导轨33Y、螺合有未图示的滚珠螺母的Y轴滚珠丝杠34Y、以及Y轴伺服马达35Y。在各Y轴导轨33Y上安装有固定于滚珠螺母上的头支承体36。当对Y轴伺服马达35Y进行通电控制时，滚珠螺母沿着Y轴滚珠丝杠34Y而进退，其结果是，固定于滚珠螺母上的头支承体36、以及后述的旋转头50沿着Y轴导轨33Y而在Y轴方向上移动。

X轴伺服机构具有X轴导轨(未图示)、螺合有未图示的滚珠螺母的X轴滚珠丝杠34X、以及X轴伺服马达35X。在X轴导轨上，以沿着该X轴导轨的轴向移动自如的方式安装旋转头50。当对X轴伺服马达35X进行通电控制时，滚珠螺母沿着X轴滚珠丝杠34X进退，其结果是，固定于滚珠螺母的旋转头50沿着X轴导轨在X轴方向上移动。

(2)旋转头的结构

接着，对旋转头50的结构进行详细说明。如图2所示，旋转头50呈现作为主体的头主体部52被罩部53、54覆盖的臂状，吸附由元件供给装置40供给的电子元件E1而向印刷电路基板B1上安装。如图4所示，在旋转头50中合计18根嘴轴55以能够沿Z轴方向(上下方向)移动的方式被旋转体60支承。

如图4所示，旋转体60具有沿着Z轴方向呈轴状的轴部62、以及在旋转头50的下端部设于轴部62的周围且呈比轴部62直径大的大致圆柱状的轴保持部64。旋转体60的轴部62以能够绕该轴部62的轴线沿双方向旋转(即能够转动)的方式被头主体部52支承。轴部62成为双重结构，在内侧的轴部62(以下称作“N轴”)的上部绕该轴部62的轴线设有N轴被驱动齿轮62N，在外侧的轴部62(以下称作“R轴”)的上部绕该轴部62的轴线设有R轴被驱动齿轮62R。

在旋转头50的Z轴方向上的大致中央部，配置有用于使旋转体60旋转驱动的未图示的N轴驱动装置(旋转体驱动部的一个例子)。N轴驱动装置具有N轴伺服马达35N(参照图7)与绕N轴伺服马达35N的输出轴设置的N轴驱动齿轮(未图示)。N轴驱动齿轮与N轴被驱动齿轮62N啮合，当对N轴伺服马达35N进行通电控制时，经由N轴驱动齿轮以及N轴被驱动齿轮62N的旋转驱动而使旋转体60绕沿着Z轴方向的旋转轴线以任意的角度旋转。

在旋转体60的轴保持部64上，沿周向等间隔地形成有18个贯通孔。而且，在各贯通孔中，经由筒状的轴支架57而对呈轴状的嘴轴55以贯穿轴保持部64且沿着Z轴方向延伸的形态进行保持。而且，如图4以及图5所示，在各嘴轴55中的从轴保持部64向下方突出的下端部，分别设有吸附电子元件E1的吸嘴56(元件保持部件的一个例子)。

在各吸嘴56中供给负压或者正压。各吸嘴56通过负压而在其顶端部吸附并保持电子元件E1，并且通过正压来释放在其顶端部所保持的电子元件E1。当通过N轴驱动装置使旋转体60旋转时，使设于各嘴轴55的各吸嘴56与各嘴轴55一并绕旋转体60的旋转轴线61旋转。

另外，如图2所示，在旋转头50的Z轴方向上的大致中央部，配置有用于使各嘴轴55绕其轴线旋转驱动的R轴驱动装置70。R轴驱动装置70具有R轴伺服马达35R、绕R轴伺服马达35R的输出轴设置且与R轴被驱动齿轮62R啮合的R轴驱动齿轮72R(参照图3)。在设有R轴被驱动齿轮62R的外侧的轴部62，于比R轴被驱动齿轮62R靠下部设有未图示的共用齿轮。

另一方面，如图4所示，在各轴支架57的一部分，绕其筒轴分别设有嘴齿轮57R。设于各嘴轴55的嘴齿轮57R与上述共用齿轮啮合。当对R轴伺服马达35R进行通电控制时，共用齿轮经由R轴驱动齿轮72R以及R轴被驱动齿轮62R的旋转驱动而进行旋转。

当共用齿轮进行旋转时，通过与嘴齿轮57R的啮合，使各轴支架57旋转。而且，各轴支架57与各嘴轴55进行滚珠花键结合，因此，伴随于共用齿轮的旋转而使18根嘴轴55绕其轴线沿相同方向以及相同角度一齐旋转。

另外，在各嘴轴55的上端部螺合有弹簧止动螺栓58。在各嘴轴55的外周面侧配置有卷簧59。卷簧59以压缩的状态配置在弹簧止动螺栓58与轴支架57之间，各嘴轴55通过该卷簧59的弹力而朝上方被施力。

另外，如图2～图4所示，旋转头50具备两个Z轴驱动装置80(保持部件驱动单元的一个例子)，该Z轴驱动装置80用于使18根嘴轴55中的移动至嘴轴55排列而成的圆周上的特定的位置(以下，称作驱动位置)的嘴轴55相对于旋转体60在沿着该旋转体60的轴部62的方向(Z轴方向、上下方向)上升降。两个Z轴驱动装置80相互为相同结构，在各嘴轴55的上方，夹着旋转体60的轴部62在旋转头50的左右两侧对称配置(参照图5)。

如图3～图5所示，Z轴驱动装置80具有呈箱状的Z轴驱动源82、从Z轴驱动源82向下方延伸的Z轴可动部84。在Z轴驱动源82的内部，设有用于通过线性马达驱动而对Z轴可动部84进行驱动的Z轴线性马达35Z(参照图7)。Z轴可动部84以相对于Z轴驱动源82而能够在沿着轴部62的方向上移动的方式被支承，通过Z轴驱动源82在沿着轴部62的方向上升降。

在此，本实施方式的Z轴线性马达35Z为带铁心的对置型线性马达，更具体来说为磁铁移动方式的带铁心的对置型线性马达。磁铁移动方式的带铁心的对置型线性马达是指，作为定子的线圈卷绕于铁心，作为动子的永磁铁被设为能够以接近该线圈的形态进行移动。

此外，带铁心的对置型线性马达有时也被称作F型线性马达。另外，在带铁心的对置型线性马达中也存在具备作为定子的永磁铁与作为动子的线圈的线圈移动方式的线性马达，Z轴线性马达35Z也可以是线圈移动方式的带铁心的对置型线性马达。此外，在线圈移动方式中，向线圈通电的电线伴随着线圈而移动，因此布线变得复杂，但在磁铁移动方式中，线圈是固定的，因此动子不需要布线，与线圈移动方式相比而能够简化布线。

如图4以及图5所示，凸轮从动件86(以下称作“Z轴凸轮从动件86”)以能够绕沿着X轴方向的轴旋转的方式被安装于Z轴驱动装置80中的Z轴可动部84的下端部。Z轴可动部84在其上升端位置以Z轴凸轮从动件86与处于上述驱动位置的嘴轴55的上端部(弹簧止动螺栓58)接近那样的配置被Z轴驱动源82支承(参照图5)。因此，在Z轴可动部84处于上升端位置的状态下，允许各嘴轴55绕轴部62的回转。

当利用Z轴驱动源82而使Z轴可动部84从上升端位置下降时，Z轴凸轮从动件86与处于上述驱动位置的嘴轴55的上端部抵接，该嘴轴55克服卷簧59的弹力而下降。当嘴轴55下降时，设于该嘴轴55的吸嘴56下降，吸嘴56的顶端部接近处于元件供给装置40的元件供给位置、操作位置的印刷电路基板B1。当从该状态起使Z轴可动部84上升时，通过卷簧59的弹力恢复力而使嘴轴55以及吸嘴56上升。

另外，如图4以及图5所示，旋转头50具备用于将向各吸嘴56供给的压力在负压与正压之间切换的切换装置90。切换装置90以与各吸嘴56(各嘴轴55)对应的形态合计设有18个。各切换装置90在呈圆周状配置的各嘴轴55的外侧，以位于相邻的两个嘴轴55之间的形态与各嘴轴55同样地沿着轴保持部64的外周在以旋转体60的旋转轴线为中心的圆周上等间隔地分别设置(参照图4)。

如图6所示，各切换装置90具有呈轴状的滑阀92(阀的一个例子)、以及供滑阀92的下侧部分收容的筒状的套筒94。

各套筒94安装在设于轴保持部64的各安装孔。具体来说，以将除了设于上端的大径部98以外的套筒94的整体插入安装孔的内部的方式进行安装。滑阀92的下侧部分(除了滑阀92的抵接部93的大部分)以能够沿着其轴向从自保持部64露出的大径部98的开口移动的方式收容于套筒94中。

各滑阀92以其轴向沿着Z轴方向(上下方向)的形态配置于套筒94的内部，通过沿着其轴向移动，从而将向各吸嘴56供给的压力在负压与正压之间切换。

如图5以及图6所示，各滑阀92在其上侧部分具有呈横向的大致U字状并且供后述的V轴驱动装置100的V轴凸轮从动件106抵接的抵接部93。而且，各滑阀92以呈大致U字状的抵接部93的打开的一侧朝向外侧(与轴部62侧相反的一侧)的形态分别配置(参照图4)。抵接部93呈横向的大致U字状，由此具有以在与滑阀92的轴向(Z轴方向)正交的方向上延伸并且相互对置的形态沿该轴向分离而设置的一对对置部93A(参照图6)。

各切换装置90通过使收容于套筒94中的滑阀92的上端向成为在图6中以单点划线201所示的位置的上升端位置(以下称作“负压供给位置201”)移动，从而向套筒94内供给负压。另外，通过使滑阀92的上端移动至成为在图6中以单点划线202所示的位置的下降端位置(以下称作“正压供给位置202”)而向套筒94内供给正压。供给至各套筒94内的负压或者正压经由未图示的供给路通道，向与该套筒94对应的吸嘴56供给。

在此，在旋转头50中，对用于向各套筒94内供给负压或者正压的供给路径、以及负压或者正压的供给方式进行说明。在各套筒94中，如图6所示，设有供负压输入的负压输入口94A、供正压输入的正压输入口94B、供从负压输入口94A或者正压输入口94B输入的负压或者正压输出的输出口(未图示)。输出口与对应的吸嘴56连通。

另外，在内侧的轴部62的内部设有被供给负压的第一负压供给路62A，在旋转体60的外侧设有被供给正压的第一正压供给路62B(参照图2)。而且，在轴保持部64内，设有与各套筒94对应而被供给负压的多个第二负压供给通道64A、以及与第一正压供给通道62B连通而被供给正压的两个第二正压供给通道64B。

第一负压供给通道62A构成为，无论轴部62有无旋转均在其下端部与全部的第二负压供给通道64A常时连通。另外，各第二负压供给通道64A在滑阀92处于负压供给位置201的状态下，与供该滑阀92收容的套筒94的负压输入口94A连通。因此，在滑阀92处于负压供给位置201的状态下，无论各吸嘴56是否绕旋转体60的轴线进行回转均常时向与该滑阀92(切换装置90)相对应的吸嘴56始终供给负压。

两个第二正压供给通道64B分别设置在轴保持部64内的与利用各Z轴驱动装置80而使嘴轴55在Z轴方向上升降的上述驱动位置对应的位置。而且，两个第二正压供给通道64B在与处于上述驱动位置的吸嘴56相对应的滑阀92处于正压供给位置202的状态下，与供该滑阀92收容的套筒94的正压输入口94B连通。因此，在滑阀92处于正压供给位置202的状态下，仅在与该滑阀92对应的吸嘴56处于上述驱动位置的情况下，从输出口向该吸嘴56供给正压。

在旋转头50中，如上述那样，通过向与处于负压供给位置201的滑阀92相对应的吸嘴56常时供给负压，从而抑制被多个吸嘴56吸附的电子元件E1在旋转头50的移动时等落下的情况。另外，如上述那样，仅在规定的情况下向与处于正压供给位置202的滑阀92对应的吸嘴56供给正压，由此能够通过正压仅将成为安装对象的电子元件E1安装在印刷电路基板B1上。

此外，如图6所示，在各套筒94的外周面，沿Z轴方向隔开间隔地配置有多个外侧密封圈96。外侧密封圈96是由橡胶等弹性体构成的环状的圈体，发挥对套筒94的外周面与轴保持部64的安装孔之间进行密封的功能。

另外，在套筒94的内周侧，未图示的内侧密封圈沿着轴向配置于多个位置。内侧密封圈是由橡胶等弹性体构成的环状的圈体，安装于滑阀92的外表面。内侧密封圈发挥对套筒94的内周面与滑阀92之间进行密封的功能。其结果是，负压输入口94A、正压输入口94B以及输出口之间的负压、正压的泄漏得到抑制。

另外，通过内侧密封圈的摩擦力，将移动到负压供给位置或者正压供给位置的滑阀92保持在其位置。

另外，如图2～图5所示，旋转头50具备用于使各切换装置90的滑阀92沿着Z轴方向(上下方向)在负压供给位置201与正压供给位置202之间移动的两个V轴驱动装置100(阀驱动单元的一个例子)。两个V轴驱动装置100彼此为相同结构，夹着旋转体60的轴部62在旋转头50的左右两侧对称配置(参照图5)。

另外，两个V轴驱动装置100分别与Z轴驱动装置80对应设置，且配置在对应的Z轴驱动装置80的正下方(参照图5以及图10)。换言之，从旋转体60的旋转轴线方向观察，V轴驱动装置100与同该V轴驱动装置100对应的Z轴驱动装置80重叠。

如图3～图5所示，V轴驱动装置100具有呈箱状的V轴驱动源102、从V轴驱动源102向上方延伸的V轴可动部104。在V轴驱动源102的内部，设有用于通过线性马达驱动而对V轴可动部104进行驱动的V轴线性马达35V(参照图7)。V轴可动部104以能够相对于V轴驱动源102在沿着轴部62的方向上移动的方式被支承，利用V轴驱动源102而在沿着轴部62的方向上升降。在本实施方式中，V轴线性马达35V也是磁铁移动方式的带铁心的对置型线性马达。

如图4以及图5所示，在V轴驱动装置100中的V轴可动部104的上端部，以能够绕沿着X轴方向的轴旋转的方式安装有凸轮从动件106(以下称作“V轴凸轮从动件106”)。V轴可动部104以相对于与处于上述驱动位置的嘴轴55对应的滑阀92而使V轴凸轮从动件106位于该滑阀92的抵接部中的一对对置部93A之间这样的配置被V轴驱动源102支承(参照图5)。

当利用V轴驱动源102使V轴可动部104向上方移动时，V轴凸轮从动件106与位于其两侧的一对对置部93A抵接而将滑阀92向上推，使滑阀92上升至负压供给位置201。另一方面，当利用V轴驱动源102使V轴可动部104向下方移动时，V轴凸轮从动件106与位于其两侧的一对对置部93A抵接而将滑阀92向下压，使滑阀92下降至正压供给位置202。

在此，由于V轴凸轮从动件106的旋转轴沿着X轴方向，因此，V轴凸轮从动件106的旋转方向与通过旋转体60旋转的各嘴轴55的呈圆周状的轨迹的切线方向大体一致。因此，在基于V轴凸轮从动件106的滑阀92的升降动作中旋转体60进行旋转的情况下，由于在维持V轴凸轮从动件106与一对对置部93A抵接的状态的同时，使V轴凸轮从动件106通过其与一对对置部93A之间的摩擦力进行旋转，因此能够在使各嘴轴55旋转的同时执行滑阀92的升降动作。

另外，在滑阀92位于负压供给位置201与正压供给位置202的中间的高度位置附近的状态下，V轴凸轮从动件106不会与滑阀92的两个对置部93A抵接。因此，V轴可动部104在滑阀92处于被设为负压供给位置201的位置与被设为正压供给位置202的位置的中间的高度位置附近的状态下，能够不使V轴凸轮从动件106与滑阀92发生干扰地使旋转体60旋转。

此外，在旋转头50上设有基板识别相机C1(参照图7)。基板识别相机C1与旋转头50一体地一同移动，由此拍摄停止于操作位置的印刷电路基板B1上的任意的位置的图像。另外，在基台10上的操作位置的附近，固定有元件识别相机C2(参照图1)。元件识别相机C2拍摄由吸嘴56从元件供给装置40的元件供给位置吸附来的电子元件E1的图像。

(3)表面安装机的电结构

接下来，参照图7对表面安装机1的电结构进行说明。表面安装机1的主体通过控制部110对其整体进行统一控制。控制部110具备由CPU等构成的运算控制部111。在运算控制部111上分别连接有马达控制部112、存储部113、图像处理部114、外部输入输出部115、供料器通信部116、显示部117以及输入部118。

马达控制部112按照后述的安装程序113A使元件安装装置30的X轴伺服马达35X以及Y轴伺服马达35Y驱动，并且使旋转头50的N轴伺服马达35N、R轴伺服马达35R、Z轴线性马达35Z以及V轴线性马达35V分别驱动。另外，马达控制部112按照安装程序113A使搬运输送机20驱动。

存储部113由存储对CPU进行控制的程序等的ROM(Read Only Memory：只读存储器)、在装置的动作中临时存储各种数据的RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等构成。在存储部113中存储有下述的安装程序113A与各种数据113B。

在存储于存储部113的安装程序113A中，具体来说，包括有与成为安装对象的印刷电路基板B1的生产张数相关的基板信息、包含向印刷电路基板B1安装的电子元件E1的个数、种类等在内的元件信息、与印刷电路基板B1上的电子元件E1的安装位置相关的安装信息等。在存储于存储部113的各种数据113B中，包括有与被元件供给装置40的各供料器42保持的电子元件E1的数量、种类相关的数据等。

在图像处理部114中，分别获取从基板识别相机C1以及元件识别相机C2输出的拍摄信号。在图像处理部114中，基于所获取的来自各相机C1、C2的拍摄信号，分别进行元件图像的解析以及基板图像的解析。

外部输入输出部115是所谓的接口，构成为获取从设于表面安装机1的主体的各种传感器类115A输出的检测信号。另外，外部输入输出部115构成为，基于从计算处理部111输出的控制信号，进行针对于各种促动器类115B的动作控制。

供料器通信部116与安装于元件供给装置40的各供料器42的控制部连接，统一控制各供料器42。各供料器42的控制部对用于传送元件供给带的马达的驱动进行控制。

显示部117由具有显示画面的液晶显示装置等构成，将表面安装机1的状态等显示在显示画面上。输入部118由键盘等构成，通过基于手动的操作而接受来自外部的输入。

在设为以上那样的结构的表面安装机1中，在自动运转中，交替执行进行基于搬运输送机20的印刷电路基板B1的搬运操作的搬运状态、以及进行电子元件E1朝向搬入到基台10上的操作位置的印刷电路基板B1上的安装操作的安装状态。

(4)Z轴驱动装置中的线性马达驱动的驱动机构

接下来，参照图8～图10对Z轴驱动装置80中的线性马达驱动的驱动机构进行说明。

如图8所示，箱状的Z轴驱动源82具备设有基于线性马达驱动的驱动机构的板状的Z轴主体部142、以及安装于Z轴主体部142而保护上述驱动机构免受外部影响的Z轴罩部143。Z轴罩部143没有完全覆盖Z轴主体部142，在Z轴罩部143的前方设有用于不使热量滞留在Z轴驱动源82的内部的冷却开口143A。

如图9所示，Z轴驱动装置80在Z轴驱动源82中设有线性马达的定子150，在Z轴可动部84设有线性马达的动子160。Z轴驱动源82在Z轴主体部142的板面上分别设有由沿着Z轴可动部84的移动方向(Z轴方向、上下方向)并列配置的六个电枢线圈152构成的定子150、以及沿着Z轴可动部84的移动方向延伸的两个导轨154。

定子150设于Z轴驱动源82的前方侧(图9中的左侧)。导轨154设于Z轴驱动源82的后方侧，在其内侧设有沿着导轨154的延伸方向延伸的导轨槽(未图示)。

另一方面，如图9所示，Z轴可动部84具有以使两板面朝向前后方向的形态沿Z轴方向延伸的厚板状的磁轭162、设于磁轭162的前表面且由多个永磁铁164(在图9中除了一个以外均省略附图标记)构成的动子160、设于磁轭162的后表面的导轨168、以及安装于磁轭162的下端部的凸轮从动件支承部169。

在磁轭162的下端部，在隔着磁轭162而与定子150相反一侧设有“コ”字形状的被读取部163。在被读取部163的朝向后侧的面上标注有用于对磁轭162的上下方向的位置、即动子160的上下方向的位置进行光学检测的未图示的刻度。

构成动子160的多个永磁铁164以不同的磁极交替排列的方式等间隔地呈直线状并列配置。

导轨168沿着磁轭162的延伸方向呈槽状设置，相对于导轨154而以能够沿着磁轭162的延伸方向(Z轴可动部84的移动方向、Z轴方向、上下方向)移动的方式被嵌合。凸轮从动件支承部169设于磁轭162的下端部，对Z轴凸轮从动件86(参照图8)以能够旋转的方式进行支承。当磁轭162移动时，凸轮从动件支承部169以及Z轴凸轮从动件86与磁轭162一起移动。

编码器单元170从后侧与设于磁轭162的被读取部件163面对面，通过光学读取在被读取部件163的朝向后侧的面上标注的刻度来检测动子160在上下方向上的位置。

在Z轴驱动装置80中，Z轴驱动源82与Z轴可动部84被设为上述那样的结构，由此当定子150的电枢线圈152被通电时，使Z轴可动部84在定子150与动子160之间沿Z轴方向(上下方向)移动的线性马达驱动的推进力发挥作用。赋予这样的推进力的定子150以及动子160被设为Z轴线性马达35Z，通过上述控制部110来控制。

接下来，参照图10，对于两个Z轴驱动装置80的配置更具体地进行说明。在此，在图10中，点61表示旋转体60的旋转轴线。另外，图10所示的两个位置300A以及300B分别表示Z轴驱动装置80驱动嘴轴55(即吸嘴56)的驱动位置。如上所述，两个Z轴驱动装置80彼此为相同结构，且从旋转体60的旋转轴线61方向观察时配置为以旋转轴线61为中心的点对称。换言之，一方的Z轴驱动装置80以使另一方的Z轴驱动装置80绕旋转轴线61旋转180度而成的形态进行配置。

(5)V轴驱动装置中的线性马达驱动的驱动机构

接下来，参照图11～图13对V轴驱动装置100中的线性马达驱动的驱动机构进行说明。

如图11所示，箱状的V轴驱动源102具备设有基于线性马达驱动的驱动机构的板状的V轴主体部112、以及安装于V轴主体部112而保护上述驱动机构免受外部影响的V轴罩部114。V轴罩部114没有完全覆盖V轴主体部112，在V轴罩部114的前方设有用于不使热量滞留在V轴驱动源102的内部的冷却开口114A。

如图12所示，V轴驱动装置100在V轴驱动源102设有线性马达的定子120，在V轴可动部104中设有线性马达的动子130。V轴驱动源102在V轴主体部112的板面上分别设有由沿着V轴可动部104的移动方向(Z轴方向、上下方向)并列配置的三个电枢线圈122构成的定子120、沿着V轴可动部104的移动方向延伸的导轨124、以及铁片(磁性体的一个例子)126。

定子120设于V轴驱动源102的前方侧(图12中的左侧)，导轨124设于V轴驱动源102的后方侧。在导轨124的内侧设有沿着导轨124的延伸方向延伸的导轨槽(未图示)。铁片126在与定子120之间隔开规定的间隔而设于定子120的下方。

另一方面，如图12所示，V轴可动部104具有以使两板面朝向前后方向的形态沿V轴驱动源102的移动方向延伸的厚板状的磁轭132、设于磁轭132的前表面且由多个永磁铁134构成的动子130、设于磁轭132的前表面且由一个永磁铁构成的位置保持磁铁136、设于磁轭132的后表面的导轨引导件138、以及安装于磁轭132的上端部的凸轮从动件支承部139。

磁轭132的下端部向与定子120相反一侧折回，在折回的部分的朝向后侧的面上标注有用于对磁轭132的上下方向的位置、即动子130的上下方向的位置进行光学检测的未图示的刻度。

构成动子130的多个永磁铁134以不同的磁极交替排列的方式等间隔地呈直线状并列配置。

位置保持磁铁136设于磁轭132的下端部的前表面且是构成动子130的多个永磁铁134的下侧。多个永磁铁134的表面与位置保持磁铁136的表面位于同一平面上。

导轨引导件138沿着磁轭132的延伸方向呈槽状设置，相对于导轨124以能够沿着磁轭132的延伸方向(V轴可动部104的移动方向、Z轴方向、上下方向)能够移动的方式被嵌合。凸轮从动件支承部139设于磁轭132的上端部，对V轴凸轮从动件106(参照图11)以能够旋转的方式进行支承。当磁轭132移动时，使凸轮从动件支撑部139以及V轴凸轮从动件106与磁轭132一起移动。

编码器单元171从后侧与磁轭132的折回的部分面对面，通过光学读取在该折回的部分的朝向后侧的面上标注的刻度来检测动子130在上下方向上的位置。

在V轴驱动装置100中，以多个永磁铁134与定子120、以及位置保持磁铁136与铁片126中的任一者接近的状态使V轴可动部104的导轨124嵌合于导轨引导件138，多个永磁铁134与定子120之间的距离、以及位置保持磁铁136与铁片126之间的距离大致相等。另一方面，如图12所示，位置保持磁铁136与构成动子130的多个永磁铁134之间的间隔D1变得大于动子130具有的多个永磁铁134的间隔D2。

在V轴驱动装置100中，V轴驱动源102与V轴可动部104被设为上述那样的结构，由此当定子120的电枢线圈122被通电时，使V轴可动部104在定子120与动子130之间沿Z轴方向(上下方向)移动的线性马达驱动的推进力发挥作用。赋予这样的推进力的定子120以及动子130被设为V轴线性马达35V，通过上述控制部110来控制。

另一方面，在V轴驱动装置100中，当朝向定子120的电枢线圈122的通电被停止时，通过作用于位置保持磁铁136与铁片126之间作用的磁力，使得V轴可动部104在Z轴方向(上下方向)上被保持在滑阀92被设为负压供给位置201的位置与滑阀92被设为正压供给位置202的位置的中间的高度位置。即，位置保持磁铁136与铁片126作为所谓的磁性弹簧发挥功能。

此外，构成动子130的多个永磁铁134的磁力大于位置保持磁铁136的磁力，基于线性马达驱动的V轴驱动源102的移动不会受到位置保持磁铁136的影响。

接下来，参照图13对两个V轴驱动装置100的配置进行更具体说明。在此，在图13中，点61示出旋转体60的旋转轴线。图13所示的两个位置301A以及301B分别表示V轴驱动装置100驱动滑阀92(即阀)的驱动位置。如前文所述那样，两个V轴驱动装置100彼此为相同结构，配置为以旋转体60的旋转轴线61为中心的点对称。换言之，一方的V轴驱动装置100以使另一方的V轴驱动装置100绕旋转轴线61旋转180度而成的形态进行配置。

(6)实施方式的效果

根据以上说明的本实施方式的旋转头50，由于具备两个Z轴驱动装置80(保持部件驱动单元)，因此能够实现可同时吸附多个元件或者具有较宽的安装范围的高性能的旋转头50。而且，根据旋转头50，容易将两个Z轴驱动装置80彼此设为相同结构，与使两个Z轴驱动装置80彼此为不同结构的情况相比，能够减少旋转头50的构成元件的种类。由此，能够减少可同时吸附多个元件或者具有较宽的安装范围的高性能的旋转头50的制造成本。

另外，根据旋转头50，两个Z轴驱动装置80从旋转体60的旋转轴线61方向观察时配置为以旋转轴线61为中心的点对称。在配置两个Z轴驱动装置80的情况下，例如还能够配置在以包含旋转体60的旋转轴线61的平面(穿过旋转轴线61上的2点与旋转轴线61上没有的1点的平面)为对象面的面对象上。然而，为了配置为面对称，不得不将两个Z轴驱动装置80的结构设为彼此镜面对称的结构(镜像结构)，因此无法在两个Z轴驱动装置80间使元件共用化。

相对于此，在配置为点对称的情况下，能够将两个Z轴驱动装置80设为相同结构，因此能够使元件共用化。由此，能够减少元件的种类，与配置为面对称的情况相比而能够减少旋转头50的制造成本。

另外，根据旋转头50，Z轴驱动装置80具有线性马达以作为使吸嘴56移动的驱动源。例如在使用旋转型马达而使吸嘴56移动的情况下，需要将旋转型马达的旋转运动转换为吸嘴56的直线运动的滚珠丝杠等机构，因此Z轴驱动装置80增大。相对于此，线性马达是不需要将旋转运动转换为直线运动的机构的直接驱动器，能够使结构变得简单，因此能够减小Z轴驱动装置80。由此，能够使旋转头50小型化。

另外，根据旋转头50，容易将两个V轴驱动装置100(阀驱动单元)彼此设为相同结构，与将两个V轴驱动装置100彼此设为不同结构的情况相比，能够减少可同时吸附多个元件或者具有较宽的安装范围的高性能的旋转头50的构成元件的种类。由此能够减少旋转头50的制造成本。

另外，根据旋转头50，如图10所示，从旋转体60的旋转轴线61方向观察，两个V轴驱动装置100分别与同该V轴驱动装置100对应的Z轴驱动装置80重叠，因此，Z轴驱动装置80伸出的方向与V轴驱动装置100伸出的方向几乎为相同的方向。因此，与它们向不同方向伸出的情况相比，从旋转体60的旋转轴线61方向观察而能够使旋转头50小型化。由此，在与旋转体60的旋转轴线61垂直的方向上，能够使旋转头50具有较大的可动区域。

另外，根据旋转头50，两个V轴驱动装置100从旋转体60的旋转轴线61方向观察时配置为以旋转轴线61为中心的点对称，因此能够将多个V轴驱动装置100设为相同结构。由此，与配置为面对称的情况相比而能够减少旋转头50的制造成本。

另外，根据旋转头50，V轴驱动装置100具有线性马达以作为使滑阀92移动的驱动源。如所述那样，线性马达为直接驱动器，能够使结构变得简单，因此能够减小V轴驱动装置100。由此能够使旋转头50小型化。

另外，根据本实施方式的表面安装机1，通过使用可同时吸附多个元件或者具有较宽的安装范围的高性能的旋转头50而能够使表面安装机1的性能提高，并且能够减少表面安装机1的制造成本。

＜其它实施方式＞

本说明书所公开的技术并不限定于由上述记载以及附图说明的实施方式，例如以下这样的实施方式也包含于技术范围内。

(1)在上述的实施方式中以分别具备两个Z轴驱动装置80以及两个V轴驱动装置100的情况为例进行了说明，但它们的数量不限定于两个，也可以具有三个以上。

(2)在上述的实施方式中以具备两个Z轴驱动装置80、且上述两个Z轴驱动装置80在从旋转体60的旋转轴线61方向观察时配置为以旋转轴线61为中心的点对称的情况为例进行了说明。相对于此，两个Z轴驱动装置80也未必配置为点对称。针对V轴驱动装置100也是相同的。

(3)在上述的实施方式中以具备两组由Z轴驱动装置80与V轴驱动装置100构成的组、且在任一组中V轴驱动装置100均位于与该V轴驱动装置100对应的Z轴驱动装置80的正下方的情况(从旋转体60的旋转轴线61方向观察时使Z轴驱动装置80与同该Z轴驱动装置80对应的V轴驱动装置100重叠的情况)为例进行了说明。相对于此，可以是任一组均不使V轴驱动装置100位于Z轴驱动装置80的正下方，也可以是仅任一组使V轴驱动装置100位于Z轴驱动装置80的正下方。

(4)在上述的实施方式中以Z轴驱动装置80通过磁铁移动方式的带铁心的对置型线性马达使吸附阀56移动的情况为例进行了说明，但Z轴驱动装置80可以通过其它的种类的线性马达使吸附阀56移动，也可以通过旋转型马达使其移动。

(5)在上述的实施方式中以V轴驱动装置100通过磁铁移动方式的带铁心的对置型线性马达使滑阀92移动的情况为例进行了说明，但V轴驱动装置100可以通过其它的种类的线性马达使滑阀92移动，也可以通过旋转型马达使其移动。或者，V轴驱动装置100可以通过电磁阀使吸附阀56移动，也可以通过空气压使其移动。

(6)在上述的实施方式中，作为元件保持部件而以吸嘴为例进行了说明，但元件保持部件不限于吸嘴。例如，元件保持部件也可以是利用两个爪来夹持而保持元件的所谓的卡盘。

附图标记说明

1、表面安装机；20、搬运输送机(基板搬运装置的一个例子)；30、元件安装装置；35N、N轴伺服马达(旋转体驱动部的一个例子)；35V、V轴线性马达；35Z、Z轴线性马达；40、元件供给装置；50、旋转头；56、吸嘴(元件保持部件的一个例子)；60、旋转体；61、旋转轴线；80、Z轴驱动装置(保持部件驱动单元的一个例子)；92、滑阀(阀的一个例子)；100、V轴驱动装置(阀驱动单元的一个例子)；201、负压供给位置；202、正压供给位置；300A、300B、驱动位置；B1、印刷电路基板(基板的一个例子)；E1、电子元件(元件的一个例子)。

Claims (7)

1.一种旋转头，是表面安装机的旋转头，

所述旋转头具备：

旋转体；

旋转体驱动部，对所述旋转体进行旋转驱动；

多个元件保持部件，以能够沿旋转轴线方向移动的方式安装于所述旋转体，且排列于以所述旋转轴线为中心的圆周上，保持以及释放元件；及

至少一对保持部件驱动单元，在所述旋转体的旋转方向上相互分离而配置，且分别使移动到所述圆周上的预定的驱动位置的所述元件保持部件沿所述旋转轴线方向移动，

所述旋转头的特征在于，

至少一对所述保持部件驱动单元为相同结构，通过以使一方的所述保持部件驱动单元绕所述旋转轴线旋转180度的状态来配置另一方的所述保持部件驱动单元，该至少一对所述保持部件驱动单元从所述旋转轴线方向观察而被配置为以所述旋转轴线为中心的点对称，

所述保持部件驱动单元包括Z轴驱动源，

所述Z轴驱动源具备设有线性马达以作为使所述元件保持部件移动的驱动源的板状的Z轴本体部。

2.根据权利要求1所述的旋转头，其中，

所述元件保持部件是利用负压来吸附所述元件并利用正压来释放其所吸附的所述元件的吸嘴，

该旋转头还具备：

多个阀，以能够在向所述吸嘴供给负压的负压供给位置与向所述吸嘴供给正压的正压供给位置之间移动的方式安装于所述旋转体；及

至少一对阀驱动单元，使与移动到所述保持部件驱动单元的所述驱动位置的所述吸嘴对应的所述阀在所述负压供给位置与所述正压供给位置之间移动。

3.根据权利要求2所述的旋转头，其中，

从所述旋转轴线方向观察，至少一个所述保持部件驱动单元和与该保持部件驱动单元对应的所述阀驱动单元重叠。

4.根据权利要求2所述的旋转头，其中，

至少一对所述阀驱动单元从所述旋转轴线方向观察而被配置成以所述旋转轴线为中心的点对称。

5.根据权利要求3所述的旋转头，其中，

至少一对所述阀驱动单元从所述旋转轴线方向观察而被配置成以所述旋转轴线为中心的点对称。

6.根据权利要求2～5中任一项所述的旋转头，其中，

所述阀驱动单元具有线性马达以作为使所述阀移动的驱动源。

7.一种表面安装机，具备：

元件安装装置；

元件供给装置，向所述元件安装装置供给所述元件；及

基板搬运装置，将所述基板搬运至所述元件安装装置对所述元件进行安装的安装位置，

所述表面安装机的特征在于，

所述元件安装装置具有权利要求1～6中任一项所述的旋转头，并在基板上安装所述元件。