CN110192446A - 安装机用空气控制装置 - Google Patents

Abstract

提供一种安装机用空气控制装置，能够不使安装机的运转停止地进行伴随着喷嘴更换的适当的空气控制，并且能够由一个头组件来提供多个头组件的功能。该安装机用空气控制装置具备：流量调整机构(4)，其被搭载于安装机的头组件(HM)；以及控制单元(5)，其用于控制该流量调整机构(4)，其中，流量调整机构(4)介于正压区与喷嘴(n)之间，具有能够连续地变更在正压区与喷嘴(n)之间通过的空气的流量的功能，控制单元(5)构成为，在使喷嘴(n)为负压后，基于预先决定的施加电压或施加电流对流量调整机构(4)的流量进行控制，来进行朝向喷嘴(n)的空气供给。

Description

安装机用空气控制装置

技术领域

本发明涉及一种能够通过安装机的头组件来适当地进行喷嘴的真空破坏的安装机用空气控制装置。

背景技术

以往，作为印刷电路板的安装装置，公知一种安装机(例如专利文献1)。

这种安装机构成为，具备能够在装置内沿XY轴方向移动的头组件，在该头组件上安装喷嘴，使喷嘴顶端吸附、释放安装部件(下面称作零件)，来将安装部件安装于印刷电路板。在头组件内具备用于使喷嘴沿Z轴方向上下移动的气缸、伺服电动机。

当基于该文献的图2来说明头组件的动作时，在利用真空泵66吸附零件P之后，通过利用空气配管68进行的释放即真空破坏，来将零件P安装在印刷电路板上。阀62用于此时的切换。

在释放零件P时，从空气配管68注入压力来进行真空破坏，但是考虑存在湿气、静电，一般构成为将喷嘴顶端设为规定压力，来强制性地使零件P缓缓下落。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-123612号公报

发明内容

发明要解决的问题

另外，在一个头组件上例如搭载有1、2、4、8、12、24个喷嘴，对每个喷嘴各配有一个节流阀。节流阀的上游经由共用的调节器来与作为正压区的空气配管等连接。

图9着眼于一个喷嘴n，示出在头组件HM内喷嘴n经由作为电磁阀的3端口阀b而与正压区及负压区以互反的方式连接的结构，正压区从空气配管c经由调节器d及节流阀e被供给空气。调节器d发挥使不稳定的空气配管的压力稳定化的作用，节流阀e被设置成其节流量能够通过手动来调整。负压区与真空泵f连接。在调节器d与真空泵f之间并联设置有与喷嘴数相应数量的喷嘴n、3端口阀b及节流阀e。

关于图10的结构，在与图9的结构同样地能够利用3端口阀b将喷嘴n在正压区与负压区之间选择性地进行切换的基础上，在3端口阀b的上游利用作为电磁阀的2端口阀g或3端口阀h来接通/断开向3端口阀b的空气供给。

并且，图11的结构为如下的结构：用于将喷嘴n与正压区切断的2端口阀m及用于将喷嘴n与负压区切断的2端口阀k并联连接于喷嘴n。

这样的头组件HM大致被分类为高速类型和多功能类型。高速类型构成为用于例如面向智能电话的小的芯片部件安装，高速类型的喷嘴n的数量多，喷嘴直径小，在为了零件吸附后的真空破坏而供给的空气的流量也被设定为少量。另一方面，多功能类型构成为用于例如连接器等比较大的异形部件安装，多功能类型的喷嘴n的数量少，喷嘴直径大，在为了零件吸附后的真空破坏而供给的空气的流量也被设定得比较多。因此，图9～图11的节流阀e及调节器d的调整按头组件HM的用途而不同，头组件HM本身也根据用途被设为高速用途、多功能用途而准备很多种类。

另外，在安装机的运转期间，在零件变更时等需要更换喷嘴n的情况下，一般不使装置的运转停止地进行喷嘴更换，但是在需要更换头组件HM的情况下，需要使装置停止来进行头组件HM更换，导致设备运转率降低。

因此，作为一个对策，考虑使一个头组件HM兼具高速用途和多功能用途。然而，假设当以多功能用途来使用被调整为高速用途的头组件HM时，由于流量少，因此直到达到所需要的流量为止花费时间，其结果，产生生产节拍下降这样的新问题。相反，当以高速用途来使用被调整为多功能用途的头组件HM时，由于流量过多，因此产生小的芯片在释放时被吹飞这样的新问题。为了解决这些问题，期望一个头组件HM满足高速用途和多功能用途这些多个用途。

另外，以往的节流阀e一般是不能变更的固定的节流阀或者手动调整的节流阀，在装置的运转期间被作为固定节流来使用，因此在运转期间进行了作为安装部件的零件的变更、喷嘴的更换时，存在是否维持适于每个零件、喷嘴的流量这样的疑问。

本发明是着眼于这样的问题而完成的，目的在于实现一种以往不存在的安装机用空气控制装置，能够不使安装机的运转停止地进行伴随着喷嘴更换的适当的空气控制，并且能够由一个头组件来提供多个头组件的功能。

用于解决问题的方案

为了解决上述那样的问题，本发明具备如下单元。

即，本发明的安装机用空气控制装置具备：流量调整机构，其被搭载于安装机的头组件；以及控制单元，其用于控制该流量调整机构，所述安装机用空气控制装置的特征在于，所述流量调整机构介于正压区与喷嘴之间，具有能够连续地变更在正压区与喷嘴之间通过的空气的流量的功能，所述控制单元构成为，在使喷嘴为负压后，基于预先决定的施加电压或施加电流对所述流量调整机构的流量进行控制，来进行朝向喷嘴的空气供给。

像这样，能够由流量调整机构对向喷嘴供给的空气进行流量控制，因此能够不使安装机的运转停止地进行与零件、喷嘴的种类相应的流量调整。因此，能够由一个头组件适当地处理的零件、喷嘴的种类增加，还能够提高设备运转率。

在该情况下，优选构成为，面向不同的用途设置有多个流量调整机构，控制单元以与用途相应的电压水平或电流水平来控制对应的流量调整机构的流量。

像这样，能够对流量调整机构进行与高速用途、多功能用途等用途相符的流量控制，因此能够进行针对小部件使流量减小、针对大部件使流量增大这样的流量控制。由此，能够实现一种不进行头组件的更换而通用性高的使用方法，能够通过共用头组件来实现部件个数的削减，并且能够使设备运转率提高与头组件的更换所需时间相应的量。

或者，优选构成为，设置多个流量调整机构，各流量调整机构与多个喷嘴中的每个喷嘴对应地设置，控制单元以与喷嘴相应的电压水平或电流水平来控制对应的流量调整机构的流量。

像这样，无论用途是否相同，都能够按各个喷嘴来进行更精细的流量控制。

并且，有效的是，控制单元具备：设定部，其预先按各个流量调整机构来进行施加电压值或施加电流值的设定；以及输出控制部，其通过被输入接通断开指令，来以所述设定部中设定的电压值或电流值进行向对应的流量调整机构的电压施加或电流施加。

像这样，不仅能够准确地对流量、压力进行数字管理，而且通过在进行设定的基础之上根据接通断开指令进行电压施加或电流施加，能够瞬间实现适当的流量控制。

作为具体的实施方式，例举所述流量调整机构是使用带流量调整功能的压电阀构成的、所述流量调整机构是使用比例阀构成的。

发明的效果

根据以上说明的本发明，能够提供一种新的有用的安装机用空气控制装置，其能够不使安装机的运转停止地进行伴随着喷嘴更换的适当的空气控制，并且能够由一个头组件来提供多个头组件的功能。

附图说明

图1是示出作为应用本发明的安装机的构成要素的头组件的空气回路结构的图。

图2是示出本发明的第一实施方式所涉及的空气控制装置的图。

图3是示出本发明的第二实施方式所涉及的空气控制装置的图。

图4是示出本发明的第三实施方式所涉及的空气控制装置的图。

图5是示出本发明的第四实施方式所涉及的空气控制装置的图。

图6是示出本发明的第五实施方式所涉及的空气控制装置的图。

图7是示出本发明的其它实施方式所涉及的空气控制装置的图。

图8是示出本发明的又一其它实施方式所涉及的空气控制装置的图。

图9是示出以往的空气控制装置的一例的图。

图10是示出以往的空气控制装置的其它一例的图。

图11是示出以往的空气控制装置的上述以外的一例的图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的实施方式。

＜第一实施方式＞

如图1所示，应用本实施方式的安装机用空气控制装置的安装机的头组件HM搭载有构成负压区的真空泵1、以及配置在正压区中的调节器2，调节器2与同在正压区的作为压缩空气源的空气配管3连接。针对头组件HM，能够安装有以往的适于高速用途的喷嘴n1和适于多功能用途的喷嘴n2，并且，高速用途的喷嘴n1也能够安装直径不同的多个种类，多功能用途的喷嘴n2也能够安装直径不同的多个种类。而且，各喷嘴n1…、n2…连接有流量控制机构4，流量控制机构4的靠真空破坏侧的回路使上游并联连接于共用的调节器2。另外，靠吸引侧的回路使上游连接于共用的真空泵1。

而且，在头组件HM中搭载流量调整机构4，并且设置用于控制该流量调整机构4的控制单元5，流量调整机构4介于构成正压区的调节器2与喷嘴n(n1或n2)之间，具有能够连续地变更在构成正压区的调节器2与喷嘴n(n1或n2)之间通过的空气的流量的功能，控制单元5构成为，在使喷嘴n(n1或n2)为负压后，基于预先决定的施加电压或施加电流对流量调整机构4的流量进行控制，来进行朝向喷嘴n(n1或n2)的空气供给。

图2针对一个喷嘴n(n1或2)示出构成安装机用空气控制装置的流量调整机构4以及用于控制该流量调整机构4的控制单元5，流量调整机构4由用于喷嘴n的真空破坏的节流阀41构成。控制单元5构成为除控制流量调整机构4以外，还控制用于真空排气的切换阀61。该回路结构为对图11的现有例进行改进得到的形式。

节流阀41由2端口阀构成，该2端口阀的结构如下：在同构成正压区的调节器2的喷出口连通的第一端口41a与同喷嘴n连通的第二端口41b之间存在工作部41c，在第一工作位置处将两个端口41a、41b之间切断，在第二工作位置处使两个端口41a、41b之间连通。具体地说，该节流阀41是使用压电元件的压电阀，具有如下的流量调整功能：被设定为常闭，根据来自外部的施加电压水平来使工作部41c在第一工作位置与第二工作位置之间连续地发生位移或变形，由此使节流量可变，从而对通过的空气的流量进行变更。因此，能够利用该2端口阀41对向喷嘴n供给的空气的流量及压力进行微调。另外，由于采用了压电阀，因此例如与电磁阀、比例阀相比，具有被施加电压后的响应性快这样的特征。

切换阀61由2端口阀构成，该2端口阀的结构如下：在同作为负压区的真空泵1的吸引口连通的第三端口61a与同喷嘴n连通的第四端口61b之间存在工作部61c，在第一切换位置处将两个端口61a、61b之间切断，在第二切换位置处使两个端口61a、61b之间连通。具体地说，该阀61是电磁阀，被设定为常闭，根据来自外部的电压指令来将工作部61c从第一切换位置切换到第二切换位置。

另一方面，控制单元5具备压电阀用驱动器51，该压电阀用驱动器51与上层控制装置52连接。

压电阀用驱动器51具备通信输入输出部51a、设定输入部51b、设定部51c、指令输入部51d、输出控制部51e以及电压输出电路51f，上层控制装置52具备驱动器设定部52a和阀动作指令部52b。

驱动器设定部52a通过通信输入输出部51a来对压电阀用驱动器51的设定部51c进行流量设定。另外，阀动作指令部52b向压电阀驱动器5和电磁阀61输入阀的接通/断开指令。阀动作指令部52b中包含驱动哪个阀的通信地号码。

在通信输入输出部51a为基于以RS485、Ethernet(以太网)、CAN等为代表的数据通信的通信单元的情况下，当流量设定数据被输入到通信输入输出部51a时，压电阀用驱动器5将该流量设定数据写入到设定部51c。由此，在设定部51c中保持按各喷嘴类型不同的输出电压设定、通信地号码、动作逻辑。输出电压设定是与流量(阀开度)相关的设定，通信地号码用于确定是与哪个压电阀41相关的设定，在动作逻辑中进行是与指令输入部51d的信号同步输出还是单触发输出的切换、上升沿、下降沿等电压输出波形的设定、单触发脉冲时间的设定等。

接着，对通信输入输出部51a使用基于触点输入这样的切换的通信方法的情况进行记述。压电阀用驱动器5利用设定输入部51b向设定部51c写入输出电压设定、动作逻辑、同步输出与单触发输出之间的切换、上升沿、下降沿等电压输出波形的设定、单触发脉冲时间的设定等。将这些设定值设为一组并存储多个组。通过利用触点输入这样的切换方法对组进行切换，相比于数据通信方法而言更高速地进行设定的切换。

在这样的结构中，上层控制装置52首先在吸附安装部件(零件)时将电磁阀61接通来使喷嘴顶端为所需的负压状态，接着在释放零件时将电磁阀61断开并且将压电阀驱动器51接通。由此，压电阀驱动器51按照在设定部51c中与通信地号码相关联地设定的动作逻辑，来经由输出控制部51e及电压输出电路51f向对应的喷嘴n的压电阀41施加输出电压。通过像这样事先决定施加电压，能够使空气供给的响应性快。

工作部41c根据施加电压连续地位移，压电阀41以最适于喷嘴的品种的流量和压力来供给空气。该空气到达喷嘴n，通过真空破坏来释放被吸附的零件。被释放的零件被安装在作为对象的印刷电路板上。

在上层控制装置52中，为了提高安装机的节拍，在头组件HM到达目标位置之前，假定阀的延迟、直到喷嘴顶端为目标压力为止的压力变化的延迟来与喷嘴n在XYZ轴上的移动并行地发出阀的动作指令。

如上所述，本实施方式的安装机用空气控制装置具备：流量调整机构4，其被搭载于安装机的头组件HM；以及控制单元5，其用于控制该流量调整机构4，其中，流量调整机构4介于正压区与喷嘴n之间，具有能够连续地变更在正压区与喷嘴n之间通过的空气的流量的功能，控制单元5构成为，在使喷嘴n为负压后，基于预先决定的施加电压或施加电流对流量调整机构4的流量进行控制，来进行朝向喷嘴n的空气供给。

像这样，能够利用流量调整机构4对向喷嘴n供给的空气进行流量控制，因此能够不使安装机的运转停止地进行与零件、喷嘴n的种类相应的流量调整。因此，能够由一个头组件HM适当地处理的零件、喷嘴的种类增加，还能够提高设备运转率。

特别是构成为，同时设置了以高速用途的喷嘴n1为对象的流量调整机构4和以多功能用途的喷嘴n2为对象的流量调整机构4，控制单元5以与用途相应的电压水平或电流水平来控制对应的流量调整机构4的流量。

像这样，能够对流量调整机构4进行与高速用途、多功能用途等用途相符的流量控制，因此能够进行针对小部件使流量减小、针对大部件使流量增大这样的流量控制。由此，能够实现一种不进行头组件HM的更换而通用性高的使用方法，能够通过共用头组件HM来实现部件即头组件HM个数的削减，并且能够使设备运转率提高与头组件HM的更换所需时间相应的量。

并且构成为，还针对一个用途所包含的多个喷嘴n1(n2)设置多个流量调整机构4，控制单元5以与喷嘴n1(n2)相应的电压水平或电流水平来控制对应的流量调整机构4的流量。

通过像这样，能够按用途不同、喷嘴不同来进行更精细的流量控制。

另外，控制单元5具备：设定部51c，其预先按各个流量调整机构4进行施加电压值或施加电流值的设定；以及输出控制部51e，其通过被输入接通断开指令，来以设定部51c中设定的电压值或电流值进行向对应的流量调整机构4的电压施加或电流施加。

像这样，不仅能够准确地对流量、压力进行数字管理，而且通过在进行设定的基础之上根据接通/断开指令来进行电压施加或电流施加，能够瞬间实现适当的流量控制。

而且，流量调整机构4是使用带流量调整功能的压电阀41构成的，因此能够实现高速、寿命长的空气控制装置。

＜第二实施方式＞

接着，参照图3来说明本发明的第二实施方式。此外，对大致相同的部分标注相同的附图标记或省略一部分附图标记，并省略说明。

在上述第一实施方式中，流量调整机构4由一个2端口阀41构成，但在本实施方式中，流量调整机构4是通过将一个2端口阀42与一个3端口阀43串联连接而构成的，这一点不同于第一实施方式。该回路结构是对图10的现有例进行改进得到的形式。

即，介于构成正压区的调节器2与喷嘴n之间并且用于进行连续的流量调整的作为节流阀的2端口阀42由压电阀构成，被配置在2端口阀42的下游的3端口阀43构成为用于在真空排气与真空破坏之间进行切换的切换阀。3端口阀43将使正压区与喷嘴n切断并使真空泵1与喷嘴n连接的位置设为通常状态，通过被上层控制装置52输入阀动作指令，来进行切断真空泵1且将正压区与喷嘴n连接的动作。2端口阀42具备使流量连续地变化的功能，与上述实施方式同样地通过来自压电阀驱动器51的输入来进行动作。

像这样构成，也起到与上述实施方式同样的作用效果。

＜第三实施方式＞

接着，参照图4来说明本发明的第三实施方式。此外，对大致相同的部分标注相同的附图标记或省略一部分附图标记，并省略说明。

在上述第一实施方式中，流量调整机构4由作为节流阀的2端口阀41构成，在上述第二实施方式中，流量调整机构4由作为节流阀的2端口阀45和作为切换阀的3端口阀44构成，但在本实施方式中，流量调整机构4由作为节流阀的3端口阀44和作为切换阀的2端口阀45构成，这一点不同于上述各实施方式。该回路结构也是对图10的现有例进行改进得到的形式。

即，介于构成正压区的调节器2与喷嘴n之间并且用于进行连续的流量调整的压电阀44将使正压区与喷嘴n切断并使真空泵1与喷嘴n连接的位置设为通常状态，通过被压电阀驱动器51输入阀动作指令，来进行将真空泵1切断且一边连续地改变开度一边将正压区与喷嘴n之间连接的动作。另外，2端口阀45发挥将调节器2与3端口阀44之间接通断开的作用，根据来自上层控制装置52的阀动作指令部的输入来进行动作。

像这样构成，也起到上述各实施方式所具备的作用效果。

＜第四实施方式＞

接着，参照图5来说明本发明的第四实施方式。此外，对大致相同的部分标注相同的附图标记或省略一部分附图标记，并省略说明。

在上述各实施方式中，采用了包括流量调整机构4的功能的两个阀，但在本实施方式中，流量调整机构4中使用作为节流阀的3端口阀，并使该3端口阀具有负压区的切换功能，这一点不同于上述各实施方式。该回路结构是对图9的现有例进行改进得到的形式。

即，该3端口阀46将使构成正压区的调节器2与喷嘴n切断并使构成负压区的真空泵1与喷嘴n连接的位置设为通常状态，通过被压电阀驱动器51输入阀动作指令，来进行将真空泵1切断且一边连续地改变节流量一边将正压区与喷嘴n连接的动作。

像这样构成，也起到上述各实施方式所具备的作用效果。

＜第五实施方式＞

接着，参照图6来说明本发明的第五实施方式。此外，对大致相同的部分标注相同的附图标记或省略一部分附图标记，并省略说明。

在上述各实施方式中，流量调整机构4的节流阀由压电阀构成，与此相对，本实施方式的流量调整机构4将节流阀变更为比例阀47，这一点不同于上述各实施方式。

即，该回路结构是对图11所示的现有的回路结构进行改进得到的形式，采用比例阀47来代替节流阀e，通过来自上层控制装置52的模拟输出部52c的输出来使喷嘴n与构成正压区的调节器2之间的节流量即开度连续地可变，由阀动作指令部52b使将喷嘴n与正压区连接的2端口阀m以及将喷嘴n与负压区连接的2端口阀k进行动作。

如果使各个喷嘴n相独立地具有比例阀47，则不仅头组件HM的重量增大，响应性也差，因此无法瞬间进行切换，但是在共用头组件HM来不使安装机的运转停止地提供从高速用途至多功能用途这些用途、从而能够不需要更换头组件这一方面，即使使用比例阀47，也起到使用压电阀的上述实施方式所具备的作用效果。

＜其它实施方式＞

图7是对图10所示的以往的回路结构进行改进得到的形式，采用比例阀48来代替节流阀e，由模拟输出部52c进行控制。另外，图8是对图9所示的以往的回路结构进行改进得到的形式，采用比例阀49来代替节流阀e，由模拟输出部52c进行控制。

像这样，也起到与第五实施方式同样的作用效果。

以上，对本发明的几个实施方式进行了说明，但是各部的具体结构不仅限定于上述的实施方式。

例如，通过与多功能用途、高速用途等喷嘴的种类无关地对多个喷嘴应用本发明，能够对流量调整机构4进行适于喷嘴的流量控制。

另外，在上述实施方式中，喷嘴n与流量调整机构4为一对一的关系，但虽然未进行图示，也可以构成为，针对多个喷嘴设置一个流量调整机构，在流量调整机构的下游针对各喷嘴设置方向控制阀(流路控制阀)。

并且，在上述实施方式中，压电驱动器配置在头组件外，但如果重量、空间不成问题，则也可以搭载于头组件。

或者，在上述实施方式中，真空泵被搭载于头组件，但是只要适当地进行真空排气，则也可以配置于头组件外。

并且，本实施方式的空气控制装置应用于安装机2，但不限定于此，也可以应用于外观检查器、测定分离机以及编带机等。

其它结构也能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形。

产业上的可利用性

本发明能够被作为能够通过安装机的头组件来适当地进行喷嘴的真空破坏的安装机用空气控制装置来利用。

附图标记说明

4：流量调整机构；5：控制单元；51c：设定部；51e：输出控制部；HM：头组件；n：喷嘴；n1：喷嘴(高速用途)；n2：喷嘴(多功能用途)。

Claims (6)

1.一种安装机用空气控制装置，具备：流量调整机构，其被搭载于安装机的头组件；以及控制单元，其用于控制该流量调整机构，所述安装机用空气控制装置的特征在于，

所述流量调整机构介于正压区与喷嘴之间，具有能够连续地变更在正压区与喷嘴之间通过的空气的流量的功能，

所述控制单元构成为，在使喷嘴为负压后，基于预先决定的施加电压或施加电流对所述流量调整机构的流量进行控制，来进行朝向喷嘴的空气供给。

2.根据权利要求1所述的安装机用空气控制装置，其特征在于，

面向不同的用途设置有多个流量调整机构，控制单元构成为以与用途相应的电压水平或电流水平来控制对应的流量调整机构的流量。

3.根据权利要求1或2所述的安装机用空气控制装置，其特征在于，

设置多个流量调整机构，各所述流量调整机构与多个喷嘴中的每个喷嘴对应地设置，控制单元以与喷嘴相应的电压水平或电流水平来控制对应的流量调整机构的流量。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的安装机用空气控制装置，其特征在于，

控制单元具备：设定部，其预先按各个流量调整机构来进行施加电压值或施加电流值的设定；以及输出控制部，其通过被输入接通断开指令，来以所述设定部中设定的电压值或电流值进行向对应的流量调整机构的电压施加或电流施加。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的安装机用空气控制装置，其特征在于，

使用带流量调整功能的压电阀来构成所述流量调整机构。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的安装机用空气控制装置，其特征在于，

使用比例阀来构成所述流量调整机构。