CN110366877B - 吸嘴更换夹具以及使用该吸嘴更换夹具的吸嘴更换系统 - Google Patents

Abstract

吸嘴更换夹具(7)为了在能够将电子元件吸附用的多个吸嘴(5)按指定的排列模式收容的吸嘴储存器(6)中收容所述吸嘴而被使用。吸嘴更换夹具(7)包括：主体部(71)，具备多个定位部(711)，该多个定位部以与所述吸嘴储存器(6)中的所述排列模式相应的排列状态将多个所述吸嘴分别非固定地定位；以及，切换机构(72)，在第一状态和第二状态之间进行切换，第一状态是所述吸嘴(5)在所述定位部被保持的状态，第二状态是所述保持被解除的状态。

Description

吸嘴更换夹具以及使用该吸嘴更换夹具的吸嘴更换系统

技术领域

本发明涉及一种吸嘴更换夹具以及使用该吸嘴更换夹具的吸嘴更换系统,所述吸嘴更换夹具例如在表面安装机中为了在用于收容元件吸附用的多个吸嘴的吸嘴储存器中收容所述吸嘴而被使用。

背景技术

将电子元件安装于基板的表面安装机一般具备将安装于头单元的元件吸附用的吸嘴进行储存的吸嘴储存器。所述吸嘴需要根据吸附对象的元件而被更换，所述吸嘴储存器中收容有更换用的吸嘴。头单元在搭载需要更换吸嘴的电子元件的情况下，对吸嘴储存器进行存取(access)来自动更换吸嘴。因此，在所述吸嘴储存器中需要按指定的排列模式预先收容要更换的吸嘴。另外，还需要为了进行清洗而将收容于所述吸嘴储存器的吸嘴群一并取出并在清洗后将其送回的作业。

如果以人工方式对所述吸嘴储存器进行装卸吸嘴的作业则过于花费劳力和时间，因此使用例如专利文献1所公开的那样的吸嘴更换夹具。吸嘴更换夹具是能够以与所述吸嘴储存器中的吸嘴的排列模式相应的排列状态保持多个吸嘴的夹具。作业人员拿着保持有更换用吸嘴的所述吸嘴更换夹具对所述吸嘴储存器进行存取，使所述更换用吸嘴转移到所述吸嘴储存器，或者拿着空的吸嘴更换夹具来取出被收容于所述吸嘴储存器的吸嘴。

然而，在专利文献1的吸嘴更换夹具中，应用了将各吸嘴个别地夹持的吸嘴保持部。所述吸嘴保持部包括由具有爪形状的板簧形成的夹持构件，使所述爪形状部分卡合于所述吸嘴所具备的夹持槽。因此，为了从所述吸嘴保持部卸下所述吸嘴而需要相应的拔出力。如果吸嘴更换夹具所保持的吸嘴的数量多，则所述拔出力便增大。因此，在使大量的吸嘴从所述吸嘴更换夹具一并转移到所述吸嘴储存器时需要大的力，因而存在作业性差的问题，例如使作业人员承受大的负担、或者需要减少一并转移的吸嘴个数等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4353135号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种作业性良好的吸嘴更换夹具。

实现上述目的的本发明的一方面所涉及的吸嘴更换夹具是为了将电子元件吸附用的吸嘴收容于吸嘴储存器而被使用的夹具，所述吸嘴储存器能够将多个所述吸嘴按指定的排列模式收容，所述吸嘴更换夹具包括：主体部，具备多个定位部，该多个定位部以与所述吸嘴储存器中的所述排列模式相应的排列状态将多个所述吸嘴分别非固定地定位；以及切换机构，在第一状态和第二状态之间进行切换，所述第一状态是所述吸嘴在所述定位部被保持的状态，所述第二状态是所述保持被解除的状态。

本发明的另一目的在于提供一种如下的吸嘴更换系统：能够利用上述的吸嘴更换夹具将吸嘴切实地转移到吸嘴储存器。

实现上述另一目的的本发明的另一方面所涉及的吸嘴更换系统包括：吸嘴储存器，能够将多个电子元件吸附用的吸嘴按指定的排列模式收容；上述的吸嘴更换夹具；以及连动机构，使所述吸嘴储存器的动作与所述吸嘴更换夹具的动作连动；其中，所述吸嘴更换系统至少从所述吸嘴更换夹具往所述吸嘴储存器转移多个所述吸嘴，所述吸嘴储存器包括：多个吸嘴收容孔，按所述指定的排列模式排列；以及支承机构，能够在支承状态和释放状态之间变更状态，所述支承状态是将多个所述吸嘴以分别收容于所述吸嘴收容孔的状态支承的状态，所述释放状态是释放所述支承的状态，所述连动机构使由所述切换机构进行的从所述第一状态往所述第二状态的切换与由所述支承机构进行的从所述释放状态往所述支承状态的状态变更连动。

附图说明

图1是表示应用本发明的实施方式所涉及的吸嘴更换夹具的表面安装机的概略结构的俯视图。

图2是表示表面安装机的头单元部分的概略结构的侧视图。

图3的(A)～(C)是表示吸附嘴的图，图3的(A)是其顶视图，图3的(B)和(C)分别是改变了视线方向的侧视图。

图4的(A)和(B)表示保持吸嘴的第一状态的吸嘴更换夹具，图4的(A)是其侧视图，图4的(B)是底视图。

图5的(A)和(B)表示解除吸嘴的保持的第二状态的吸嘴更换夹具，图5的(A)是其侧视图，图5的(B)是底视图。

图6是图4的(B)的VI-VI线截面图。

图7是图5的(B)的VII-VII线截面图。

图8是图4的(B)的主要部分放大图。

图9是图5的(B)的主要部分放大图。

图10是夹具主体(主体部)的俯视图。

图11的(A)～(C)是表示保持板(吸嘴保持部)的图，图11的(A)是其长边方向的侧视图，图11的(B)是俯视图，图11的(C)是短边方向的侧视图。

图12的(A)和(B)是表示吸嘴储存器6的示意图，图12的(A)表示支承吸嘴的支承状态，图12的(B)表示释放吸嘴的支承的释放状态。

图13的(A)～(C)是表示使用了本实施方式的吸嘴更换夹具的吸嘴转移的过程的一例的图。

图14的(A)～(D)是表示使用了本实施方式的吸嘴更换夹具的吸嘴转移的过程的其它例的图。

图15的(A)和(B)是表示变形例所涉及的吸嘴更换夹具的示意图。

具体实施方式

[关于表面安装机]

下面，基于附图详细说明本发明的实施方式。首先，说明应用本发明的实施方式所涉及的吸嘴更换夹具的表面安装机。图1是表示表面安装机1的概略结构的俯视图，图2是表示表面安装机1的头单元4部分的概略结构的侧视图。表面安装机1是将各种电子元件安装于基板P的装置。在图1和图2中附加有XYZ的方向显示，在其它图中也存在附加有同样的方向显示的图。在以下的说明中，有时将X方向称为左右方向(基板P的移动方向)，将Y方向称为前后方向，将Z方向称为上下方向。

<表面安装机的整体构造>

表面安装机1具备基部10、配置于该基部10上的基板输送部2、元件供应部3、具备电子元件吸附用的多个吸附嘴5(吸嘴)的头单元4以及收容更换用的吸附嘴5的吸嘴储存器6。在头单元4还搭载有一对基板识别摄像机42和扫描单元43。而且，为了进行在吸嘴储存器6中收容更换用的吸附嘴5的作业，作业人员使用吸嘴更换夹具7。

基板输送部2输送要安装电子元件32(图2)的基板P。基板输送部2具有在基部10上将基板P沿左右方向输送的一对输送机21、22。输送机21、22将基板P从图1的右侧搬入表面安装机1的机内，并向左方输送至指定的作业位置(图1所示的基板P的位置)后暂时停止。在该作业位置，电子元件32被安装于基板P。在所述作业位置的下方区域，配置有在安装作业中利用支承销来支承基板P的基板支承装置(省略图示)。在安装作业后，输送机21、22将基板P向左方输送，并从表面安装机1的左侧搬出到机外。

元件供应部3供应要安装的电子元件32。元件供应部3配置于基板输送部2的前后方向两侧。各元件供应部3具备在左右方向上排列的多个带式供料器31。各带式供料器31保持有卷绕了将集成电路(IC)、晶体管、电阻、电容器等小片状的电子元件32按指定间隔收容、保持的料带的卷筒。带式供料器31从所述卷筒间歇性地抽出料带，向供料器远端的元件供应位置供应电子元件。

头单元4从元件供应部3取出电子元件32，并将其安装于基板P。头单元4以能够在XY方向上移动的方式配置于基部10的上空，在所述元件供应位置处从带式供料器31取出电子元件，在所述作业位置处将所述电子元件安装于基板P的指定位置。在基部10的上方，直立设置有沿X方向延伸的支承梁23。头单元4以能够移动的方式支承于被固定于支承梁23的X轴固定轨道24。另外，支承梁23的两端部支承于沿Y方向延伸的Y轴固定轨道25，支承梁23能够沿着该Y轴固定轨道25在Y方向上移动。对于X轴固定轨道24配置有X轴伺服马达26和滚珠丝杠27，对于Y轴固定轨道25配置有Y轴伺服马达28和滚珠丝杠29。头单元4通过X轴伺服马达26对滚珠丝杠27的旋转驱动而在X方向上移动，通过Y轴伺服马达28对滚珠丝杠29的旋转驱动而在Y方向上移动。

在头单元4搭载有用于保持并输送电子元件32的多个头41。在本实施方式中，示出了合计6根头41在X方向上配置成一列的例子。各头41包括沿Z方向(上下方向)延伸的驱动轴以及安装于该驱动轴的下端且吸附电子元件32的吸附嘴5。吸附嘴5经由所述驱动轴的内部通路和切换阀(省略图示)等连接于负压产生装置(省略图示)。在元件吸附时，从所述负压产生装置向吸附嘴5的远端赋予负压吸引力，由此能够吸附电子元件32。此外，在元件安装时，所述负压吸引力被解除，被吸附于吸附嘴5的电子元件32被释放。关于吸附嘴5的具体例，后面基于图3进行说明。

各头41能够相对于头单元4升降以及绕吸嘴中心轴(R轴)旋转。为了进行头41的所述升降和旋转，头单元4具备升降驱动机构和旋转驱动机构。所述升降驱动机构使头41在进行电子元件的吸附或者安装时的下降位置与进行电子元件的输送、摄像时的上升位置之间升降。所述旋转驱动机构是用于根据需要来使头41旋转的机构，在元件安装时使电子元件绕R轴方向旋转来调整该电子元件的姿势。这些驱动机构由伺服马达和指定的动力传递机构构成。

基板识别摄像机42固定地搭载于头单元4的左右两侧，拍摄附设于由输送机21、22搬入到表面安装机1的所述作业位置的基板P的表面(上表面)的各种标记。在图1中，作为所述标记的一例，示出了附设于矩形的基板P的对角线上的一对基准标记FM。基准标记FM是用于检测被搬入的基板P相对于所述作业位置的原点坐标的位置偏移量的标记。

扫描单元43能够相对于头单元4在X方向(吸附嘴5的排列方向)上移动，搭载于该头单元4的下端附近，拍摄被吸附于吸附嘴5的电子元件32。扫描单元43是用于对吸附嘴5对电子元件32的吸附状态进行图像识别的单元。扫描单元43在头单元4将被吸附于吸附嘴5的电子元件32从所述元件供应位置输送至所述作业位置的期间进行指定的摄像动作。在该摄像动作中，扫描单元43一边沿着附设于头单元4的沿X方向延伸的滚珠丝杠44在X方向上移动，一边将被吸附于吸附嘴5的电子元件32从下表面侧进行摄像。

吸嘴储存器6是储存要安装于头单元4(头41)的吸附嘴5的端口(port)。吸附嘴5需要根据吸附对象的电子元件32而被更换，因此在吸嘴储存器6中收容有更换用的吸附嘴5。在应搭载于基板P的电子元件32无法被当前搭载的吸附嘴5吸附或者不适于吸附等的情况下，头单元4对吸嘴储存器6进行存取来自动更换吸附嘴5。因此，在吸嘴储存器6中，按指定的排列模式亦即按与头41的排列间距相应的排列模式预先收容有要更换的吸附嘴5。

吸嘴更换夹具7是能够以与吸嘴储存器6中的吸附嘴5的排列模式相应的排列状态保持多个吸附嘴5的夹具。吸嘴更换夹具7使用于向吸嘴储存器6装填吸附嘴5的作业以及从吸嘴储存器6取出吸附嘴5的作业。作业人员拿着保持有更换用的吸附嘴5的吸嘴更换夹具7对吸嘴储存器6进行存取，使该吸附嘴5转移到吸嘴储存器6，或者拿着空的吸嘴更换夹具7来取出被收容于吸嘴储存器6的吸附嘴5。此外，有时还会将吸嘴更换夹具7与取出的吸附嘴5一同装到吸嘴清洗机，以便将污浊的吸附嘴5进行清洗。

<吸附嘴的构造>

图3的(A)～(C)是表示吸附嘴5的图，图3的(A)是其顶视图，图3的(B)是侧视图，图3的(C)是使视线方向相对于图3的(B)绕轴方向旋转了90°的侧视图。吸附嘴5是具有用于缓和在从带式供料器31吸附电子元件32时和向基板P安装电子元件32时施加到电子元件32、基板P的冲击的缓冲功能的吸嘴。吸附嘴5包括吸嘴主体部51、将吸嘴主体部51以能够上下活动的方式保持的支架部52以及介于吸嘴主体部51与支架部52之间的施力弹簧53。

吸嘴主体部51包括吸嘴远端部511、与吸嘴远端部511的上方相连的吸嘴筒部512以及配置于吸嘴远端部511与吸嘴筒部512的连接部的吸嘴凸缘513。吸嘴远端部511具备吸附电子元件32的吸引开口，吸嘴筒部512在内部具备与所述吸引开口相连的吸引管路。吸嘴凸缘513是比吸嘴远端部511和吸嘴筒部512更向径向外侧突出的圆柱型的部分。

支架部52是呈大致圆筒型的构件，包括缸部54以及该缸部54的上方的基部55。缸部54在内部具备由圆筒空间形成的滑动孔541。吸嘴主体部51的吸嘴筒部512的上方侧收容于该滑动孔541，在上下方向上滑动。另外，缸部54在其下端附近具备向径向外侧突出的缸凸缘542。施力弹簧53是螺旋弹簧，被插进该缸凸缘542与上述的吸嘴凸缘513之间，对吸嘴主体部51向下方施力。

基部55在内部具备由圆筒空间形成的大径孔551。大径孔551与滑动孔541连接，与吸嘴筒部512的所述吸引管路连通。大径孔551连接于与上述的负压产生装置相连的管路。在基部55的侧周面具有用于决定吸附嘴5的绕轴的位置的D切削面56。另外，在基部55的下部存在作为基于与缸部54的径差的台阶面的下端面57(吸嘴的局部)。该下端面57是被吸嘴更换夹具7保持的部分。

[吸嘴更换夹具的详情]

下面，详细说明吸嘴更换夹具7。图4和图5是表示吸嘴更换夹具7的外观的图。图4表示保持吸附嘴5的第一状态的吸嘴更换夹具7，图4的(A)是其侧视图，图4的(B)是底视图。图5表示解除吸附嘴5的保持的第二状态的吸嘴更换夹具7，图5的(A)是其侧视图，图5的(B)是底视图。图6是图4的(B)的VI-VI线截面图，图7是图5的(B)的VII-VII线截面图。另外，图8是图4的(B)的主要部分放大图，图9是图5的(B)的主要部分放大图。

吸嘴更换夹具7具备夹具主体71(主体部)和切换机构72。夹具主体71具备以与吸嘴储存器6中的吸附嘴5的排列模式相应的排列状态将多个吸附嘴5分别非固定地定位的多个吸嘴排列孔711(定位部)。切换机构72在被收容于吸嘴排列孔711而被定位的吸附嘴5保持于该吸嘴排列孔711的第一状态与所述保持被解除的第二状态之间进行切换。

<夹具主体>

图10是从-Z侧观察夹具主体71的俯视图。夹具主体71在俯视时具有在X方向上长形的矩形形状，具有比吸附嘴5的基部55的Z方向长度长的Z方向的厚度。夹具主体71具备上表面(+Z侧的面)和下表面(-Z侧的面)以及四个侧面即短边侧的-X侧面715和+X侧面716及长边侧的-Y侧面717和+Y侧面718。吸嘴排列孔711在夹具主体71的下表面开口，具有夹具主体71的Z方向厚度的一半程度的深度。在此，示出了在X方向上10个、在Y方向上4个吸嘴排列孔711在夹具主体71上进行矩阵排列的例子。吸嘴排列孔711是与基部55的尺寸相应的圆筒型的孔，收容基部55。

吸嘴排列孔711的内径是比基部55的外径稍大的程度，通过基部55嵌入于吸嘴排列孔711，吸附嘴5的X方向和Y方向的移动被限制。但是，吸嘴排列孔711本身不约束吸附嘴5的Z方向的移动。即，吸附嘴5的XY方向的位置是决定的，但在Z方向上无约束，从这个含义来讲，吸嘴排列孔711将吸附嘴5非固定地定位。

在各吸嘴排列孔711中配置有筒体712。筒体712是被配置成与吸嘴排列孔711同心、且具有与夹具主体71的Z方向厚度相同的长度的圆筒体。在基部55嵌入于吸嘴排列孔711时，筒体712插入到大径孔551。在夹具主体71的上表面安装有具备贯通孔714的上板713。贯通孔714与筒体712的位置相应地被穿孔。在保持有吸附嘴5的吸嘴更换夹具7供于吸嘴清洗作业时，通过贯通孔714和筒体712而对吸附嘴5的内部通路(滑动孔541、吸嘴主体部51的吸引管路和吸嘴远端部511的吸引开口)进行清洗。

如在图10中剖切一部分来示出的那样，在各吸嘴排列孔711中装配有对位销719。对位销719是沿Z方向延伸的圆柱型的销，以2个沿X方向排列的方式配置于各吸嘴排列孔711的+Y侧方位的内周壁。一对对位销719其一部分从吸嘴排列孔711的内周壁向径向内侧突出。在各吸附嘴5的基部55插入到各吸嘴排列孔711时，D切削面56与该对位销719的突出部分对位。由此，吸附嘴5的绕轴方向的位置被决定。

在夹具主体71的-Y侧面717和+Y侧面718安装有从各自的侧面分别向-Y方向、+Y方向突出的引导销71A。在图10中示出了供引导销71A嵌入的销孔71B。引导销71A是为了对后述的保持板73的X方向的滑动移动进行引导而设置的。

<切换机构>

切换机构72是用于针对多个吸附嘴5一并切换所述第一状态和所述第二状态的机构。在本实施方式中，切换机构72包括保持板73(吸嘴保持部)、螺旋弹簧75(第一维持机构)以及保持磁体76(第二维持机构)。为了进行所述一并切换，保持板73相对于夹具主体71在形成所述第一状态的第一位置与所述卡合被解除而形成所述第二状态的第二位置之间沿X方向变更位置。

图11的(A)～(C)是表示保持板73的图，图11的(A)是其长边方向的侧视图，图11的(B)是俯视图，图11的(C)是短边方向的侧视图。保持板73例如由具有磁性的金属板构件形成，包括矩形平板状的底板731、从作为底板731的长边的+Y和-Y端缘向+Z方向立起的一对长边侧板732以及从作为底板731的短边的-X和+X端缘分别向+Z方向立起的-X侧板733和+X侧板734。

底板731在俯视时具有比夹具主体71稍大的尺寸的矩形形状，是与夹具主体71的下表面抵接或接近的部分。在底板731中，从-X侧板733的附近到+X侧板734的附近沿X方向延伸的4条长孔74平行地穿孔。长孔74被穿孔成与夹具主体71中的吸嘴排列孔711的4行×10列的排列的行排列匹配。长孔74由底板731的在X方向上交替地配置的吸嘴通过部741和卡合部742被区划。

吸嘴通过部741是沿着吸附嘴5的基部55的外周面形状的圆弧型的开口缘部。在吸嘴通过部741的部分，长孔74的Y方向最大宽度(由一对吸嘴通过部741形成的虚拟圆的直径)被设定成比圆筒型的基部55的外径稍大。吸嘴通过部741与夹具主体71的吸嘴排列孔711的个数(10个)及它们的排列间距相应地在各长孔74中各设置有10个。

卡合部742是配置于吸嘴通过部741的各间距间的突出部分。在彼此面对的一对卡合部742的部分，长孔74的Y方向宽度被设定成小于基部55的外径且比缸部54的外径稍大。因此，在吸附嘴5通过长孔74而被收容在吸嘴排列孔711中的状态下且保持板73被操作而在X方向上滑动时，卡合部742能够进入(卡合)到基部55的下端面57(吸嘴的局部)之下。也就是说，卡合部742能够在下端面57处支承吸附嘴5。

-Y和+Y的长边侧板732是具有与底板731相同的X方向宽度、且相对于底板731向铅直上方弯折的部分。在各长边侧板732中，穿孔有按等间隔沿X方向排列的三个引导孔732A(引导部)。-Y、+Y长边侧板732分别与夹具主体71的-Y侧面717、+Y侧面718相向。引导孔732A是供夹具主体71的引导销71A嵌入的孔，是Z方向高度与引导销71A的外径大致相同、而X方向宽度比引导销71A的外径长的长孔。

通过引导销71A向引导孔732A的插入，成为保持板73装配于夹具主体71的状态。此时，如图6、图7所示，底板731抵接或接近夹具主体71的下表面。另外，保持板73能够在引导孔732A被引导销71A引导的状态下相对于夹具主体71在X方向上滑动移动。该滑动移动的幅度至少需要与长孔74的吸嘴通过部741(卡合部742)的X方向排列间距的1/2相当的幅度。

-X侧板733和+X侧板734是具有比底板731短的Y方向宽度、且相对于底板731向铅直上方弯折的部分。-X、+X侧板733、734具有比长边侧板732长的Z方向高度。-X、+X侧板733、734分别与夹具主体71的-X、+X侧面715、716相向。

参照图6、图7，螺旋弹簧75和保持磁体76配置于夹具主体71的+X侧面716与保持板73的+X侧板734之间。螺旋弹簧75其一个线圈端与+X侧面716抵接，另一个线圈端与+X侧板734抵接。在将夹具主体71设为不动的情况下，螺旋弹簧75通过+X侧板734对保持板73施加向+X方向的力。

保持磁体76安装于夹具主体71的+X侧面716。在保持板73相对于夹具主体71向+X侧移动的距离最大的状态(螺旋弹簧75伸长的状态)下，在保持磁体76与保持板73的+X侧板734之间存在间隙(图6)。另一方面，在保持板73相对于夹具主体71向-X侧移动了指定距离的状态(螺旋弹簧75被压缩的状态)下，+X侧板734被吸附于保持磁体76(图7)。

[吸嘴更换夹具的动作]

接着，说明由吸嘴更换夹具7进行的吸附嘴5的保持及其解除动作。如上所述，保持板73在X方向上滑动移动，通过该滑动移动，收容于吸嘴排列孔711的吸附嘴5的状态在被保持于该吸嘴排列孔711的第一状态与所述保持被解除的第二状态之间切换。在所述第一状态下，吸附嘴5固定于吸嘴排列孔711的位置，成为无法从夹具主体71脱离的状态。另一方面，在所述第二状态下，吸附嘴5成为能够从吸嘴排列孔711脱离的状态。

保持板73以在卡合部742与吸附嘴5的局部(在本实施方式中为基部55的下端面57)卡合来形成所述第一状态的第一位置(图4、图6、图8)与所述卡合被解除而形成所述第二状态的第二位置(图5、图7、图9)之间变更位置的方式相对于夹具主体71移动。该移动通过引导销71A与引导孔732A的卡合而被限制为X方向的滑动移动。

所述第一位置是保持板73通过螺旋弹簧75的施力而相对地向+X侧移动的位置。由此，夹具主体71的+X侧面716与保持板73的+X侧板734之间分离，另一方面，-X侧面715与-X侧板733接近。然后，长孔74的卡合部742进入基部55的下端面57的下侧(移动到在Z方向上重叠的位置)，卡合部742支承下端面57。通过这样的卡合部742与下端面57的卡合，吸附嘴5成为无法从吸嘴排列孔711拔出的状态。螺旋弹簧75起到通过其施力使保持板73静止在所述第一位置来维持所述第一状态的功能。

所述第二位置是保持板73通过保持磁体76的磁吸附力而相对地向-X侧移动的位置。由此，夹具主体71的+X侧面716与保持板73的+X侧板734之间隔着保持磁体76而接近，另一方面，-X侧面715与-X侧板733分离。螺旋弹簧75成为被压缩的状态，成为内蕴沿X方向伸长的作用力的状态。

在所述第二位置，上述的卡合部742与下端面57的卡合被解除。如图9的放大图所示，卡合部742移动到与吸附嘴5的基部55在Z方向上不重合的位置。也就是说，成为卡合部742退避到邻接的吸嘴排列孔711的间距间的状态。另一方面，保持板73的吸嘴通过部741与吸嘴排列孔711在X方向上以相同的间距排列。因而，当卡合部742移动到吸嘴排列孔711的间距间时，吸嘴通过部741与吸嘴排列孔711自然在Z方向上重叠。由此，吸附嘴5成为能够从吸嘴排列孔711拔出的状态。保持磁体76起到通过其磁吸附力使保持板73静止在所述第二位置来维持所述第二状态的功能。

保持板73在所述第一位置(图6)与所述第二位置(图7)之间的位置变更能够通过作业人员的手动操作来进行。在从所述第一位置向所述第二位置的位置变更时，作业人员克服螺旋弹簧75的施力而使保持板73向-X方向移动，使+X侧板734吸附于保持磁体76即可。相反地，在从所述第二位置向所述第一位置的位置变更时，作业人员将+X侧板734从保持磁体76拉开而使螺旋弹簧75的施力起作用来使保持板73向+X方向移动即可。当然，也可以将电磁致动器等驱动源搭载于吸嘴更换夹具7来使保持板73自动移动。

根据这样的吸嘴更换夹具7，在所述第一状态(保持板73位于第一位置)下，在夹具主体71的吸嘴排列孔711中保持吸附嘴5，而当通过切换机构72切换为所述第二状态(保持板73位于第二位置)时，所述保持被解除。作业人员在向吸嘴储存器6转移吸附嘴5时，只要使切换机构72从所述第一状态切换操作为所述第二状态，也就是说使保持板73从所述第一位置移动到所述第二位置即可。因而，在所述转移时不需要大的力，即使要转移的吸附嘴5的数量多，也能够提高作业性。

另外，切换机构72能够针对多个吸附嘴5一并切换所述第一状态和所述第二状态。即，夹具主体71的吸嘴排列孔711与保持板73的吸嘴通过部741(卡合部742)在X方向上按相同的间距排列。因此，当使保持板73在X方向上滑动移动时，针对收容于全部的吸嘴排列孔711的各吸附嘴5一并切换所述第一状态和所述第二状态。另外，为此所需的作业人员的操作仅是保持板73的滑动移动。因而，能够容易地使保持于吸嘴更换夹具7的全部吸附嘴5一并转移到吸嘴储存器6，能够进一步提高作业性。

[向吸嘴储存器的转移动作]

接着，说明保持于吸嘴更换夹具7的吸附嘴5向吸嘴储存器6的转移动作的具体例。首先，关于吸嘴储存器6的概略结构，基于图12的(A)和(B)的示意图进行说明。图12的(A)表示吸嘴储存器6支承吸附嘴5的支承状态，图12的(B)表示释放吸附嘴5的支承的释放状态。

吸嘴储存器6包括保持吸附嘴5的储存器主体61以及能够相对于储存器主体61在X方向上滑动移动的闸门构件62(支承机构)。储存器主体61具备按指定的排列模式排列的多个吸嘴收容孔63。吸嘴收容孔63是能够收容吸附嘴5的、在储存器主体61的上表面开口的孔，按与头41的排列间距相应的排列模式排列。

闸门构件62作为在将多个吸附嘴5以分别收容于吸嘴收容孔63的状态支承的支承状态与释放所述支承的释放状态之间变更状态的支承机构发挥功能。具体地说，闸门构件62由添设在储存器主体61的上表面、且在X方向上滑动移动的平板状的构件形成。闸门构件62具有多个吸嘴插通开口64和卡合部65(支承部)，是与图11所示的保持板73同样的构件。吸嘴插通开口64是能够使吸附嘴5通过的开口部分。卡合部65是与吸附嘴5的局部卡合来支承该吸附嘴5的部分。

在闸门构件62的-X方向端部延伸设置有工作板66。在该工作板66上连结有由螺线管型致动器形成的驱动部67的工作杆。通过驱动部67的动作，闸门构件62在X方向上滑动移动。通过该滑动移动，闸门构件62能够在如图12的(A)所示那样将多个吸附嘴5以分别收容于吸嘴收容孔63的状态通过卡合部65来支承的支承位置(支承状态)与如图12的(B)所示那样释放由卡合部65进行的所述支承的释放位置(释放状态)之间变更位置。在闸门构件62位于所述支承位置时，吸附嘴5成为固定于吸嘴收容孔63的状态，在闸门构件62位于所述释放位置时，吸附嘴5成为能够相对于吸嘴收容孔63装卸的状态。

图13的(A)～(C)是表示使用了本实施方式的吸嘴更换夹具7的、吸附嘴5向吸嘴储存器6的一并转移的过程的一例的图。在此，关于吸嘴更换夹具7，将保持板73位于保持吸附嘴5的第一位置的状态示为“关”，将保持板73位于解除所述保持的第二位置的状态示为“开”。另外，关于吸嘴储存器6，将闸门构件62位于所述支承位置的状态示为“关”，将闸门构件62位于所述释放位置的状态示为“开”。

作业人员拿着保持有吸附嘴5的吸嘴更换夹具7对吸嘴储存器6进行存取。此时，如图13的(A)所示，为了保持吸附嘴5，吸嘴更换夹具7被设为“关”，为了接收吸附嘴5，吸嘴储存器6被设为“开”。在所述存取时，作业人员将各吸附嘴5与吸嘴收容孔63对位来将吸嘴更换夹具7载于吸嘴储存器6之上。

接着，如图13的(B)所示，作业人员操作保持板73来将吸嘴更换夹具7设为“开”。另一方面，在表面安装机1侧，通过驱动部67来使闸门构件62移动，吸嘴储存器6被设为“关”。由此，全部的吸附嘴5一并从吸嘴更换夹具7交接到吸嘴储存器6。在该交接时，保持板73不约束吸附嘴5，因此作业人员不需要进行任何的力作业。

之后，如图13的(C)所示，作业人员将吸嘴更换夹具7维持“开”的状态地向上方拿起。全部的吸附嘴5成为被保持于吸嘴储存器6的状态。此时，进行保持板73对吸附嘴5的保持解除以及闸门构件62对吸附嘴5的保持，因此吸附嘴5不会在途中残留于吸嘴更换夹具7，被切实地交接到吸嘴储存器6。因而，能够防止在吸嘴更换夹具7被拿起时交接失败的吸附嘴5落下这样的不良状况。

[吸嘴更换系统]

接着，例示除了具备上述的吸嘴储存器6和吸嘴更换夹具7以外还具备使吸嘴储存器6的动作与吸嘴更换夹具7的动作连动的连动机构的吸嘴更换系统的实施方式。图14的(A)～(D)是表示本实施方式的吸嘴更换系统中的、从吸嘴更换夹具7向吸嘴储存器6的吸附嘴5的一并转移的过程的一例的图。在该图14中，也与图13同样地，将由吸嘴更换夹具7和吸嘴储存器6实现的吸附嘴5的保持状态示为“开”、“关”。

所述连动机构是使由吸嘴更换夹具7中的切换机构72(保持板73)进行的从所述第一状态向所述第二状态的切换、即从“关”向“开”的切换以及由吸嘴储存器6中的支承机构(闸门构件62)进行的从所述释放状态向所述支承状态的状态变更连动的机构。

在此，作为所述连动机构，示出吸嘴更换夹具7的保持板73具备卡合片735、且吸嘴储存器6的闸门构件62具备卡合孔621的例子。卡合片735能够嵌入于卡合孔621，通过该嵌入，保持板73与闸门构件62连动地滑动移动。

作业人员拿着保持有吸附嘴5的吸嘴更换夹具7对吸嘴储存器6进行存取。此时，如图14的(A)所示，为了保持吸附嘴5，吸嘴更换夹具7被设为“关”，为了接收吸附嘴5，吸嘴储存器6被设为“开”。在所述存取时，作业人员将各吸附嘴5与吸嘴收容孔63对位，进一步将卡合片735与卡合孔621对位，来将吸嘴更换夹具7载于吸嘴储存器6之上。由此，如图14的(B)所示，各吸附嘴5收容于各吸嘴收容孔63，卡合片735嵌入于卡合孔621而成为保持板73与闸门构件62能够连动的状态。

接着，如图14的(C)所示，在表面安装机1侧，通过驱动部67来使闸门构件62移动，将吸嘴储存器6设为“关”。于是，保持板73与闸门构件62的移动连动地移动，吸嘴更换夹具7成为“开”的状态。由此，全部的吸附嘴5一并从吸嘴更换夹具7被交接到吸嘴储存器6。

之后，如图14的(D)所示，作业人员将吸嘴更换夹具7维持“开”的状态地向上方拿起。此时，保持板73不约束吸附嘴5，因此作业人员不需要进行任何的力作业。由此，全部的吸附嘴5成为被保持于吸嘴储存器6的状态。

根据该吸嘴更换系统，保持板73对吸附嘴5的保持解除(从“关”向“开”的动作)和闸门构件62对吸附嘴5的保持(从“开”向“关”的动作)同步地进行。因此，能够防止由于吸嘴更换夹具7和吸嘴储存器6的双方成为“开”而成为吸附嘴5容易脱落的状态。并且，与图13的例子同样地，吸附嘴5不会在途中残留于吸嘴更换夹具7，被切实地交接到吸嘴储存器6。因而，能够防止在吸嘴更换夹具7被拿起时交接失败的吸附嘴5落下这样的不良状况。

[切换机构的变形例]

图15的(A)和(B)是表示变形例所涉及的吸嘴更换夹具7A的示意图。在上述实施方式中，例示了通过保持板73与吸附嘴5机械结合来保持吸附嘴5的吸嘴更换夹具7。在该变形例中表示利用磁力夹的原理而通过磁耦合来保持吸附嘴5的吸嘴更换夹具7A。

在本变形例中，使用由磁性体形成的吸附嘴5。此处的磁性体是通过磁耦合而被牢固地吸附于永磁体等的强磁性体，能够例示铁、磁性SUS等。吸嘴更换夹具7A包括夹具主体710(主体部)和切换机构720。夹具主体710具有对吸附嘴5进行定位的多个吸嘴排列孔711，并且在各吸嘴排列孔711的上方具备非磁性构件77。切换机构720具备保持板730(吸嘴保持部)、螺旋弹簧75以及保持磁体76。保持板730具备与各吸嘴排列孔711的配置间距匹配地配置的多个磁铁78(磁体构件)。磁铁78能够与吸附嘴5的至少局部磁耦合。

保持板730在形成第一状态的第一磁性状态和形成第二状态的第二磁性状态之间变更状态，第一状态是磁铁78与吸附嘴5的局部磁耦合而保持吸附嘴5的状态，第二状态是所述磁耦合被解除而解除所述保持的的状态。图15的(A)表示所述第一状态。此时，磁铁78位于吸嘴排列孔711的正上方。非磁性构件77是宽度比吸附嘴5的外径狭窄的构件，位于磁铁78与吸附嘴5之间。在该状态下，通过非磁性构件77的介入，形成从磁铁78的N极穿过吸附嘴5的基部55(图3)后到达S极的磁路M1。由此，吸附嘴5与磁铁78磁耦合而成为被保持于吸嘴排列孔711的状态。

图15的(B)表示所述第二状态。保持板730被保持磁体76吸附，而从所述第一状态的位置滑动移动了吸嘴排列孔711的配置间距的半个间距。因此，磁铁78离开了非磁性构件77和吸附嘴5的排列线。在该情况下，形成从磁铁78的N极以短路方式到达S极的磁路M2，磁铁78与吸附嘴5不进行磁耦合。因此，对吸附嘴5的磁吸附力被解除，吸附嘴5成为能够从吸嘴排列孔711拔出的状态。这样，能够利用使用磁铁78的磁耦合来进行所述第一状态与所述第二状态的切换。

本发明并不限定于上述的实施方式，其还能够采取各种变形实施方式。例如，在上面举出了切换机构72针对全部的吸附嘴5同时地一并进行所述第一状态和所述第二状态的状态切换的例子。也可以取而代之地，在吸嘴更换夹具7设置多个切换机构72，以指定的吸附嘴5群的单位来进行所述状态切换。

上述的具体实施方式中主要包含具有以下的技术方案的发明。

本发明的一方面所涉及的吸嘴更换夹具是为了将电子元件吸附用的吸嘴收容于吸嘴储存器而被使用的夹具，所述吸嘴储存器能够将多个所述吸嘴按指定的排列模式收容，所述吸嘴更换夹具包括：主体部，具备多个定位部，该多个定位部以与所述吸嘴储存器中的所述排列模式相应的排列状态将多个所述吸嘴分别非固定地定位；以及切换机构，在第一状态和第二状态之间进行切换，所述第一状态是所述吸嘴在所述定位部被保持的状态，所述第二状态是所述保持被解除的状态。

根据该吸嘴更换夹具，所述吸嘴以所述第一状态被保持于所述定位部，如果通过切换机构而被切换为第二状态，所述保持被解除。作业人员在使所述吸嘴转移到所述吸嘴储存器时，只需对所述切换机构进行从所述第一状态切换到所述第二状态的操作即可。因此，在进行所述转移时不需要大的力，即使进行转移的吸嘴的数量多，也可以提高作业性。

所述的吸嘴更换夹具中，优选，所述切换机构针对多个所述吸嘴一并切换所述第一状态和所述第二状态。

根据该吸嘴更换夹具，可以使被保持在所述吸嘴更换夹具的所有吸嘴一并转移到所述吸嘴储存器，能进一步提高作业性。

在所述的吸嘴更换夹具中，优选，所述切换机构包括吸嘴保持部，该吸嘴保持部具有多个分别能够与各吸嘴的局部卡合的卡合部，所述吸嘴保持部能够在第一位置和第二位置之间变更位置，所述第一位置是所述卡合部与所述吸嘴的局部卡合而形成所述第一状态的位置，所述第二位置是所述卡合被解除而形成所述第二状态的位置。

根据该吸嘴更换夹具，通过使所述吸嘴保持部在所述第一位置与所述第二位置之间移动这样简单的构造以及简单的操作，便能够进行在所述第一状态和所述第二状态之间的切换。因此，能够实现所述切换机构的结构的简洁化以及作业性的进一步提高。

在这种情况下，所述吸嘴保持部通过相对于所述主体部滑动移动来在所述第一位置和所述第二位置之间变更位置，所述切换机构还包括：引导部，对所述吸嘴保持部的所述滑动移动进行引导；第一维持机构，使所述吸嘴保持部静止在所述第一位置来维持所述第一状态；以及，第二维持机构，使所述吸嘴保持部静止在所述第二位置来维持所述第二状态。

根据该吸嘴更换夹具，通过所述吸嘴保持部的滑动移动，能在所述第一位置与所述第二位置之间变更位置，能够通过第一、第二维持机构使所述吸嘴保持部静止在各个位置。因此，能够优化作业人员的操作性。

所述的吸嘴更换夹具中，优选，所述吸嘴由磁性体形成，所述切换机构包括吸嘴保持部，该吸嘴保持部具有多个分别能够与各吸嘴的局部磁耦合的磁体构件，所述吸嘴保持部能够在第一磁性状态和第二磁性状态之间变更状态，所述第一磁性状态是所述磁体构件与所述吸嘴的局部磁耦合而形成所述第一状态的状态，所述第二磁性状态是所述磁耦合被解除而形成所述第二状态的状态。

根据该吸嘴更换夹具，能够利用使用了所述磁体构件的磁耦合，来进行所述第一状态和所述第二状态之间的切换。因此，能够实现所述切换机构的结构的简洁化以及作业性的进一步提高。

本发明的另一方面所涉及的吸嘴更换系统包括：吸嘴储存器，能够将多个电子元件吸附用的吸嘴按指定的排列模式收容；上述的吸嘴更换夹具；以及连动机构，使所述吸嘴储存器的动作与所述吸嘴更换夹具的动作连动；其中，所述吸嘴更换系统至少从所述吸嘴更换夹具往所述吸嘴储存器转移多个所述吸嘴，所述吸嘴储存器包括：多个吸嘴收容孔，按所述指定的排列模式排列；以及支承机构，能够在支承状态和释放状态之间变更状态，所述支承状态是将多个所述吸嘴以分别收容于所述吸嘴收容孔的状态支承的状态，所述释放状态是释放所述支承的状态，所述连动机构使由所述切换机构进行的从所述第一状态往所述第二状态的切换与由所述支承机构进行的从所述释放状态往所述支承状态的状态变更连动。

根据该吸嘴更换系统，通过所述连动机构，而使从所述第一状态往所述第二状态的切换与从所述释放状态往所述支承状态的状态变更连动。因此，能切实地进行所述吸嘴从所述吸嘴更换夹具往所述吸嘴储存器的交接。如果在所述切换机构变为所述第二状态的同时所述支承机构变为所述释放状态，存在不能切实地进行所述吸嘴的交接的可能性。在这种情况下，所述吸嘴被吸嘴更换夹具不完全地保持的状态持续，当作业人员拿起这样的所述吸嘴更换夹具时所述吸嘴会掉落到安装机中。根据如上的结构，能够避免发生这样的状况。

本发明的再一方面所涉及的吸嘴更换系统包括：吸嘴储存器，能够将多个电子元件吸附用的吸嘴按指定的排列模式收容；上述的的吸嘴更换夹具；以及连动机构，使所述吸嘴储存器的动作与所述吸嘴更换夹具的动作连动；其中，所述吸嘴更换系统至少从所述吸嘴更换夹具往所述吸嘴储存器转移多个所述吸嘴，所述吸嘴储存器包括：多个吸嘴收容孔，按所述指定的排列模式排列；以及闸门构件，具有多个能够支承各吸嘴的局部的支承部，并且能够在支承位置和释放位置之间变更位置，所述支承位置是将多个所述吸嘴以分别收容于所述吸嘴收容孔的状态通过所述支承部来支承的位置，所述释放位置是释放由所述支承部进行的所述支承的位置，所述连动机构使所述吸嘴保持部的从所述第一位置往所述第二位置的位置变更与所述闸门构件的从所述释放位置往所述支承位置的位置变更连动。

根据该吸嘴更换系统，通过所述连动机构，从所述第一位置往所述第二位置的位置变更与从所述释放位置往所述支承位置的位置变更连动。因此，能切实地进行所述吸嘴从所述吸嘴更换夹具往所述吸嘴储存器的交接。

Claims (7)

1.一种吸嘴更换夹具，其特征在于，

为了将电子元件吸附用的吸嘴收容于吸嘴储存器而被使用，所述吸嘴储存器能够将多个所述吸嘴按指定的排列模式收容，所述吸嘴更换夹具以在保持有所述吸嘴的状态下对所述吸嘴储存器进行存取并使保持的所述吸嘴转移到该吸嘴储存器的方式被作业人员使用，所述吸嘴更换夹具包括：

主体部，具备多个定位部，该多个定位部以与所述吸嘴储存器中的所述排列模式相应的排列状态将多个所述吸嘴分别非固定地定位；以及

切换机构，在第一状态和第二状态之间进行切换，所述第一状态是所述吸嘴在所述定位部被保持的状态，所述第二状态是所述保持被解除的状态，

所述切换机构针对多个所述吸嘴一并切换所述第一状态和所述第二状态。

2.根据权利要求1所述的吸嘴更换夹具，其特征在于：

所述主体部具备在所述吸嘴嵌入于所述吸嘴排列孔时插入到该吸嘴具备的内部通路的筒体。

3.根据权利要求1所述的吸嘴更换夹具，其特征在于：

所述切换机构包括吸嘴保持部，该吸嘴保持部具有多个分别能够与各吸嘴的局部卡合的卡合部，

所述吸嘴保持部能够在第一位置和第二位置之间变更位置，所述第一位置是所述卡合部与所述吸嘴的局部卡合而形成所述第一状态的位置，所述第二位置是所述卡合被解除而形成所述第二状态的位置。

4.根据权利要求3所述的吸嘴更换夹具，其特征在于：

所述吸嘴保持部通过相对于所述主体部滑动移动来在所述第一位置和所述第二位置之间变更位置，

所述切换机构还包括：

引导部，对所述吸嘴保持部的所述滑动移动进行引导；

第一维持机构，使所述吸嘴保持部静止在所述第一位置来维持所述第一状态；以及

第二维持机构，使所述吸嘴保持部静止在所述第二位置来维持所述第二状态。

5.根据权利要求1所述的吸嘴更换夹具，其特征在于：

所述吸嘴由磁性体形成，

所述切换机构包括吸嘴保持部，该吸嘴保持部具有多个分别能够与各吸嘴的局部磁耦合的磁体构件，

所述吸嘴保持部能够在第一磁性状态和第二磁性状态之间变更状态，所述第一磁性状态是所述磁体构件与所述吸嘴的局部磁耦合而形成所述第一状态的状态，所述第二磁性状态是所述磁耦合被解除而形成所述第二状态的状态。

6.一种吸嘴更换系统，其特征在于包括：

吸嘴储存器，能够将多个电子元件吸附用的吸嘴按指定的排列模式收容；

吸嘴更换夹具；以及

连动机构，使所述吸嘴储存器的动作与所述吸嘴更换夹具的动作连动；其中，

所述吸嘴更换系统至少从所述吸嘴更换夹具往所述吸嘴储存器转移多个所述吸嘴，

所述吸嘴更换夹具是为了将所述吸嘴收容于所述吸嘴储存器而被使用的吸嘴更换夹具，

所述吸嘴更换夹具包括：

主体部，具备多个定位部，该多个定位部以与所述吸嘴储存器中的所述排列模式相应的排列状态将多个所述吸嘴分别非固定地定位；以及

切换机构，在第一状态和第二状态之间进行切换，所述第一状态是所述吸嘴在所述定位部被保持的状态，所述第二状态是所述保持被解除的状态，

所述吸嘴储存器包括：

多个吸嘴收容孔，按所述指定的排列模式排列；以及

支承机构，能够在支承状态和释放状态之间变更状态，所述支承状态是将多个所述吸嘴以分别收容于所述吸嘴收容孔的状态支承的状态，所述释放状态是释放所述支承的状态，

所述连动机构使由所述切换机构进行的从所述第一状态往所述第二状态的切换与由所述支承机构进行的从所述释放状态往所述支承状态的状态变更连动。

7.一种吸嘴更换系统，其特征在于包括：

吸嘴储存器，能够将多个电子元件吸附用的吸嘴按指定的排列模式收容；

吸嘴更换夹具；以及

连动机构，使所述吸嘴储存器的动作与所述吸嘴更换夹具的动作连动；其中，

所述吸嘴更换系统至少从所述吸嘴更换夹具往所述吸嘴储存器转移多个所述吸嘴，

所述吸嘴更换夹具是为了将所述吸嘴收容于所述吸嘴储存器而被使用的吸嘴更换夹具，

所述吸嘴更换夹具包括：

主体部，具备多个定位部，该多个定位部以与所述吸嘴储存器中的所述排列模式相应的排列状态将多个所述吸嘴分别非固定地定位；以及

切换机构，在第一状态和第二状态之间进行切换，所述第一状态是所述吸嘴在所述定位部被保持的状态，所述第二状态是所述保持被解除的状态，

所述切换机构针对多个所述吸嘴一并切换所述第一状态和所述第二状态，所述切换机构包括吸嘴保持部，该吸嘴保持部具有多个分别能够与各吸嘴的局部卡合的卡合部，

所述吸嘴保持部能够在第一位置和第二位置之间变更位置，所述第一位置是所述卡合部与所述吸嘴的局部卡合而形成所述第一状态的位置，所述第二位置是所述卡合被解除而形成所述第二状态的位置，

所述吸嘴储存器包括：

多个吸嘴收容孔，按所述指定的排列模式排列；以及

闸门构件，具有多个能够支承各吸嘴的局部的支承部，并且能够在支承位置和释放位置之间变更位置，所述支承位置是将多个所述吸嘴以分别收容于所述吸嘴收容孔的状态通过所述支承部来支承的位置，所述释放位置是释放由所述支承部进行的所述支承的位置，

所述连动机构使所述吸嘴保持部的从所述第一位置往所述第二位置的位置变更与所述闸门构件的从所述释放位置往所述支承位置的位置变更连动。

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