CN1894078B - 部件安装头、吸附管嘴及吸附管嘴的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种部件安装头,通过将吸附管嘴(3)的部件(1)的吸附保持面(14)用半导体陶瓷形成,而使在吸附保持之时与所述部件直接接触的所述吸附保持面具备作为半导体的特性,从而防止伴随着在所述吸附管嘴中产生静电而带来的弊病以及伴随着所述吸附管嘴和所述部件被设为电导通状态而带来的弊病。
Description
技术领域
本发明涉及用吸附管嘴吸附保持部件,通过配置于基板上的部件安装位置上,进行吸附保持的解除而将所述部件安装于所述基板上的部件安装头、吸附管嘴及该吸附管嘴的制造方法。
背景技术
以往,在具备此种装有吸附管嘴的部件安装头的部件安装装置中,被如下地构成,即,按照使吸附管嘴位于应当安装于基板上的部件的上方的方式,使所述部件安装头相对于该部件相对地移动,其后,通过使吸附管嘴下降,使所述部件接触在该吸附管嘴的吸附保持面上,并且通过用所述吸附保持面吸引所述部件,就能够进行所述吸附管嘴对所述部件的吸附保持。另外还被如下构成,即,使装有像这样吸附保持了部件的状态的吸附管嘴的部件安装头向基板的上方移动,其后,使吸附管嘴下降,将所述部件配置于所述基板的部件安装位置上,并且通过停止所述吸附管嘴的吸引而进行吸附解除,就能够将所述部件安装于所述基板上。
近年来,在内置有通过在基板上安装部件而形成的电子电路的电子机器中,逐渐地实现了高功能化、多样化或小型化。伴随着此种电子机器的高功能化、多样化或小型化,对于所述部件或所述基板自身也要求实现高功能化、多样化或小型化,对于在所述部件向所述基板上的安装时所要求的各条件,也不断要求更为多样化了的各种各样的条件,并且各个条件自身正不断变为更为严格的条件。
作为此种部件安装中所要求的条件,例如有如下等条件,即,可以将被多样化而具有各种各样的形状的部件用吸附管嘴的吸附保持面可靠地吸附保持;使因所述高功能化而相对于外来负载更为脆弱化的所述部件不发生损伤等。作为此种外来负载,例如有静电等电气负载、由周围环境的洁净度引起的污染等影响等。另外,为了应对反复进行的部件安装,作为所述条件还要求吸附管嘴或部件安装头具有耐久性等。
在装备于此种部件安装头中的吸附管嘴中,为了可以适合所述各种条件之中的尽量多的条件,开发了各种各样的吸附管嘴。
作为此种以往的各种各样的吸附管嘴,例如有利用陶瓷材料形成的吸附管嘴(例如参照特开2000-151200号公报)。在该吸附管嘴中,因被使用陶瓷形成,因此具有可以提高在吸附管嘴的反复使用中的耐久性或耐磨损性的优点。
另外,作为以往的其他的种类的吸附管嘴,例如有以能够可靠地吸附保持各种形状的部件特别是大型部件为目的而形成的吸附管嘴(例如参照特开2002-233983号公报)。将此种吸附管嘴114的示意剖面图表示于图13中。
如图13所示,吸附管嘴114被可以上下移动地配置于中空轴状的头主体112的内部,该头主体112被安装于作为部件安装头的一部分的中空轴111上。另外,在吸附管嘴114上,设有被以能够沿该吸附管嘴114内的贯穿孔117上下移动并且向下方施力的状态保持的突出销栓128。另外,吸附管嘴114具有设于该管嘴主体114a的下方前端的衬垫部122。该衬垫部122在其外周侧具有向下方侧成喇叭状突出的裙部171,由软弹性体形成。
另外,吸附管嘴114在其下方前端面上形成有吸附部件的吸附面。在该吸附面上,近似环状地形成有吸附保持部125,其在开口子喷嘴主体114a的前端面上的吸气口181的周围向下方突出,被与喷嘴主体114a一体化地用刚体形成。而且,衬垫部122的裙部171被向该吸附保持部125的略微下方成喇叭状突出地配置形成。另外,在该吸附保持部125的表面电沉积有约为15μm的金刚石粒子。而且,考虑到其机械强度或制作加工的容易性等,吸附管嘴114被用金属材料形成。部件的吸附保持时的吸附面将裙部171向部件的表面推压展开,而吸附保持部125成为与部件的表面接触的状态。
下面,对在具有此种构成的所述部件安装头中,利用吸附管嘴114进行部件的吸附保持的动作,在参照图14A、图14B及图14C的同时进行说明。
如图14A所示,所述部件安装头在不与部件接触的通常情况时,衬垫部122的吸附面因其自身的弹性而保持通常状态,即,保持裙部171向吸附保持部125的略微下方突出的状态。另外,突出销栓128因施力力而保持从吸气口181中突出给定长度的状态,并且吸附管嘴141被保持于下限位置。在从该状态开始,如图14B所示,部件安装头向部件供给部104内的部件109的表面下降,吸附面被推压在部件109的表面时,即使部件109为倾斜的状态,裙部171也会被追随部件109的倾斜地推压展开,而向外侧打开,因而可以提高吸附面和部件109的表面的密封度。该状态下,通过使真空发生装置动作,部件109就被其吸引力保持于吸附保持部125上。
如上所述地吸附了部件109的部件安装头如图14C所示,在被定位于基板103的给定的安装位置上后下降,将部件109安装于基板103上。
根据具备此种吸附管嘴114的部件安装头,可以可靠地吸附保持大型部件,能够应对此种大型部件的部件安装。
但是,像特开2000-151200号公报中所记载的那样的由陶瓷材料形成的吸附管嘴中,因该陶瓷材料一般来说为电绝缘材料,在吸附管嘴主体中容易产生静电,从而有可能因该静电而诱发灰尘等向吸附管嘴的附着,将吸附管嘴自身甚至被吸附保持的部件污染。另外,由于此种静电在吸附保持之时被向部件传递施加,就有可能破坏被吸附保持的或被与吸附管嘴接触的部件。此种情况下,不仅无法进行可靠并且稳定的部件的吸附保持,而且有将所保持的部件污染或破坏的问题。
另外,在像特开2002-233983号公报中所记载的吸附管嘴114那样,不是被用电绝缘材料,而是被用导电性材料形成的情况下,在被吸附管嘴114吸附保持的部件和该吸附管嘴114之间就有可能通电,此种情况下,会有将该部件破坏的情况。特别是,在因部件的高功能化使该部件被相对于电负载脆弱化的情况下,此种问题变得更为明显。
另外,该吸附管嘴114中,为了应对部件的多样化,特别是为了应对QFP等大型部件的吸附保持,吸附管嘴114具备由软弹性体形成的衬垫部122,然而因该衬垫部122的裙部171的前端部位于吸附管嘴114的吸附面的下方,例如在吸附保持了部件所能够吸附的面小而作为部件整体延及衬垫部122的部位的大小的部件的情况下,衬垫部122就先于吸附面而与部件接触,其后,裙部171被部件推压而弹性变形,虽然所述吸附面与部件接触,然而由于裙部171处于所述弹性变形的状态,因此将所述吸附面和部件的接触状态拉开的力就会作用,从而有无法获得由所述的吸附面形成的足够的吸附保持力的情况。此种情况下,就会有无法柔性地应对具有被多样化了的各种形状的部件的吸附保持的问题。
发明内容
所以,本发明的目的在于解决所述问题,提供如下的部件安装头、吸附管嘴及吸附管嘴的制造方法,即,在利用吸附管嘴将部件吸附保持,配置于基板上的部件安装位置,通过进行吸附保持的解除,而将所述部件安装于所述基板上的部件安装中,能够可靠并且顺利地应对被高功能化及多样化了的部件的安装。
具体来说,(1)目的在于,提供在吸附保持之时不会对部件造成外来的负载的影响的吸附管嘴及部件安装头。
另外,(2)目的在于,提供能够可靠并且柔性地应对具有被多样化了的各种形状的部件的吸附保持的吸附管嘴及部件安装头。
为了实现所述目的,本发明如下所示地构成。
根据本发明的方式1,提供一种部件安装头,是具备具有部件的吸附保持面的吸附管嘴,利用该吸附管嘴的所述吸附保持面将部件吸附保持,在基板的部件安装位置上配置该被吸附保持的部件,并且通过解除该部件的吸附保持,将所述部件安装于所述部件安装位置上的部件安装头,
所述吸附管嘴的具有所述吸附保持面的部分由半导体陶瓷形成。
根据本发明的方式2,提供如下的方式1所述的部件安装头,即,所述半导体陶瓷具有104~108Ω·cm的范围的体积固有电阻率。
根据本发明的方式3,提供如下的方式2所述的部件安装头,即,在所述吸附管嘴中,在所述吸附保持面上形成有吸附孔部,它由以该吸附管嘴的轴心作为其中心而形成的圆形孔部、和该圆形孔部的端部的一部分被沿其径向扩大了的多个端部扩大部被一体化形成,进行被接触了的状态的所述部件的吸引。
根据本发明的方式4,提供如下的方式3所述的部件安装头,即,所述吸附管嘴具备:
突出构件,它被可以在其前端部位于所述吸附保持面的内侧的容纳位置、该前端部比所述吸附保持面更突出的突出位置之间滑动地插入配置于所述圆形孔部内;
施力构件,它总是将所述突出构件向所述突出位置侧施加力。
根据本发明的方式5,提供如下的方式4所述的部件安装头,即,所述突出构件的所述前端部由所述半导体陶瓷形成。
根据本发明的方式6,提供如下的方式3所述的部件安装头,即,所述吸附管嘴的所述吸附保持面被实施了表面加工,从而具有多个凹凸部,它们具有约为10~20μm的范围的高度尺寸或深度尺寸。
根据本发明的方式7,提供如下的方式6所述的部件安装头,即,所述多个凹凸部是在所述吸附保持面上被按照将所述吸附孔部和该吸附保持面的外周端部连通的方式形成的多个槽部。
根据本发明的方式8,提供如下的方式1所述的部件安装头,即,还具备由弹性材料形成的辅助吸附部,它具有内周端部和外周端部,所述内周端部被与该吸附管嘴的外周部密接地配置,所述外周端部被比所述吸附保持面的周部更向外侧突出地形成,被配置于与所述吸附保持面大致相同的高度位置或比所述吸附保持面略为后退的位置上。
根据本发明的方式9,提供如下的方式8所述的部件安装头,即,所述吸附管嘴在其外周部具备所述辅助吸附部的所述内周端部能够拆装地安装的辅助吸附部安装部,所述辅助吸附部被与所吸附保持的所述部件的大小对应地选择性地安装于所述辅助吸附部安装部上。
根据本发明的方式10,提供一种吸附管嘴,是将部件吸附保持,在基板的部件安装位置上配置该被吸附保持的部件,并且通过解除该部件的吸附保持,将所述部件安装于所述部件安装位置上的部件安装头所具备的吸附管嘴,其中,
具有将所述部件可以解除地吸附保持的吸附保持面的部分由半导体陶瓷形成。
根据本发明的方式11,提供一种吸附管嘴的制造方法,是将部件吸附保持,在基板的部件安装位置上配置该被吸附保持的部件,并且通过解除该部件的吸附保持,将所述部件安装于所述部件安装位置上的部件安装头所具备的吸附管嘴的制造方法,
使用在与所述吸附管嘴的所述部件的吸附保持面相当的部位上,固定了多个硬质粒子的模具,通过向该模具内注入半导体陶瓷,而将所述吸附管嘴成形,在该吸附保持面上形成与所述各个硬质粒子对应的多个凹凸部。
根据本发明的方式12,提供如下的方式11所述的吸附管嘴的制造方法,即,所述模具在与所述吸附保持面相当的部位上,电沉积形成有包括具有约为10~20μm的粒径的金刚石粒子的所述硬质粒子,形成于所述吸附保持面上的所述凹凸部具有约为10~20μm的范围的高度尺寸或深度尺寸。
根据本发明的所述方式1,在部件安装头中,由于吸附管嘴不是由具有电绝缘性的陶瓷形成(例如像特开2000-151200号公报那样),而是例如使用通过混和碳粒子和陶瓷等而做成的半导体陶瓷来形成,因而就可以使该被形成的吸附管嘴具备作为半导体的特性。这样,就可以防止在所述吸附管嘴中产生静电(像用绝缘性材料形成的情况那样),从而可以可靠地防止由伴随着该静电的产生而发生的灰尘等的附着造成的部件的污染、因将该静电向被与所述吸附管嘴接触的部件传递施加而给该部件造成电气损伤的情况。另外,因不具有作为导电体的特性,而具有作为半导体的特性,因而也不会在和被与所述吸附管嘴接触的部件之间产生电导通,从而可以可靠地防止因所述导通而给被吸附保持的部件造成电气损伤的情况。所以,就可以提供能够可靠并且稳定地应对被高功能化、高精度化以及被多样化了的部件的吸附保持及安装的吸附管嘴及部件安装头。
根据本发明的所述方式2,在使用此种所述半导体陶瓷的情况下,通过将其体积固有电阻率设为104~108Ω·cm的范围,就可以可靠地获得作为所述半导体的特性。
根据本发明的所述方式3,因形成于所述吸附管嘴上的吸附孔部被利用圆形孔部和从该圆形孔部的端部沿其径向将该端部部分地扩大的多个端部扩大部一体化形成,因此就可以在更大的部件的吸附保持时稳定地应对。另外,在吸附保持小型的部件时,即使在保持姿势变为倾斜吸附的情况下,也可以大幅度地减少被吸附保持的部件嵌入所述吸附管嘴的所述吸附孔部内的状况的发生。所以,从小型部件到大型部件以及异形部件,都可以可靠并且稳定地吸附保持。
根据本发明的所述方式4,即使在安装有在所述吸附管嘴的所述吸附孔部内滑动的突出构件的情况下,由于该所述突出构件是在所述圆形孔部内滑动,而不被配置于所述各个长孔部内,因此就可以大幅度地减少所述突出构件的滑动被阻碍的状况的发生。所以,就能够稳定地进行所述突出构件的动作。
另外,因具备此种所述突出构件,就可以辅助所述吸附管嘴的吸引动作,并且可以辅助被吸附保持的部件的吸附保持解除动作。所以,可以进行更为可靠并且稳定的吸附保持动作及安装动作。
根据本发明的所述方式5,因所述突出构件被用所述半导体陶瓷形成,从而就可以获得与所述吸附管嘴由所述半导体陶瓷形成的情况相同的效果。
根据本发明的所述方式6,在所述吸附管嘴中,因对被与所述部件接触的所述吸附保持面,实施了表面加工,形成具有约为10~20μm左右的范围的高度尺寸或深度尺寸的多个凹凸部,因而在将所述部件吸附保持时,可以在所述部件和所述吸附保持面之间减少滑动的产生,从而可以实现可靠并且稳定的吸附保持。另外,通过像这样在所述吸附保持面上形成所述凹凸部,在从所述吸附管嘴的下方拍摄所述部件被吸附保持了的状态的图像的情况下,就可以利用所述凹凸部将向所述吸附保持面照射的光漫反射,从而可以可靠地拍摄部件的图像。所以,就可以在将具有被多样化了的各种形状的部件可靠地并且稳定地吸附保持的同时,正确地识认其吸附保持姿势,从而可以应对高精度的部件的安装。
根据本发明的所述方式7,因所述各个凹凸部是在所述吸附保持面上被按照将所述吸附孔部和该吸附保持面的外周端部连通的方式形成的多个槽部,因而在所述部件和所述吸附保持面被接触的状态下,可以在两者之间局部地积极地形成间隙。通过形成此种间隙,利用所述吸附孔部的负压吸引作用,在该间隙(槽部)内的微小的空间中就会急速地流动流体(例如空气),根据伯努利法则,就可以在所述部件和所述吸附保持面之间的该间隙中产生负压(间隙负压效应)。除了由所述吸附孔部的吸引造成的负压(例如真空源负压效应)以外,因还可以使用所述间隙负压效应,因而即使用更大的吸引力,也可以可靠地进行部件保持。
根据本发明的所述方式8,通过在所述吸附管嘴上还设置辅助吸附部,该所述辅助吸附部所具备的外周端部就可以辅助所述吸附保持面对所述部件的吸附保持。
特别是,通过将所述外周端部的高度位置形成于与所述吸附保持面大致相同的高度位置或略为后退的位置上,在所述吸附管嘴对部件的吸附保持之时,就可以可靠地防止所述外周端部的前端部先于所述吸附保持面而与所述部件接触,阻碍所述吸附保持面对所述部件的吸附保持的状况的发生。此种吸附保持的阻碍状况在所述外周端部被形成于比所述吸附保持面更为突出的高度位置上的情况下有可能发生。
另外,所述外周端部被用可以弹性变形的弹性材料形成,在靠近所述部件的上部的状态下,因被所述外周端部和所述部件的上部夹持的空间的压力被降低,就可以使所述外周端部向内侧下方弹性变形,通过进行此种弹性变形,就可以使所述外周端部与所述部件可靠地接触。所以,就可以利用所述辅助吸附部可靠地吸附保持所述部件。通过实现此种吸附保持,就可以将所述吸附管嘴所能吸附保持的区域扩大到被所述辅助吸附部的所述外周端部包围的区域,从而能够应对大型的部件或异形部件的吸附保持。另外,对于不会与所述外周端部接触的小型的部件,通过使之接触所述吸附保持面,无论所述辅助吸附部是否存在,都可以进行可靠的吸附保持。这样,从小型部件到大型部件以至异形部件,都可以柔性并且迅速地应对被多样化了的各种形状的部件的吸附保持。
根据本发明的所述方式9,因所述辅助吸附部能够与被吸附保持的所述部件的大小对应地拆装,因而就可以与所述部件为小型部件的情况或大型部件的情况等对应地选择所述辅助吸附部的安装。
根据本发明的所述方式10,可以提供能够获得与所述方式1相同的效果的吸附管嘴。
根据本发明的所述方式11及所述方式12,在吸附管嘴的吸附保持面的凹凸部的形成中,如果考虑所述吸附管嘴由半导体陶瓷形成的情况,则当例如像特开2000-151200号公报那样以陶瓷进行喷丸而形成所述凹凸部时,就会产生如下等问题,即发生破裂,或加工面不稳定,容易在端部产生下垂,另外还花费很多加工时间。另外,像特开2002-233983号公报那样,在所述吸附管嘴上电沉积金刚石粒子而形成所述凹凸部的做法,虽然在所述吸附管嘴由金属材料等形成的情况下是可能的,然而在由陶瓷形成的情况下,会有无法进行所述电沉积的问题。
为了解决此种问题,通过在模具自身上固定硬质粒子,例如电沉积具有约为10~20μm的粒径的金刚石粒子,使用该所述模具,利用所述半导体陶瓷而将所述吸附管嘴成形,就能够可靠并且容易地在所述吸附保持面上形成所述凹凸部。
附图说明
本发明的这些与其他的目的和特征将由与针对附图的优选的实施方式有关的下面的记述来阐明。该附图中,
图1是具备本发明的一个实施方式的部件安装头的部件安装装置的外观立体图,
图2是所述部件安装头的下部侧视图及所安装的吸附管嘴的局部纵剖面图,是表示安装了衬垫部及突出管嘴的状态的图,
图3是所述部件安装头的下部侧视图及所安装的吸附管嘴的局部纵剖面图,是表示拆下了衬垫部及突出管嘴的状态的图,
图4是所述部件安装头的下部侧视透视图及所安装的吸附管嘴的整体纵剖面图,是表示安装了衬垫部及突出管嘴的状态的图,
图5是所述部件安装头的下部侧视透视图及所安装的吸附管嘴的整体纵剖面图,是表示拆下了衬垫部及突出管嘴的状态的图,
图6是从下方看图4的吸附管嘴的仰视图,
图7是从下方看图5的吸附管嘴的仰视图,
图8是吸附管嘴主体的纵剖面图,
图9是吸附管嘴主体的侧视图,
图10是吸附管嘴的下部的放大剖面图,
图11是表示吸附保持有大型部件的状态的吸附管嘴的示意剖面图,
图12是表示吸附保持有连接器部件的状态的吸附管嘴的示意剖面图,
图13是以往的部件安装头及吸附管嘴的纵剖面图,
图14A是表示以往的吸附管嘴对部件的吸附保持及安装动作的示意图,是表示吸附管嘴被降下的状态的图,
图14B是表示以往的吸附管嘴对部件的吸附保持及安装动作的示意图,是表示在部件被倾斜的状态下进行吸附保持的图,
图14C是表示以往的吸附管嘴对部件的吸附保持及安装动作的示意图,是表示将吸附保持的部件安装于基板上的状态的图,
图15是表示所述实施方式的吸附管嘴的吸附面的凹凸部的示意图,
图16是对利用图15的吸附管嘴进行部件的吸附保持的原理进行说明的示意说明图。
具体实施方式
下面将基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。
在图1中表示有表示具备本发明的实施方式1的部件安装头10的部件安装装置100的示意性构成的示意立体图。
如图1所示,部件安装装置100具备:作为部件供给部的一个例子的部件供给装置6,它可以将多个部件1取出地供给;作为基板保持部的一个例子的台架5,它将安装所述被供给的各个部件1的基板2可以解除地保持;安装头10,它将被从部件供给部6中可以取出地供给的各个部件1保持地取出,并且在被台架5保持的基板2上进行所述保持的各个部件1的安装;作为头移动装置的一个例子的XY机械手8,它进行该部件安装头10的沿基板2的大致表面的方向的移动动作。
另外,如图1所示,在部件安装头10的下面,设有作为部件保持构件的一个例子的吸附管嘴3,它将部件1在其上面可以解除地吸附保持。另外,吸附管嘴3能够沿着与基板2的表面大致正交的方向升降。
另外,如图1所示,XY机械手8具备支撑部件安装头10并且使部件安装头10沿图示X轴方向进退移动的X轴机械手8a、支撑X轴机械手8a并且使X轴机械手8a沿图示Y轴方向进退移动的Y轴机械手8b。这样,就能够进行部件安装头10,即部件安装头10所具备的吸附管嘴3的图示X轴方向或Y轴方向的移动。而且,所谓图示X轴方向和Y轴方向是与基板2的表面大致平行的方向,并且是相互正交的方向。
另外,部件供给装置6安装有将多个部件1可以取出地收纳于运载带上的所谓taping部件,并且通过使所述被安装的taping部件进行输送移动,使将所收纳的部件1设为可以取出的状态的多个部件供给盒7沿图示X轴方向相互邻靠。另外,各个部件供给盒7具备部件取出位置7a,它们是所述处于可以取出状态的部件1所处的位置,被沿着X轴方向排列成1列地配置。而且,本实施方式中,虽然对部件供给装置6从部件供给盒7供给所述taping部件这样的情况进行了说明,然而本实施方式并不仅限于此种情况。也可以不是此种情况,例如为如下的情况,即,在部件供给装置6上配置部件供给盘,进行QFP等比较大型的部件或者连接器部件等大型并且异形的部件的供给。
另外,台架5被配置于部件安装装置100的底盘4上,另外,在台架5的上部,设有基板搬送装置9,它从图示X轴方向右侧将基板2向台架5搬送而供给,并且从台架5向图示X轴方向左侧搬送基板2而排出。
另外,部件安装装置100具备控制系统(未图示),它在将作为部件安装装置100所具备的各个构成部的喷头部4、部件供给装置6、XY机械手8、基板搬送装置9等的各自的动作相互赋予关联的同时,进行各自的动作的控制。
下面,对此种部件安装装置100所具备的部件安装头10,特别是部件安装头10所装备的吸附管嘴3的构造进行详细说明。作为表示此种部件安装头10所具备的吸附管嘴3的示意性的构成的示意构成图,在图2及图3中表示了部件安装头10的下部的侧视图及吸附管嘴3的局部纵剖面图,另外,将在图2及图3中透过部件安装头的下部看到的吸附管嘴3的整体纵剖面图表示于图4及图5中。而且,图2及图4表示将所述衬垫部及所述突出管嘴从吸附管嘴3上取下后的状态。另外,将图2及图4的作为吸附管嘴3的下面的吸附保持面表示于图6中,将图3及图5的吸附管嘴3的所述吸附保持面表示于图7中。以下将使用图2到图7,特别是主要使用明确地判明吸附管嘴3的内部构造和部件安装头10的内部构造的关系的图4,对吸附管嘴3的构造进行说明。
如图2至图5所示,特别是如图4所示,该部件安装头10具备:中空轴状的头主体12,它被安装于与真空发生装置(未图示)侧连接的中空轴11上,并且在中心部形成了小径保持孔20及大径保持孔13;被可以上下移动地配置于该头主体12的大径保持孔13上的吸附管嘴3;被可以上下移动地并以向下方施力的状态保持于该吸附管嘴3内的贯穿孔17中的突出管嘴28(作为突出构件的一个例子);被设于头主体12和吸附管嘴3之间而总是将吸附管嘴3向下方施力的螺旋弹簧37。吸附管嘴3具有安装于该管嘴主体3a的下方前端的衬垫部22(辅助吸附部)。该衬垫部22在其外周侧具有向下方以喇叭状突出的裙部71(作为外周端部的一个例子),由弹性材料,更优选由软弹性体形成。
另外,吸附管嘴3在其下方前端面上形成有作为将部件吸附保持的吸附保持面的一个例子的吸附面14。该吸附面14在开口于管嘴主体3的前端面的作为吸附孔部的一个例子的吸引口81的周围被作为近似环状的平面形成。另外,该吸附面14的表面被实施了表面加工,从而形成多个微细的凹凸部,它们具有约为10~20μm左右,例如15μm左右的高度尺寸或深度尺寸。
另外,突出管嘴28在其轴心形成有沿轴向贯穿的吸引孔18,在其下端部具备以倾斜状形成的倾斜吸引口29。另外,在突出管嘴28的大致中间高度位置附近的侧周部,环绕地形成有成凸状隆起的卡止部30。该卡止部30被作为施力构件(弹性体)的一个例子的突出管嘴用压缩弹簧21总是向下方施力,从而总是被向设于吸附管嘴3的贯穿孔17内的卡止段部31推压。此种状态下,突出管嘴28的前端部就被从吸气口81中以给定长度突出。而且,突出管嘴用压缩弹簧21的上端被固定在配置于吸附管嘴3的内部的弹簧座19上,因而该弹簧座19就处于以下的状态,即,在由螺旋弹簧37限制了其安装位置的状态下,总是被向下方施力。另外,因突出管嘴28被如此安装,就会将突出管嘴28向部件的上面推靠,从而能够使突出管嘴28在所述被突出的突出位置、作为其前端部被容纳于吸附管嘴3的吸引口81中的位置的容纳位置之间进退移动。
另外,在部件安装头10中,形成有穿过突出管嘴28的吸引孔18、吸附管嘴3的贯穿孔17、头主体12的大径保持孔13、小径保持孔20及中空轴11而与真空发生装置连通的连续的真空吸气路径。
而且,该部件安装头10被按照可以吸收部件的厚度的差异的方式构成。即,在可以上下移动并且被以向下方施力的状态保持于头主体12上的吸附管嘴3的一个侧面上,形成沿轴向延伸的导引槽33,被贯穿头主体12地安装的导引销栓34的前端部自由滑动地卡合在导引槽33中。在通常情况时,利用螺旋弹簧37,将吸附管嘴3保持于导引销栓34接触在导引槽33的上端部的下限位置上。另外,螺旋弹簧37形成受扭螺旋弹簧体,利用扭转恢复力使导引销栓34总是接触在导引槽33的一个侧面上。吸附管嘴3被导引销栓34和导引槽33限制上下移动范围,从而从所述下限位置到导引销栓34与导引槽33的下端面接触的上限位置都嵌入头主体12内。
这里,使用图6及图7,对吸附管嘴3的吸附面14及吸引口81的形状等进行详细说明。
如图7所示(在吸附管嘴3上未安装突出管嘴28及衬垫部22的状态),吸附管嘴3的吸引口81由主孔部81a和多个长孔部81b一体化形成,其中,主孔部81a是以吸附管嘴3的轴心作为其中心形成的作为近似圆形孔部的一个例子,长孔部81b是在吸附面14上,从主孔部81a的端部沿其径向延伸,将主孔部81a的外周圆端部部分地扩大的多个端部扩大部,例如被以大致相等的角度间距成放射状沿5个方向延伸地形成。
另外,在图6所示的状态中(在吸附管嘴3上安装有突出管嘴28及衬垫部22的状态),突出管嘴28被收容于吸引口81的主孔部81a内的状态安装于吸附管嘴3上,在突出管嘴28的周围,配置有各个长孔部81b。另外,按照将吸附管嘴3的吸附面14的外周整体包围的方式,环状地配置有衬垫部22的裙部71。
另外,作为此种吸引口81的形状的尺寸例子,例如可以如下形成,即,将主孔部81a设为直径1.5mm,将各个长孔部81b以宽度0.6mm形成5个,另外将连结各个长孔部81b的外周端部的假想圆的直径设为3mm。另外,可以将吸附面14的外周圆的直径设为5mm,将衬垫部22的裙部71的外周端部的直径设为8mm而形成。
这里,将从部件安装头10上取下后的状态的吸附管嘴3的纵剖面图表示于图8中,将外观侧视图表示于图9中。
如图8所示,在吸附管嘴3中,连续地连通形成有吸引口81、贯穿孔17、中间孔41、上部孔42,其中,吸引口81由形成于作为吸附管嘴3的下端面的吸附面14上的主孔部81a及多个长孔部81b构成,贯穿孔17被与该吸引口81连通地形成,中间孔41在卡止段部31的形成位置上与该贯穿孔17连通,上部孔42在为了限制弹簧座19的设置位置而设置的弹簧座限制段部43的形成位置上被与该中间孔41连通,并且在吸附管嘴3的上部被敞开。
另外,如图8及图9所示,在吸附管嘴3的下部附近的周面上,环绕所述周面地形成有衬垫部22的安装用槽部44(作为辅助吸附部安装部的一个例子)。另外,如作为安装了衬垫部22的状态的吸附管嘴3的局部放大剖面图的图10所示,安装用槽部44被如下地形成,即,衬垫部22的内周端部72可以接触在形成于吸附管嘴3的周面上的安装用槽部44的底部,并且可以调整衬垫部22的安装高度,其形成宽度大于衬垫部22的内周端部72的宽度。另外,衬垫部22的内周端部72可以利用固定用螺栓73在所需的安装高度位置上固定于安装用槽部44中。通过像这样形成衬垫部22的内周端部72和吸附管嘴3的安装用槽部44,就可以在以与吸附管嘴3的吸附面14的关系调整作为衬垫部22的外周端部的裙部71的前端高度位置的同时将其固定。而且,本实施方式中,衬垫部22的裙部71的前端的高度位置被调整为位于与吸附管嘴3的吸附面14的高度位置大致相同的位置或略为后退的位置(即,裙部71的前端位置位于吸附面14略靠上方)。
另外,本实施方式的吸附管嘴3由半导体陶瓷形成。这里所谓半导体陶瓷是指如下的陶瓷,即,可以通过在一般来说具有电绝缘性的陶瓷中,混和碳等半导体材料而形成,利用所述半导体材料的混和比率,而具有作为半导体的特性。为了具有作为半导体的特性,其体积固有电阻率需要处于1~108Ω·cm左右的范围内,然而为了可靠地具有作为半导体的特性,最好利用具有104~108Ω·cm的范围的体积固有电阻率的半导体陶瓷,来形成吸附管嘴3。
像这样,由于通过将吸附管嘴3用半导体陶瓷形成,就可以抑制吸附管嘴3的静电的产生,从而在吸附管嘴3与部件接触之时,在防止由灰尘等的附着造成的部件的污染或防止对部件施加静电方面具有效果,并且不具备导电性,因此就有可以防止由从吸附管嘴3向部件的电导通导致的对部件造成电气损伤的情况的效果。
而且,本实施方式中,虽然对吸附管嘴3整体由半导体陶瓷形成的情况进行了说明,然而本发明并不仅限于此种情况。也可以不是此种情况,而是吸附管嘴3的吸附面14的部分由半导体陶瓷形成的情况。这是因为,在该吸附管嘴3中,通过至少使作为与部件接触的部分的吸附面14具备所述作为半导体的特性,就可以得到所述的各个效果。
另外,在吸附管嘴3中安装有突出管嘴28的情况下,由于该突出管嘴28也与部件接触,因此最好用半导体陶瓷形成。另外,同样地,也可以不是突出管嘴28整体由半导体陶瓷形成的情况,而是突出管嘴28的至少作为前端部的倾斜吸引口29由半导体陶瓷形成的情况。
另外,在此种吸附管嘴3由半导体陶瓷形成的情况下,吸附管嘴3例如通过使用模具来成形而被形成。该情况下,如图10所示,最好将模具的抽拔方向作为图示向上方向,在吸附管嘴3的贯穿孔17中设置向图示向上方向略为拓宽的倾斜(锥面)。这是因为,此种倾斜在成形加工之时将会需要,被插入配置于吸附管嘴3的贯穿孔17的突出管嘴28如果不在图示下方前端部分产生晃动,则可以充分地实现其功能。
另外,在利用此种吸附管嘴3的成形加工的制造之时,在成形模具的相当于吸附管嘴3的吸附面14的部位上固定多个硬质粒子,从而可以通过使用该成形模具利用半导体陶瓷将吸附管嘴3成形,而按照在吸附面14上形成与所述各个硬质粒子对应的多个凹凸部的方式,实施表面加工。更具体来说,作为所述硬质粒子,使用具有约为10~20μm左右的直径的金刚石粒子,通过使用在所述部位电沉积地形成了金刚石粒子的成形模具,就可以形成具有约为10~20μm左右的范围,例如15μm左右的高度尺寸或深度尺寸的所述凹凸部。而且,在所述硬质粒子中,只要作为主成分至少含有所述金刚石粒子即可。
下面,使用图11及图12,对具备了具有此种构成的吸附管嘴3的部件安装头10的对部件的吸附保持动作进行说明。
本实施方式的部件安装头10能够应对利用对如下的部件的吸附保持的向基板上的安装,即,芯片部件或小型的IC部件等所谓小型部件、一般被称作异形部件的电子部件如铝电解电容器(例如具有8~10mm左右的直径及10mm左右的高度的圆筒形状的电容器)、连接器部件(例如具有矩形等各种形状的部件)以及QFP等大型的IC部件等。图11表示在这些部件当中,将QFP(例如28mm见方×4mm厚)这样的大型部件不仅用吸附管嘴3的吸附面14吸附保持,而且还用衬垫部22吸附保持的状态。
图11中,虽然表示了部件1已经被利用吸附管嘴3吸附保持的状态,然而在吸附管嘴3的吸附面14不与部件1的被吸附面1a(图示上面)接触的状态下,衬垫部22的裙部71的前端部由于被调整为位于与吸附面14大致相同高度的位置或比吸附面14略靠上方的位置,因此当位于所述上方时,例如在位于上方0.1mm左右的情况下,就形成裙部71的前端部未接触在部件1的被吸附面1a上的状态。
首先,通过利用XY机械手8移动部件安装头10,进行吸附管嘴3与部件1的对齐。其后,在部件安装头10中,开始吸附管嘴3的下降。当进行吸附管嘴3的下降时,处于比其吸附面14更突出的状态(即处于位于突出位置的状态)的突出管嘴28的倾斜吸引口29的前端和部件1的被吸附面1a就被接触。与该接触同时,穿过吸附管嘴3的贯穿孔17及突出管嘴28的倾斜吸引口29,开始真空吸引。继而,通过使吸附管嘴3下降,因总是将所述接触状态的突出管嘴28向下方施力的突出管嘴用压缩弹簧21被压缩,突出管嘴28相对于吸附管嘴3的贯穿孔17被相对地上升,其倾斜吸引口29被容纳于贯穿孔17内(即,被设为位于容纳位置的状态)。
在进行突出管嘴28的倾斜吸引口29向贯穿孔17中的容纳时,被部件1的被吸附面1a、吸附管嘴3的吸附面14及衬垫部22的裙部71夹持的空间内的压力会因所述吸引动作而被急剧地降低。该压力的降低随着吸附面14和部件1的被吸附面14的距离变近而变得明显。因该压力的降低,由弹性材料形成的衬垫部22的裙部71被向图示下方弹性变形,因该弹性变形,裙部71的前端部和部件1的被吸附面1a就被靠近。这样,所述空间的密闭度被提高,另外压力被降低,从而如图11所示,吸附管嘴3的吸附面14和部件1的被吸附面1a被接触,衬垫部22的裙部1被进一步弹性变形,而与部件1a的被吸附面1a接触。这样,就会形成部件1被吸附管嘴3及衬垫部22吸附保持的状态。
通过具备此种衬垫部22,就可以确保较大的吸附保持面积,即使对于大型并且大重量的部件1,也可以进行可靠并且稳定的吸附保持。另外,因具备此种裙部71,即使在与吸附管嘴3的吸附面14接触的部分的部件1的被吸附面1a上存在较多的凹凸或倾斜面的情况下,也可以利用由所述压力的降低造成的裙部71的弹性变形,来进行可靠的吸附保持。另外,为了能够形成此种裙部71的弹性变形动作,最好裙部71被以可以弹性变形的形状由弹性材料形成,在裙部71的前端部位于比吸附面14略靠上方的位置的情况下,该位置最好被设为如下程度的位置,即,所述前端部可以利用裙部71的所述弹性变形而位于与吸附面14大致相同高度的位置。作为此种位置,例如可以设为在吸附面14的上方0.1mm左右的位置。
其后,在将部件1吸附保持的状态下,使吸附管嘴3上升,并且利用XY机械手8将部件安装头10向基板2的上方移动,进行基板2上的部件1的安装位置与吸附管嘴3的对齐。在该对齐之后,在部件安装头10中开始吸附管嘴3的下降。其后,当被吸附保持的状态的部件1与基板2接触而被设为推压状态时,即停止真空吸引。在该停止之后,就开始吸附管嘴3的上升,而与该上升动作同时,处于所述压缩状态的突出管嘴用压缩弹簧21被拉伸,突出管嘴28的前端部被从吸附管嘴3的吸附面14中突出出来。利用该突出管嘴28的突出,就可以顺利地并且强制性地解除部件1的被吸附面1a和吸附面14及裙部71的前端部的接触状态,将吸附管嘴3与部件1分离而将吸附保持设为解除状态。这样,就可以在基板2的安装位置上安装部件1。
另一方面,在图12中表示了将所述异形部件,例如连接器部件91利用吸附管嘴3吸附保持的状态。如图12所示,连接器部件91例如即使在整体上具有近似矩形的形状的情况下,也有在其被吸附面91a上不仅包括平坦部,还包括凹凸状的部分91b的情况。如图12所示,在此种凹凸状的部分91b被配置于衬垫部22的裙部71的内侧的情况下,即使在裙部71的前端部和连接器91被接触的状态下,如果凹凸状的部分91b例如被以槽状敞开,则无法降低裙部71的内侧的空间的压力,从而无法利用裙部71实现吸附功能。
但是,即使在此神情况下,如果吸附管嘴3的吸附面14和连接器部件91的被吸附面91a的平坦部被可靠地接触,则可以降低环状的吸附面14的内侧空间的压力,从而可以将连接器部件91可靠地吸附保持。而且,此种连接器部件91虽然是形状很大的部件,然而多具有凹凸状的部分91b或被形成中空形状,其重量经常是比较轻。特别是,通过将裙部71的前端部的高度位置调整为与吸附面14大致相同的高度位置或比其略为后退的位置,即使在进行具有此种凹凸状的部分91b的连接器部件91的吸附保持的情况下,也可以避免裙部71的前端部先于吸附面14而与连接器91接触,阻碍吸附面14和连接器部件91的接触的状况的发生。
而且,所述说明中,虽然对在吸附管嘴3上安装了衬垫部22及突出管嘴28的情况下,进行大型部件或异形部件的吸附保持及向基板2上的安装的情况进行了说明,然而也可以不是此种情况,而是在吸附管嘴3上仅安装有衬垫部22或突出管嘴28的任意一方的情况,或者在吸附管嘴3上未安装衬垫部22及突出管嘴28的任意一方的情况。此种衬垫部22或突出管嘴28的安装可以根据所吸附保持的部件的种类而选择决定,例如在进行小型的芯片部件等的吸附保持的情况下,可以在吸附管嘴3上不安装衬垫部22及突出管嘴28的任意一方的状态下进行。但是,即使在吸附管嘴3上安装了衬垫部22及突出管嘴28的状态下,也可以没有问题地应对芯片部件的吸附保持,在此种安装状态下,可以柔性并且稳定地应对更多样的形状或种类的部件的吸附保持。
这里,对于所述说明中的形成于吸附管嘴3的吸附面14上的微细的凹凸的特征、功能及其效果进一步详细说明如下。
按照在本实施方式的吸附管嘴3的吸附面14的表面,形成具有约为10~20μm左右,例如15μm左右的高度尺寸或深度尺寸的微细的凹凸部的方式,将其表面精加工。此种凹凸部例如可以如图15所示,通过沿着吸附面14的表面形成其深度尺寸达到15μm左右的被沿一个方向排列的槽52a而形成。或者,也可以不是像这样形成一个方向的槽52a的情况,而是如图15所示,沿着吸附面14的表面形成在相互交叉的方向(即2个方向)上排列的十字状的槽52b的情况。
此种槽52a、52b虽然例如可以通过对吸附面14进行研削而形成,然而如果考虑吸附管嘴3的材质为半导体陶瓷,则最好在模具(烧结模具)的相当于吸附面14的部位,通过预先设置而形成与各个槽52a、52b对应的凹凸部。另外,各个槽52a、52b最好被按照将吸引口81和吸附面14的外周端部连通的方式形成。而且,图15中,示例性地表示了形成于吸附面14上的槽52a、52b的一部分,这些槽52a、52b在吸附面14上被大致形成于全面上。
通过像这样在吸附面14上形成成为凹凸部的各个槽52a、52b,与未形成该凹凸部的情况相比,就可以增大部件1向吸附面14的吸附保持力。
对于该吸附保持力的增大效果,将使用图16所示的表示吸附管嘴3的吸附面14附近的局部放大剖面的示意说明图来进行说明。如图16所示,当用吸附面14将部件1吸附保持时,在吸附面14的表面和部件1的表面之间,就会产生与各个槽部52a(或者52b)的形成深度相当的尺寸的部分的间隙δ。由于像这样形成间隙δ,并由于部件吸附时的吸引口81的负压吸引作用,就会如箭头51所示,空气急速地流过该微小的间隙δ而到达吸引口81内。根据在流体急速地流过狭小的间隙的情况下会产生负压的原理(伯努利法则),在该部件1和吸附面14之间产生负压,部件1就被吸附保持于吸附面14上。将此种由负压的产生而形成的吸引效应称作「间隙负压效应」。
另外,在吸附管嘴3中,为了将部件1吸附保持,除了利用真空源的吸引将吸引口81内设为负压,用该负压力来吸引与吸附面14接触的部件1的以往所用的吸引保持力(以箭头50表示),即「真空源负压效应」以外,通过积极地利用由所述的间隙负压效应形成的吸附保持力,就可以实现吸附保持力的增大。但是,在部件安装装置100中,从空间的有效利用的观点考虑,无法使用具有比所吸附保持的部件1更大的吸附面14的吸附管嘴3。所以,最好用有限的空间取得产生负压吸引作用的吸引口81、产生间隙负压效应的吸附面14的平衡,并且采用不会使部件1落入吸引口81的孔形状。将此种想法具体化了的是如图7所示的吸引口81和吸附面14的组合形状与尺寸。即,在图7所示的吸附管嘴3中,例如为吸附面14的外周圆的直径设为5mm、樱花花瓣型的吸引口81的外周假想圆的直径设为3mm的构成。另外,由于此种间隙负压效应在吸附面14的外周端部附近将最有效地产生,因此例如即使在将部件1吸附保持的状态下使吸附管嘴3绕其轴心旋转时,也可以有效地抑制该部件1的吸附保持位置的错位。
另外,此种凹凸部并不仅限于所述被作为沿一个方向排列的槽52a或以十字状排列的槽52b而形成的情况。也可以不是此种情况,而例如是在吸附面14上形成被不规则地排列的多个凹凸部,利用此种凹凸部的存在,形成将吸引口81和吸附面14的外周端部连通的通路(间隙)。这是因为,穿过该通路可以急速地流过流体,可以利用伯努利法则产生「间隙负压效应」。
另外,此种不规则的凹凸部可以通过对吸附管嘴3的成形模具的与吸附面14对应的面,例如实施喷丸处理,而形成深度为15μm左右的凹凸部,使用该成形模具,可以形成在吸附面14上形成了所述不规则的凹凸部的吸附管嘴3。
另外,在所述说明中,对如下的情况进行了说明,即,如图7所示,在吸附管嘴3的吸附面14上,利用近似圆形的主孔部81和配置于其周围的5的长孔部81b,作为吸引口81形成具有近似樱花的花瓣形状(即,5的花瓣形状)的开口部。
例如,通过将吸引口81设为此种樱花花瓣形状,并且按照使1个花瓣(即,长孔部81b)的形成方向与Y轴方向一致的方式将吸附管嘴3安装于部件安装头10上,即使在Y轴方向上产生应当吸附保持的部件1的错位的情况下,也可以使在吸引孔81中向大气敞开的面积与X轴方向相比更少。
一般来说,在部件安装装置100中,当从由部件供给盒7供给的taping部件中取出部件1时,如图1所示,各个部件供给盒7被沿图示Y轴方向配置。该部件供给盒7在沿Y轴方向将taping部件送出的特性上,沿该Y轴方向的定位精度与X轴方向的定位精度相比降低。由此,在将由部件供给盒7供给的部件1利用吸附管嘴3吸附保持时,该部件1的吸附保持位置沿Y轴方向错位的情况增多。即使在产生此种Y轴方向的错位的情况下,通过采用如上所述的吸附管嘴3的配置,也可以将伴随着错位产生的向大气敞开面积设为最小限度,可以减少部件1的吸附不良发生率。
此种吸附管嘴3的吸引口81的形状最好被按照具有如下所示的各个特征的方式形成。
首先,形成于近似圆形的主孔部81a的周围的各个长孔部81b最好具有相同的形状,并且被以等角度间距排列。通过如此设置,就可以提高穿过吸引口81而施加在部件1的表面的吸附保持力的均一性。另外,从此种吸附保持力的均一性的观点考虑,在将吸引口81绕着其中心分为4个等分的区域的情况下,最好将长孔部81b配置于各个区域内。
另外,各个长孔部81b最好不是相对于主孔部81a的中心被以点对称排列。这是因为,部件1的吸附保持位置相对于吸附面14的错位虽然相对于主孔部81a的中心沿一个方向产生,然而在产生了此种错位的情况下,根据该错位的程度,会有吸引口81被部分地向大气敞开的情况。但是,在被非点对称地配置的情况下,与被点对称地配置的情况相比,经常可以使所述向大气敞开的面积更小。
另外,各个长孔部81b的宽度尺寸最好小于主孔部81a的直径。这是因为,通过如此设置,即使产生比较小型的部件1被以倾斜姿势等吸附保持的情况,也可以可靠地防止该部件1进入吸引口81内。
根据所述实施方式,可以获得如下所述的各种效果。
首先,在部件安装头10中,因吸附管嘴3不是被利用具有电绝缘性的陶瓷形成(例如像特开2000-151200号公报那样),而是使用例如通过混和碳粒子和陶瓷等而形成的半导体陶瓷来形成,因而就可以使该所形成的吸附管嘴3具备作为半导体的特性。这样,就可以防止在吸附管嘴3中产生静电的情况,从而可以可靠地防止由伴随着该静电的产生而发生的灰尘的附着造成的部件的污染、因将该静电向与吸附管嘴3接触的部件传递施加而给该部件造成电损伤。另外,因使之不具有作为导电体的特性,而具有作为半导体的特性,从而在与吸附管嘴3接触的部件之间,也不会产生电导通,可以可靠地防止由所述导通给被吸附保持的部件造成电损伤的情况。所以,可以提供能够可靠地并且稳定地应对被高功能化、高精度化以及多样化了的部件的吸附保持及安装的吸附管嘴及部件安装头。
另外,在使用此种半导体陶瓷的情况下,通过将其体积固有电阻率设为104~108Ω·cm的范围,就能够可靠地获得所述作为半导体的特性。
另外,因形成于吸附管嘴3的下面的吸引口81具有主孔部81a和被按照从该主孔部81a沿径向延伸的方式与主孔部81a一体化形成的长孔部81b,就可以稳定地应对更大部件的吸附保持。另外,在吸附保持小型的部件时,即使在保持姿势变为倾斜吸附的情况下,也可以大幅度地减少发生所吸附保持的部件嵌入吸附管嘴3的吸引口81内的状况的可能性。
另外,即使在安装有在吸附管嘴3的贯穿孔17中滑动的突出管嘴28的情况下,由于该突出管嘴28在相当于所述主孔部81a的贯穿孔17的部分中滑动,在相当于各个长孔部81b的贯穿孔17的部分未配置突出管嘴28,因此就可以大幅度地减少因来自吸引口81的灰尘等的吸引,发生突出管嘴28的滑动被阻碍的状况的可能性。所以,就能够稳定地进行突出管嘴28的动作。另外,因具备此种突出管嘴28,就可以辅助吸附管嘴3的吸引动作,并且可以辅助被吸附保持的部件的吸附保持解除动作。另外,因该突出管嘴28被利用所述半导体陶瓷形成,因此可以获得与所述吸附管嘴3的情况相同的效果。
另外,在吸附管嘴3中,因对与部件接触的吸附面14,实施了表面加工,形成具有约为10~20μm左右的范围的高度尺寸或深度尺寸的多个凹凸部,因而在将部件吸附保持之时,可以在部件和吸附面14之间减少滑动的产生,从而可以实现可靠并且稳定的吸附保持。另外,通过形成此种凹凸部,除了所述的真空源负压效应以外,还可以利用所述间隙负压效应,从而可以实现更为可靠的吸附保持。
另外,通过像这样在吸附面14上形成凹凸部,在从吸附管嘴3的下方拍摄部件被吸附保持了的状态的图像的情况下,就可以利用所述凹凸部将向吸附面14照射的光漫反射,从而还具有可以可靠地拍摄部件的图像的效果。特别是,在使用通常的陶瓷的情况下,该陶瓷易发亮,在对部件进行反射识认时,吸附管嘴的吸附面发亮,从而产生有时无法清楚地拍摄部件图像的问题。所以,通过实施如上所述的处理,就可以解决此种问题。
另外,将吸附管嘴3的吸附面14设为黑色,或者考虑到矩形形状的部件1很多而将吸附面14的形状设为圆形,都是为了实现所述部件的图像的可靠的拍摄而有效的手段。
另外,在此种凹凸部的形成中,如果考虑吸附管嘴3是由半导体陶瓷形成,则当例如像特开2000-151200号公报那样,对陶瓷进行喷丸处理而形成所述凹凸部时,则会产生如下等问题,即,发生破裂,或加工面不稳定,在端部容易产生下垂,另外还花费很多加工时间。另外,像特开2002-233983号公报那样,在吸附管嘴3上电沉积金刚石粒子而形成所述凹凸部的做法,虽然在吸附管嘴由金属材料等形成的情况下是可能的,然而在由陶瓷形成的情况下,会有无法进行所述电沉积的问题。
为了解决此种问题,在所述实施方式中,通过在模具自身上电沉积金刚石粒子,使用该模具而利用半导体陶瓷将吸附管嘴3成形,就能够可靠地并且容易地形成所述凹凸部。
另外,通过在吸附管嘴3上还设置衬垫部22,该衬垫部22所具备的裙部71就可以辅助吸附面14对部件的吸附保持。特别是,通过将裙部71的前端的高度位置设于与吸附面14大致相同的高度位置或略为后退的位置,以及通过用弹性构件形成裙部71,在吸附管嘴3对部件的吸附保持之时,就可以可靠地防止裙部71的前端部先于吸附管嘴14而与部件接触,而发生阻碍吸附面14对部件的吸附的状况。
另外,因裙部71由所述弹性材料形成,在靠近部件的上部的状态下,由裙部71和部件上部夹持的空间的压力被降低,从而可以使裙部71的前端部向内侧下方弹性变形,因此就可以利用该变形使裙部71的前端部可靠地接触在部件的上部。所以,就可以利用裙部71可靠地吸附保持部件。通过实现此种吸附保持,就可以将吸附管嘴3的可以吸附保持区域扩大至由裙部71的外周端部包围的区域,从而能够应对大型的部件或异形部件的吸附保持。另外,对于不会与裙部71的前端部接触的小型的部件,通过使吸附面14接触,则无论裙部71是否存在,都可以进行可靠的吸附保持。这样,从小型部件到大型部件以至异形部件,都可以柔性并且迅速地应对被多样化了的各种形状的部件的吸附保持。
而且,通过将所述各种各样的实施方式当中的任意的实施方式适当地组合,就可以起到各自所具有的效果。
本发明虽然是在参照附图的同时对优选的实施方式进行了充分的记载,然而对于熟悉该技术的人员来说,各种变形或修正是很明显的。此种变形或修正只要不脱离由附加的技术方案的范围形成的本发明的范围,就应当被理解为包含于其中。
2003年12月19日申请的日本国专利申请No.2003-4222209号的说明书、附图及技术方案的范围的公布内容被作为整体参照而加入本说明书之中。
Claims (6)
1.一种部件安装头(10),其具备具有部件(1、91)的吸附保持面(14)的吸附管嘴(3),利用该吸附管嘴的所述吸附保持面将部件吸附保持,在基板(2)的部件安装位置上配置该被吸附保持的部件,并且通过解除该部件的吸附保持,将所述部件安装于所述部件安装位置上,其中,
在所述吸附管嘴中,在所述吸附保持面上形成有吸附孔部(81),该吸附孔部由圆形孔部(81a)和多个端部扩大部(81b)一体化地形成并吸引处于被接触的状态的所述部件,所述圆形孔部以该吸附管嘴的轴心作为其中心而形成,所述多个端部扩大部按照在从所述圆形孔部的端部以大致相等的角度间距成放射状配置的5个方向上以相同形状延伸的方式将该圆形孔部的端部的一部分沿其径向扩大,
所述吸附管嘴可以在部件取出位置吸附保持从部件供给盒供给的所述各个部件,所述部件供给盒收容有多个所述部件,通过将该被收容的所述部件沿着部件输送方向送出而使之位于部件取出位置,使该部件处于可以供给的状态,
将所述吸附管嘴设置成1个所述端部扩大部的延伸方向与所述部件供给盒的所述部件输送方向一致。
2.根据权利要求1所述的部件安装头,其中,所述吸附管嘴具备:
突出构件(28),其插入配置于所述圆形孔部内,并可以在其前端部(29)位于所述吸附保持面的内侧的容纳位置、和该前端部比所述吸附保持面更突出的突出位置之间滑动;
施力构件(21),其对所述突出构件一直向所述突出位置侧施加力。
3.根据权利要求2所述的部件安装头,其中,所述突出构件的所述前端部由半导体陶瓷形成。
4.根据权利要求1所述的部件安装头,其中,还具备由弹性材料形成的辅助吸附部(22),该辅助吸附部(22)具有内周端部(72)和外周端部(71),所述内周端部被与该吸附管嘴的外周部密接地配置,所述外周端部比所述吸附保持面的周部更向外侧突出地形成,并被配置于与所述吸附保持面大致相同的高度位置或比所述吸附保持面略为后退的位置。
5.根据权利要求4所述的部件安装头,其中,所述吸附管嘴在其外周部具备可拆装地安装所述辅助吸附部的所述内周端部的辅助吸附部安装部(44),所述辅助吸附部根据所吸附保持的所述部件的大小而选择性地安装到所述辅助吸附部安装部。
6.根据权利要求5所述的部件安装头,其特征是,还具备固定用构件(73),其通过可以解除地固定所述辅助吸附部的所述内周端部相对于所述辅助吸附部安装部的接触位置,而将该辅助吸附部安装于所述辅助吸附部安装部,
通过将由所述固定用构件固定的所述接触位置在沿着所述吸附管嘴的所述轴心的方向上调整,可调整所述辅助吸附部的所述外周端部的高度位置。
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