DE112015006989T5

DE112015006989T5 - Montagekopf und Oberflächen-Montagevorrichtung

Info

Publication number: DE112015006989T5
Application number: DE112015006989.5T
Authority: DE
Inventors: Kenji TSURI
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2015-10-01
Filing date: 2015-10-01
Publication date: 2018-06-14
Also published as: WO2017056292A1; US10856460B2; CN108029237B; US20180279520A1; CN108029237A; JPWO2017056292A1; JP6535096B2

Abstract

Ein Montagekopf enthält eine Aufnehme-Düse 56, ein Wellenglied 92, das eine zylindrische Form aufweist und konfiguriert ist, sich in einer Achsenrichtung dieser zu bewegen, um einen an der Aufnehme-Düse 56 angelegten Druck zwischen einem negativen Druck und einem positiven Druck umzuschalten, sowie eine Antriebseinheit 100 enthaltend eine Antriebsquelle 102, einen beweglichen Abschnitt 104, der konfiguriert ist, sich unter Verwendung von Strom aus der Antriebsquelle 102 in Achsenrichtung zu bewegen, sowie einen Nockenstößel 106 auf dem beweglichen Abschnitt 104. Das Wellenglied 56 hat zwei sich gegenüberliegende Abschnitte, die sich in einer Richtung erstrecken, die sich mit der Achsenrichtung schneidet, und die einander mit einem dazwischenliegenden Abstand in der Achsenrichtung zugewandt sind. Der Nockenstößel 106 ist zwischen den beiden sich gegenüberliegenden Abschnitten positioniert. Die Antriebseinheit 100 ist konfiguriert, den beweglichen Abschnitt 104 in der Achsenrichtung zu bewegen, um einen ersten Bewegungsvorgang auszuführen, bei dem der Nockenstößel 106 mit einem der einander gegenüberliegenden Abschnitte in Kontakt gebracht wird, um das Wellenglied 92 in Achsenrichtung auf eine Seite zu bewegen, sowie einen zweiten Bewegungsvorgang, bei dem der Nockenstößel 106 mit dem anderen der einander gegenüberliegenden Abschnitte in Kontakt gebracht wird, um das Wellenglied 92 in Achsenrichtung auf die andere Seite zu bewegen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die hierin offenbarte Technologie betrifft einen Montagekopf sowie eine Oberflächen-Montagevorrichtung.
STAND DER TECHNIK
Ein Montagekopf findet verbreitet Verwendung in einer Oberflächen-Montagevorrichtung, die konfiguriert ist, elektronische Komponenten auf einem bedruckten Substrat zu montieren. Der Montagekopf enthält eine Mehrzahl von Aufnehme-Düsen, die konfiguriert sind, eine Komponente mittels eines negativen Drucks am vorderen Ende zu halten, sowie konfiguriert sind, die am vorderen Ende gehaltene Komponente mittels eines positiven Drucks freizugeben. Bei manchen Montageköpfen dieser Art kann nahe der Aufnehme-Düse eine mechanische Ventilstruktur derart vorgesehen sein, dass der auf die Aufnehme-Düse angelegte Druck zwischen dem negativen Druck und dem positiven Druck hin- und hergeschaltet wird. Das unten aufgeführte Patentdokument 1 offenbart beispielsweise einen Anordnungskopf, der ein Montagekopf ist, der eine derartige mechanische Ventilstruktur umfasst.
Der in Patentdokument 1 offenbarte Anordnungskopf enthält zylindrische Ventilschieber, die Umschaltglieder sind, die konfiguriert sind, den an den Aufnehme-Düsen angelegten Druck zwischen dem negativen Druck und dem positiven Druck selektiv umzuschalten, sowie eine Umschaltglied-Antriebseinheit, die konfiguriert ist, den Ventilschieber in Achsenrichtung des Ventilschiebers hoch und runter zu bewegen. Ein hervorstehender Eingriffsabschnitt, der eine plattenartige Form aufweist und sich in der zur Achsenrichtung des Ventilschiebers senkrechten Richtung erstreckt, ist am oberen Ende jedes der Ventilschieber angeordnet. Die Umschaltglied-Antriebseinheit enthält zwei Laufrollen. Die Umschaltglied-Antriebseinheit ist derart positioniert, dass die Laufrollen auf den oberen und den unteren Seiten des hervorstehenden Eingriffsabschnittes des Ventilschiebers positioniert sind.
Wenn die Umschaltglied-Antriebseinheit aktiviert ist, kommt die Laufrolle auf der unteren Seite in Kontakt mit der unteren Fläche des hervorstehenden Eingriffsabschnittes des Ventilschiebers und bewegt den Ventilschieber nach oben, oder die Laufrolle auf der oberen Seite kommt mit der oberen Fläche des hervorstehenden Eingriffsabschnittes des Ventilschiebers in Kontakt und bewegt den Ventilschieber nach unten. Der Ventilschieber wird auf diese Weise nach oben und nach unten bewegt. Ein negativer Druck wird an der Aufnehme-Düse angelegt, wenn der Ventilschieber am oberen Ende positioniert ist, und ein positiver Druck wird an der Aufnehme-Düse angelegt, wenn der Ventilschieber am unteren Ende positioniert ist.
DOKUMENT DES STANDS DER TECHNIK
Patentdokument
Patentdokument 1: Die ungeprüfte Japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr. 2013-69798
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
Ein Nockenstößel kann in einem Montagekopf als Laufrolle zum Bewegen des Ventilschiebers in der Oben-Unten-Richtung wie oben beschrieben verwendet werden. Der Nockenstößel ist jedoch kostspielig. Wenn der in Patentdokument 1 offenbarte Anordnungskopf, der über zwei Laufrollen in der Umschaltglied-Antriebseinheit verfügt, die konfiguriert sind, den Ventilschieber in der Oben-Unten-Richtung zu bewegen, Nockenstößel als Laufrollen einsetzt, steigen damit die Herstellungskosten des Anordnungskopfes.
OFFENBARUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Die hierin offenbarte Technologie ist ausgelegt im Hinblick auf das oben beschriebene Problem und es ist ein Ziel der Erfindung, die Herstellungskosten zu senken.
Mittel zum Lösen des Problems
Die hierin offenbarte Technologie betrifft einen Montagekopf enthaltend eine Aufnehme-Düse, die konfiguriert ist, eine Komponente durch Ansaugen an einem vorderen Ende dieser mittels eines negativen Drucks zu halten, und die konfiguriert ist, die an dem vorderen Ende gehaltene Komponente mittels eines positiven Drucks freizugeben, ein Wellenglied, das eine zylindrische Form aufweist und konfiguriert ist, sich in einer Achsenrichtung dieser zu bewegen, um einen an der Aufnehme-Düse angelegten Druck zwischen dem negativen Druck und dem positiven Druck umzuschalten, und eine Antriebseinheit, die eine Antriebsquelle enthält, einen beweglichen Abschnitt, der konfiguriert ist, sich unter Verwendung von Strom aus der Antriebsquelle in der Achsenrichtung zu bewegen, sowie einen Nockenstößel auf dem beweglichen Abschnitt. Das Wellenglied hat zwei sich gegenüberliegende Abschnitte, die sich in einer Richtung erstrecken, die sich mit der Achsenrichtung schneidet, und die einander mit einem dazwischenliegenden Abstand in der Achsenrichtung zugewandt sind. Der Nockenstößel ist zwischen den beiden sich gegenüberliegenden Abschnitten positioniert. Die Antriebseinheit ist konfiguriert, den beweglichen Abschnitt in der Achsenrichtung zu bewegen, um einen ersten Bewegungsvorgang auszuführen, bei dem der Nockenstößel mit einem der einander gegenüberliegenden Abschnitte in Kontakt gebracht wird, um das Wellenglied in der Achsenrichtung auf eine Seite zu bewegen, sowie einen zweiten Bewegungsvorgang, bei dem der Nockenstößel mit dem anderen der einander gegenüberliegenden Abschnitte in Kontakt gebracht wird, um das Wellenglied in Achsenrichtung auf die andere Seite zu bewegen.
Beim oben beschriebenen Montagekopf ist der Nockenstößel der Antriebseinheit zwischen den einander gegenüberliegenden Abschnitten des Wellenglieds positioniert. Der Nockenstößel kommt mit einem der einander gegenüberliegenden Abschnitte in Kontakt, um den gegenüberliegenden Abschnitt auf eine Seite in Achsenrichtung des Wellenglieds zu bewegen. Somit wird der erste Bewegungsvorgang ausgeführt. Der Nockenstößel kommt mit dem anderen der einander gegenüberliegenden Abschnitte in Kontakt, um den gegenüberliegenden Abschnitt auf die andere Seite in Achsenrichtung zu bewegen. Somit wird der zweite Bewegungsvorgang ausgeführt. In der Antriebseinheit wird ein Nockenstößel verwendet, um den ersten Bewegungsvorgang und den zweiten Bewegungsvorgang auszuführen.
Die axiale Bewegung des Wellenglieds beim ersten Bewegungsvorgang und beim zweiten Bewegungsvorgang schaltet den Druck, der an der Aufnehme-Düse angelegt ist, zwischen dem negativen und dem positiven Druck um. Beim oben beschriebenen Montagekopf ist die Anzahl der auf dem beweglichen Abschnitt bereitgestellten Nockenstößel auf einen minimiert und das Umschalten zwischen dem negativen Druck und dem positiven Druck wird von diesem einen Nockenstößel ausgeführt. Hierdurch fallen geringere Herstellungskosten als beim herkömmlichen Montagekopf an, der eine Mehrzahl von Nockenstößeln zum Umschalten zwischen dem negativen Druck und dem positiven Druck verwendet.
Der oben beschriebene Montagekopf kann ferner ein Gehäuseglied enthalten, das konfiguriert ist, zumindest einen Abschnitt des Wellenglieds mit Ausnahme der beiden einander gegenüberliegenden Abschnitte in beweglicher Weise in Achsenrichtung aufzunehmen. Das Wellenglied kann einen Verbindungsabschnitt enthalten, der die beiden einander gegenüberliegenden Abschnitte an einer Position abseits einer zentralen Achse des Wellenglieds verbindet. Der Nockenstößel auf dem beweglichen Abschnitt, der zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Abschnitten positioniert ist, kann auf der zentralen Achse des Wellenglieds angeordnet sein.
Ein Dichtglied, wie beispielsweise ein O-Ring ist im Allgemeinen innerhalb des Gehäuseglieds angeordnet, um den Spalt zwischen der Innenfläche des Gehäuseglieds und dem Wellenglied abzudichten (dicht zu verschließen). Wenn der Abstand zwischen dem Abschnitt des Nockenstößels, der mit dem gegenüberliegenden Abschnitt in Kontakt ist, und der zentralen Achse des Wellenglieds groß ist, wird während des ersten Bewegungsvorgangs und des zweiten Bewegungsvorgangs ein Moment um einen Rand zwischen dem im Gehäuseglied aufgenommenen Abschnitt und dem nicht im Gehäuseglied aufgenommenen Abschnitt generiert, wobei der Abschnitt des gegenüberliegenden Abschnittes, der in Kontakt mit dem Nockenstößel ist, ein Angriffspunkt ist, zusätzlich zu einer Arbeitsbewegungskraft in der Achsenrichtung des Wellenglieds. Dies zwingt das Wellenglied dazu, sich schräg zu stellen, und so wird ein Abschnitt des Dichtglieds innerhalb des Gehäuses lokal zwischen das schräg gestellte Wellenglied und das Gehäuseglied gedrückt. Dies führt dazu, dass der Abschnitt des Dichtglieds durch das in das Gehäuseglied und aus dem Gehäuseglied bewegte Wellenglied früher uneben abgetragen wird und verschleißt. Somit ist die Nutzungsdauer des Dichtglieds reduziert.
Im Vergleich dazu ist, da der Nockenstößel zwischen den einander gegenüberliegenden Abschnitten auf der zentralen Achse angeordnet ist, der Abstand zwischen dem Abschnitt des Nockenstößels, der mit dem gegenüberliegenden Abschnitt in Kontakt ist, und der zentralen Achse des Wellenglieds bei der oben beschriebenen Konfiguration gering. Somit ist es weniger wahrscheinlich, dass das Dichtglied im Gehäuseglied uneben abgetragen wird.
Beim oben beschriebenen Montagekopf sind die Enden der einander gegenüberliegenden Abschnitte des Wellenglieds nach innen von einem Umriss des Gehäuseglieds in Richtung eines Mittelpunkts in einer zur Achsenrichtung senkrecht verlaufenden ebenen Richtung angeordnet.
Bei einem Montagekopf eines rotierenden Typs erhöht sich, wenn Enden der einander gegenüberliegenden Abschnitte nach außen von dem Gehäuseglied in Richtung der Außenseite angeordnet sind, das Rotations-Trägheitsmoment. Bei der oben beschriebenen Konfiguration sind die Enden der einander gegenüberliegenden Abschnitte des Wellenglieds nach innen vom Umriss des Gehäuseglieds in Richtung des Mittelpunkts angeordnet und die Ende stehen nicht zur Außenseite hin ab. Somit ist es weniger wahrscheinlich, dass sich das Rotations-Trägheitsmoment erhöht, sodass es dem Rotationsabschnitt möglich ist, sich mit einer höheren Geschwindigkeit zu drehen.
Eine weitere hierin offenbarte Technologie betrifft eine Oberflächen-Montagevorrichtung enthaltend den oben beschriebenen Montagekopf, eine Komponenten-Montagevorrichtung, die konfiguriert ist, eine Komponente auf ein Substrat zu montieren, eine Komponenten-Zuführvorrichtung, die konfiguriert ist, die Komponente der Komponenten-Montagevorrichtung zuzuführen, sowie eine Substrat-Übergabevorrichtung, die konfiguriert ist, das Substrat an einen Montagebereich zu übergeben, in dem die Komponente durch die Komponenten-Montagevorrichtung montiert wird.
Vorteilhafte Auswirkung der Erfindung
Die hierin offenbarte Technologie verringert die Herstellungskosten.
Figurenliste

1 ist eine Vorderansicht einer Oberflächen-Montagevorrichtung.
2 ist eine Perspektivansicht eines Montagekopfes.
3 ist eine vergrößerte Perspektivansicht eines Abschnittes des Montagekopfes.
4 ist eine der 3 entsprechende Perspektivansicht und zeigt die Abschnitte des vorderen Endes der Aufnehme-Düsen in einer geöffneten Weise.
5 ist eine Querschnittansicht der Hauptkomponenten des Montagekopfes.
6 ist eine Querschnittansicht, die einen Abschnitt eines vorderen Endabschnittes (eines Abschnittes eines unteren Endes) des Montagekopfes darstellt. In der Querschnittansicht ist ein Ventilschieber in einer Position positioniert, in der ein positiver Druck angelegt ist.
7 ist ein Blockdiagramm, das eine elektrische Konfiguration der Oberflächen-Montagevorrichtung anzeigt.
8 ist eine Vorderansicht, die darstellt, wie sich der Ventilschieber bewegt.
9 ist eine Seitenansicht, die eine interne Konfiguration einer V-Achsen-Antriebseinheit darstellt.

FORM DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
(Gesamtkonfiguration der Oberflächen-Montagevorrichtung)
Es ist eine Ausführungsform im Hinblick auf die Zeichnungen beschrieben. Bei dieser Ausführungsform ist eine in 1 dargestellte Oberflächen-Montagevorrichtung 1 als ein Beispiel beschrieben Die Oberflächen-Montagevorrichtung 1 enthält eine Basis 10, einen Übergabeförderer (ein Beispiel einer Substrat-Übergabevorrichtung) 20, der konfiguriert ist, ein bedrucktes Substrat (ein Beispiel eines Substrats) B1 zu übergeben, eine Komponenten-Montagevorrichtung 30, die konfiguriert ist, eine elektronische Komponente (ein Beispiel einer Komponente) E1 auf dem bedruckten Substrat B1 zu montieren, sowie eine Komponenten-Zuführvorrichtung 40, die konfiguriert ist, der Komponenten-Montagevorrichtung 30 die elektronische Komponente E1 zuzuführen.
Die Basis 10 hat in der Vorderansicht eine längliche Form und weist eine flache Oberfläche auf. Eine (nicht dargestellte) Stützplatte zum Tragen des bedruckten Substrats B1 während des Montierens der elektronischen Komponente E1 auf dem bedruckten Substrat B1 ist beispielsweise unterhalb des Übergabeförderers 20 auf der Basis 10 bereitgestellt. In der folgenden Beschreibung sind die Längsrichtung der Basis 10 (die Links-Rechts-Richtung in 1) und die Übergaberichtung des Übergabeförderers 20 als X-Achsenrichtung bezeichnet. Die Breitenrichtung der Basis 10 (die Oben-Unten-Richtung in 1) ist als Y-Achsenrichtung bezeichnet. Die Oben-Unten-Richtung der Basis 10 (die Oben-Unten-Richtung in 2) ist als Z-Achsenrichtung bezeichnet.
Der Übergabeförderer 20 ist im Wesentlichen in der Mitte der Basis 10 in der Y-Richtung angeordnet und konfiguriert, das bedruckte Substrat B1 in der Übergaberichtung (der X-Achsenrichtung) zu übergeben. Der Übergabeförderer 20 enthält ein Paar Förderbänder 22, die konfiguriert sind, in der Übergaberichtung im Kreis zu laufen. Das bedruckte Substrat B1 ist über die Förderbänder 22 positioniert. Das bedruckte Substrat B1 wird von einer Seite in der Übergaberichtung (die rechte Seite in 1) entlang dem Förderband 22 zu einer Arbeitsvorgangsposition (ein Bereich, der von einer Zweipunkt-Strichlinie umrandet ist) übergeben, wo das bedruckte Substrat B1 für den Montagevorgang der elektronischen Komponente E1 angehalten wird. Sodann wird das bedruckte Substrat 1 entlang dem Förderer 22 übergeben und durch die andere Seite (die linke Seite in 1) entladen.
Zwei Komponenten-Zuführvorrichtungen 40, die Komponenten-Zuführvorrichtungen der Art eines Zuführers sind, sind Seite an Seite in der X-Richtung auf jeder Seite des Übergabeförderers 20 (jede Seite in Oben-Unten-Richtung in 1), d.h. als insgesamt vier Komponenten-Zuführvorrichtungen 40 angeordnet. Die Komponenten-Zuführvorrichtungen 40 enthalten jeweils eine Mehrzahl von Zuführern 42, die Seite an Seite angeordnet sind. Die Zuführer 42 enthalten jeweils eine (nicht dargestellte) Rolle, um die ein (nicht dargestelltes) Komponenten-Zuführband gewickelt ist, das die elektronischen Komponenten E1 hält, sowie eine (nicht dargestellte) elektrische Abwickelvorrichtung, die konfiguriert ist, das Komponenten-Zuführband beispielsweise von der Rolle abzuwickeln. Bei dem Zuführer 42 werden die elektronischen Komponenten E1 eine nach der anderen von einer Komponenten-Zuführposition am Ende angrenzend an den Übergabeförderer zugeführt.
Die Komponenten-Montagevorrichtung 30 enthält ein Paar tragender Rahmen 32, das oberhalb der Basis 10 und der Komponenten-Zuführvorrichtungen 40 angeordnet und an späterer Stelle beschrieben ist, einen Montagekopf 50, der ein Montagekopf eines rotierenden Typs ist, sowie einen Montagekopf-Antriebsmechanismus, der konfiguriert ist, den Montagekopf 50 anzutreiben. Die Komponenten-Zuführvorrichtung 40 ist an späterer Stelle beschrieben. Die sich in der Y-Achsenrichtung erstreckenden tragenden Rahmen 32 sind zu beiden Seiten der Basis 10 in der X-Achsenrichtung positioniert. Die tragenden Rahmen 32 sind mit einem X-Achsen-Servomechanismus und einem Y-Achsen-Servomechanismus ausgestattet, die den Montagekopf-Antriebsmechanismus bilden. Der Montagekopf 50 ist in der X-Achsenrichtung und der Y-Achsenrichtung durch Verwendung des X-Achsen-Servomechanismus und des Y-Achsen-Servomechanismus über einen vorbestimmten Bewegungsbereich beweglich.
Der Y-Achsen-Servomechanismus enthält Y-Achsen-Führungsschienen 33Y, Y-Achsen-Kugelspindeln 34Y, an denen jeweils ein (nicht dargestellter) Kugelknopf durch eine Gewindeverbindung montiert ist, sowie einen Y-Achsen-Servomotor 35Y. Ein an einem Kugelknopf befestigter Kopfträger ist an jeder Y-Achsen-Führungsschiene 33Y befestigt. Der Kugelknopf wird entlang der Y-Achsen-Kugelspindel 34Y vor oder zurück bewegt, wenn der Y-Achsen-Servomotor 35Y mit Strom versorgt wird. Hierdurch wird der mit dem Kugelknopf verbundene Kopfträger 36 und der Montagekopf 50, der an späterer Stelle beschrieben ist, in der Y-Achsenrichtung entlang der Y-Achsen-Führungsschiene 33Y bewegt.
Der X-Achsen-Servomechanismus enthält eine (nicht dargestellte) X-Achsen-Führungsschiene, eine X-Achsen-Kugelspindel 34X, an der ein (nicht dargestellter) Kugelknopf durch eine Gewindeverbindung montiert ist, sowie einen X-Achsen-Servomotor 35X. Der Montagekopf 50 ist an der X-Achsen-Führungsschiene in der Achsenrichtung der X-Achsen-Führungsschiene beweglich befestigt. Der Kugelknopf wird entlang der X-Achsen-Kugelspindel 34X vor oder zurück bewegt, wenn der X-Achsen-Servomotor 35X mit Strom versorgt wird. Hierdurch wird der an dem Kugelknopf befestigte Montagekopf 50 in der X-Achsenrichtung entlang der X-Achsen-Führungsschiene bewegt.
(Konfiguration des Montagekopfes)
Als Nächstes ist die Konfiguration des Montagekopfes 50 im Detail beschrieben. Wie in 2 dargestellt, enthält der Montagekopf 50 einen armartig geformten Kopfkörper 52, der von Abdeckungen 53 und 54 abgedeckt ist. Der Montagekopf 50 ist konfiguriert, die elektronische Komponente E1, die von der Komponenten-Zuführvorrichtung 40 zugeführt wird, durch Ansaugen zu halten und die elektronische Komponente E1 auf das bedruckte Substrat B1 zu montieren. Der Montagekopf 50 in dieser Ausführungsform ist ein Montagekopf eines rotierenden Typs und enthält achtzehn Düsenwellen 55, die von einem Rotationskörper 60 am vorderen Endabschnitt in der Z-Achsenrichtung (der Oben-Unten-Richtung) beweglich gehalten sind (siehe 4).
Wie in 4 dargestellt, enthält der Rotationskörper 60 eine Welle 62, die eine zylindrische Form aufweist und sich in der Z-Achsenrichtung erstreckt, sowie eine Wellenaufnahme 64, die um die Welle 62 herum an einem unteren Ende des Montagekopfes 50 angeordnet ist. Die Wellenaufnahme 64 weist eine im Wesentlichen zylindrische Form auf, die einen größeren Durchmesser hat als die Welle 62. Die Welle 62 des Rotationskörpers 60 ist von dem Kopfkörper 52 um die Achse der Welle 62 rotierbar gehalten. Die Welle 62 weist eine zweischichtige Struktur auf. Ein N-Achsen-angetriebenes Zahnrad 62N ist koaxial mit der Welle 62 an einem oberen Abschnitt der inneren Welle 62 bereitgestellt, und ein R-Achsen-angetriebenes Zahnrad 62R ist koaxial mit der Welle 62 an einem oberen Abschnitt der äußeren Welle 62 bereitgestellt (siehe 4).
Eine (nicht dargestellte) N-Achsen-Antriebseinheit, die konfiguriert ist, den Rotationskörper 60 zu rotieren, ist im Wesentlichen in der Mitte der Z-Achsenrichtung des Montagekopfes 50 angeordnet. Die N-Achsen-Antriebseinheit enthält einen N-Achsen-Servomotor 35N (siehe 7) und ein (nicht dargestelltes) N-Achsen-Antriebszahnrad ist um die Ausgangswelle des N-Achsen-Servomotors 35N herum angeordnet. Das N-Achsen-Antriebszahnrad und das N-Achsen-angetriebene Zahnrad 62N sind miteinander in Eingriff. Wenn der N-Achsen-Servomotor 35N mit Strom versorgt wird, wird der Rotationskörper 60 durch die Rotation des N-Achsen-Antriebszahnrads und des N-Achsenangetriebenen Zahnrads 62N um einen vorbestimmten Winkel um die sich in der Z-Achsenrichtung erstreckende Achse herum rotiert.
Die Wellenaufnahme 64 des Rotationskörpers 60 weist in der Umfangsrichtung in einem vorbestimmten Abstand achtzehn Durchgangslöcher auf. Düsenwellen 55, die jeweils eine zylindrische Form aufweisen, sind in den Durchgangslöchern gehalten, um sich in der Z-Achsenrichtung durch die Wellenaufnahme hindurch 64 zu erstrecken. Die Düsenwellen 55 verlaufen durch rohrförmige Wellenhalter 57. Wie in 4 und 5 dargestellt, sind Aufnehme-Düsen 56, die konfiguriert sind, die elektronischen Komponenten E1 durch Ansaugen zu halten, an den unteren Endabschnitten der Düsenwellen 55 bereitgestellt und stehen von der Wellenaufnahme nach unten hin 64 ab.
Die Aufnehme-Düsen 56 sind jeweils konfiguriert, einen negativen Druck oder einen positiven Druck zu empfangen. Die Aufnehme-Düsen 56 sind jeweils konfiguriert, die elektronische Komponente E1 mittels eines negativen Drucks durch Ansaugen am vorderen Ende zu halten und die am vorderen Ende gehaltene elektronische Komponente E1 mittels eines positiven Drucks freizugeben. Wenn der Rotationskörper 60 durch die N-Achsen-Antriebseinheit rotiert wird, werden die an den Düsenwellen 55 bereitgestellten Aufnehme-Düsen 56 zusammen mit den Düsenwellen 55 um die Achse des Rotationskörpers 60 gedreht.
Wie in 2 dargestellt, ist eine R-Achsen-Antriebseinheit 70, die konfiguriert ist, die Düsenwellen 55 um die entsprechenden Achsen zu rotieren, im Wesentlichen in der Mitte der Z-Achsenrichtung des Montagekopfes 50 angeordnet. Die R-Achsen-Antriebseinheit 70 enthält einen R-Achsen-Servomotor 35R und ein R-Achsen-Antriebszahnrad 72R (siehe 3), das um die Ausgangswelle des R-Achsen-Servomotors 35R herum angeordnet und mit einem R-Achsenangetriebenen Zahnrad 62R in Eingriff ist. Ein (nicht dargestelltes) gemeinsames Zahnrad ist auf der äußeren Welle 62, auf der das R-Achsen-angetriebene Zahnrad 62R angeordnet ist, an einer Position unterhalb des R-Achsenangetriebenen Zahnrads 62R angeordnet.
Wie in 4 dargestellt, sind Düsen-Zahnräder 57R an den Außenumfängen der Wellenhalter 57 angeordnet. Die Düsen-Zahnräder 57R auf den Wellenhaltern 57 sind mit dem oben beschriebenen gemeinsamen Zahnrad in Eingriff. Wenn der R-Achsen-Servomotor 35R mit Strom versorgt wird, wird das gemeinsame Zahnrad durch die Rotation des R-Achsen-Antriebszahnrads 72R und des R-Achsenangetriebenen Zahnrads 62R rotiert. Durch die Rotation des gemeinsamen Zahnrads rotieren die Wellenhalter 57 aufgrund des Eingriffs mit den Düsen-Zahnrädern 57R. Die Wellenhalter 57 sind durch einen Kugel-Keil-Mechanismus mit den entsprechenden Düsen-Wellen 55 verbunden und somit werden die achtzehn Düsenwellen 55 durch die Rotation des gemeinsamen Zahnrads um den gleichen Winkel in der gleichen Richtung zur gleichen Zeit um die entsprechenden Achsen gedreht.
Federhaltebolzen 58 sind über ein Gewinde mit den oberen Enden der Düsenwellen 55 in Eingriff. Eine Spiralfeder 59 ist um die Außenfläche jeder Düsenwelle 55 herum angeordnet. Die Spiralfeder 59 wird zwischen dem Federhaltebolzen 58 und dem Wellenhalter 57 zusammengedrückt. Die Düsenwelle 55 ist durch eine elastische Kraft der Spiralfeder 59 nach oben vorgespannt.
Wie in 2 bis 4 dargestellt, enthält der Montagekopf 50 zwei Z-Achsen-Antriebseinheiten 80, die konfiguriert sind, die Düsenwellen 55 an vorbestimmten Positionen der achtzehn Düsenwellen 55 relativ zum Rotationskörper 60 entlang der Welle 62 des Rotationskörpers 60 (in der Z-Achsenrichtung oder der Oben-Unten-Richtung) nach oben und nach unten zu bewegen. Die Z-Achsen-Antriebseinheiten 80 sind symmetrisch oberhalb der Düsenwellen 55 zur linken und zur rechten Seite des Montagekopfes 50 angeordnet, wobei die Welle 62 des Rotationskörpers 60 zwischen diesen liegt (siehe 5).
Wie in 3 bis 5 dargestellt, enthalten die Z-Achsen-Antriebseinheiten 80 jeweils eine Z-Achsen-Antriebsquelle 82, die eine kastenartige Form aufweist, sowie einen in der Z-Achse beweglichen Abschnitt 84, der konfiguriert ist, sich unter Verwendung von Strom aus der Z-Achsen-Antriebsquelle 82 in der Z-Achsenrichtung (der Oben-Unten-Richtung) zu bewegen. Die Z-Achsen-Antriebsquelle 82 enthält einen Z-Achsen-Linearmotor 35Z (siehe 7), der konfiguriert ist, den in der Z-Achse beweglichen Abschnitt 84 durch eine Linearkraft zu bewegen.
Wie in 4 und 5 dargestellt, ist ein Nockenstößel 86 (im Folgenden als „Z-Achsen-Nockenstößel 86“ bezeichnet) an dem unteren Ende des in der Z-Achse beweglichen Abschnittes 84 der Z-Achsen-Antriebseinheit 80 in rotierbarer Weise um die sich in der X-Achsenrichtung erstreckende Achse befestigt. Der in der Z-Achse bewegliche Abschnitt 84, der zum oberen Ende nach oben bewegt wurde, ist von der Z-Achsen-Antriebsquelle 82 in einer derartigen Weise gehalten, dass der Z-Achsen-Nockenstößel 86 in der Nähe des oberen Endes der Düsenwelle 55 (des Federhaltebolzens 58) positioniert ist, die an einer vorbestimmten Position positioniert ist (siehe 5). Wenn der in der Z-Achse bewegliche Abschnitt 84 am oberen Ende positioniert ist, sind die Düsenwellen 55 imstande, sich um die Welle 62 zu drehen.
Wenn der in der Z-Achse bewegliche Abschnitt 84 am oberen Ende durch die Z-Achsen-Antriebseinheit 82 nach unten bewegt wird, kommt der Z-Achsen-Nockenstößel 86 in Kontakt mit dem oberen Ende der Düsenwelle 55, die an der vorbestimmten Position positioniert ist, und die Düsenwelle 55 wird entgegen der elastischen Kraft der Spiralfeder 59 nach unten bewegt. Wenn die Düsenwelle 55 nach unten bewegt wird, wird die an der Düsenwelle 55 befestigte Aufnehme-Düse 56 derart nach unten bewegt, dass das vordere Ende der Aufnehme-Düse 56 nahe zum Substrat B1 positioniert wird, das in einer Komponenten-Zufuhrposition oder in einer Arbeitsvorgangsposition der Komponenten-Zuführvorrichtung 40 positioniert ist. Wenn der in der Z-Achsenrichtung bewegliche Abschnitt 84 in diesem Zustand nach oben bewegt wird, werden die Düsenwelle 55 und die Aufnehme-Düse 56 durch eine elastische Rückstellkraft der Spiralfeder 59 nach oben bewegt.
Wie in 4 und 5 dargestellt, enthält der Montagekopf 50 ferner Umschaltvorrichtungen 90, die konfiguriert sind, den an den Aufnehme-Düsen 56 angelegten Druck zwischen einem negativen Druck und einem positiven Druck umzuschalten. Es sind achtzehn Umschaltvorrichtungen 90 bereitgestellt, um den Aufnehme-Düsen 56 (den Düsenwellen 55) zu entsprechen. Die Umschaltvorrichtungen 90 sind außerhalb der Düsenwellen 55 angeordnet, die in einer Kreisform angeordnet sind, an Positionen zwischen benachbarten bzw. aneinander angrenzenden Düsenwellen 55. Die Umschaltvorrichtungen 90 sind in einer Kreisform entlang dem Außenumfang der Wellenaufnahme 64 in einem gleichen Abstand angeordnet (siehe 4) wie die Düsenwellen 55.
Wie in 4 und 5 dargestellt, enthalten die Umschaltvorrichtungen 90 jeweils einen Ventilschieber (ein Beispiel eines Wellenglieds) 92 und eine Hülse (ein Beispiel eines Gehäuseglieds) 94, in welcher der untere Abschnitt des Ventilschiebers 92 aufgenommen ist.
Die Hülsen 94 sind an Montagelöchern in der Wellenaufnahme 64 befestigt. Näher beschrieben ist die gesamte Hülse 94 mit Ausnahme eines einen großen Durchmesser aufweisenden Abschnittes 98 im oberen Bereich in das Montageloch eingeführt. Der untere Abschnitt des Ventilschiebers 92 (der größte Teil des Ventilschiebers 92 außer einem Kontaktbereich 93) ist durch die obere Öffnung, die an der Wellenaufnahme 64 freiliegt, in einer in Achsenrichtung beweglichen Weise in der Hülse 94 aufgenommen.
Die Ventilschieber 92 sind in den Hülsen 94 angeordnet, wobei deren Achsenrichtung in der Z-Achsenrichtung ausgerichtet ist (der Oben-Unten-Richtung). Die in der Achsenrichtung (der Oben-Unten-Richtung) bewegten Ventilschieber 92 schalten den an den Aufnehme-Düsen 56 angelegten Druck zwischen einem negativen Druck und einem positiven Druck um.
Wie in 5 und 6 dargestellt, hat jeder der Ventilschieber 92 einen Kontaktabschnitt 93, der im oberen Abschnitt eine seitlich einander zugewandte U-Form aufweist. Der Kontaktabschnitt 93 weist zwei sich gegenüberliegende Abschnitte 93A auf, die sich in einer zur Achsenrichtung des Ventilschiebers 92 (der Z-Achsenrichtung) senkrechten Richtung erstrecken und die einander mit einem dazwischenliegenden Abstand in der Achsenrichtung (der Z-Achsenrichtung) zugewandt sind (siehe 6). Der Kontaktabschnitt 93 steht von der Hülse 94 nach oben hin ab. Die Ventilschieber 92 sind jeweils derart angeordnet, dass die Öffnung des U-förmigen Kontaktabschnittes 93 zur Außenseite hin weist (die der Welle 62 gegenüberliegende bzw. von dieser abgewandte Seite) (siehe 4).
Bei der Umschaltvorrichtung 90 wird der Ventilschieber 92 in der Hülse 94 zum oberen Ende (im Folgenden als „Negativdruck-Beaufschlagungsposition“ bezeichnet) bewegt, das in 8 anhand einer Zweipunkt-Strichlinie dargestellt ist, um die Hülse 94 mit einem positiven Druck zu beaufschlagen. Der Ventilschieber 92 wird in der Hülse 94 zu einem unteren Ende (im Folgenden als „Positivdruck-Beaufschlagungsposition“ bezeichnet) bewegt, das in 8 anhand einer durchgehenden Linie dargestellt ist, um die Hülse 94 mit einem positiven Druck zu beaufschlagen. Der negative Druck oder der positive Druck, der an den Hülsen 94 angelegt wird, wird an den entsprechenden Aufnehme-Düsen 56 über (nicht dargestellte) Zufuhr-Durchlässe angelegt.
An dieser Stelle sind die Zufuhr-Durchlässe zum Beaufschlagen der Hülsen 94 mit einem negativen oder positiven Druck beschrieben und es ist erläutert, wie ein negativer oder positiver Druck im Montagekopf 50 angelegt wird. Wie in 6 dargestellt, enthalten die Hülsen 94 jeweils eine Negativdruck-Einlassöffnung 94A, durch die ein negativer Druck eingelassen wird, eine Positivdruck-Einlassöffnung 94B, durch die ein positiver Druck eingelassen wird, sowie eine Auslassöffnung (nicht dargestellt), durch die der negative oder positive Druck, der durch die Negativdruck-Einlassöffnung 94A oder die Positivdruck-Einlassöffnung 94B eingelassen wurde, austritt. Die Auslassöffnungen sind in Kommunikation mit den entsprechenden Aufnehme-Düsen 56.
Die innere Welle 62 hat einen ersten Negativdruck-Zufuhrdurchlass 62A im Innern, der mit einem negativen Druck beaufschlagt wird. Ein erster Positivdruck-Zufuhrdurchlass 62B, der mit dem positiven Druck beaufschlagt wird, ist an der Außenseite des Rotationskörpers 60 bereitgestellt (siehe 2). Zudem ist in der Wellenaufnahme 64 an den Hülsen 94 entsprechenden Positionen eine Mehrzahl von zweiten Negativdruck-Zufuhrdurchlässen 64A bereitgestellt, in denen ein negativer Druck angelegt wird. Des Weiteren sind zwei zweite Positivdruck-Zufuhrdurchlässe 65A, die mit dem ersten Positivdruck-Zufuhrdurchlass 62B in Kommunikation sind, in einem äußeren Ringglied 65 bereitgestellt, das außerhalb der Wellenaufnahme 64 angeordnet ist, sodass dieses mit einem positiven Druck beaufschlagt wird.
Der erste Negativdruck-Zufuhrdurchlass 62A ist, unabhängig von der Rotation der Welle 62, immer in Kommunikation mit allen zweiten Negativdruck-Zufuhrdurchlässen 64A am unteren Ende. Des Weiteren sind, wenn die Ventilschieber 92 in der Negativdruck-Beaufschlagungsposition positioniert sind, die zweiten Negativdruck-Zufuhrdurchlässe 64A in Kommunikation mit den entsprechenden Negativdruck-Einlassöffnungen 94A der Hülsen 94, in denen die Ventilschieber 92 aufgenommen sind. Wenn die Ventilschieber 92 in der Negativdruck-Beaufschlagungsposition positioniert sind, wird durch die Auslassöffnungen konstant ein negativer Druck an den Aufnehme-Düsen 56 entsprechend den Ventilschiebern 92 (den Umschaltvorrichtungen 90) angelegt, unabhängig davon, ob die Aufnehme-Düsen 56 sich um die Achse des Rotationskörpers 60 drehen.
Die beiden zweiten Positivdruck-Zufuhrdurchlässe 65A sind im äußeren Ringglied 65 bereitgestellt, das außerhalb der Wellenaufnahme 64 an den vorbestimmten Positionen entsprechenden Positionen angeordnet ist, an denen die Düsenwellen 55 in der Z-Achsenrichtung durch die Z-Achsen-Antriebseinheiten 80 nach oben oder nach unten bewegt werden. Während die Ventilschieber 92 entsprechend den Aufnehme-Düsen 56 in den vorbestimmten Positionen jeweils in der Positivdruck-Beaufschlagungsposition positioniert sind, sind die zweiten Positivdruck-Zufuhrdurchlässe 65A in Kommunikation mit den Positivdruck-Einlassöffnungen 94B der Hülsen 94, in denen die Ventilschieber 92 aufgenommen sind. Somit wird, wenn die Ventilschieber 92 in der Positivdruck-Beaufschlagungsposition positioniert sind, durch die Auslassöffnungen nur dann ein positiver Druck an den Aufnehme-Düsen 56 angelegt, wenn die Aufnehme-Düsen 56 entsprechend den Ventilschiebern 92 in der vorbestimmten Position positioniert sind.
Im oben beschriebenen Montagekopf 50 ist ein negativer Druck konstant an der Aufnehme-Düse 56 entsprechend dem Ventilschieber 92 in der Negativdruck-Beaufschlagungsposition angelegt. Somit ist es weniger wahrscheinlich, dass die von der Aufnehme-Düse 56 durch Ansaugen gehaltene elektronische Komponente E1, beispielsweise während der Bewegung des Montagekopfes 50, fallen gelassen wird. Des Weiteren wird, wie oben beschrieben, ein positiver Druck nur in einem vorbestimmten Fall an der Aufnehme-Düse 56 entsprechend dem Ventilschieber 92 in der Positivdruck-Beaufschlagungsposition angelegt. Somit wird durch Verwendung des positiven Drucks nur die elektronische Zielkomponente E1 auf dem bedruckten Substrat B1 montiert.
Wie in 8 dargestellt, sind äußere Dichtglieder 96 an der Außenfläche jeder Hülse 94 mit einem zwischen diesen liegenden Abstand in der Z-Achsenrichtung angeordnet. Die äußeren Dichtglieder 96 sind kreisförmige Ringe, die aus einem elastischen Material, wie beispielsweise Gummi, gebildet und konfiguriert sind, das Montageloch der Wellenaufnahme 64 abzudichten. Zudem sind innere Dichtglieder 97 in Achsenrichtung auf der Innenfläche der Hülse 94 angeordnet (es ist lediglich eines der inneren Dichtglieder 97 in der unteren Position in 8 gezeigt). Das innere Dichtglied 97 ist ein kreisförmiger Ring, der aus einem elastischen Material, wie beispielsweise Gummi, gebildet und an der Außenfläche des Ventilschiebers 92, wie in 8 dargestellt, befestigt ist. Die inneren Dichtglieder 97 stellen eine Dichtung zwischen der Innenfläche der Hülse 94 und dem Ventilschieber 92 her. Hierdurch wird ein Entweichen des negativen Drucks oder des positiven Drucks an der Negativdruck-Einlassöffnung 94A, der Positivdruck-Einlassöffnung 94B und der Auslassöffnung reduziert. Des Weiteren halten die inneren Dichtglieder 97 den Ventilschieber 92, der zur Negativdruck-Beaufschlagungsposition oder zur Positivdruck-Beaufschlagungsposition bewegt wurde, durch die Reibkraft in dieser Position.
Wie in 2 bis 4 dargestellt, enthält der Montagekopf 50 zwei V-Achsen-Antriebseinheiten 100, die konfiguriert sind, die Ventilschieber 92 jeder Umschaltvorrichtung 90 zwischen der Negativdruck-Beaufschlagungsposition und der Positivdruck-Beaufschlagungsposition in der Z-Achsenrichtung (der Oben-Unten-Richtung) zu bewegen. Die beiden V-Achsen-Antriebseinheiten 100 sind an Positionen angeordnet, die den beiden Z-Achsen-Antriebseinheiten 80 in der Z-Achsenrichtung (siehe 5) entsprechen, und konfiguriert, die Ventilschieber 92 der Umschaltvorrichtungen 90 entsprechend den Aufnehme-Düsen 56 an den vorbestimmten Positionen zu bewegen. Somit sind die beiden V-Achsen-Antriebseinheiten 100 ebenso wie die beiden Z-Achsen-Antriebseinheiten 80 symmetrisch mit der Welle 62 des Rotationskörpers 60 zwischen diesen an der linken und der rechten Seite des Montagekopfes 50 angeordnet.
Wie in 3 bis 5 und 9 dargestellt, enthalten die V-Achsen-Antriebseinheiten 100 jeweils eine V-Achsen-Antriebsquelle (ein Beispiel einer Antriebsquelle) 102, die eine kastenartige Form aufweist, sowie einen in der V-Achse beweglichen Abschnitt (ein Beispiel eines beweglichen Abschnittes) 104, der konfiguriert ist, sich unter Verwendung von Strom aus der V-Achsen-Antriebsquelle 102 in der Z-Achsenrichtung (der Oben-Unten-Richtung) zu bewegen 102. Die V-Achsen-Antriebsquelle 102 enthält einen V-Achsen-Linearmotor 35V (siehe 7) zum Antreiben des in der V-Achse beweglichen Abschnittes 104 durch eine Linearkraft darin.
Wie in 9 dargestellt, enthält die V-Achsen-Antriebsquelle 102 einen V-Achsenkörper 112, der eine ebene Form aufweist, sowie einen Stator 120. Der Stator 120 enthält drei Ankerspulen 122, die in der Z-Achsenrichtung auf der Oberfläche des V-Achsenkörpers 112 angeordnet sind.
Wie in 9 dargestellt, enthält der in der V-Achse bewegliche Abschnitt 104 ein Joch 132, einen Beweger 130, der auf einer Vorderfläche des Jochs 132 angeordnet ist, sowie einen Nockenstößel-Träger 139, der im oberen Abschnitt des Jochs 132 angeordnet ist. Der Beweger 130 enthält Permanentmagneten 134 auf der Vorderfläche (eine Fläche die dem Stator 120 zugewandt ist) des Jochs 132. Die Permanentmagneten 134 sind in einer sich in der Z-Achsenrichtung erstreckenden geraden Linie mit einem vorbestimmten Abstand zwischen diesen angeordnet, sodass benachbarte bzw. aneinander angrenzende Pole der Permanentmagneten 134 unterschiedlich zueinander sind.
Der Stator 120 und der Beweger 130 bilden einen Linearmotor. Wenn ein Strom an den Ankerspulen 122 des Stators 120 angelegt wird, wird eine Antriebskraft zum Bewegen des in der V-Achse beweglichen Abschnittes 104 in der Z-Achsenrichtung (der Oben-Unten-Richtung) zwischen dem Stator 120 und dem Beweger 130 generiert. Die Bezugszeichen 124 und 138 in 9 bezeichnen jeweils eine Schiene und eine Schienenführung. Die Schiene 124 und die Schienenführung 138 sind konfiguriert, das Joch 132 in der Z-Achsenrichtung zu führen.
Wie in 4 und 5 dargestellt, ist ein Nockenstößel 106 (im Folgenden als „V-Achsen-Nockenstößel 106“ bezeichnet) an dem Nockenstößel-Träger 139 auf dem in der V-Achse beweglichen Abschnitt 104 in einer rotierbaren Weise um die sich in der X-Achsenrichtung erstreckende Achse befestigt. Wenn die V-Achsen-Antriebseinheit 100 mit Strom versorgt wird, wird der in der V-Achse bewegliche Abschnitt 104 derart positioniert, dass der V-Achsen-Nockenstößel 106 zwischen den sich gegenüberliegenden Abschnitten 93A des Ventilschiebers 92 entsprechend der Düsenwelle 55 in der vorbestimmten Position gehalten wird (siehe 5).
Wenn der in der V-Achse bewegliche Abschnitt 104 durch die V-Achsen-Antriebsquelle 102 nach oben bewegt wird, kommt der V-Achsen-Nockenstößel 106 in Kontakt mit dem oberen der beiden einander gegenüberliegenden Abschnitte 93A, die auf den beiden Seiten des V-Achsen-Nockenstößels 106 positioniert sind, und bewegt den Ventilschieber 92 zur Negativdruck-Beaufschlagungsposition (ein Beispiel eines ersten Bewegungsvorgangs) nach oben. Wenn der in der V-Achse bewegliche Abschnitt 104 durch die V-Achsen-Antriebsquelle 102 nach unten bewegt wird, kommt der V-Achsen-Nockenstößel 106 in Kontakt mit dem unteren der beiden einander gegenüberliegenden Abschnitte 93A auf den beiden Seiten des V-Achsen-Nockenstößels 106 und bewegt den Ventilschieber 92 zur Positivdruck-Beaufschlagungsposition (ein Beispiel eines zweiten Bewegungsvorgangs) nach unten. Bei dieser Ausführungsform ist die V-Achsen-Antriebseinheit 100 ein Beispiel einer Antriebseinheit.
Da die Rotationsachse des V-Achsen-Nockenstößels 106 sich in der X-Achsenrichtung erstreckt, ist die Rotationsrichtung des V-Achsen-Nockenstößels 106 im Wesentlichen die gleiche wie die Tangentialrichtung der kreisförmigen Bewegungsbahn der Düsenwellen 55, die durch den Rotationskörper 60 gedreht werden. Somit wird, wenn der Rotationskörper 60 rotiert wird, während der Ventilschieber 92 durch den V-Achsen-Nockenstößei 106 nach oben oder nach unten bewegt wird, der V-Achsen-Nockenstößel 106 durch eine Reibkraft rotiert, die zwischen dem V-Achsen-Nockenstößel 106 und dem gegenüberliegenden Abschnitt 93A erzeugt wird, während dieser mit dem gegenüberliegenden Abschnitt 93A in Kontakt ist. Somit kann der Ventilschieber 92 nach oben oder nach unten bewegt werden, während die Düsenwellen 55 weiterhin gedreht werden.
Des Weiteren ist der Montagekopf 50 mit einer Substrat-Erkennungskamera C1 ausgestattet (siehe 7). Die Substrat-Erkennungskamera C1 ist konfiguriert, sich zusammen mit dem Montagekopf 50 zu bewegen und ein Bild eines vorbestimmten Abschnittes des bedruckten Substrats B1 aufzunehmen, das in der Arbeitsvorgangsposition angehalten wurde. Zudem sind Komponenten-Erkennungskameras C2 (siehe 1) an der Basis 10 an Positionen in der Nähe der Arbeitsvorgangsposition befestigt. Die Komponenten-Erkennungskameras C2 sind konfiguriert, ein Bild der elektronischen Komponente E1 aufzunehmen, die von der Aufnehme-Düse 56 durch Ansaugen in der Komponenten-Zuführposition der Komponenten-Zuführvorrichtung 40 gehalten ist.
(Elektrische Konfiguration der Oberflächen-Montagevorrichtung)
Als Nächstes ist eine elektrische Konfiguration der Oberflächen-Montagevorrichtung 1 im Hinblick auf 7 beschrieben. Die Gesamtheit der Oberflächen-Montagevorrichtung 1 ist von einer Steuer- bzw. Regeleinheit 110 gesteuert bzw. geregelt. Die Steuer- bzw. Regeleinheit 110 enthält eine arithmetische und Steuer- bzw. Regeleinheit 111, wie beispielsweise eine CPU (Central Processing Unit; zentrale Verarbeitungseinheit). Eine Motorsteuerung bzw. ein Motorregler 112, ein Speicher 113, ein Bildprozessor 114, ein externer Eingabe-/Ausgabeabschnitt 115, ein Zuführer-Kommunikationsabschnitt 116, eine Anzeige 117 und ein Eingabeabschnitt 118 sind mit der arithmetischen und Steuer- bzw. Regeleinheit 111 verbunden.
Die Motorsteuerung bzw. der Motorregler 112 ist konfiguriert, den X-Achsen-Servomotor 35X und den Y-Achsen-Servomotor 35Y der Komponenten-Montagevorrichtung 30 gemäß einem Montageprogramm 113A anzutreiben, das an späterer Stelle erläutert wird, sowie den N-Achsen-Servomotor 35N, den R-Achsen-Servomotor 35R, den Z-Achsen-Linearmotor 35Z und den V-Achsen-Linearmotor 35V des Montagekopfes anzutreiben. Zudem ist die Motorsteuerung bzw. der Motorregler 112 konfiguriert, den Übergabeförderer 20 gemäß dem Montageprogramm 113A anzutreiben.
Der Speicher 113 enthält einen Nur-Lese-Speicher (ROM; Read Only Memory), der konfiguriert ist, Programme oder dergleichen zu speichern, um die CPU und einen Direktzugriffsspeicher (RAM; Random Access Memory) zu steuern bzw. zu regeln, die konfiguriert sind, verschiedene Daten während des Vorgangs temporär zu speichern. Der Speicher 113 speichert das Montageprogramm 113A, das an späterer Stelle beschrieben ist, sowie verschiedene Daten 113B.
Genauer beschrieben enthält das im Speicher 113 gespeicherte Montageprogramm 113A beispielsweise Substratinformationen, die sich auf die Produktionsanzahl von bedruckten Substraten B1, die Montageziele sind, beziehen, Komponenteninformationen, die sich auf die Anzahl oder die Art elektronischer Komponenten E1, die auf dem bedruckten Substrat B1 zu montieren sind, beziehen, sowie Montageinformationen, die sich auf eine Montageposition der elektronischen Komponente E1 auf dem bedruckten Substrat B1 beziehen. Die verschiedenen im Speicher 113 gespeicherten Daten 113B enthalten Daten, die sich auf die Anzahl oder die Art der von den Zuführern 42 der Komponenten-Zuführvorrichtung 40 gehaltenen elektronischen Komponenten E1 beziehen.
Der Bildprozessor 114 ist konfiguriert, die Abbildungssignale zu empfangen, die von der Substrat-Erkennungskamera C1 und der Komponenten-Erkennungskamera C2 ausgegeben werden. Der Bildprozessor 114 ist konfiguriert, das Bild der Komponente und das Bild des Substrats unter Verwendung der von den Kameras C1 und C2 bereitgestellten Abbildungssignale zu analysieren.
Der externe Eingabe-/Ausgabeabschnitt 115 ist eine Schnittstelle und ist konfiguriert, von verschiedenen im Körper der Oberflächen-Montagevorrichtung 1 bereitgestellten Sensoren 115A Detektionssignale zu empfangen. Zudem ist der externe Eingabe-/Ausgabeabschnitt 115 konfiguriert, den Betrieb von Aktuatoren 115B zu steuern bzw. zu regeln durch Verwenden von Steuer- bzw. Regelsignalen, die vom arithmetischen Prozessor 111 abgegeben werden.
Der Zuführer-Kommunikationsabschnitt 116 ist mit der Steuerung bzw. Regelung jedes Zuführers 42 der Komponenten-Zuführvorrichtung 40 verbunden, um die Zuführer 42 gemeinsam zu steuern bzw. zu regeln. Die Steuerung bzw. Regelung jedes Zuführers 42 ist konfiguriert, den Motor zu steuern bzw. zu regeln, um das Komponenten-Zuführband auszusenden.
Die Anzeige 117 ist beispielsweise eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die einen Anzeigebildschirm aufweist, und ist konfiguriert, den Status der Oberflächen-Montagevorrichtung 1 auf dem Anzeigebildschirm anzuzeigen. Der Eingabeabschnitt 118 ist beispielsweise eine Tastatur und ist konfiguriert, eine externe manuelle Eingabe zu empfangen.
Die Oberflächen-Montagevorrichtung 1 mit der oben beschriebenen Konfiguration führt alternativ einen Übergabevorgang durch, bei dem das bedruckte Substrat B1 von dem Übergabeförderer 20 übergeben wird, sowie einen Montagevorgang, bei dem die elektronische Komponente E1, die an die Arbeitsvorgangsposition der Basis 10 übergeben wurde, auf der Druckplatte B1 montiert wird.
(Konfiguration und Bewegung des Ventilschiebers 92)
Als Nächstes sind die Konfiguration des Kontaktbereichs 93 des Ventilschiebers 92 sowie die Bewegung des Ventilschiebers 92 im Hinblick auf die 8 im Detail beschrieben. Der Kontaktbereich 93 jedes Ventilschiebers 92, der die seitlich einander zugewandte U-Form aufweist, enthält die beiden einander gegenüberliegenden Abschnitte 93A, die einander in der Z-Achsenrichtung zugewandt sind, sowie den Verbindungsabschnitt 93B. Wie in 8 dargestellt, verbindet der Verbindungsabschnitt 93B die einander gegenüberliegenden Abschnitte 93A an einer Position abseits der zentralen Achse P1 des Ventilschiebers 92 (an einer Position abseits der zentralen Achse P1 auf der linken Seite in 8). Die einander gegenüberliegenden Abschnitte 93A erstrecken sich horizontal vom Verbindungsabschnitt 93B und haben Enden 93C an Positionen abseits der zentralen Achse P1 des Ventilschiebers 92 in Richtung der Seite gegenüberliegend bzw. entgegengesetzt dem Verbindungsabschnitt 93B (auf der linken Seite in 8). Der Kontaktabschnitt 93 weist eine in einer Einführungsrichtung vertiefte Form auf, in welcher der V-Achsen-Nockenstößel 106 eingeführt wird (auf der linken Seite in 8). Der V-Achsen-Nockenstößel 106 ist auf der zentralen Achse P1 des Ventilschiebers 92 an einer Position zwischen den einander gegenüberliegenden Abschnitten 93A positioniert. Genauer beschrieben ist der V-Achsen-Nockenstößel 106 in der Nähe des Verbindungsabschnittes 93B positioniert, d.h. das Ende des V-Achsen-Nockenstößels 106 ist abseits der zentralen Achse P1 auf der linken Seite einer Position nahe dem Verbindungsabschnitt 93B positioniert.
Wenn der in der V-Achse bewegliche Abschnitt 104 nach oben bewegt wird, kommt der zentrale Abschnitt des V-Achsen-Nockenstößels 106 in Richtung der Dicke (der Mittelpunkt in der Links-Rechts-Richtung in 8 und durch eine zentrale Achse P2 angezeigt) in Kontakt mit der Unterfläche des oberen der beiden einander gegenüberliegenden Abschnitte 93A und bewegt den Ventilschieber 92 zusammen mit dem Kontaktabschnitt 93 nach oben zur Negativdruck-Beaufschlagungsposition (angezeigt durch eine Zweipunkt-Strichlinie in 8). Wenn der in der V-Achse bewegliche Abschnitt 104 nach unten bewegt wird, kommt der zentrale Abschnitt des V-Achsen-Nockenstößels 106 in Richtung der Dicke (der Mittelpunkt in der Links-Rechts-Richtung in 8 und durch die zentrale Achse P2 angezeigt) in Kontakt mit der Oberfläche des unteren der einander gegenüberliegenden Abschnitte 93A und bewegt den Ventilschieber 92 zusammen mit dem Kontaktabschnitt 93 nach unten zur Positivdruck-Beaufschlagungsposition (angezeigt durch eine durchgezogene Linie in 8).
Beim Montagekopf 50 sind, da der V-Achsen-Nockenstößel 106 auf der zentralen Achse P1 des Ventilschiebers 92 positioniert ist und in der Nähe des Verbindungsabschnittes 93B positioniert ist, die zentrale Achse P1 des Ventilschiebers 92 und die zentrale Achse P2 des V-Achsen-Nockenstößels 106, wie in 8 dargestellt, nahe zueinander positioniert. Somit kommt der zentrale Abschnitt des V-Achsen-Nockenstößels 106 (der zentrale Abschnitt in Richtung der Dicke) in Kontakt mit dem gegenüberliegenden Abschnitt 93A an einer Position nahe der zentralen Achse P1 des Ventilschiebers 92.
Wie weiterhin in 8 dargestellt, sind die Enden 93C der einander gegenüberliegenden Abschnitte 93A ausgehend von einem Umriss P3 der Hülse 94 nach innen angeordnet in Richtung der zentralen Achse P1 des Ventilschiebers 93 (auf der linken Seite in 8). Dies bietet den folgenden Vorteil.
Wie in 4 dargestellt, ist der Ventilschieber 92 an der Wellenaufnahme 64 befestigt, wobei die Enden 93C der einander gegenüberliegenden Abschnitte 93A der Außenseite zugewandt sind (und dabei vom Mittelpunkt der Welle 62 abgewandt sind). Bei dieser Konfiguration erhöht sich, wenn der Ventilschieber 92 ausgehend vom Umriss P3 der Hülse 94 nach außen positioniert ist, das Rotations-Trägheitsmoment um die Welle 62, was darauf zurückzuführen ist, dass ein großer Anteil des Abschnittes nach außen ragt. Im Gegensatz dazu sind die Enden 93C der einander gegenüberliegenden Abschnitte 93A der Ausführungsform ausgehend vom Umriss P3 der Hülse 94 nach innen angeordnet in Richtung der zentralen Achse P1. Somit ist das Rotations-Trägheitsmoment um die Welle 62 im Vergleich zur Konfiguration, bei der die Enden 93C ausgehend vom Umriss P3 nach außen positioniert sind, gering. Hierdurch wird es dem Rotationskörper 60 enthaltend die achtzehn Düsenwellen 55 und die Wellenaufnahmen 64 ermöglicht, sich mit einer höheren Geschwindigkeit zu drehen. Der Umriss P3 der Hülse 94 ist ein Umriss des Körpers der Hülse 94 (ein zylindrischer Abschnitt mit Ausnahme des Abschnittes 98 eines großen Durchmessers im oberen Bereich).
(Vorteil der Ausführungsform)
Wie oben beschrieben, ermöglichen der Montagekopf 50 gemäß der Ausführungsform, die Umschaltvorrichtung 90 und die V-Achsen-Antriebseinheit 100, dass ein V-Achsen-Nockenstößel 106 den Ventilschieber 92 zur Negativdruck-Beaufschlagungsposition und zur Positivdruck-Beaufschlagungsposition bewegt. Bei dieser Konfiguration ist die Anzahl der auf dem in der V-Achse beweglichen Abschnitt 104 bereitgestellten V-Achsen-Nockenstößel 106 auf einen minimiert, und das Umschalten zwischen dem negativen Druck und dem positiven Druck wird von diesem einen Nockenstößel 106 ausgeführt. Hierdurch sind geringere Herstellungskosten als beim herkömmlichen Montagekopf nötig, der eine Mehrzahl von Nockenstößeln 106 zum Umschalten zwischen dem negativen Druck und dem positiven Druck verwendet (beispielsweise ein Montagekopf, der konfiguriert ist, den Ventilschieber unter Verwendung von zwei Nockenstößeln nach oben und nach unten zu bewegen).
Der Abstand zwischen der zentralen Achse P2 des V-Achsen-Nockenstößels 106 und der zentralen Achse P1 des Ventilschiebers 92 kann groß sein. In einem solchen Fall wird während der Oben-Unten-Bewegung des Ventilschiebers 92 ein Moment um einen Rand zwischen einem in der Hülse 94 aufgenommenen Abschnitt des Ventilschiebers 92 und einem nicht in der Hülse 94 aufgenommenen Abschnitt des Ventilschiebers 92 generiert, wobei ein Abschnitt des gegenüberliegenden Abschnittes 93A, der in Kontakt mit dem V-Achsen Nockenstößel 106 ist, ein Angriffspunkt ist, zusätzlich zu einer Arbeitsbewegungskraft in der Achsenrichtung des Ventilschiebers 92.
Dies zwingt den Ventilschieber 92 dazu, sich schräg zu stellen, und so wird ein Abschnitt des inneren Dichtglieds 97 lokal zwischen den schräg gestellten Ventilschieber 92 und die Hülse 94 gedrückt. Dies führt dazu, dass der Abschnitt des inneren Dichtglieds 97 durch den in die Hülse 94 und aus der Hülse 94 bewegten Ventilschieber 92 früher uneben abgetragen wird und verschleißt.
Im Vergleich zu dieser Konfiguration ist bei dem Montagekopf 50 gemäß der Ausführungsform, wie oben beschrieben, der V-Achsen-Nockenstößel 106 des Montagekopfes 50 auf der zentralen Achse P1 des Ventilschiebers 92 positioniert und in der Nähe des Verbindungsabschnittes 93B positioniert. Somit sind, wie in 8 dargestellt, die zentrale Achse P1 des Ventilschiebers 92 und die zentrale Achse P2 des V-Achsen-Nockenstößels 106 nahe zueinander angeordnet, und der zentrale Abschnitt des V-Achsen-Nockenstößels 106 (der zentrale Abschnitt in Richtung der Dicke) kommt mit dem gegenüberliegenden Abschnitt 93A an der Position nahe der zentralen Achse P1 des Ventilschiebers 92 in Kontakt. Somit ist es weniger wahrscheinlich, dass sich der Ventilschieber 92 schräg stellt, wodurch eine von der unebenen Abtragung des Abschnittes des Dichtrings 96 verursachte Abnahme der Nutzungsdauer des Dichtrings 96 reduziert ist. Hierdurch ist die Nutzungsdauer der Umschaltvorrichtung 90 erhöht, die konfiguriert ist, den an dem Montagekopf 50 angelegten Druck umzuschalten, und auch die Lebensdauer des Montagekopfes 50 ist erhöht.
<Weitere Ausführungsformen>
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene und in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform beschränkt. Beispielweise sind die folgenden Ausführungsformen im technischen Rahmen der vorliegenden Erfindung enthalten.

(1) Im Beispiel der oben beschriebenen Ausführungsform hat der Kontaktabschnitt 93 des Ventilschiebers 92 eine seitlich einander zugewandte U-Form, doch die Form des Kontaktabschnittes 93 ist nicht hierauf beschränkt. Der Kontaktabschnitt 93 kann jede Form aufweisen, bei der zwei einander gegenüberliegende Abschnitte 93A vorhanden sind, die zu beiden Seiten des V-Achsen-Nockenstößels 106 in Achsenrichtung des Ventilschiebers 92 angeordnet sein können.
(2) Im Beispiel der oben beschriebenen Ausführungsform sind die Z-Achsen-Antriebseinheit 80 und die V-Achsen-Antriebseinheit 100 von einer Linearkraft angetrieben, sie können jedoch auch von einer Rotationskraft angetrieben sein.
(3) Im Beispiel der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Montagekopf 50 ein Montagekopf eines rotierenden Typs, bei dem die Düsenwellen 55 in einer Kreisform angeordnet sind. Der Montagekopf 50 kann jedoch auch ein Reihentyp-Montagekopf sein, bei dem die Düsenwellen 55 in einer geraden Linie angeordnet sind.
(4) Im Beispiel der oben beschriebenen Ausführungsform enthält der Montagekopf 50 die beiden V-Achsen-Antriebseinheiten 100, wobei sich die Welle oder der Rotationskörper zwischen diesen befindet. Die Anzahl der V-Achsen-Antriebseinheiten 100 im Montagekopf 50 ist jedoch nicht hierauf beschränkt.
(5) Im Beispiel der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Oberflächen-Montagevorrichtung 1 enthaltend den Montagekopf 50 beschrieben. Der in der Ausführungsform beschriebene Montagekopf 50 kann jedoch auch in einer Vorrichtung Verwendung finden, die sich von der Oberflächen-Montagevorrichtung unterscheidet.

Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist oben im Detail beschrieben, die Beschreibung stellt jedoch lediglich ein Beispiel dar und beschränkt den Umfang der Ansprüche nicht. Die vom Umfang der Ansprüche umfasste Technologie enthält Modifikationen und Veränderungen, die zu den oben beschriebenen besonderen Beispielen hinzugefügt werden können.
Bezugszeichenliste

1: Oberflächen-Montagevorrichtung
10: Basis
20: Übergabeförderer (Übergabevorrichtung)
30: Komponenten-Montagevorrichtung
40: Komponenten-Zuführvorrichtung
42: Zuführer
50: Montagekopf
55: Düsenwelle
56: Aufnehme-Düse
60: Rotationskörper
62: Welle
64: Wellenaufnahme
70: R-Achsen-Antriebseinheit
80: Z-Achsen-Antriebseinheit
82: Z-Achsen-Antriebsquelle
84: in der Z-Achse beweglicher Abschnitt
86: Z-Achsen-Nockenstößel
90: Umschaltvorrichtung
92: Ventilschieber (Wellenglied)
93: Kontaktabschnitt
93A: gegenüberliegender Abschnitt
93B: Verbindungsabschnitt
94: Hülse (Gehäuseglied)
96: äußeres Dichtglied
97: inneres Dichtglied
100: V-Achsen-Antriebseinheit (Antriebseinheit)
102: V-Achsen-Antriebsquelle (Antriebsquelle)
104: in der V-Achse beweglicher Abschnitt (beweglicher Abschnitt)
106: V-Achsen-Nockenstößel (Nockenstößel)
B1: bedrucktes Substrat (Substrat)
C1: Substrat-Erkennungskamera
C2: Komponenten-Erkennungskamera
E1: Elektronische Komponente (Komponente)
P1: zentrale Achse des Ventilschiebers
P2: zentrale Achse des V-Achsen-Nockenstößels
P3: Umriss der Hülse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 201369798 [0005]

Claims

Montagekopf umfassend: eine Aufnehme-Düse, die konfiguriert ist, eine Komponente durch Ansaugen mittels eines negativen Drucks an einem vorderem Ende dieser zu halten, und die konfiguriert ist, die am vorderen Ende gehaltene Komponente mittels eines positiven Drucks freizugeben; ein Wellenglied, das eine zylindrische Form aufweist und konfiguriert ist, sich in einer Achsenrichtung dieser zu bewegen, um einen an der Aufnehme-Düse angelegten Druck zwischen dem negativen Druck und dem positiven Druck umzuschalten, wobei das Wellenglied zwei einander gegenüberliegende Abschnitte aufweist, die sich in einer die Achsenrichtung schneidenden Richtung erstrecken und die einander mit einem dazwischenliegenden Abstand in Achsenrichtung zugewandt sind; und eine Antriebseinheit enthaltend eine Antriebsquelle, einen beweglichen Abschnitt, der konfiguriert ist, sich unter Verwendung von Strom aus der Antriebsquelle in der Achsenrichtung zu bewegen, sowie einen Nockenstößel auf dem beweglichen Abschnitt, wobei der Nockenstößel zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Abschnitten positioniert ist, und wobei die Antriebseinheit konfiguriert ist, den beweglichen Abschnitt in der Achsenrichtung zu bewegen, um einen ersten Bewegungsvorgang auszuführen, bei dem der Nockenstößel mit einem der einander gegenüberliegenden Abschnitte in Kontakt gebracht wird, um das Wellenglied in Achsenrichtung auf eine Seite zu bewegen, sowie einen zweiten Bewegungsvorgang, bei dem der Nockenstößel mit dem anderen der einander gegenüberliegenden Abschnitte in Kontakt gebracht wird, um das Wellenglied in Achsenrichtung auf die andere Seite zu bewegen.
Montagekopf nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Gehäuseglied, das konfiguriert ist, zumindest einen Abschnitt des Wellenglieds mit Ausnahme der beiden einander gegenüberliegenden Abschnitte in beweglicher Weise in Achsenrichtung aufzunehmen, wobei das Wellenglied einen Verbindungsabschnitt enthält, der die beiden einander gegenüberliegenden Abschnitte an einer Position abseits einer zentralen Achse des Wellenglieds verbindet, und wobei der Nockenstößel auf dem beweglichen Abschnitt, der zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Abschnitten positioniert ist, auf der zentralen Achse des Wellenglieds angeordnet ist.
Montagekopf nach Anspruch 2, wobei Enden der einander gegenüberliegenden Abschnitte des Wellenglieds nach innen von einem Umriss des Gehäuseglieds in Richtung eines Mittelpunkts des Gehäuseglieds in einer zur Achsenrichtung senkrecht verlaufenden ebenen Richtung angeordnet sind.
Oberflächen-Montagevorrichtung umfassend: eine Komponenten-Montagevorrichtung, die den Montagekopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3 enthält und konfiguriert ist, eine Komponente auf ein Substrat zu montieren; eine Komponenten-Zuführvorrichtung, die konfiguriert ist, die Komponente der Komponenten-Montagevorrichtung zuzuführen; und eine Substrat-Übergabevorrichtung, die konfiguriert ist, das Substrat an einen Montagebereich zu übergeben, in dem die Komponente durch die Komponenten-Montagevorrichtung montiert wird.