JP2012202416A - アクチュエータ及びアクチュエータの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アクチュエータ50は、プランジャ40とシリンダブロック20とを備える。シリンダブロック20は、第1ピストン21を摺動可能に支持する第1エアベアリング71と、第2ピストン22を摺動可能に支持する第2エアベアリング72と、第1シリンダ室35に駆動流体を供給する推力流路33cと、第2シリンダ室36に連通している給排気流路34cと、転がり軸受75とを備える。転がり軸受75は、駆動流体によって印加されるプランジャ40の駆動力を受ける一方、駆動力の方向と反対側の方向へのプランジャ40の移動を許容する。
【選択図】図1
Description
図1及び図2は、第1実施形態のマウンタヘッド90の構成を示す断面図である。図3は、マウンタヘッド90の構成を示す斜視図である。図4乃至図6は、アクチュエータ50の構成を示す分解断面図である。マウンタヘッド90は、半導体チップ(後述)を吸引し、基板上に搭載する装置である。マウンタヘッド90は、図3に示されるように半導体チップを吸引する吸着ノズル91と、アクチュエータ50と、モータ92と、スプライン93と、カップリング94と、ベース板96とを備えている。アクチュエータ50は、図1及び図2に示されるようにシリンダブロック20とプランジャ40とを備えている。プランジャ40には、ノズル流路91nを有する吸着ノズル91が装着されている。
図7は、マウンタヘッド90の動作内容を示す模式図である。図8は、マウンタヘッド90の動作内容を示すフローチャートである。図9は、マウンタヘッド90の動作内容を示すタイムチャートである。図10は、比較例のマウンタヘッド90aの構成を示す断面図である。マウンタヘッド90は、半導体チップTをチップトレーTやチップリールRから受け取って基板Sに搭載(ボンディング)するために使用される装置である。本動作は、迅速な製造工程の実現のために短時間で実行することが望まれている。
(1)比較例のマウンタヘッド90aは、転がり軸受75を装備していない。
(2)比較例のマウンタヘッド90aは、吸引ポート31pと流路連結部74とを装備せず、アクチュエータ50aを介することなく吸着ノズル91aに直接的に負圧流路が接続されている(図示せず)。
(3)比較例のマウンタヘッド90aは、モータ92に接続するための凹部26を装備していない。
図11は、アクチュエータ50の製造工程を示すフローチャートである。ステップS21では、作業者は、シリンダブロック組立行程を実行する。シリンダブロック組立行程は、シリンダブロック20を組立てる工程である。シリンダブロック組立行程は、第5ブロック15に転がり軸受75と第2エア軸受部材72とを順に装着する工程と、第4ブロック14に第3エア軸受部材73を装着する工程と、第3ブロック13に流路連結部74を装着する工程と、第2ブロック12に第1エア軸受部材71を装着する工程と、第1乃至第6ブロック11〜16を図示しない締結部材で相互に組み付ける工程とを有している。
図12は、第2実施形態のマウンタヘッド90bの構成を示す断面図である。第2実施形態のマウンタヘッド90bは、第1エア軸受部材71が流路連結部74に一体化されている点で第1実施形態のマウンタヘッド90と相違する。この一体化は、第1エア軸受部材71を構成から削除するとともに、流路32c2を流路32c4、32c5、32c6に変更して流路連結部74側に支持用エアを供給することによって実現されている。
(1)荷重コントロールと回転動作とを同時に実行することができるので、製造工程の待ち時間の排除を実現して製造の効率化を図ることができる。
(2)プランジャは、シリンダブロックに対してエアベアリングで支持されているので、極めて小さな摺動摩擦を回転と往復の双方の自由度を簡易な構成で実現することができる。
(3)プランジャは、モータ92によって直接駆動されているので、バックラッシュを排除して高精度なアライメントを実現することができる。さらに、プランジャは、360度以上の無制限の回転を実現することができる。
(4)プランジャの駆動力は作動エアで実現されているので、高精度の荷重コントロールが可能であり、エアベアリングと動力源を共用することもできる。さらに、長時間使用しても発熱による温度ドリフトの問題も発生しない。
本発明は上記実施形態に限らず、例えば次のように実施されてもよい。
Claims (7)
- 円柱状の第1ピストンと、円柱状の第2ピストンと、前記第1ピストンと前記第2ピストンとを連結する円柱状の連結軸部と、を有するプランジャと、
前記第1ピストンを格納する空間である第1連通孔部と、前記第2ピストンを格納する空間である第2連通孔部と、前記第1連通孔部と前記第2連通孔部とを連通している空間である挿通孔部と、を有するシリンダブロックと、
を備え、
前記シリンダブロックは、さらに、
前記第1連通孔部の内部で前記第1ピストンを摺動可能に支持する第1エアベアリングと、
前記第2連通孔部の内部で前記第2ピストンを摺動可能に支持する第2エアベアリングと、
前記第1エアベアリングと前記第2エアベアリングとに支持流体を供給する支持圧流路と、
前記挿通孔の内部において、前記第1連通孔部と前記第2連通孔部との間を封止している封止部と、
前記第1連通孔部と前記第1ピストンと前記封止部とによって囲まれている空間である第1シリンダ室に駆動流体を供給する推力流路と、
前記第2連通孔部と前記第2ピストンと前記封止部とによって囲まれている空間である第2シリンダ室に連通している給排気流路と、
前記第2連通孔部に配置され、前記駆動流体によって印加される前記プランジャの駆動力を受ける一方、前記駆動力の方向と反対側の方向への前記プランジャの移動を許容する転がり軸受と、
を備えるアクチュエータ。 - 前記支持圧流路は、前記封止部に支持流体を供給する流路を含み、
前記封止部は、多孔質材料で形成され、前記連結軸部を摺動可能に支持する請求項1記載のアクチュエータ。 - 前記アクチュエータは、所定の部品を吸着して前記所定の部品の被装着部品に実装するための吸着ノズルを有するマウンタヘッドに使用されるものであり、
前記第1ピストンに形成されている前記吸着ノズルを装着するためのノズル装着部と、
前記ノズル装着部に負圧を供給する負圧流路と、
を備え、
前記負圧流路は、
前記第1ピストンに形成され、前記ノズル装着部に連通し、前記第1ピストンの外周面に開口しているピストン側開口面を有する第1の負圧流路と、
前記シリンダブロックに形成され、前記第1連通孔部の内周面に開口しているシリンダブロック側開口面を有する第2の負圧流路と、
前記第1連通孔部に装着され、前記シリンダブロック側開口面に連通する連結部内流路と、前記連結部内流路に連通する連結部側凹部とを有する流路連結部と、
を有し、
前記連結部側凹部は、前記第1ピストンの作動範囲において前記ピストン側開口面に連通する範囲において、前記第1ピストンの外周に渡って形成されている請求項1又は2に記載のアクチュエータ。 - 前記流路連結部は、多孔質材料で形成され、
前記連結部側凹部には、通気性を低下させるための目止め処理がなされている請求項3記載のアクチュエータ。 - 前記流路連結部は、前記第1エアベアリングと前記封止部との間に配置されている請求項4記載のアクチュエータ。
- 前記流路連結部は、前記第1エアベアリングと一体として多孔質材料で形成され、
前記連結部側凹部を両側から挟む一対の凸部の少なくとも一方が前記第1ピストンを摺動可能に支持する請求項4記載のアクチュエータ。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載のアクチュエータを製造する製造方法であって、
前記連結軸部は、前記第1ピストンと前記第2ピストンとを螺合する螺合部を有し、
前記製造方法は、
前記第1ピストンと前記第2ピストンとを予め設定されている第1の設定トルクで螺合する第1螺合工程と、
前記螺合されている前記第1ピストンの外周面と前記第2ピストンの外周面とを機械加工する機械加工工程と、
前記螺合を解いて前記第1ピストンと前記第2ピストンとを分離する分離工程と、
前記第1連通孔部に前記第1ピストンを挿入する工程と、前記第2連通孔部に前記第2ピストンを挿入する工程と、予め設定されている第2の設定トルクで螺合する第2螺合工程と、
を備え、
前記第2の設定トルクは、前記第1の設定トルクに基づいて設定されているアクチュエータの製造方法。
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