JP2015032773A - 移載ヘッド、部品実装装置、および部品実装方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】移載ヘッドをコンパクト化する。
【解決手段】ノズル12(A)〜12(H)を備える移載ヘッド10は、ノズル内の流量を検出する第1および第2のセンサ24(A)〜24(H)と、第1及び第2のセンサ用ポート42h、42h’、ノズル用ポート44c、44c’、センサ用ポートと対応するノズル用ポートを接続する内部流路を有するマニホールドブロック40とを備える。第1のセンサ用ポート42hがマニホールドブロック40の第1の方向の一方側で、第2のセンサ用ポート42h’が第1の方向の他方側で、第2の方向に並ぶ。第1のセンサ用ポート42hに対するノズル用ポート44cと第2のセンサ用ポート42h’に対するノズル用ポート44c’が、第2の方向に交互に並ぶ。第1および第2のセンサ用ポートのピッチ間隔Psがノズル用ポートのピッチ間隔Pnに比べて大きい。
【選択図】図4
【解決手段】ノズル12(A)〜12(H)を備える移載ヘッド10は、ノズル内の流量を検出する第1および第2のセンサ24(A)〜24(H)と、第1及び第2のセンサ用ポート42h、42h’、ノズル用ポート44c、44c’、センサ用ポートと対応するノズル用ポートを接続する内部流路を有するマニホールドブロック40とを備える。第1のセンサ用ポート42hがマニホールドブロック40の第1の方向の一方側で、第2のセンサ用ポート42h’が第1の方向の他方側で、第2の方向に並ぶ。第1のセンサ用ポート42hに対するノズル用ポート44cと第2のセンサ用ポート42h’に対するノズル用ポート44c’が、第2の方向に交互に並ぶ。第1および第2のセンサ用ポートのピッチ間隔Psがノズル用ポートのピッチ間隔Pnに比べて大きい。
【選択図】図4
Description
本発明は、部品を吸着して搬送するための移載ヘッド、移載ヘッドを用いて部品実装を行うための部品実装装置および部品実装方法に関する。
従来より、例えば、特許文献1に複数の部品を吸着して保持する複数のノズルを搭載する移載ヘッドを備える部品実装装置が知られている。ノズルが部品を保持した状態の移載ヘッドが移動することにより、部品が搬送されて基板に実装される。
ところで、近年、部品実装の高速化を実現するために、移載ヘッドに搭載するノズルの数の増加および移載ヘッドのコンパクト化が望まれている。移載ヘッドをコンパクト化するためには、ノズル間の距離(ピッチ間隔)を可能な限り最小化した状態で複数のノズルを移載ヘッドに搭載する必要がある。
ところが、ノズル間のピッチ間隔を可能な限り最小化した状態で複数のノズルを移載ヘッドに搭載しても、部品を吸着するための負圧をノズルに選択的に供給する空気圧回路の構成要素、例えば、流量センサ、電磁弁などによって移載ヘッドのコンパクト化が困難になる場合がある。
そこで、本発明は、部品実装の高速化を実現するために、複数のノズルのピッチ間隔を可能な限り最小化しつつ、複数のノズルが搭載された移載ヘッドをコンパクト化することを課題とする。
上述の課題を解決するために、本発明の第1の態様によれば、
部品を吸着する複数のノズルを備える部品実装装置の移載ヘッドであって、
ノズル内の空気流量または圧力を検出する複数の第1および第2のセンサと、
複数の第1のセンサと接続するための複数の第1のセンサ用ポート、複数の第2のセンサと接続するための複数の第2のセンサ用ポート、複数のノズルと接続するための複数のノズル用ポート、第1および第2のセンサ用ポートそれぞれと対応するノズル用ポートをそれぞれに接続する複数の内部流路を有するマニホールドブロックとを備え、
複数の第1のセンサ用ポートが、マニホールドブロックの第1の方向の一方側で、第1の方向と交差する第2の方向に並び、
複数の第2のセンサ用ポートが、マニホールドブロックの第1の方向の他方側で、第2の方向で並び、
第1のセンサ用ポートに接続されたノズル用ポートと第2のセンサ用ポートに接続されたノズル用ポートとが、第1の方向における複数の第1のセンサ用ポートと複数の第2のセンサ用ポートとの間で、第2の方向に交互に並び、
第1および第2のセンサ用ポートそれぞれの第2の方向のピッチ間隔がノズル用ポートの第2の方向のピッチ間隔に比べて大きい、移載ヘッドが提供される。
部品を吸着する複数のノズルを備える部品実装装置の移載ヘッドであって、
ノズル内の空気流量または圧力を検出する複数の第1および第2のセンサと、
複数の第1のセンサと接続するための複数の第1のセンサ用ポート、複数の第2のセンサと接続するための複数の第2のセンサ用ポート、複数のノズルと接続するための複数のノズル用ポート、第1および第2のセンサ用ポートそれぞれと対応するノズル用ポートをそれぞれに接続する複数の内部流路を有するマニホールドブロックとを備え、
複数の第1のセンサ用ポートが、マニホールドブロックの第1の方向の一方側で、第1の方向と交差する第2の方向に並び、
複数の第2のセンサ用ポートが、マニホールドブロックの第1の方向の他方側で、第2の方向で並び、
第1のセンサ用ポートに接続されたノズル用ポートと第2のセンサ用ポートに接続されたノズル用ポートとが、第1の方向における複数の第1のセンサ用ポートと複数の第2のセンサ用ポートとの間で、第2の方向に交互に並び、
第1および第2のセンサ用ポートそれぞれの第2の方向のピッチ間隔がノズル用ポートの第2の方向のピッチ間隔に比べて大きい、移載ヘッドが提供される。
本発明の第2の態様によれば、
マニホールドブロックが直方体形状であって、
マニホールドブロックの主面に複数のノズル用ポートが形成され、
マニホールドブロックの主面に対して第1の方向の一方側に配置された第1の面に複数の第1のセンサ用ポートが形成され、
マニホールドブロックの主面に対して第1の方向の他方側に配置された第2の面に複数の第2のセンサ用ポートが形成されている、第1の態様に記載の移載ヘッドが提供される。
マニホールドブロックが直方体形状であって、
マニホールドブロックの主面に複数のノズル用ポートが形成され、
マニホールドブロックの主面に対して第1の方向の一方側に配置された第1の面に複数の第1のセンサ用ポートが形成され、
マニホールドブロックの主面に対して第1の方向の他方側に配置された第2の面に複数の第2のセンサ用ポートが形成されている、第1の態様に記載の移載ヘッドが提供される。
本発明の第3の態様によれば、
ノズルが部品を吸着するための負圧を発生させる負圧源に対してノズルを選択的に接続する複数の電磁弁をさらに備え、
マニホールドブロックが、
対応するノズル用ポートに接続され、マニホールドブロックの主面に対向する裏面に形成され、それぞれの電磁弁と接続するための複数の第1の電磁弁用ポートをさらに有する、第2の態様に記載の移載ヘッドが提供される。
ノズルが部品を吸着するための負圧を発生させる負圧源に対してノズルを選択的に接続する複数の電磁弁をさらに備え、
マニホールドブロックが、
対応するノズル用ポートに接続され、マニホールドブロックの主面に対向する裏面に形成され、それぞれの電磁弁と接続するための複数の第1の電磁弁用ポートをさらに有する、第2の態様に記載の移載ヘッドが提供される。
本発明の第4の態様によれば、
マニホールドブロックが、
マニホールドブロックの主面に形成されているノズル用ポートに対して接続されて連通された第1の電磁弁用ポートが形成されている裏面にそれぞれの電磁弁と接続するための複数の第2の電磁弁用ポートをさらに有するとともに、
複数の第2の電磁弁用ポートそれぞれに接続されて連通され、マニホールドブロックの裏面に対して第2の方向の側面に配置された第3の面に形成され、負圧源と接続するための共通の負圧源用ポートをさらに有する、第3の態様に記載の移載ヘッドが提供される。
マニホールドブロックが、
マニホールドブロックの主面に形成されているノズル用ポートに対して接続されて連通された第1の電磁弁用ポートが形成されている裏面にそれぞれの電磁弁と接続するための複数の第2の電磁弁用ポートをさらに有するとともに、
複数の第2の電磁弁用ポートそれぞれに接続されて連通され、マニホールドブロックの裏面に対して第2の方向の側面に配置された第3の面に形成され、負圧源と接続するための共通の負圧源用ポートをさらに有する、第3の態様に記載の移載ヘッドが提供される。
本発明の第5の態様によれば、
電磁弁が、ノズルが部品を吸着するための負圧を発生させる負圧源または吸着保持した部品をノズルがリリースするための正圧を発生させる正圧源に対してノズルを選択的に接続する3ポート型電磁弁であって、
マニホールドブロックが、
第1および第2の電磁弁用ポートが形成されているマニホールドブロックの裏面に電磁弁と接続するための複数の第3の電磁弁用ポートをさらに有するとともに、
対応する第3の電磁弁用ポートそれぞれに接続され、負圧源と接続するための負圧源用ポートが形成されているマニホールドブロックの第2の方向の側面に配置された第3の面に、正圧源と接続するための複数の正圧源用ポートをさらに有する、第4の態様に記載の移載ヘッドが提供される。
電磁弁が、ノズルが部品を吸着するための負圧を発生させる負圧源または吸着保持した部品をノズルがリリースするための正圧を発生させる正圧源に対してノズルを選択的に接続する3ポート型電磁弁であって、
マニホールドブロックが、
第1および第2の電磁弁用ポートが形成されているマニホールドブロックの裏面に電磁弁と接続するための複数の第3の電磁弁用ポートをさらに有するとともに、
対応する第3の電磁弁用ポートそれぞれに接続され、負圧源と接続するための負圧源用ポートが形成されているマニホールドブロックの第2の方向の側面に配置された第3の面に、正圧源と接続するための複数の正圧源用ポートをさらに有する、第4の態様に記載の移載ヘッドが提供される。
本発明の第6の態様によれば、
第1のセンサと接続するための第1のセンサ用ポートと対応するノズルと接続するためのノズル用ポートとの間にそれぞれ配置された複数の第1のフィルタと、
第2のセンサと接続するための第2のセンサ用ポートと対応するノズルと接続するためのノズル用ポートとの間にそれぞれ配置された複数の第2のフィルタとをさらに備え、
複数の第1のフィルタがマニホールドブロックの第1方向の一方側で第2の方向に並んで該マニホールドブロック内に収容され、
複数の第2のフィルタがマニホールドブロックの第1方向の他方側で第2の方向に並んで該マニホールドブロック内に収容され、
第1および第2のフィルタそれぞれの第2の方向のピッチ間隔がノズル用ポートの第2の方向のピッチ間隔に比べて大きい、第1から第5の態様のいずれか一に記載の移載ヘッドが提供される。
第1のセンサと接続するための第1のセンサ用ポートと対応するノズルと接続するためのノズル用ポートとの間にそれぞれ配置された複数の第1のフィルタと、
第2のセンサと接続するための第2のセンサ用ポートと対応するノズルと接続するためのノズル用ポートとの間にそれぞれ配置された複数の第2のフィルタとをさらに備え、
複数の第1のフィルタがマニホールドブロックの第1方向の一方側で第2の方向に並んで該マニホールドブロック内に収容され、
複数の第2のフィルタがマニホールドブロックの第1方向の他方側で第2の方向に並んで該マニホールドブロック内に収容され、
第1および第2のフィルタそれぞれの第2の方向のピッチ間隔がノズル用ポートの第2の方向のピッチ間隔に比べて大きい、第1から第5の態様のいずれか一に記載の移載ヘッドが提供される。
本発明の第7の態様によれば、
請求項1から6のいずれか一項に記載の移載ヘッドを備える部品実装装置が提供される。
請求項1から6のいずれか一項に記載の移載ヘッドを備える部品実装装置が提供される。
本発明の第8の態様によれば、
部品を吸着する複数のノズルを備える移載ヘッドを用いて部品を実装する部品実装方法であって、
ノズル内の空気流量または圧力を検出する複数の第1および第2のセンサと、複数の第1のセンサと接続するための複数の第1のセンサ用ポート、複数の第2の流量センサと接続するための複数の第2のセンサ用ポート、複数のノズルと接続するための複数のノズル用ポート、第1および第2のセンサ用ポートそれぞれと対応するノズル用ポートをそれぞれに接続する複数の内部流路を有するマニホールドブロックとを備え、複数の第1のセンサ用ポートがマニホールドブロックの第1の方向の一方側で第1の方向と交差する第2の方向に並び、複数の第2のセンサ用ポートがマニホールドブロックの第1の方向の他方側で第2の方向で並び、第1のセンサ用ポートに接続されたノズル用ポートと第2のセンサ用ポートに接続されたノズル用ポートとが第1の方向における複数の第1のセンサ用ポートと複数の第2のセンサ用ポートとの間で第2の方向に交互に並び、第1および第2のセンサ用ポートそれぞれの第2の方向のピッチ間隔がノズル用ポートの第2の方向のピッチ間隔に比べて大きい、移載ヘッドを用意し、
移載ヘッドを移動させるとともに、ノズルによって部品を吸着することにより部品実装を行う、部品実装方法が提供される。
部品を吸着する複数のノズルを備える移載ヘッドを用いて部品を実装する部品実装方法であって、
ノズル内の空気流量または圧力を検出する複数の第1および第2のセンサと、複数の第1のセンサと接続するための複数の第1のセンサ用ポート、複数の第2の流量センサと接続するための複数の第2のセンサ用ポート、複数のノズルと接続するための複数のノズル用ポート、第1および第2のセンサ用ポートそれぞれと対応するノズル用ポートをそれぞれに接続する複数の内部流路を有するマニホールドブロックとを備え、複数の第1のセンサ用ポートがマニホールドブロックの第1の方向の一方側で第1の方向と交差する第2の方向に並び、複数の第2のセンサ用ポートがマニホールドブロックの第1の方向の他方側で第2の方向で並び、第1のセンサ用ポートに接続されたノズル用ポートと第2のセンサ用ポートに接続されたノズル用ポートとが第1の方向における複数の第1のセンサ用ポートと複数の第2のセンサ用ポートとの間で第2の方向に交互に並び、第1および第2のセンサ用ポートそれぞれの第2の方向のピッチ間隔がノズル用ポートの第2の方向のピッチ間隔に比べて大きい、移載ヘッドを用意し、
移載ヘッドを移動させるとともに、ノズルによって部品を吸着することにより部品実装を行う、部品実装方法が提供される。
本発明によれば、複数のノズルのピッチ間隔を可能な限り最小化しつつ、その複数のノズルが搭載された移載ヘッドをコンパクト化することができる。コンパクト化された移載ヘッドを用いることにより、部品実装を高速に行うことができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、一実施の形態に係る部品実装装置の移載ヘッドの一部を示している。
移載ヘッド10は、部品を上方から吸着して保持する複数のノズル12(A)〜12(H)を備え、水平方向(X軸方向およびY軸方向)に移動可能に部品実装装置(図示せず)に設けられている。
複数のノズル12(A)〜12(H)それぞれは、X軸方向に直線状に並んだ状態で移載ヘッド10に支持されている。また、複数のノズル12(A)〜12(H)それぞれは、鉛直方向(Z軸方向)に延在するノズルシャフト14(A)〜14(H)の下端側に着脱可能に取り付けられている。そのノズルシャフト14(A)〜14(H)は、Z軸方向に移動可能に且つZ軸中心にそれぞれ回転可能に移載ヘッド10に支持されている。なお、本明細書において、符号に同一の括弧内文字が含まれた複数の構成要素は、互いに対応することを示す。例えば、ノズル12(A)は、ノズルシャフト14(A)に対応して取り付けられている。
図2は、ノズル12(A)〜12(H)にそれぞれに空気圧を供給するための空気圧回路を示している。
図2に示すように、部品実装装置は、ノズル12(A)〜12(H)それぞれが互いに独立して部品をリリース可能に吸着保持するために、ノズルに設けられる一次フィルタ20(A)〜20(H)と、マニホールドブロック40(図1〜3参照)に設けられる二次フィルタ22(A)〜22(H)(二次フィルタは、特許請求の範囲の「第1および第2のフィルタ」に対応)、流量センサ24(A)〜24(H)(特許請求の範囲の「第1および第2のセンサ」)に対応)、負圧供給弁26(A)〜26(H)(特許請求の範囲の「電磁弁」に対応)、および正圧供給弁28(A)〜28(H)を備える。
また、部品実装装置は、複数のノズル12(A)〜12(H)に対して共通して使用される、負圧源(例えば、真空ポンプ、工場真空、真空エジェクタなど)30および正圧源(例えば、コンプレッサ、工場圧縮エアなど)32を備える。共通の負圧源30は、ノズル12(A)〜12(B)それぞれが部品を吸着するための負圧(例えば、真空圧)を発生させる。一方、共通の正圧源32は、ノズル12(A)〜12(H)それぞれが、吸着保持した状態の部品をリリースするための正圧(すなわち、圧縮空気)を発生させる。
ノズル12(A)〜12(H)それぞれの空気圧回路は同一であるため、1つのノズル12(A)の空気圧回路について説明する。
図2に示すように、ノズル12(A)側から順に、一次フィルタ20(A)、二次フィルタ22(A)、流量センサ24(A)、負圧供給弁26(A)、正圧供給弁28(A)が、空気圧回路として直列状(直列接続)に並んで配置されている。負圧供給弁26(A)に共通の負圧源30が接続され、正圧供給弁28(A)に共通の正圧源32が接続されている。
ノズル12(A)には、一次フィルタ20(A)が接続(例えば内蔵)されている。一次フィルタ20(A)は、ノズル12(A)を介する空気圧回路内への比較的大きい異物の侵入を抑制する。
二次フィルタ22(A)は、一次フィルタ20(A)と流量センサ24(A)との間に配置されている。また、二次フィルタ22(A)は、ノズル12(A)側の一次フィルタ20(A)を通過した比較的小さい異物を捕捉し、流量センサ24(A)への異物侵入を抑制する。
流量センサ24(A)は、二次フィルタ22(A)と負圧供給弁26(A)との間に配置され、ノズル12(A)内の空気の流量を検出する。流量センサ24(A)の検出結果に基づいて、ノズル12(A)が部品を正常に吸着しているか等を確認することができる。例えば、ノズル12(A)に負圧を供給している状態で流量センサ24(A)が所定のしきい値を超える流量を検出した場合、ノズル12(A)が部品を吸着していないまたはノズル12(A)が部品を正常な姿勢で吸着していないことがわかる。
負圧供給弁26(A)は、共通の負圧源30に対してノズル12(A)を選択的に接続して連通させるための弁であって、第1のポート26a(A)、第2のポート26b(A)、および第3のポート26c(A)を有する3ポート型電磁弁である。
負圧供給弁26(A)の第1のポート26a(A)は、流量センサ24(A)、二次フィルタ22(A)、および一次フィルタ20(A)を順に介してノズル12(A)に接続されている。第2のポート26b(A)は、共通の負圧源30に接続されている。第3のポート26c(A)は、正圧供給弁28(A)に接続されている。
本実施の形態の場合、負圧供給弁26(A)は、非通電(OFF)時においては第1のポート26a(A)と第2のポート26b(A)とを接続し、通電(ON)時においては第1のポート26a(A)と第3のポート26c(A)とを接続するように構成されている。
正圧供給弁28(A)は、ノズル12に負圧供給弁26(A)を介して正圧を選択的に供給するための弁であって、第1のポート28a(A)、第2のポート28b(A)、および第3のポート28c(A)を有する3ポート型電磁弁である。
正圧供給弁28(A)の第1のポート28a(A)は、負圧供給弁26(A)の第3のポート26c(A)に接続されている。第2のポート28b(A)は、外気(大気圧)に連通している。第3のポート28c(A)は、共通の正圧源32に接続されている。
本実施の形態の場合、正圧供給弁28(A)は、非通電(OFF)時においては第1のポート28a(A)と第2のポート28b(A)とを接続し、通電(ON)時においては第1のポート28a(A)と第3のポート28c(A)とを接続するように構成されている。
負圧供給弁26(A)および正圧供給弁28(A)の動作について説明する。
ノズル12(A)が部品を吸着するとき、図2に示すように、負圧供給弁26(A)と正圧供給弁28(A)の両方が非通電(OFF)状態にされる。これにより、共通の負圧源30から負圧供給弁26(A)を介してノズル12(A)に負圧(例えば、真空圧)が供給される。その結果、ノズル12(A)は、ノズル12(A)に対して部品を供給する位置である部品実装装置上の部品供給位置に供給された部品を吸着することができる。
ノズル12(A)が部品供給位置で部品を吸着して保持された後(他のノズルも部品を吸着した後)、移載ヘッド10は、ノズル12(A)に保持された部品が実装される位置である部品実装位置(例えば、図示しない基板上の位置)の上方に移動する。移載ヘッド10の移動中、負圧供給弁26(A)は非通電(OFF)状態を維持され、正圧給弁28(A)は通電(ON)状態とされる。これにより、ノズル12(A)に対して負圧が供給され続けるとともに、正圧供給弁28(A)の第1のポート28a(A)と負圧供給弁26(A)の第3のポート26c(A)との間の空気流路が圧縮空気で満たされる。
移載ヘッド10が部品実装位置の上方に到着すると、その部品実装位置で部品を実装するノズル12(A)が降下する。ノズル12(A)の降下が完了または降下途中において、負圧供給弁26(A)が非通電(OFF)状態から通電(ON)状態(真空吸着OFF)に切り替わる。一方、ノズル12(A)内の真空の解除を促進する真空破壊動作として、正圧供給弁28(A)は、通電(ON)状態から非通電(OFF)状態に切り替わり、その非通電(OFF)状態を維持される。
このように、ノズル12に吸着保持された状態の部品が部品実装位置に配置された状態で負圧供給弁26(A)が非通電(OFF)状態から通電(ON)状態に切り替わると、負圧供給弁26(A)の第1のポート26a(A)と第3のポート26c(A)とが接続され、ノズル12(A)に供給されていた負圧が正圧に切り替えられる。その後、正圧供給弁28(A)が通電(ON)状態から非通電(OFF)状態に切り替わると、ノズル12(A)に供給されていた正圧が大気圧(外気)に切り替えられる。その結果、ノズル12(A)が部品をリリースし、その部品が基板の部品実装位置に実装される。
ここまでは、ノズル12(A)〜12(H)それぞれの空気圧回路について説明した。ここからは、ノズル12(A)〜12(H)それぞれの空気圧回路を構成する構成要素の機械的なレイアウトについて説明する。
図1に示すように、移載ヘッド10は、ノズル12(A)〜12(H)それぞれに空気圧(負圧または正圧)を供給するためのマニホールドブロック40を備える。
移載ヘッド10に搭載されたマニホールドブロック40は、図1に示すように、X軸方向(第2の方向)に一列に並ぶ複数のノズルシャフト14に対してY軸方向(第3の方向)の一方側に配置されている。
なお、理由は後述するが、図3に示すように、本実施の形態の場合、マニホールドブロック40は、大別すると、2パーツで構成される。具体的には、マニホールドブロック40は、流量センサ24(A)〜24(H)等を保持する本体部42と、本体部42と複数のノズルシャフト14(A)〜14(H)とを着脱可能に接続するためのジョイント部ト44とに分割可能に構成されている。
また、図示されていないが、マニホールドブロック40のZ軸方向の上方に、ノズルシャフト14(A)〜14(H)を介してノズル12(A)〜12(H)それぞれをZ軸方向に移動させるためのノズル昇降機構と、Z軸中心にノズル12(A)〜12(H)それぞれを回転させるノズル回転機構とを、移載ヘッド10は備える。
マニホールドブロック40の本体部42は、図1および図3に示すように、六面を有するおおむね直方体形状であって、ジョイント部44と連結する連結面42aと、連結面42aに対向する裏面42bとを有する。また、本体部42は、連結面42aと裏面42bとの間に、鉛直方向(Z軸方向(第1の方向))に対向する上側面(特許請求の範囲の「第2の面」に対応)42cおよび下側面(特許請求の範囲の「第1の面」に対応)42dと、ノズル12(A)〜12(H)の列方向(X軸方向(第2の方向))に対向する左側面(特許請求の範囲の「第3の面」に対応)42eおよび右側面(特許請求の範囲の「第3の面」に対応)42fとを有する。さらに、本体部42は、二次フィルタ22(A)〜22(H)、流量センサ24(A)〜24(H)、および負圧供給弁26(A)〜26(H)を保持するように構成されている。
一方、マニホールドブロック40のジョイント部44は、図1および図3に示すようにプレート状であって、X軸方向に一列に並ぶ複数のノズルシャフト14(A)〜14(H)に対して直接的または間接的に連結し、マニホールドブロック42の主面を構成するノズルシャフト側の連結面44aと、ノズルシャフト側の連結面44aに対向し、マニホールドブロック40の本体部42の連結面42aと連結する連結面44bとを有する。
まず、マニホールドブロック40の本体部42について説明する。
図3および図4に示すように、マニホールドブロック40の本体部42は、複数の二次フィルタ22(A)〜22(H)を内部に収容した状態で保持するように構成されている。
具体的には、本実施の形態の場合、二次フィルタ22(A)〜22(H)それぞれは円筒形状のフィルタであって、本体部42の連結面42aに形成された凹部状の二次フィルタ収容部42g内に収容される。そのため、例えば、ノズルシャフト14(A)〜14(H)に連結された状態のジョイント部44から本体部42を取り外すことにより、マニホールドブロック40内に収容された二次フィルタ22(A)〜22(H)を簡単に交換することができる。なお、本体部42をジョイント部44から取り外すと、二次フィルタ22(A)〜22(H)は、ジョイント部44の連結面44bに立設されている支持ピン44dに挿通された状態で支持される。
また、本実施の形態の場合、詳細は後述するが、連結面42aに対して垂直な方向(直交する方向、Y軸方向)に本体部42を見た図である図4に示すように、複数の二次フィルタ収容部42g、42g’(すなわち複数の二次フィルタ22(A)〜22(H))は、X軸方向に二列に並んだ状態で配置されている。
図1および図3に示すように、複数の流量センサ24(A)〜24(H)の略半分(特許請求の範囲の「第1のセンサ」に対応)は、連結面42aに対してZ軸方向の一方側であるマニホールドブロック40の本体部42の下側面42dにX軸方向に並んだ状態で取り付けられている。残りの半分(特許請求の範囲の「第2のセンサ」に対応)は、連結面42に対してZ軸方向の他方側である本体部42の上側面42cにX軸方向に並んだ状態で取り付けられている。
本実施の形態の場合、移載ヘッド10は例えば8基の流量センサ24(A)〜24(H)を備え、そのうちの4基の流量センサ24(A)、24(C)、24(E)、24(G)がマニホールドブロック40の本体部42の下側面42dにX軸方向に一列に並んだ状態で取り付けられている。残りの4基の流量線センサ24(B)、24(D)、24(F)、24(H)は、X軸方向に一列に並んだ状態で本体部42の上側面42cに取り付けられている。このように、8基の流量センサ24(A)〜24(H)をマニホールドブロック40の本体部42の上側面42cと下側面42dとに分けて取り付ける理由については後述する。
図1に示すように、複数の負圧供給弁26(A)〜26(H)は、マニホールドブロック40の本体部42の裏面42bに、少なくともZ軸方向に複数列に並んだ状態で取り付けられている。
本実施の形態の場合、移載ヘッド10は8基の負圧供給弁26(A)〜26(H)を有するため、Z軸方向に四列に(言い換えると、X軸方向に二列に)並んだ状態でマニホールドブロック40の本体部42の裏面42bに取り付けられている。
なお、理由は後述するが、図1に示すように、マニホールドブロック40の本体部42の裏面42bにおける右側面42f側に、上側面42c側から下側面42d側に向かって順に、負圧供給弁26(B)、26(D)、26(C)、26(A)が取り付けられている。一方、裏面42bにおける左側面42e側に、上側面42c側から下側面42d側に向かって順に、負圧供給弁26(H)、26(F)、26(E)、26(G)が取り付けられている。
図5は、流量センサ24(A)〜24(H)および負圧供給弁26(A)〜26(H)を取り外した状態の裏面42b側から見たマニホールドブロック40の本体部42の斜視図であって、本体部42の内部に形成された内部流路を示している。
図5に示すように、マニホールドブロック40の本体部42の上側面42cおよび下側面42dは、その上側面42cおよび下側面42dに取り付けられた流量センサ24(A)〜24(H)と接続するための複数の流量センサ用ポート42h、42h’、42i、42i’を有する。
マニホールドブロック40の本体部42の左側面42eおよび右側面42fは、正圧供給弁28(A)〜28(H)それぞれの第1のポート28a(A)〜28a(H)(図2参照)を、エアチューブを介して間接的に接続するための複数の正圧供給弁用ポート42jを有する。また、左側面42eと右側面42fそれぞれに、共通の負圧源30をエアチューブを介して間接的に接続するための負圧源用ポート42kを有する。
マニホールドブロック40の本体部42の裏面42bは、その裏面42bに取り付けられた負圧供給弁26(A)〜26(H)それぞれと直接的に接続するための複数のポート42m、42n、42pを有する。
具体的には、マニホールドブロック40の本体部42の裏面42bに取り付けられた負圧供給弁26(A)〜26(H)それぞれの第1のポート26a(A)〜26a(H)(図2参照)は、本体部42の裏面42bに形成された複数の第1の負圧供給弁用ポート42m(特許請求の範囲の「第1の電磁弁用ポート」に対応)に直接的に接続される。
また、負圧供給弁26(A)〜26(H)それぞれの第2のポート26b(A)〜26b(H)(図2参照)は、マニホールドブロック40の本体部42の裏面42bに形成された複数の第2の負圧供給弁用ポート42n(特許請求の範囲の「第2の電磁弁用ポート」に対応)に直接的に接続される。
さらに、負圧供給弁26(A)〜26(H)それぞれの第3のポート26c(A)〜26c(H)(図2参照)は、マニホールドブロック40の本体部42の裏面42bに形成された複数の第3の負圧供給弁用ポート42p(特許請求の範囲の「第3の電磁弁用ポート」に対応)に直接的に接続される。
流量センサ24(A)〜24(H)それぞれに接続される一方の流量センサ用ポート42h、42h’それぞれは、図3に示すように、対応する二次フィルタ22(A)〜22(H)を収容する二次フィルタ収容部42g、42g’に、マニホールドブロック40の本体部42の内部に形成された内部流路を介して接続されている。
これに対して、他方の流量センサ用ポート42i、42i’それぞれは、図5に示すように、対応する負圧供給弁26(A)〜26(H)の第1のポート26a(A)〜26a(H)(図2参照)に接続される第1の負圧供給弁用ポート42mに対して、マニホールドブロック40の本体部42の内部に形成された内部流路を介して接続されている。
このようなマニホールドブロック40の本体部42のセンサ用ポート42h、42h’、42i、42i’と第1の負圧供給弁用ポート42mとにより、図2の空気圧回路図に示すように、流量センサ24(A)〜24(H)を介して負圧供給弁26(A)〜26(H)それぞれの第1のポート26a(A)〜26a(H)と対応する二次フィルタ22(A)〜22(H)とが接続される。
また、共通の負圧源30に接続される負圧源用ポート42kは、負圧供給弁26(A)〜26(H)の第2のポート26b(A)〜26b(H)(図2参照)それぞれに接続される複数の第2の負圧供給弁用ポート42nに、マニホールドブロック40の本体部42の内部に形成された内部流路を介して接続されている。
このようなマニホールドブロック40の内部流路を介して接続される本体部42の負圧源用ポート42kと第2の負圧供給弁用ポート42nとにより、図2の空気圧回路図に示すように、負圧供給弁26(A)〜26(H)それぞれの第2のポート26b(A)〜26b(H)と共通の負圧源30とが接続される。
さらに、正圧供給弁28(A)〜28(H)それぞれの第1のポート28a(A)〜28a(H)に接続される正圧供給弁用ポート42jそれぞれは、対応する負圧供給弁26(A)〜26(H)それぞれの第3のポート26c(A)〜26c(H)に接続される第3の負圧供給弁用ポート42pに、マニホールドブロック40の本体部42の内部に形成された内部流路を介して接続されている。
このようなマニホールドブロック40の本体部42の内部流路を介して接続される正圧供給弁用ポート42jと第3の負圧供給弁用ポート42pとにより、図2の空気圧回路図に示すように、負圧供給弁26(A)〜26(H)それぞれの第3のポート26c(A)〜26c(H)と、対応する正圧供給弁28(A)〜28(H)それぞれの第1のポート28a(A)〜28a(H)とが接続される。
なお、マニホールドブロック40の本体部42の裏面42bに取り付けられた負圧供給弁26(A)〜26(H)それぞれの第1ポート26a(A)〜26a(H)から対応するノズル12(A)〜12(H)までの空気流路それぞれにおいて、それらの空気流路の容積は略同一であるのが好ましい。
そのために、本実施の形態の場合、図3に示すように、まず、マニホールドブロック40の本体部42の上側面42cに形成された流量センサ用ポート42h’が、連結面42aの上側面42c側に形成された二次フィルタ収容部42g’に接続されている。それとともに、本体部42の下側面42dに形成された流量センサ用ポート42hは、連結面42aの下側面42d側の二次フィルタ収容部42gに接続されている。
また、本実施の形態の場合、図1に示すように、マニホールドブロック40の本体部42の上側面42cに取り付けられた流量センサ24(B)、24(D)、24(F)、24(H)に対応する負圧供給弁26(B)、26(D)、26(F)、26(H)が裏面42bの上側面42c側に取り付けられている。それとともに、本体部42の下側面42dに取り付けられた流量センサ24(A)、24(C)、24(E)、24(G)に対応する負圧供給弁24(A)、24(C)、24(E)、24(G)が裏面42bの下側面42d側に取り付けられている。
さらに、本実施の形態の場合、流量センサ24(A)〜24(H)を間に介して負圧供給弁26(A)〜26(H)それぞれと対応する二次フィルタ22(A)〜22(H)との間の空気流路(マニホールドブロック40の内部流路)それぞれにおいて、マニホールドブロック40の本体部42の裏面42bに形成された第1の負圧供給弁用ポート42mから上側面42cおよび下側面42dに形成された一方の流量センサ用ポート42i、42i’までの空気流路の容積が略同一にされている。また、他方の流量センサ用ポート42h、42h’から連結面42aに形成されて二次フィルタを収容する二次フィルタ収容部42g、42g’までの空気流路の容積が略同一にされている。
なお、ノズル12(A)〜12(H)それぞれから対応する二次フィルタ収容部42g、42g’までの空気流路それぞれについても、詳細は後述するが、それらの空気流路の容積が略同一にされている。
その結果、負圧供給弁26(A)〜26(H)それぞれが負圧の供給(または正圧の供給)を開始してから対応するノズル12(A)〜12(H)それぞれが部品を実際に吸着する(または部品を実際にリリース(真空破壊動作によってノズルの部品の吸着保持を解除)する)までの時間を略等しくすることができる。
このようなマニホールドブロック40の本体部42がジョイント部44に連結されると、図3に示すように、本体部42の連結面42aに形成された複数の二次フィルタ収容部42g、42g’と、ジョイント部44の連結面44aに形成された複数のノズル用ポート44c、44c’とが接続される。
本実施の形態の場合、図3に示すように、二次フィルタ22(A)〜22(H)を収容するための複数の二次フィルタ収容部42g、42g’は、X軸方向に向かって二列に並んだ状態でマニホールドブロック40の本体部42の連結面42aに形成されている。
このようにX軸方向に向かって二列に並ぶ複数の二次フィルタ収容部42g、42g’と接続するために、マニホールドブロック40のジョイント部44に形成された複数のノズル用ポート44c、44c’も、図4に示すようにX軸方向に向かって二列に並んだ状態で配置されている。
マニホールドブロック40のジョイント部44の連結面44b上でX軸方向に向かって二列に並んでいる複数のノズル用ポート44c、44c’において、下方の列側に並ぶ複数のノズル用ポート44cは、ノズル12(A)、12(C)、12(E)、12(G)に接続されている。一方、上方の列側に並ぶ複数のノズル用ポート44c’は、ノズル12(B)、12(D)、12(F)、12(H)に接続されている。
図6Aは、ノズル12(A)と流量センサ24(A)とを接続する空気流路を示すマニホールドブロック40の断面図(右側面42f側から見た断面図)である。
図6Bは、ノズル12(A)と流量センサ24(B)とを接続する空気流路を示すマニホールドブロック40の断面図(右側面42f側から見た断面図)である。
また、流量センサ24(C)からノズル12(C)までの空気流路、流量センサ24(E)からノズル12(E)までの空気流路、および流量センサ24(G)からノズル12(G)までの空気流路は、図6Aに示すような流量センサ24(A)からノズル12(A)までの空気流路と同一の構成を有する。また、流量センサ24(D)からノズル12(D)までの空気流路、流量センサ24(F)からノズル12(F)までの空気流路、および流量センサ24(H)からノズル12(H)までの空気流路は、図6Bに示すような流量センサ24(B)からノズル12(B)までの空気流路と同一の構成を有する。したがって、代表して、流量センサ24(A)からノズル12(A)までの空気流路と、流量センサ24(B)からノズル12(B)までの空気流路とについて説明し、他の空気流路の説明は省略する。
図6Aに示すように、流量センサ24(A)からノズル12(A)までの空気流路は、ノズル12(A)を支持するノズルシャフト14(A)と、ノズルシャフト14(A)を少なくともZ軸方向に移動(摺動)可能に支持するスリーブ部材46とを通過している。
具体的には、図6Aに示すように、ノズル12(A)を下端側で支持するノズルシャフト14(A)は、Z軸方向に移動可能に且つZ軸中心に回転可能にスリーブ部材46に挿通されて支持されている。このスリーブ部材46を直接的または間接的に介して、マニホールドブロック40のジョイント部44がノズルシャフト14(A)と連結される。
スリーブ部材46は、ノズルシャフト14(A)の外周面との間に形成されてZ軸方向に延在するバッファ空間46aを有する。スリーブ部材46のバッファ空間46aに、ジョイント部44のノズル用ポート44cが接続されている。具体的には、図3に示すように、ジョイント部44の連結面44bの下方側に形成されてノズル12(A)に対応するノズル用ポート44cに、バッファ空間46aの下部が接続して連通している。
このような構成のスリーブ部材46に支持されているノズルシャフト14(A)は、その内部に、Z軸方向に延在してノズル12(A)に接続する内部流路14a(A)を有する。また、ノズルシャフト14(A)は、スリーブ部材46のバッファ空間46aと内部通路14a(A)とを接続する貫通穴14b(A)を有する。なお、ノズルシャフト14(A)の内部流路14a(A)は、ノズルシャフト14(A)内またはノズル12(A)内に配置された一次フィルタ20(A)を介してノズル12(A)に接続されている。
一方、図6Bに示すように、流量センサ24(B)からノズル12(B)までの空気流路は、ノズル12(B)を支持するノズルシャフト14(B)と、ノズルシャフト14(B)をZ軸方向に移動可能に且つZ軸中心に回転可能に支持するスリーブ部材48とを通過している。
図6Bに示すノズルシャフト14(B)を支持するスリーブ部材48は、図6Aに示すノズルシャフト14(A)を支持するスリーブ部材46のバッファ空間46aと同様のバッファ空間46bを有する。すなわち、スリーブ部材46のバッファ空間46aとスリーブ部材48のバッファ空間48aは、同一の容積を持つように構成されている。ただし、スリーブ部材46のバッファ空間46aと異なり、スリーブ部材48のバッファ空間48bは、その上部で、マニホールドブロック40のジョイント部44の連結面44bの上方側に形成されてノズル12(B)に対応するノズル用ポート44c’に接続して連通している。
このような構成のスリーブ部材48に支持されているノズルシャフト14(B)は、ノズルシャフト14(A)と同一の構成を有する。すなわち、ノズルシャフト14(B)は、Z軸方向に延在してノズル12(B)に接続する内部流路14a(B)と、スリーブ部材48のバッファ空間48aと内部流路14a(B)とを接続する貫通穴14b(B)を有する。
図6Aおよび図6Bに示す構成によれば、二次フィルタ22(A)を収容する二次フィルタ収容部42gと接続されたノズル用ポート44cからノズル12(A)までの空気流路の容積と、二次フィルタ22(B)を収容する二次フィルタ収容部42g’と接続されたノズル用ポート44c’からノズル12(B)までの空気流路の容積とが略同一にされる。上述したように、負圧供給弁26(A)から二次フィルタ22(A)を収容する二次フィルタ収容部42gまでの空気流路の容積と負圧供給弁26(B)から二次フィルタ22(B)を収容する二次フィルタ収容部42g’までの空気流路の容積とが略同一である。その結果、負圧供給弁26(A)および26(B)それぞれが負圧の供給(または正圧の供給)を開始してから対応するノズル12(A)および12(B)それぞれが部品を実際に吸着する(または部品をリリースする)までの時間が略同一にされる。
ここからは、図4に示すように、複数の流路センサ24(A)〜24(H)の半分がマニホールドブロック40の本体部42の上側面42cに取り付けられ、残り半分が下側面42dに取り付けられている理由について説明する。
図4に示すように、複数のノズル12(A)〜12(H)は、X軸方向(第2の方向)に一列に且つ例えばサイズ上可能な限り最小のピッチ間隔Pnで並んでいる。
それに対して、ノズル12(A)〜12(H)に対応する流量センサ24(A)〜24(H)は、X軸方向(第2の方向)に二列に且つ例えばサイズ上可能な限り最小のピッチ間隔Psで並んでいる。
具体的には、ノズル12(A)、12(C)、12(E)、12(G)に対応する流量センサ24(A)、24(C)、24(E)、24(G)は、X軸方向(第2の方向)に一列に且つピッチ間隔Psで並んだ状態で、マニホールドブロック40の本体部42の下側面42dに取り付けられている。
残りのノズル12(B)、12(D)、12(F)、12(H)に対応する流量センサ24(B)、24(D)、24(F)、24(H)は、X軸方向に一列に且つピッチ間隔Psで並んだ状態で、マニホールドブロック40の本体部42の上側面42cに取り付けられている。
このように複数の流量センサ24(A)〜24(H)をX軸方向に向かって二列に上下に分けて配置する理由は、流量センサ24(A)〜24(H)のX軸方向のサイズがノズル12(A)〜12(H)のX軸方向のサイズに比べて大きく、そのために流量センサ24(A)〜24(H)をX軸方向に一列に並べると、移載ヘッド10の大きくなる、特にX軸方向のサイズが大きくなるからである。
説明すると、移載ヘッド10の大きさ、特にX軸方向のサイズは、X軸方向に向かって並ぶ複数のノズル12(A)〜12(H)の列の長さに依存する。すなわち、X軸方向に向かって並ぶ複数のノズル12(A)〜12(H)の列の長さに比べて、移載ヘッド10のX軸方向のサイズを小さくすることはできない。
したがって、移載ヘッド10をコンパクト化するために、移載ヘッド10のX軸方向のサイズは、可能な限り最小のピッチ間隔PnでX軸方向に並ぶ複数のノズル12(A)〜12(H)の列の長さに基づいて決定される。
このとき、ノズル12(A)〜12(H)のX軸方向のサイズに比べて大きいX軸方向のサイズを有する流量センサ24(A)〜14(H)をX軸方向に一列に可能な限り最小のピッチ間隔Psで並べると、移載ヘッド10のX軸方向のサイズを、複数のノズル12(A)〜12(H)の列の長さに基づいて決定することができない。
すなわち、複数のノズル12(A)〜12(H)をX軸方向に一列に且つ可能な限り最小のピッチ間隔Pnで並べているにもかかわらず、X軸方向に一列に並ぶ流量センサ24(A)〜24(H)の列の長さに基づいて移載ヘッド10のX軸方向のサイズを決定しなければならない。そのため、移載ヘッド10をコンパクト化することができない。
そこで、発明者は、流量センサ24(A)〜24(H)を、ノズル12(A)〜12(H)のように一列に並べるのではなく、複数列に分けて並べることを考えた。また、それを可能とするために、一列に並ぶ複数のノズル12(A)〜12(H)とノズル列方向(X軸方向)と同一方向に向かって二列に並ぶ流量センサ24(A)〜24(H)とを可能な限り最小長さの空気流路を介して接続するためのマニホールドブロック40を、発明者は考えた。
具体的には、図4に示すように、一部の流量センサ24(A)、24(C)、24(E)、24(G)それぞれに接続される流量センサ用ポート42h(特許請求の範囲の「第1のセンサ用ポート」に対応)が、マニホールドブロック40のZ軸方向(第1の方向)(の一方側(下方側)(本実施の形態の場合、その本体部42の下側面42d)でX軸方向(第2の方向)に並んで形成されている。
また、残りの流量センサ24(B)、24(D)、24(F)、24(H)それぞれに接続される流量センサ用ポート42h’(特許請求の範囲の「第2のセンサ用ポート」に対応)が、マニホールドブロック40のZ軸方向(第1の方向)の他方側(上方側)(本実施の形態の場合、その本体部42の上側面42c)でX軸方向(第2の方向)に並んで形成されている。
さらに、図4に示すように、一部の流量センサ24(A)、24(C)、24(E)、24(G)それぞれに接続される複数の下方側の流量センサ用ポート42hと、残りの流量センサ24(B)、24(D)、24(F)、24(H)それぞれに接続される複数の上方側の流量センサ用ポート42h’との間で、ノズル12(A)〜12(H)それぞれに接続される複数のノズル用ポート44c、44c’がX軸方向に並んだ状態でマニホールドブロック40(本実施の形態の場合、そのジョイント部44において、ノズルシャフト側の連結面44aとマニホールドブロック40の本体部42側に対する連結面44b)に形成されている。
さらにまた、マニホールドブロック40において、下方側の流量センサ用ポート42hに内部流路を介して接続されたノズル用ポート44cと、上方側の流量センサ用ポート42h’に内部流路を介して接続されたノズル用ポート44c’とが交互にX軸方向に並んでいる。
そして、下方側の流量センサ用ポート42hと上方側の流量センサ用ポート42h’それぞれが、ノズル用ポート44cとノズル用ポート44c’との(または対応するノズル12(A)〜12(H)の隣接間の)X軸方向のピッチのピッチ間隔Pnに比べて大きいピッチ間隔PsでX軸方向に並んでいる。
このようなピッチ間隔Pn、Psの流量センサ用ポート42h、42h’とノズル用ポート44c、44c’とを有するマニホールドブロック40を使用することにより、移載ヘッド10の大きさを拡大することなく、可能な限り最小のピッチ間隔PnでX軸方向に並ぶノズル12(A)〜12(H)それぞれに対して、対応する流量センサ24(A)〜24(H)を可能な限り最小長さの空気流路を介して接続することができる。その結果、ノズル12(A)〜12(H)のX軸方向のピッチ間隔Pnを可能な限り最小化しつつ、ノズル12(A)〜12(H)に対応するマニホールドブロック40が搭載された移載ヘッド10をコンパクト化することができる。
なお、本実施の形態の場合、図3および図4に示すように、マニホールドブロック40のノズル用ポート44c、44c’は、X軸方向に向かって二列に並んでいる。すなわち、マニホールドブロック40の本体部42の上側面42cに形成された流量センサ用ポート42h’に内部流路を介して接続されたノズル用ポート44c’が連結面42aの上方側にX軸方向に一列に並んでいる。一方、下側面42d形成された流量センサ用ポート42hに内部流路を介して接続されたノズル用ポート44cが連結面42aの下方側にX軸方向に一列に並んでいる。
これは、図4に示すように、ノズル12(A)〜12(H)と接続する二次フィルタ22(A)〜22(H)が、そのX軸方向のサイズがノズルのピッチ間隔Pnに比べて大きく、そのためにノズルのピッチ間隔Pnに比べて大きいピッチ間隔PsでX軸方向に向かって二列に並んでいるからである。すなわち、二次フィルタ22(A)〜22(H)をX軸方向に一列に並べると、マニホールドブロック40が大型化し、これによりマニホールドブロック40が搭載される移載ヘッド10が大型化するからである。
したがって、X軸方向に向かって上下に二列に並ぶ二次フィルタ22(A)〜22(H)と接続するために、図4に示すように、対応する二次フィルタ22(A)〜22(H)に接続されるノズル用ポート44c、44c’もX軸方向に向かって上下に二列に並んでいる。なお、二次フィルタ22(A)〜22(H)のX軸方向のサイズがノズルのピッチ間隔Pnに比べて小さい場合、二次フィルタ22(A)〜22(H)をX軸方向に一列に並べるとともに、ノズル用ポート44c、44c’も交互にX軸方向に一列にならべることが可能である。
以上、本実施の形態によれば、複数のノズルに12(A)〜12(H)のピッチ間隔Pnを可能な限り最小化しつつ、その複数のノズル12(A)〜12(H)が搭載された移載ヘッド10をコンパクト化することができる。コンパクト化された移載ヘッド10を用いることにより、部品実装を高速に行うことができる。
上述の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されない。
例えば、上述の実施の形態の場合、ノズル12(A)〜12(H)内の空気の流量を検出する流量センサ24(A)〜24(H)が使用されている。この流量センサ24(A)〜24(H)に代わって、ノズル12(A)〜12(H)内の圧力(真空圧力)を検出する圧力センサを使用することも可能である。例えば、負圧供給弁26(A)がノズル12(A)に負圧を供給しているときに圧力センサがノズル12(A)が正常に部品を吸着するときの圧力領域の負圧に満たないノズル内圧力を検出した場合、ノズル12(A)が部品を吸着していないまたはノズル12(A)が正常な姿勢で吸着していないことがわかる。このように、流量センサに代わって、圧力センサによってノズルが部品を正常に吸着していることを検出することができる。
また、例えば、上述の実施の形態の場合、マニホールドブロック40は、その内部に二次フィルタ22(A)〜22(H)を交換可能に収容するために、大別して2パーツ、すなわち本体部42とジョイント部44とによって構成されている。二次フィルタ22(A)〜22(H)が不要である場合、すなわち一次フィルタ20(A)〜20(H)で十分に異物の空気圧回路内への侵入を抑制できる場合、マニホールドブロック40を大別して1パーツで構成してもよい。
さらに、例えば、上述の実施の形態の場合、図3および図5に示すように、マニホールドブロック40は、六面を有するおおむね直方体形状であって、ノズル用ポート44c、44c’が主面(ジョイント部44のノズルシャフト側の連結面44a)に形成され、その主面に対してZ軸方向の一方側(下方側)および他方側(上方側)にそれぞれ配置された下側面42dおよび上側面42cに流量センサ用ポート42h、42h’が形成されている。すなわち、マニホールドブロック40の異なる面に、ノズル用ポート44c、44c’と流量センサ用ポート42h、42h’とが形成されている。これに代わって、共通の面、例えばマニホールドブロック40の主面に、ノズル用ポート44c、44c’と流量センサ用ポート42h、42h’を形成することも可能である。ただし、上述の実施の形態のように、マニホールドブロックの異なる面に、ノズル用ポートと流量センサ用ポートを分けて形成すれば、マニホールドブロックをよりコンパクト化することができ、その結果、マニホールドブロックを備える移載ヘッドをよりコンパクト化することができる。
さらにまた、上述の実施の形態の場合、図3および図5に示すように、マニホールドブロック40は、六面を有するおおむね直方体形状であって、その上側面42cおよび下側面42dに、流量センサ用ポート42h、42h’が形成されている。これに代わって、マニホールドブロック40の左側面42eおよび右側面42fに、流量センサ用ポート42h、42h’を形成することも可能である。この場合、負圧源用ポート42kおよび正圧供給弁用ポート42jは、マニホールドブロック40の左側面42eおよび右側面42fに形成されてもよいし、また上側面42cおよび下側面42dに形成されてもよい。
すなわち、本発明に係るマニホールドブロックは、広義には、複数のセンサ(流量センサまたは圧力センサ)の一部である第1のセンサと接続するための複数の第1のセンサ用ポートと、複数のセンサの残りである第2のセンサと接続するための複数の第2のセンサ用ポートと、複数のノズルと接続するための複数のノズル用ポートと、第1および第2のセンサ用ポートそれぞれと対応するノズル用ポートとを接続する複数の内部流路とを備える。また、複数の第1のセンサ用ポートが、マニホールドブロックの第1の方向の一方側で、第1の方向と交差する第2の方向に並び、複数の第2のセンサ用ポートが、マニホールドブロックの第1の方向の他方側で、第2の方向に並んでいる。さらに、第1のセンサ用ポートに接続されたノズル用ポートと第2のセンサ用ポートに接続されたノズル用ポートとが、第2の方向に並ぶ複数の第1のセンサ用ポートと第2の方向に並ぶ複数の第2のセンサ用ポートとの間で、第2の方向に交互に並んでいる。そして、第1および第2のセンサ用ポートそれぞれの第2の方向のピッチ間隔がノズル用ポートの第2の方向のピッチ間隔に比べて大きい。このようなマニホールドブロックにより、マニホールドブロックを備える移載ヘッドがコンパクト化される。
加えて、上述の実施の形態の場合、ノズル用ポート44c、44c’が形成されたマニホールドブロック40の主面(ジョイント部44のノズルシャフト側の連結面44a)に対向する裏面42bに、負圧供給弁26(A)〜26(H)に接続するための複数の第1〜第3の負圧供給弁用ポート42m、42n、42pとが形成されている。また、共通の負圧源30に接続するための負圧源用ポート42kと正圧供給弁28(A)〜28(H)に接続するための正圧供給弁用ポート42jとが、マニホールドブロック40の左側面42eおよび右側面42fとに形成されている。しかし、本発明は、これに限らない。
例えば、負圧源用ポート42kを、第1〜3の負圧供給弁用ポート42m、42n、42pが形成された面であるマニホールドブロック40の裏面42bに形成することも可能である。すなわち、マニホールドブロック40に対する複数種類のポートのレイアウトは多様である。ただし、マニホールドブロックのコンパクト化(すなわち移載ヘッドのコンパクト化)を考慮すると、上述の実施の形態のように、マニホールドブロックの複数の面それぞれに分散して複数のポートを形成するのが好ましい。
また関連して言えば、上述の実施の形態の場合、エアチューブを介して共通の負圧源30に接続される負圧源用ポート42kと同様にエアチューブを介して正圧供給弁28(A)〜28(H)に接続される正圧供給弁用ポート42jとは、マニホールド40の左側面42eと右側面42fとにそれぞれ形成される。このようにエアチューブが接続されるポートは、そのエアチューブのレイアウトや着脱等を考慮し、マニホールドブロックの面にそれぞれ共通して群として形成するのが好ましい。
加えてまた、上述の実施の形態の場合、図2に示すように、正圧供給弁28(A)〜28(H)を介して共通の正圧源32がマニホールドブロック40の正圧供給弁用ポート42jに間接的に接続されているが、共通の正圧源32を正圧供給弁用ポート42jに直接的に接続することも可能である。すなわち、正圧供給弁用ポートが正圧源32の正圧源用ポートに代わる。
さらに加えて、上述の実施の形態の場合、複数の流量センサ24(A)〜24(H)および複数の負圧供給弁26(A)〜26(H)は、図1に示すように、マニホールドブロック40に直接的に取り付けられることにより、直接的に流量センサ用ポート42h、42h’、42i、42i’および第1〜第3の負圧供給弁用ポート42m、42m、42pに接続されている。これに代わって、複数の流量センサ24(A)〜24(H)および複数の負圧供給弁26(A)〜26(H)は、エアチューブを介して間接的に、マニホールドブロック40の流量センサ用ポート42h、42h’、42i、42i’および第1〜第3の負圧供給弁用ポート42m、42m、42pに接続されてもよい。
最後に、上述の実施の形態の場合、図1に示すように、移載ヘッド10は8基のノズル12(A)〜12(H)を搭載し、対応して8基の流量センサ24(A)〜24(H)と8基の負圧供給弁26(A)〜26(H)とがマニホールドブロック40に取り付けられているが、本発明はこれに限らない。本発明に係る移載ヘッドは、少なくとも2つのノズルと、ノズルと同数の流量センサとを備える。
本発明は、部品を吸着するノズルを少なくとも2基搭載する移載ヘッドであれば適用可能である。
10 移載ヘッド
12(A)〜12(H) ノズル
22(A)、22(C)、22(E)、22(G) 第1のフィルタ(二次フィルタ)
22(B)、22(D)、22(F)、22(H) 第2のフィルタ(二次フィルタ)
24(A)、24(C)、24(E)、24(G) 第1のセンサ(流量センサ)
24(B)、24(D)、24(F)、24(H) 第2のセンサ(流量センサ)
26(A)〜26(H) 電磁弁(負圧供給弁)
30 負圧源
32 正圧源
40 マニホールドブロック
42b 裏面
42c 第2の面(上側面)
42d 第1の面(下側面)
42e 第3の面(左側面)
42f 第3の面(右側面)
42h 第1のセンサ用ポート(流量センサ用ポート)
42h’ 第2のセンサ用ポート(流量センサ用ポート)
42j 正圧供給弁用ポート(正圧源用ポート)
42k 負圧源用ポート
42m 第1の電磁弁用ポート(第1の負圧供給弁用ポート)
42n 第2の電磁弁用ポート(第2の負圧供給弁用ポート)
42p 第3の電磁弁用ポート(第3の負圧供給弁用ポート)
44c ノズル用ポート
44c’ ノズル用ポート
12(A)〜12(H) ノズル
22(A)、22(C)、22(E)、22(G) 第1のフィルタ(二次フィルタ)
22(B)、22(D)、22(F)、22(H) 第2のフィルタ(二次フィルタ)
24(A)、24(C)、24(E)、24(G) 第1のセンサ(流量センサ)
24(B)、24(D)、24(F)、24(H) 第2のセンサ(流量センサ)
26(A)〜26(H) 電磁弁(負圧供給弁)
30 負圧源
32 正圧源
40 マニホールドブロック
42b 裏面
42c 第2の面(上側面)
42d 第1の面(下側面)
42e 第3の面(左側面)
42f 第3の面(右側面)
42h 第1のセンサ用ポート(流量センサ用ポート)
42h’ 第2のセンサ用ポート(流量センサ用ポート)
42j 正圧供給弁用ポート(正圧源用ポート)
42k 負圧源用ポート
42m 第1の電磁弁用ポート(第1の負圧供給弁用ポート)
42n 第2の電磁弁用ポート(第2の負圧供給弁用ポート)
42p 第3の電磁弁用ポート(第3の負圧供給弁用ポート)
44c ノズル用ポート
44c’ ノズル用ポート
Claims (8)
- 部品を吸着する複数のノズルを備える部品実装装置の移載ヘッドであって、
ノズル内の空気流量または圧力を検出する複数の第1および第2のセンサと、
複数の第1のセンサと接続するための複数の第1のセンサ用ポート、複数の第2のセンサと接続するための複数の第2のセンサ用ポート、複数のノズルと接続するための複数のノズル用ポート、第1および第2のセンサ用ポートそれぞれと対応するノズル用ポートをそれぞれに接続する複数の内部流路を有するマニホールドブロックとを備え、
複数の第1のセンサ用ポートが、マニホールドブロックの第1の方向の一方側で、第1の方向と交差する第2の方向に並び、
複数の第2のセンサ用ポートが、マニホールドブロックの第1の方向の他方側で、第2の方向で並び、
第1のセンサ用ポートに接続されたノズル用ポートと第2のセンサ用ポートに接続されたノズル用ポートとが、第1の方向における複数の第1のセンサ用ポートと複数の第2のセンサ用ポートとの間で、第2の方向に交互に並び、
第1および第2のセンサ用ポートそれぞれの第2の方向のピッチ間隔がノズル用ポートの第2の方向のピッチ間隔に比べて大きい、移載ヘッド。 - マニホールドブロックが直方体形状であって、
マニホールドブロックの主面に複数のノズル用ポートが形成され、
マニホールドブロックの主面に対して第1の方向の一方側に配置された第1の面に複数の第1のセンサ用ポートが形成され、
マニホールドブロックの主面に対して第1の方向の他方側に配置された第2の面に複数の第2のセンサ用ポートが形成されている、請求項1に記載の移載ヘッド。 - ノズルが部品を吸着するための負圧を発生させる負圧源に対してノズルを選択的に接続する複数の電磁弁をさらに備え、
マニホールドブロックが、
対応するノズル用ポートに接続され、マニホールドブロックの主面に対向する裏面に形成され、それぞれの電磁弁と接続するための複数の第1の電磁弁用ポートをさらに有する、請求項2に記載の移載ヘッド。 - マニホールドブロックが、
マニホールドブロックの主面に形成されているノズル用ポートに対して接続されて連通された第1の電磁弁用ポートが形成されている裏面にそれぞれの電磁弁と接続するための複数の第2の電磁弁用ポートをさらに有するとともに、
複数の第2の電磁弁用ポートそれぞれに接続されて連通され、マニホールドブロックの裏面に対して第2の方向の側面に配置された第3の面に形成され、負圧源と接続するための共通の負圧源用ポートをさらに有する、請求項3に記載の移載ヘッド。 - 電磁弁が、ノズルが部品を吸着するための負圧を発生させる負圧源または吸着保持した部品をノズルがリリースするための正圧を発生させる正圧源に対してノズルを選択的に接続する3ポート型電磁弁であって、
マニホールドブロックが、
第1および第2の電磁弁用ポートが形成されているマニホールドブロックの裏面に電磁弁と接続するための複数の第3の電磁弁用ポートをさらに有するとともに、
対応する第3の電磁弁用ポートそれぞれに接続され、負圧源と接続するための負圧源用ポートが形成されているマニホールドブロックの第2の方向の側面に配置された第3の面に、正圧源と接続するための複数の正圧源用ポートをさらに有する、請求項4に記載の移載ヘッド。 - 第1のセンサと接続するための第1のセンサ用ポートと対応するノズルと接続するためのノズル用ポートとの間にそれぞれ配置された複数の第1のフィルタと、
第2のセンサと接続するための第2のセンサ用ポートと対応するノズルと接続するためのノズル用ポートとの間にそれぞれ配置された複数の第2のフィルタとをさらに備え、
複数の第1のフィルタがマニホールドブロックの第1方向の一方側で第2の方向に並んで該マニホールドブロック内に収容され、
複数の第2のフィルタがマニホールドブロックの第1方向の他方側で第2の方向に並んで該マニホールドブロック内に収容され、
第1および第2のフィルタそれぞれの第2の方向のピッチ間隔がノズル用ポートの第2の方向のピッチ間隔に比べて大きい、請求項1から5のいずれか一項に記載の移載ヘッド。 - 請求項1から6のいずれか一項に記載の移載ヘッドを備える部品実装装置。
- 部品を吸着する複数のノズルを備える移載ヘッドを用いて部品を実装する部品実装方法であって、
ノズル内の空気流量または圧力を検出する複数の第1および第2のセンサと、複数の第1のセンサと接続するための複数の第1のセンサ用ポート、複数の第2の流量センサと接続するための複数の第2のセンサ用ポート、複数のノズルと接続するための複数のノズル用ポート、第1および第2のセンサ用ポートそれぞれと対応するノズル用ポートをそれぞれに接続する複数の内部流路を有するマニホールドブロックとを備え、複数の第1のセンサ用ポートがマニホールドブロックの第1の方向の一方側で第1の方向と交差する第2の方向に並び、複数の第2のセンサ用ポートがマニホールドブロックの第1の方向の他方側で第2の方向で並び、第1のセンサ用ポートに接続されたノズル用ポートと第2のセンサ用ポートに接続されたノズル用ポートとが第1の方向における複数の第1のセンサ用ポートと複数の第2のセンサ用ポートとの間で第2の方向に交互に並び、第1および第2のセンサ用ポートそれぞれの第2の方向のピッチ間隔がノズル用ポートの第2の方向のピッチ間隔に比べて大きい、移載ヘッドを用意し、
移載ヘッドを移動させるとともに、ノズルによって部品を吸着することにより部品実装を行う、部品実装方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013163092A JP2015032773A (ja) | 2013-08-06 | 2013-08-06 | 移載ヘッド、部品実装装置、および部品実装方法 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017169463A (ja) * | 2016-03-22 | 2017-09-28 | 株式会社日進製作所 | 細胞塊吸着載置器および細胞塊移載装置 |
JP2019135762A (ja) * | 2018-02-05 | 2019-08-15 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 作業ヘッド及び製造装置 |
-
2013
- 2013-08-06 JP JP2013163092A patent/JP2015032773A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017169463A (ja) * | 2016-03-22 | 2017-09-28 | 株式会社日進製作所 | 細胞塊吸着載置器および細胞塊移載装置 |
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