專利名稱：零件保持裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及零件保持裝置，特別是涉及零件組裝時安裝在進行輸送的零件輸送裝置上的零件保持裝置。
背景技術(shù)：
在專利文獻1中，公開了一種零件保持裝置110，如圖5所示，該零件保持裝置110備有有沿上下方向驅(qū)動的可動載物臺111的單軸臺112；通過沒有驅(qū)動源的單軸臺113，相對于可動載物臺111能上下移動地被支撐著的吸引嘴114；檢測該吸引嘴114保持的零件C上的壓力的測力傳感器(load cell)115；將吸引嘴114及支撐它的結(jié)構(gòu)拉到測力傳感器115一側(cè)，抵消吸引嘴114等的自重的影響的拉伸彈簧119；設(shè)置在吸引嘴114和測力傳感器115之間的壓縮彈簧116；根據(jù)測力傳感器115的輸出，檢測吸引嘴114上的壓力的檢測部117；以及根據(jù)檢測的壓力，控制單軸臺112的上下位置的控制器118。
特開平8-330790號公報專利文獻1中公開的已有的技術(shù)這樣構(gòu)成在可動載物臺111上，利用單軸臺113，能使吸引嘴114上下移動，由測力傳感器115進行壓力檢測，所以能進行實時地跟蹤壓力變化的壓力控制，可是可動載物臺111的驅(qū)動重量增大，例如，可動載物臺的停止、迅速上升和下降的工作切換等變得困難了，存在響應(yīng)性下降的不良情況。因此，有可能超過成為目標(biāo)的壓力，存在難以設(shè)定高精度的壓力的不良情況。
本發(fā)明的目的在于提高壓力的設(shè)定精度。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明的第一方面?zhèn)溆杏们岸瞬课奖３至慵奈阶?12)；能上下移動地被支撐著的移動體(14)；沿上下方向驅(qū)動移動體的第一上下移動單元(20)；被安裝在移動體中，同時從該移動體沿上下方向驅(qū)動吸附嘴的第二上下移動單元(30)；檢測吸附嘴的前端部的壓力的壓力檢測單元(15)；以及進行第一及第二上下移動單元的工作控制的工作控制單元(60)，工作控制單元采用有加壓修正控制部件的結(jié)構(gòu)，該加壓修正控制部件在第一上下移動單元進行移動體的下降驅(qū)動時，根據(jù)壓力檢測單元檢測的壓力，對第二上下移動單元進行上升驅(qū)動。
在上述結(jié)構(gòu)中，由第一上下移動單元進行移動體的下降驅(qū)動，與其相伴隨的第二上下移動單元及吸附嘴下降。然后，吸附嘴的前端部一旦與下方接觸，便由壓力檢測單元檢測壓力的上升。因此，第二上下移動單元對吸附嘴進行上升驅(qū)動，抑制或避免壓力的增加。
發(fā)明的第二方面?zhèn)溆信c發(fā)明的第一方面同樣的結(jié)構(gòu)，同時采用這樣的結(jié)構(gòu)備有以沿上下方向的軸為中心，進行吸附嘴的旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)單元(50)。
在上述結(jié)構(gòu)中，具有與發(fā)明的第一方面同樣的作用，同時在吸附嘴前端部上保持了零件的情況下，利用旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)單元旋轉(zhuǎn)驅(qū)動吸附嘴，調(diào)節(jié)其方向。
發(fā)明的第三方面?zhèn)溆信c發(fā)明的第一方面同樣的結(jié)構(gòu)，同時采用這樣的結(jié)構(gòu)將能伸縮的彈性體(17)插在壓力檢測單元(15)和吸附嘴之間，并設(shè)置對壓力檢測單元的過負(fù)荷防止用止擋(13a)，用來在通過壓縮彈性體使吸附嘴移動到壓力檢測單元一側(cè)的范圍內(nèi)，限制該吸附嘴的移動。
在上述結(jié)構(gòu)中，具有與發(fā)明的第一或第二方面同樣的作用，同時在用吸附嘴前端部進行加壓作業(yè)時，吸附嘴一邊壓縮彈性體，一邊向壓力檢測單元一側(cè)移動，將與吸附嘴前端部上產(chǎn)生的壓力相等的彈性力加在壓力檢測單元上。
另一方面，通常，壓力檢測單元根據(jù)其負(fù)荷檢測精度，決定耐久測定范圍。
因此，在吸附嘴朝向壓力檢測單元接近移動的范圍內(nèi)，在隨著該接近而增加的彈性力不超過上述耐久負(fù)荷的位置，設(shè)置限制吸附嘴的移動的過負(fù)荷防止用止擋，謀求保護壓力檢測單元。
發(fā)明的第四方面?zhèn)溆信c發(fā)明的第一、第二或第三方面同樣的結(jié)構(gòu)，同時采用這樣的結(jié)構(gòu)工作控制單元(60)備有將吸附嘴非加壓時且非吸附時的壓力檢測單元的輸出作為基準(zhǔn)值存儲起來的基準(zhǔn)存儲部件，加壓修正控制部件根據(jù)基準(zhǔn)值的變化，對第二上下移動單元進行上升驅(qū)動。
發(fā)明的第四方面具有與發(fā)明的第一、第二或第三方面同樣的作用，同時利用基準(zhǔn)存儲部件，存儲吸附嘴非加壓時、非吸附時的壓力檢測單元的輸出作為基準(zhǔn)值。所謂非加壓時、非吸附時，例如，裝置的主電源接通時，可以是作業(yè)開始輸入后，也可以通過檢測加壓和吸引進行判斷，還可以根據(jù)加壓和吸引的工作指令的有無進行判斷。
而且，存儲后，從基于壓力檢測單元的輸出的檢測壓力減去了基于基準(zhǔn)值的壓力的壓力，作為在吸附嘴的前端部上產(chǎn)生的實際的壓力，進行第二上下移動單元的工作控制。
發(fā)明的第五方面?zhèn)溆信c發(fā)明的第一、第二、第三或第四方面同樣的結(jié)構(gòu)，同時采用這樣的結(jié)構(gòu)第二上下移動單元有通過其上下某一方向的驅(qū)動，進行加壓接觸，限制進行移動的對象物的移動的移動限制單元，移動限制單元的加壓修正控制部件在檢測壓力超過規(guī)定的下降時閾值的情況下，進行第二上下移動單元開始上升驅(qū)動的工作控制，工作控制單元有下降時噪聲保持控制部件，該下降時噪聲保持控制部件在從第一上下移動單元的驅(qū)動開始到加壓修正控制部件進行的工作控制開始之間，進行工作控制，該工作控制是限制通過移動限制單元的加壓接觸進行第二上下移動單元的上下移動的對象物的移動。
上述所謂“該進行上下移動的對象物”，是指第二上下移動單元上下驅(qū)動的對象物、即吸附嘴而言。另外，第二上下移動單元在通過保持吸附嘴用的單元進行驅(qū)動的情況下，包括該保持單元。
另外，所謂下降時閾值，是指例如加壓目標(biāo)值而言。
在上述結(jié)構(gòu)中，具有與發(fā)明的第一、第二、第三或第四方面同樣的作用，同時在第一上下移動單元開始驅(qū)動時，通過下降時噪聲保持控制部件的工作控制，第二上下移動單元通過移動限制單元的加壓接觸，使包括吸附嘴的該移動對象物固定。
然后，使吸附嘴下降，前端部上產(chǎn)生的壓力超過下降時閾值時，通過加壓修正控制部件的工作控制，對包括吸附嘴的該移動對象物進行上升驅(qū)動，謀求降低壓力。
發(fā)明的第六方面?zhèn)溆信c發(fā)明的第五方面同樣的結(jié)構(gòu)，同時采用這樣的結(jié)構(gòu)工作控制單元有上升時噪聲保持控制部件，該上升時噪聲保持控制部件在由第一上下移動單元進行的移動體的上升驅(qū)動時，在壓力檢測單元的檢測壓力達到規(guī)定的上升時閾值以下的情況下，通過移動限制單元的加壓接觸，進行限制第二上下移動單元進行上下移動的對象物的移動的工作控制。
上述所謂上升時閾值，例如是加壓目標(biāo)值、或比它低一些的值。
在上述結(jié)構(gòu)中，具有與發(fā)明的第五方面同樣的作用，同時由第一上下移動單元使移動體上升，吸附嘴的前端部從加壓狀態(tài)釋放，如果該檢測壓力下降到上升時閾值以下，則通過上升時嘴保持控制部件的工作控制，第二上下移動單元將包括吸附嘴的該移動對象物加壓固定在移動限制單元一側(cè)。


圖1是表示發(fā)明的實施形態(tài)的電子零件保持裝置的剖面圖。
圖2是表示圖1中公開的電子零件保持裝置的控制系統(tǒng)的框圖。
圖3是表示電子零件保持裝置的吸附嘴的下降動作的流程圖。
圖4是表示電子零件保持裝置的吸附嘴的下降動作的流程圖。
圖5是現(xiàn)有例的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
(實施形態(tài)的總體結(jié)構(gòu))根據(jù)圖1至圖4說明本發(fā)明的實施形態(tài)。本發(fā)明的實施形態(tài)的電子零件保持裝置(零件保持裝置)10例如能用來保持半導(dǎo)體芯片這樣的小型的電子零件C，對規(guī)定的安裝對象物來說，從上方對所保持的電子零件C以規(guī)定的壓力加壓。
如圖1所示，電子零件保持裝置10備有被支撐在X-Y移動機構(gòu)(圖中未示出)上、能沿水平方向(XY方向)移動的本體機架11；備有將電子零件C吸附保持在前端部上的吸附嘴12的嘴保持器13；能上下移動地被支撐在本體機架11上的可動托架(移動體)14；沿上下方向驅(qū)動可動托架14的第一上下移動單元20；設(shè)置在可動托架14上、同時從該可動托架14沿上下方向驅(qū)動嘴保持器13的第二上下移動單元30；使吸附嘴12的前端部吸氣的吸氣單元40；檢測吸附嘴12的前端部上的壓力的測力傳感器(壓力檢測單元)15；以沿上下方向的軸為中心進行吸附嘴12的旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)單元50；防止從后面所述的空氣軸承36排放的空氣流向吸附嘴12的前端部一側(cè)的遮擋板16；以及進行各結(jié)構(gòu)的工作控制的工作控制單元60。以下詳細(xì)說明各部。
(本體機架)本體機架11如上所述裝載在X-Y移動機構(gòu)上，與電子零件保持裝置10的總體結(jié)構(gòu)(除去工作控制單元60及遮擋板16以外)一起沿著X-Y平面(水平面)、例如被輸送到電子零件C的接收位置或進行組裝的位置。
(可動托架)可動托架14通過直線式導(dǎo)槽19能上下移動地被支撐在本體機架11的下部。由設(shè)置在本體機架11上的第一上下移動單元20沿上下方向驅(qū)動該可動托架14。
(第一上下移動單元)第一上下移動單元20有以輸出軸朝向下方的狀態(tài)配置在本體機架11的上部的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動式的上下移動電動機21；檢測其旋轉(zhuǎn)角度的編碼器22；通過聯(lián)軸節(jié)連接在上下移動電動機21的輸出軸上，在沿上下方向的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)自如地被支撐在本體機架11上的螺桿轉(zhuǎn)軸23；固定在與該螺桿轉(zhuǎn)軸23相配合的可動托架14上的螺母24；以及連接可動托架14和本體機架11的下降防止用彈簧25。上述上下移動電動機21采用脈沖電動機或伺服電動機。
利用上述結(jié)構(gòu)，通過上下移動電動機21的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度，進行可動托架14沿上下方向的定位。另外，上述編碼器22將其檢測信號輸出給工作控制單元60，工作控制單元60根據(jù)該檢測信號，識別可動托架14的現(xiàn)在位置，進行上下移動電動機21的工作控制。
另外，下降防止用彈簧25經(jīng)常對可動托架14施加朝向上方的張力，在不使用上下移動電動機21時或由停電等引起的意外的非通電時該輸出軸呈自由狀態(tài)的情況下，防止可動托架14下降。
(吸附嘴及嘴保持器)吸附嘴12是一種前端部形成得呈細(xì)頭的管狀體，使該前端部以朝向電子零件C的狀態(tài)進行吸附保持。吸附嘴12的基端部連接在嘴保持器13上。
嘴保持器13是在其一端部上安裝著吸附嘴12的筒狀體，在其另一端部上形成法蘭狀的凸緣部13a。嘴保持器13被保持在后面所述的能上下移動的吸氣管41上，成為嘴保持器13與這樣的吸氣管41一起向上方移動時，限制該凸緣部13a向上移動到規(guī)定位置以上的過負(fù)載防止用止擋。因此，能防止過度的負(fù)載加在測力傳感器15上，謀求其保護。
(吸氣單元)吸氣單元40備有能利用第二上下移動單元30上下移動地支撐著，同時將嘴保持器13保持在其下端部的吸氣管41；連接在該吸氣管41的上端部上的可動體42；以及通過該可動體42與吸氣管41連接的吸氣管道43。
上述吸氣管41被沿著其長度方向與上下方向平行地支撐在后面所述的第二上下移動單元30的旋轉(zhuǎn)殼31上。另外，吸氣管41在其外部沿長度方向形成花鍵槽，與設(shè)置在旋轉(zhuǎn)殼31上的花鍵螺母配合。另一方面，旋轉(zhuǎn)殼31沿著以上下方向的中心線為軸能旋轉(zhuǎn)地被支撐在可動托架14上，吸氣管41能相對于旋轉(zhuǎn)殼31上下移動，同時與旋轉(zhuǎn)殼31一起進行旋轉(zhuǎn)動作。
可動體42在其內(nèi)部形成彎曲的吸氣路徑，從連接在可動體42的側(cè)面上的吸氣管道43對連接在下端部的吸氣管41進行吸氣。另外，在可動體42的上表面上形成后面所述的壓縮彈簧(彈性體)17的下端部接觸的承受凹部。
吸氣管道43的一端部連接在可動體42上，另一端部連接在作為吸氣源的吸氣泵或排出器等(圖中未示出)上。
(第二上下移動單元)第二上下移動單元30備有能以上下方向為中心旋轉(zhuǎn)、而且能上下移動地被支撐在可動托架14的內(nèi)側(cè)下部上的旋轉(zhuǎn)殼31；沿著該旋轉(zhuǎn)殼31的中心線固定連接在旋轉(zhuǎn)殼31的上端部上的支軸33；通過該支軸33相對于可動托架14沿上下方向驅(qū)動旋轉(zhuǎn)殼31的音圈電動機34；以及設(shè)定旋轉(zhuǎn)殼31的上下移動范圍的上下移動范圍設(shè)定單元(移動限制單元)35。
旋轉(zhuǎn)殼31形成為內(nèi)部呈中空、其下部外徑比上部外徑小的旋轉(zhuǎn)體形狀。這樣的旋轉(zhuǎn)殼31的下部利用設(shè)置在可動托架14上的空氣軸承36，以上下方向為中心能旋轉(zhuǎn)及上下移動地被支撐著?？諝廨S承36是內(nèi)徑比旋轉(zhuǎn)殼31下部的外徑少大一些的套筒，將空氣供給與旋轉(zhuǎn)殼31之間的間隙中，能將旋轉(zhuǎn)殼31保持在其中心位置。這樣的空氣軸承36由于非接觸地支撐旋轉(zhuǎn)殼31，所以不發(fā)生摩擦，能使旋轉(zhuǎn)殼31圓滑地旋轉(zhuǎn)及上下移動。
另外，旋轉(zhuǎn)殼31在其內(nèi)側(cè)上部形成存儲室，并形成從存儲室貫通到下端部的貫通孔。上述的花鍵螺母32設(shè)置在這樣的貫通孔中，能上下移動地支撐著穿通了貫通孔的吸氣管41。另外，利用該花鍵螺母32，與旋轉(zhuǎn)殼31旋轉(zhuǎn)的同時能使吸氣管41旋轉(zhuǎn)。
作為壓力檢測單元的測力傳感器(load cell)15配置在旋轉(zhuǎn)殼31的存儲室的內(nèi)側(cè)上表面中央。測力傳感器15的壓敏部朝向下方，配置在上述可動體42的上部上的作為彈性體的壓縮彈簧17的更上端部上設(shè)置的接觸構(gòu)件18的上部突起接觸在該壓敏部上。能使用這樣的壓縮彈簧17，即如圖所示，可動體42即使位于最下側(cè)位置的情況下，接觸構(gòu)件18也能經(jīng)常接觸在測力傳感器15的壓敏部上而預(yù)先壓力這樣的自然長度的壓縮彈簧。由于這樣構(gòu)成，所以如果在吸附嘴12的前端部上進行加壓，則該壓力被傳給測力傳感器15，能進行檢測。
另外，吸附嘴12、嘴保持器13、吸氣管41、旋轉(zhuǎn)殼31、支軸33及測力傳感器15全部配置在同一軸上，所以來自吸附嘴12的前端部的按壓力能沒有損失地直接傳遞給測力傳感器15，所以能以更高的精度檢測吸附嘴12的前端壓力。
支軸33的下端部連接在旋轉(zhuǎn)殼31上，同時貫通到可動托架14的上方，其長度方向平行于上下方向被支撐在可動托架14的內(nèi)側(cè)上部配置的音圈電動機34上。這樣的音圈電動機34備有固定連接在支軸33上的線圈架34a；固定裝配在線圈架34a的上面的周緣部上的線圈34b；固定在可動托架14上的罩34c；固定在罩34c上，同時松動地插在線圈34b的內(nèi)側(cè)，而且支軸33嵌插在其中心孔中的筒狀軛鐵34d；以及固定在罩34c上，同時線圈34b松動地插在其內(nèi)側(cè)的筒狀磁鐵34e。這樣的音圈電動機34能根據(jù)工作控制單元60的工作控制，通過線圈34b及線圈架34a沿上下方向驅(qū)動支軸33，用于吸附嘴12的壓力控制。另外，音圈電動機34雖然沿上下方向驅(qū)動支軸33，但不妨礙支軸33的旋轉(zhuǎn)動作，能圓滑地進行通過支軸33的吸附嘴12的旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)。
上下移動范圍設(shè)定單元35備有具有作為旋轉(zhuǎn)殼31及吸附嘴12的移動限制單元的功能，在音圈電動機34的上方和下方與支軸33呈一體形成的上部法蘭35a及下部法蘭35b；以相對于上部法蘭35a的上表面的狀態(tài)設(shè)置在可動托架14上的止推軸承35c；以及以相對于下部法蘭35b的下表面的狀態(tài)設(shè)置在可動托架14上的止推軸承35d。
利用音圈電動機34向上方驅(qū)動支軸33，上述上部法蘭35a與止推軸承35c接觸時的位置是旋轉(zhuǎn)殼31的上限位置，向下方驅(qū)動支軸33，下部法蘭35b與止推軸承35d接觸時的位置是旋轉(zhuǎn)殼31的下限位置。另外，利用各止推軸承35c、35d，即使在各法蘭部35a、35b呈接觸狀態(tài)時，也能圓滑地進行支軸33的旋轉(zhuǎn)動作。
(旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)單元)旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)單元50備有通過聯(lián)軸節(jié)與支軸33同心地連接在第二上下移動單元30的支軸33上端部上的花鍵軸51；通過設(shè)置在其下端部內(nèi)側(cè)的花鍵螺母52，能上下移動地支撐花鍵軸51的筒狀軸體53；輸出軸通過聯(lián)軸節(jié)連接在該筒狀軸體53的上端部上、而且配置在本體機架11的上部的角度調(diào)節(jié)電動機54；以及檢測該角度調(diào)節(jié)電動機54的旋轉(zhuǎn)角度的編碼器55。角度調(diào)節(jié)電動機54采用脈沖電動機或伺服電動機。
花鍵軸51、筒狀軸體53和角度調(diào)節(jié)電動機54的輸出軸完全同心，其結(jié)果，它們和支軸33、旋轉(zhuǎn)殼31、吸氣管41及吸附嘴12完全同心。
另一方面，編碼器55將角度調(diào)節(jié)電動機54的輸出軸的旋轉(zhuǎn)角度值輸出給工作控制單元60，工作控制單元60根據(jù)該值進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動控制，以便使角度調(diào)節(jié)電動機54進行規(guī)定的角度值的旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果，從角度調(diào)節(jié)電動機4的輸出軸，通過筒狀軸體53、花鍵軸51、支軸33、旋轉(zhuǎn)殼31、吸氣管41及嘴保持器13，進行吸附嘴12的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，能調(diào)節(jié)被吸附保持在吸附嘴12的前端部上的電子零件C的方向。
(遮擋板)遮擋板16被X-Y移動機構(gòu)支撐在本體機架11的下方，與本體機架11一起輸送。遮擋板16是在嘴保持器13的正下方位置設(shè)置了該嘴保持器13通過的貫通孔的板狀體。這樣的遮擋板16既能使吸附嘴12上下移動，又能進行遮擋，以便從空氣軸承36與旋轉(zhuǎn)殼31之間的間隙泄漏到下方的空氣不致到達吸附嘴12的前端。
(工作控制單元)如圖2所示，工作控制單元60備有寫入執(zhí)行電子零件保持裝置10的后面所述的各種功能或各種工作的控制程序的ROM60a；根據(jù)控制程序，集中控制上下移動電動機21、音圈電動機34、角度調(diào)節(jié)電動機54及吸氣單元40等各部的工作的CPU60b；以及將CPU60b的處理數(shù)據(jù)存儲在工作區(qū)中的RAM60c。
另外，在工作控制單元60中同時設(shè)有進行該工作控制中所必要的數(shù)據(jù)的輸入設(shè)定或工作開始的指示輸入等的設(shè)定輸入單元64；根據(jù)來自工作控制單元60的控制信號，對各個電動機21、34、54進行驅(qū)動的各驅(qū)動電路61、62、63；以及將編碼器22、25、測力傳感器15的輸出作為檢測信號輸入到工作控制單元60中的各輸入電路65、66、67。
上述工作控制單元60將吸附嘴12非加壓時、非吸附時的測力傳感器15的輸出作為基準(zhǔn)值，進行作為初始負(fù)載存儲在RAM(基準(zhǔn)存儲部件)60c的存儲區(qū)中的控制。所謂吸附嘴12非加壓時、非吸附時，是指由設(shè)定輸入單元64輸入了電子零件C的保持工作開始時而言。此外，也可以是裝置的主電源輸入時。
另外，上述初始負(fù)載主要是由壓縮彈簧17的自然長度的撓曲量引起的預(yù)壓負(fù)載。
另外，工作控制單元60進行作為加壓修正控制部件的控制，即，在可動托架14被第一上下移動單元20驅(qū)動而下降到預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)位置時，在測力傳感器15的檢測壓力超過了上述的初始負(fù)載和下降時閾值的合計時或者好象要超過但還未超過時，利用第二上下移動單元30的音圈電動機34對旋轉(zhuǎn)殼31進行上升驅(qū)動。
下降時閾值這里作為加壓目標(biāo)值，被預(yù)先從設(shè)定輸入單元64輸入后，存儲在RAM60c的規(guī)定的存儲區(qū)中。另外同樣，預(yù)先從設(shè)定輸入單元64還輸入可動托架14的下降目標(biāo)位置，存儲在RAM60c的規(guī)定的存儲區(qū)中。在進行電子零件C的吸附的情況下，這樣的目標(biāo)位置是吸附嘴12的前端位置比電子零件C的上表面低的位置，在對使電子零件C成為目標(biāo)的安裝面進行加壓的情況下，是被吸附保持的電子零件C的下表面比安裝面低的位置。
另外，工作控制單元60進行作為下降時嘴保持控制部件的控制，即，在從第一上下移動單元20進行的可動托架14的下降驅(qū)動開始到作為加壓修正控制部件的工作控制開始之間，通過下部法蘭35b和止推軸承35d的加壓接觸，進行限制旋轉(zhuǎn)殼31的移動的工作控制。
另外，工作控制單元60進行作為上升時嘴保持控制部件的控制，即，可動托架14被第一上下移動單元20進行上升驅(qū)動而到達上升目標(biāo)位置時，在測力傳感器15的檢測壓力小于或等于初始負(fù)載和規(guī)定的上升時閾值的合計值的情況下，通過上部法蘭35a和止推軸承35c的加壓接觸，進行限制旋轉(zhuǎn)殼31的移動的工作控制。
另外，這里上升時閾值是與加壓目標(biāo)值或比它低一些的值。這樣的上升時閾值預(yù)先從設(shè)定輸入單元64輸入后，存儲在RAM60c的規(guī)定的存儲區(qū)中。另外同樣，可動托架14的上升目標(biāo)位置也預(yù)先從設(shè)定輸入單元64輸入后，存儲在RAM60c的規(guī)定的存儲區(qū)中。另外，例如在由X-Y移動機構(gòu)移動電子零件保持裝置10時，上升目標(biāo)位置是吸附嘴12不突出到周圍的高度。
(電子零件保持裝置的工作說明)說明由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的電子零件保持裝置10的工作。根據(jù)圖3中的流程，說明電子零件保持裝置10工作時吸附嘴12的下降動作，根據(jù)圖4中的流程，說明吸附嘴12的上降動作。
電子零件保持裝置10利用X-Y移動機構(gòu)而被定位在應(yīng)吸附保持的電子零件C的上方。
然后，如果從設(shè)定輸入單元64輸入了工作開始指令，則首先，工作控制單元60檢測嘴12的前端在非吸附且非加壓狀態(tài)下，加在測力傳感器15上的預(yù)置壓力，將它作為初始負(fù)載，存儲在存儲區(qū)中(步驟S11作為基準(zhǔn)存儲部件的控制)。
其次，根據(jù)工作控制單元60的控制，由第一上下移動單元20的上下移動電動機21對可動托架14進行朝向下降目標(biāo)位置的下降驅(qū)動(步驟S12)。
另外，這時，根據(jù)工作控制單元60的控制，由第二上下移動單元30的音圈電動機34進行下降驅(qū)動，使下部法蘭35b加壓接觸在止推軸承35d上為止，防止旋轉(zhuǎn)殼31的上下振動(步驟S13作為下降嘴保持控制部件的控制)。
在可動托架14的下降動作中，工作控制單元60根據(jù)測力傳感器15的輸出，判斷壓力的檢測值是否超過初始負(fù)載和下降時閾值的合計值(步驟S14)，在未超過的情況下，根據(jù)編碼器22的輸出，判斷是否到達下降目標(biāo)位置(步驟S15)。在未到達的情況下，工作控制單元60再返回步驟S14的處理。
另一方面，由于可動托架14的下降，吸附嘴12的前端部一旦接觸在電子零件C上，測力傳感器15的檢測壓力便增加，達到、超過初始負(fù)載和下降時閾值的合計值。因此，工作控制單元60進行使第二上下移動單元30的音圈電動機34進行上升驅(qū)動的工作控制(步驟S17作為加壓修正控制部件的控制)。再返回步驟S14，工作控制單元60將測力傳感器15的檢測壓力與初始負(fù)載和下降時閾值的合計值進行比較，在檢測壓力上升的情況下，再進行第二上下移動單元30對旋轉(zhuǎn)殼31的上升驅(qū)動控制(步驟S17)。
而且，在檢測壓力下降的情況下，轉(zhuǎn)移到步驟S15，工作控制單元60進行可動托架14的現(xiàn)在位置確認(rèn)。
如果斷定可動托架14到達了下降目標(biāo)位置，工作控制單元60便停止第一上下移動單元20的驅(qū)動(步驟S16)。因此，吸附嘴12的下降動作控制結(jié)束。另外，這樣的下降動作控制結(jié)束后，呈吸附嘴12的前端部用作為目標(biāo)的壓力接觸在電子零件C的狀態(tài)，工作控制單元60進行使吸氣單元40開始驅(qū)動的工作控制，使吸附嘴12內(nèi)呈負(fù)壓，將電子零件C吸附在前端部上。
其次，進行吸附嘴12的上升動作。工作控制單元60利用第一上下移動單元20的上下移動電動機21，對可動托架14進行朝向上升目標(biāo)位置的上升驅(qū)動(步驟S21)。另外，在可動托架14的上升動作中，工作控制單元60根據(jù)測力傳感器15的輸出，判斷壓力的檢測值是否為初始負(fù)載和上升時閾值的合計值以下(步驟S22)，在未達到合計值以下的情況下，不斷地繼續(xù)判斷，直至通過可動托架14的上升驅(qū)動而達到合計值以下。
通過這樣的可動托架14的上升驅(qū)動，被保持在吸附嘴12上的電子零件C的下表面離開裝載的場所。因此，測力傳感器15的檢測值變成初始負(fù)載和上升時閾值的合計值以下，工作控制單元60利用第二上下移動單元30的音圈電動機34進行上升驅(qū)動，直至上部法蘭35a加壓接觸在止推軸承35c上為止，防止旋轉(zhuǎn)殼31的上下振動(步驟S23作為上升嘴保持控制部件的控制)。
另外，工作控制單元60根據(jù)編碼器22的輸出，判斷是否到達上升目標(biāo)位置(步驟S24)。在未到達的情況下，工作控制單元60一邊繼續(xù)進行第一上下移動單元20的驅(qū)動，一邊繼續(xù)確認(rèn)編碼器22的輸出，直至到達為止。
然后，如果斷定可動托架14到達了上升目標(biāo)位置，則工作控制單元60停止第一上下移動單元20的驅(qū)動(步驟S25)。因此，吸附嘴12的上升工作控制結(jié)束。
此后，在吸附嘴12的旋轉(zhuǎn)角度需要調(diào)節(jié)的情況下，工作控制單元60根據(jù)設(shè)定輸入單元64中預(yù)先設(shè)定的旋轉(zhuǎn)角度，驅(qū)動旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)單元50的角度調(diào)節(jié)電動機54。這時，工作控制單元60根據(jù)編碼器55的輸出，對檢測角度和設(shè)定角度進行比較，繼續(xù)進行角度調(diào)節(jié)電動機54的驅(qū)動，直至一致為止。
另外，將此后的電子零件C輸送到目標(biāo)組裝位置，與上述的情況同樣地進行加壓工作。
(實施形態(tài)的效果)在上述電子零件保持裝置10中，不斷地實時地檢測吸附嘴12的前端部上的壓力，并反映到其工作控制中，由于這樣構(gòu)成，所以能謀求壓力控制的高精度化。
另外，在電子零件保持裝置10中，第一上下移動單元20進行下降驅(qū)動，這時第二上下移動單元30進行壓力修正用的吸附嘴12的上升驅(qū)動，所以不需要由單一的驅(qū)動源進行的正反方向的切換驅(qū)動，所以降低了慣性力的影響，能實現(xiàn)高響應(yīng)性。因此，能高精度地設(shè)定吸附嘴前端部的壓力。另外，由于用第二上下移動單元30進行修正控制，所以對第一上下移動單元20的構(gòu)成并不要求高精度，例如，第一上下移動單元20的驅(qū)動源通過使用能高速驅(qū)動的驅(qū)動源，還能謀求作業(yè)的更加高速化。
特別是在上述結(jié)構(gòu)中，壓力的調(diào)節(jié)與彈性彈簧等無關(guān)，而是通過音圈電動機34的驅(qū)動來調(diào)節(jié)，所以能謀求進一步的高精度化。
另外，由于從旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)單元50的旋轉(zhuǎn)角度電動機54的輸出軸、同心地通過支軸33、旋轉(zhuǎn)殼31、吸氣管41，一直連接到吸附嘴12，所以能高精度、高響應(yīng)地進行角度調(diào)節(jié)。
(其他事項)另外，在上述工作控制單元60進行的工作控制中，雖然使吸附嘴12的前端部的壓力一定地進行控制，但不特別限定于此，例如，也可以使壓力慢慢地增大而變化。
另外，組裝在上述電子零件保持裝置10中的測力傳感器15在實際上輸出的大小相對于施加的壓力的線性關(guān)系不充分的情況下，也可以預(yù)先利用線性高的測力傳感器測定被組裝的測力傳感器15的輸出特性，存儲在工作控制單元60中，同時根據(jù)測力傳感器15的輸出求壓力時進行參照。
另外，工作控制單元60在進行作為基準(zhǔn)存儲部件的控制的情況下，在上述工作中，雖然舉例給出了下降動作開始時只檢測初始負(fù)載并存儲的情況，但測力傳感器15隨著周圍溫度或使用頻度有可能變化的情況下，也可以用更高的頻度進行初始負(fù)載的更新。
另外，在上述電子零件保持裝置10中，雖然用空氣軸承36支撐旋轉(zhuǎn)殼31，但也可以使用能支撐著進行旋轉(zhuǎn)和直線運動的滾珠軸承。
另外，上述音圈電動機34雖然使用動圈式的電動機，但也可以使用動磁式的電動機。另外，也可以用其他同軸電動機代替上述音圈電動機34。
另外，可動托架14的上下移動也可以使用由同步皮帶和皮帶輪組成的機構(gòu)等之類的其他運動變換單元，代替上述螺桿機構(gòu)。
另外，旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)單元50的角度調(diào)節(jié)電動機54的輸出也可以通過減速齒輪組或諧波傳動等的減速機構(gòu)傳遞給旋轉(zhuǎn)殼31。
另外，也可以使用進行高度微細(xì)調(diào)整形成的調(diào)距墊片等，代替將壓力加在上述測力傳感器15上的壓縮彈簧17。在此情況下，利用音圈電動機34進行驅(qū)動控制的系統(tǒng)剛性極高，能進行高速響應(yīng)的壓力控制。但是，沒有由壓縮彈簧17對測力傳感器15的保護功能。
另外，在上述電子零件保持裝置10中，如果不需要，也可以省略旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)單元50的結(jié)構(gòu)，謀求簡化。
另外，遮擋板16也可以使用氣幕式的來代替板狀體。另外，也可以使停電時能打開的電磁閥，供給壓縮空氣，按壓可動托架14的汽缸等，代替第一上下移動單元20的下降防止用彈簧25。
在發(fā)明的第一方面中，吸附嘴的下降工作時，第一上下移動單元進行下降驅(qū)動，這時第二上下移動單元進行加壓修正用的吸附嘴的上升驅(qū)動，所以不需要由單一的驅(qū)動源進行的正反方向的切換驅(qū)動，所以降低了慣性力的影響，能實現(xiàn)高響應(yīng)性。因此，能高精度地設(shè)定吸附嘴前端部的壓力。
發(fā)明的第二方面，由于備有旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)單元，所以通過進行保持在吸附嘴上的零件的旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)，能切換任意的方向，能適應(yīng)零件的輸送、組裝等各種作業(yè)。
發(fā)明的第三方面，由于設(shè)有過負(fù)荷防止用止擋，所以能防止吸附嘴過度地接近壓力檢測單元一側(cè)，避免壓力檢測單元被附加過度的壓力，能謀求保護壓力檢測單元。因此，能提高裝置總體的維修性。
發(fā)明的第四方面，由于預(yù)先將吸附嘴非加壓時、非吸附時的檢測壓力作為基準(zhǔn)值，進行第二上下移動單元的工作控制，所以能進行所謂的零點修正，能排除每個壓力檢測單元的產(chǎn)品固有的離散的影響、壓力檢測單元的安裝結(jié)構(gòu)的影響、或使用時的氣溫、濕度等工作環(huán)境的影響等，能用更高的精度設(shè)定壓力。
發(fā)明的第五方面，由第一上下移動單元進行的移動體的下降移動時，由于包括作為第二上下移動單元的移動對象物的吸附嘴的結(jié)構(gòu)被固定在移動體上而限制其移動，所以能防止由于移動體的移動產(chǎn)生的慣性力引起的以外的振動的發(fā)生，吸附嘴的前端位置被固定，能謀求壓力的穩(wěn)定化。另外，能有效地保護包括吸附嘴的結(jié)構(gòu)免受振動或沖擊。
發(fā)明的第六方面，由第一上下移動單元進行的移動體的上升移動時，由于包括作為第二上下移動單元的移動對象物的吸附嘴的結(jié)構(gòu)被固定在移動體上而限制其移動，所以能防止由于移動體的移動產(chǎn)生的慣性力引起的以外的振動的發(fā)生，吸附嘴的前端位置被固定，能有效地保護包括吸附嘴的結(jié)構(gòu)免受振動或沖擊。
權(quán)利要求
1.一種零件保持裝置，其特征在于備有用前端部吸附保持零件的吸附嘴；能上下移動地被支撐著的移動體；沿上下方向驅(qū)動上述移動體的第一上下移動單元；被配置在上述移動體中，同時沿上下方向驅(qū)動上述吸附嘴的第二上下移動單元；檢測上述吸附嘴的前端部的壓力的壓力檢測單元；以及進行上述第一及第二上下移動單元的工作控制的工作控制單元，上述工作控制單元有加壓修正控制部件，該加壓修正控制部件在上述第一上下移動單元進行上述移動體的下降驅(qū)動時，根據(jù)上述壓力檢測單元檢測的壓力，對上述第二上下移動單元進行上升驅(qū)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零件保持裝置，其特征在于備有以沿上下方向的軸為中心，進行上升吸附嘴的旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的零件保持裝置，其特征在于將能伸縮的彈性體插在上述壓力檢測單元和上述吸附嘴之間，設(shè)置對上述壓力檢測單元的過負(fù)荷防止用止擋，用來在通過壓縮彈性體使上述吸附嘴移動到上述壓力檢測單元一側(cè)的范圍內(nèi)，限制該吸附嘴的移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的零件保持裝置，其特征在于上述工作控制單元備有將上述吸附嘴非加壓時且非吸附時的壓力檢測單元的輸出作為基準(zhǔn)值存儲起來的基準(zhǔn)存儲部件，上述加壓修正控制部件根據(jù)基準(zhǔn)值的變化，對上述第二上下移動單元進行上升驅(qū)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的零件保持裝置，其特征在于上述第二上下移動單元有通過其上下某一方向的驅(qū)動，進行加壓接觸，限制進行移動的對象物的移動的移動限制單元，上述移動限制單元的加壓修正控制部件在上述檢測壓力超過規(guī)定的下降時閾值的情況下，進行上述第二上下移動單元開始上升驅(qū)動的工作控制，上述工作控制單元有下降時噪聲保持控制部件，該下降時噪聲保持控制部件在從上述第一上下移動單元的驅(qū)動開始到上述加壓修正控制部件進行的工作控制開始之間，進行工作控制，該工作控制是限制通過上述移動限制單元的加壓接觸進行上述第二上下移動單元的上下移動的對象物的移動。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的零件保持裝置，其特征在于上述工作控制單元有上升時噪聲保持控制部件，該上升時噪聲保持控制部件在由上述第一上下移動單元進行的上述移動體的上升驅(qū)動時，在上述壓力檢測單元的檢測壓力達到規(guī)定的上升時閾值以下的情況下，通過上述移動限制單元的加壓接觸，進行限制上述第二上下移動單元進行上下移動的對象物的移動的工作控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及零件保持裝置。備有用前端部保持零件的吸附嘴(12)；能上下移動地被支撐著的移動體(14)；沿上下方向驅(qū)動移動體的第一上下移動單元(20)；被配置在移動體(14)中，同時從該移動體沿上下方向驅(qū)動吸附嘴(12)的第二上下移動單元(30)；檢測吸附嘴(12)的前端部的壓力的壓力檢測單元(15)；以及進行第一及第二上下移動單元(20，30)的工作控制的工作控制單元(60)，工作控制單元(60)采取有加壓修正控制部件的結(jié)構(gòu)，該加壓修正控制部件在第一上下移動單元(20)進行移動體(14)的下降驅(qū)動時，根據(jù)壓力檢測單元(15)檢測的壓力，對第二上下移動單元(30)進行上升驅(qū)動。
文檔編號H01L21/68GK1499572SQ20031011484
公開日2004年5月26日 申請日期2003年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月8日
發(fā)明者齊藤勝, 安西洋, 八幡直幸, 幸 申請人:重機公司