元件安裝裝置制造方法
【專利摘要】元件安裝裝置包括頭部組件，該頭部組件具有：第一吸嘴列，包含沿第一方向排列的多個(gè)吸嘴部件；第二吸嘴列，包含沿第一方向排列的多個(gè)吸嘴部件，且相對(duì)于第一吸嘴列沿與所述第一方向垂直的第二方向排列；第一線性馬達(dá)，對(duì)第一吸嘴列的吸嘴部件進(jìn)行升降驅(qū)動(dòng)；以及第二線性馬達(dá)，對(duì)第二吸嘴列的吸嘴部件進(jìn)行升降驅(qū)動(dòng)。各線性馬達(dá)包含線性馬達(dá)主體和框架部件。線性馬達(dá)主體包含定子以及在第二方向上與該定子相向且相對(duì)于該定子能夠沿上下方向移動(dòng)的動(dòng)子。定子為電樞，動(dòng)子為勵(lì)磁元件，吸嘴部件連接于動(dòng)子。第一線性馬達(dá)和第二線性馬達(dá)被配置成動(dòng)子在第二方向上互相接近，且定子分別位于該動(dòng)子的外側(cè)。
【專利說(shuō)明】元件安裝裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種從元件供應(yīng)部取出元件并安裝于基板上的搭載位置的元件安裝裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知有用頭部組件從元件供應(yīng)部取出元件并安裝于基板上的搭載位置的元件安裝裝置，其中，頭部組件包括具有元件安裝用的吸嘴的、能夠升降的軸部件(以下，稱為吸嘴部件)。近幾年的元件安裝裝置為了實(shí)現(xiàn)安裝動(dòng)作的效率化，傾向于將多個(gè)吸嘴部件搭載于頭部組件上。例如，在專利文獻(xiàn)I中記載了多個(gè)吸嘴部件在排列成前后兩列的狀態(tài)下搭載于頭部組件上的元件安裝裝置。在該專利文獻(xiàn)I記載的元件安裝裝置中，各吸嘴部件分別連接于軸型線性馬達(dá)的動(dòng)子，由該軸型線性馬達(dá)對(duì)各吸嘴部件進(jìn)行升降驅(qū)動(dòng)。由此，根據(jù)由軸型線性馬達(dá)對(duì)吸嘴部件進(jìn)行升降驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，與由以旋轉(zhuǎn)馬達(dá)作為驅(qū)動(dòng)源的絲杠進(jìn)給機(jī)構(gòu)等來(lái)對(duì)吸嘴部件進(jìn)行升降驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)相比，能夠?qū)⒂糜谑刮觳考档尿?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的占有空間抑制得小，有利于縮小吸嘴部件的排列間距或頭部組件的小型化。
[0003]但是，軸型線性馬達(dá)是電樞不具有鐵芯的所謂的無(wú)鐵芯線性馬達(dá)，因此，所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力(吸嘴部件的推動(dòng)力)比較小。因此，例如為了提高安裝效率而想要以更快的速度驅(qū)動(dòng)吸嘴部件，則需要使電樞(線圈)大型化，即需要使軸型線性馬達(dá)大型化，這阻礙縮小吸嘴部件的排列間距或頭部組件的小型化。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本專利公報(bào)第4208155號(hào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于，針對(duì)元件安裝裝置提供一種既能夠以更快的速度對(duì)吸嘴部件進(jìn)行升降驅(qū)動(dòng)，且有助于縮小吸嘴部件的排列間距或頭部組件的小型化的技術(shù)。
[0008]本發(fā)明所涉及的元件安裝裝置，包括:頭部組件，所述頭部組件具有:第一吸嘴列，包含沿第一方向排成一列的多個(gè)吸嘴部件；第二吸嘴列，包含沿所述第一方向排成一列的多個(gè)吸嘴部件，且相對(duì)于所述第一吸嘴列沿與所述第一方向垂直的第二方向排列；第一線性馬達(dá)，對(duì)所述第一吸嘴列的吸嘴部件進(jìn)行升降驅(qū)動(dòng)；以及第二線性馬達(dá)，對(duì)所述第一吸嘴列的吸嘴部件進(jìn)行升降驅(qū)動(dòng)，其中，所述第一線性馬達(dá)以及所述第二線性馬達(dá)分別包含線性馬達(dá)主體和支撐該線性馬達(dá)主體的框架部件，所述線性馬達(dá)主體包含:被固定于所述框架部件的定子；以及在所述第二方向上與該定子相向且相對(duì)于該定子能夠沿上下方向移動(dòng)的動(dòng)子，其中，所述定子為電樞，其包括:具有沿上下方向排列且分別沿所述第二方向延伸的多個(gè)齒的鐵芯；以及分別安裝于該鐵芯的各齒上的線圈，所述動(dòng)子為勵(lì)磁元件，其具有以與所述定子相向的一側(cè)的表面極性交替不同的方式沿上下方向排列的多個(gè)永久磁鐵，所述吸嘴部件連接于所述動(dòng)子，所述第一線性馬達(dá)和所述第二線性馬達(dá)以動(dòng)子在所述第二方 向上互相接近，且定子分別位于該動(dòng)子的外側(cè)的方式，搭載于所述頭部組件。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是表示本發(fā)明所涉及的元件安裝裝置的俯視圖。
[0010]圖2是表示頭部組件的剖視圖(圖1的I1-1I線剖視圖)。
[0011]圖3是表示頭部組件的仰視圖。
[0012]圖4是表示頭部組件的縱剖視圖(圖3的IV-1V線剖視圖)。
[0013]圖5是表示搭載于頭部組件的前列頭以及后列頭的結(jié)構(gòu)的、圖4的要部放大圖。
[0014]圖6是表示前列頭的外觀的立體圖。
[0015]圖7是表示前列頭的結(jié)構(gòu)的分解立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面，參照附圖詳述本發(fā)明的優(yōu)選的一實(shí)施方式。
[0017]圖1以俯視圖概略地表示了本發(fā)明所涉及的元件安裝裝置。此外，圖1以及后面說(shuō)明的圖中，為了明確方向關(guān)系而示出了 XYZ直角坐標(biāo)軸。
[0018]元件安裝裝置包括:基座I ;配置在該基座I上，并沿X方向搬送印刷線路板(PWB ；Printed Wiring Board)等基板3的基板搬送機(jī)構(gòu)2 ;元件供應(yīng)部4、5 ;元件安裝用的頭部組件6 ;驅(qū)動(dòng)該頭部組件6的頭部組件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；以及用于識(shí)別元件的攝像組件7等。
[0019]所述基板搬送機(jī)構(gòu)2包含在基座I上搬送基板3的一對(duì)傳送帶2a、2a。這些傳送帶2a、2a從該圖的右側(cè)接收基板3并將其搬送至指定的安裝作業(yè)位置(該圖中所示的位置)，且由圖略的保持裝置保持該基板3。并且，所述傳送帶2a、2a在安裝作業(yè)后解除該基板3的保持，并將該基板3搬出至該圖的左側(cè)。
[0020]所述元件供應(yīng)部4、5配置在所述基板搬送機(jī)構(gòu)2的兩側(cè)(Y方向兩側(cè))。在這些元件供應(yīng)部4、5中的其中一側(cè)的元件供應(yīng)部4上配置有沿基板搬送機(jī)構(gòu)2在X方向上排列的多個(gè)帶式供料器4a。這些帶式供料器4a具備帶盤(pán)(reel)，在該帶盤(pán)上卷繞有收容并保持1C、晶體管、電容等的小片狀的芯片元件的料帶，帶式供料器4a —邊從該帶盤(pán)間歇地送出料帶，一邊向基板搬送機(jī)構(gòu)2附近的指定的元件供應(yīng)位置供應(yīng)元件。另一方面，在另一側(cè)的元件供應(yīng)部5，在X方向上隔開(kāi)指定間隔而設(shè)置有托盤(pán)5a、5b。在各托盤(pán)5a、5b分別排列載置有QFP(Quad Flat Package)、BGA(Ball Grid Array)等封裝型元件，以便由后述的頭部組件6能夠取出。
[0021]所述頭部組件6是從元件供應(yīng)部4、5取出元件并將其安裝于基板3上的組件，被配置在基板搬送機(jī)構(gòu)2以及元件供應(yīng)部4、5等的上方。
[0022]所述頭部組件6通過(guò)所述頭部組件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)，在一定區(qū)域內(nèi)能夠沿X方向以及Y方向移動(dòng)。該頭部組件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包含:分別固定在設(shè)置于基座I上的一對(duì)高架框架la、Ia上，并沿Y方向彼此平行延伸的一對(duì)固定導(dǎo)軌9 ;被這些固定導(dǎo)軌9支撐，并沿X方向延伸的組件支撐部件12 ；以及螺合插入于該組件支撐部件12，并由Y軸伺服馬達(dá)11驅(qū)動(dòng)的滾珠絲杠軸10。此外，頭部組件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包含:被固定于組件支撐部件11上，并將頭部組件6支撐為能夠沿X方向移動(dòng)的固定導(dǎo)軌13 ；以及螺合插入于頭部組件6，并以X軸伺服馬達(dá)15作為驅(qū)動(dòng)源而被驅(qū)動(dòng)的滾珠絲杠軸14。即，頭部組件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)X軸伺服馬達(dá)15的驅(qū)動(dòng)并通過(guò)滾珠絲杠軸14而使頭部組件6沿X方向移動(dòng)，并且，通過(guò)Y軸伺服馬達(dá)11的驅(qū)動(dòng)并通過(guò)滾珠絲杠軸10而使組件支撐部件12沿Y方向移動(dòng)，其結(jié)果，頭部組件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使頭部組件6在一定的區(qū)域內(nèi)沿X方向以及Y方向移動(dòng)。
[0023]如圖2及圖3所示，所述頭部組件6包括:沿X方向排列的2個(gè)前列頭16a、16b ;以及在該前列頭16a、16b的后方，同樣沿X方向排列的2個(gè)后列頭17a、17b。如后詳述，前列頭16a、16b以及后列頭17a、17b均為具備多軸線性馬達(dá)的組件。前列頭16a、16b分別具有沿X方向(相當(dāng)于本發(fā)明的第一方向)排成一列且沿Z方向延伸的3個(gè)驅(qū)動(dòng)軸18，后列頭17a、17b分別具有沿X方向排成一列且沿Z方向延伸的2個(gè)驅(qū)動(dòng)軸18。據(jù)此，在頭部組件6，共計(jì)10個(gè)驅(qū)動(dòng)軸18在前后方向(Y方向；相當(dāng)于本發(fā)明的第二方向)分成兩列的狀態(tài)被設(shè)置，具體而言，以分配成前列6個(gè)、后列4個(gè)的狀態(tài)被設(shè)置。在該例中，由前列頭16a、16b的各吸嘴19(驅(qū)動(dòng)軸18)形成的吸嘴列相當(dāng)于本發(fā)明的第一吸嘴列，由后列頭17a、17b的各吸嘴19(驅(qū)動(dòng)軸18)形成的吸嘴列相當(dāng)于本發(fā)明的第二吸嘴列。此外，前列頭16a、16b的各驅(qū)動(dòng)軸18和后列頭17a、17b的各驅(qū)動(dòng)軸18在X方向上互相偏置，據(jù)此，10個(gè)吸嘴19 (驅(qū)動(dòng)軸18)整體上排列成鋸齒狀。
[0024]在各驅(qū)動(dòng)軸18的頂端(下端)安裝有元件吸附用的吸嘴19。各吸嘴19分別經(jīng)由電動(dòng)切換閥而能夠與負(fù)壓產(chǎn)生裝置、正壓產(chǎn)生裝置以及大氣的任一個(gè)連通。據(jù)此，所述吸嘴19通過(guò)其頂端被供應(yīng)負(fù)壓，能夠吸附保持元件，之后，通過(guò)被供應(yīng)正壓，解除該元件的吸附狀態(tài)。在該例中，該驅(qū)動(dòng)軸18以及吸嘴19相當(dāng)于本發(fā)明的吸嘴部件。
[0025]各吸嘴19(驅(qū)動(dòng)軸18)相對(duì)于頭部組件6能夠升降(Z方向的移動(dòng))以及以中心軸為中心(R方向)旋轉(zhuǎn)，分別由升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。這些驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別組裝于各頭16a?17b。此外，關(guān)于包含升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的各頭16a?17b的結(jié)構(gòu)以及吸嘴19的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，將在后面說(shuō)明。
[0026]所述攝像組件7是為了通過(guò)圖像來(lái)識(shí)別各吸嘴19對(duì)元件的保持狀態(tài)而在安裝之前拍攝從元件供應(yīng)部4、5取出的元件的組件。該元件攝像組件7配置在所述基座I上的所述托盤(pán)5a、5b之間的位置。該攝像組件7包括:被固定配置在基座I上，并對(duì)保持在各吸嘴19的元件從其下側(cè)進(jìn)行拍攝的照相機(jī)(圖像傳感器)；以及向元件提供攝像用的照明的照明裝置，在所述頭部組件6從元件供應(yīng)部4、5吸附元件后在該攝像組件7的上方移動(dòng)時(shí)，攝像組件7拍攝各吸嘴19的保持元件，并將其圖像數(shù)據(jù)輸出至圖外的控制裝置。
[0027]接下來(lái)，對(duì)頭部組件6以及各頭16a?17b的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
[0028]如上所述，頭部組件6包括前列頭16a、16b以及后列頭17a、17b共計(jì)4個(gè)頭16a?17b。如圖3及圖4所示，在這些頭16a?17b中，位于右側(cè)(-X方向側(cè))的頭16a、17a在前后方向(Y方向)上互相鄰接，同樣，位于左側(cè)的頭16b、17b在前后方向上互相鄰接。并且，在該狀態(tài)下，各頭16a?17b被固定在頭部組件6的頭框架61上。
[0029]下面，主要參照?qǐng)D5至圖7，以前列頭16a為例，說(shuō)明該頭16a?17b的結(jié)構(gòu)。
[0030]前列頭16a概略地包括:3軸結(jié)構(gòu)的多軸線性馬達(dá)；由該多軸線性馬達(dá)(以下簡(jiǎn)略為線性馬達(dá))個(gè)別地上下驅(qū)動(dòng)的3個(gè)所述驅(qū)動(dòng)軸18 ;安裝在各驅(qū)動(dòng)軸18的下端部的所述吸嘴19 ;回位彈簧20 ;以及線性編碼器32。
[0031]線性馬達(dá)包括線性馬達(dá)主體22和將該線性馬達(dá)主體22組裝在內(nèi)的框架部件30。線性馬達(dá)主體22包含定子24、動(dòng)子26以及保持該動(dòng)子26以使其能夠移動(dòng)的支撐部件28。該例的線性馬達(dá)(前列頭16a的線性馬達(dá))包含3個(gè)線性馬達(dá)主體22、分別對(duì)應(yīng)各線性馬達(dá)主體22的3個(gè)線性編碼器32以及分別對(duì)應(yīng)各線性馬達(dá)主體22的3個(gè)回位彈簧20，這些部件被組裝于共同(一個(gè))的所述框架部件30中。在各線性馬達(dá)主體22的動(dòng)子26分別連接有所述驅(qū)動(dòng)軸18。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，各吸嘴19 (驅(qū)動(dòng)軸18)由線性馬達(dá)主體22驅(qū)動(dòng)而分別沿Z方向升降，并且，在線性馬達(dá)主體22停止時(shí)，利用回位彈簧20的作用力而分別被保持于指定的上升端位置。
[0032]如詳細(xì)說(shuō)明，所述框架部件30呈沿Z方向貫穿的箱形形狀，其包括:以Y方向作為法線方向的末端塊體310 ;配置在末端框體310的X方向兩側(cè)的一對(duì)側(cè)板312 ;與末端框體310協(xié)作而沿Y方向夾住兩個(gè)側(cè)板312的前端塊體314。這些塊體310、314以及側(cè)板312均由鋁合金等的非磁性材料形成。
[0033]如上所述，各線性馬達(dá)主體22包含定子24、動(dòng)子26以及支撐部件28。定子24為電樞，其包括:一體地具有沿Z方向延伸的磁軛以及從該磁軛的側(cè)部向后側(cè)(-Y方向側(cè))成直角延伸且沿Z方向排列的多個(gè)齒的梳型鐵芯241 ;以及安裝于該鐵芯241的各齒的線圈242。各線性馬達(dá)主體22的定子24在沿X方向并列排列的狀態(tài)下，分別被固定于所述前端塊體314。即，框架部件30支撐各定子24。此外，圖6、圖7中的符號(hào)244是用于分別向各定子24(線圈242)供應(yīng)驅(qū)動(dòng)用的電流的配線。
[0034]另一方面，動(dòng)子26被設(shè)置成在Y方向上與所述定子24橫向排列。動(dòng)子26包括:具有與所述定子24相向的相向面，且沿Z方向延伸的剖面為矩形的軸狀部件261 ;作為固定于該軸狀部件261的所述相向面上的勵(lì)磁元件的多個(gè)永久磁鐵262 ;以及用于安裝所述驅(qū)動(dòng)軸18的安裝塊體263。
[0035]所述多個(gè)永久磁鐵262以表面?zhèn)?即定子24側(cè))的極性交替不同的方式，沿Z方向固定于從軸狀部件261的上端(+Z方向側(cè)端)起的一定范圍。軸狀部件261中比固定所述永久磁鐵262的區(qū)域更靠下側(cè)(-Z方向側(cè)端)的位置安裝有所述安裝塊體263。該安裝塊體263是一體地具有矩形剖面的筒部263a和在該筒部263a的下端部分連續(xù)設(shè)置的軸安裝部263b的結(jié)構(gòu)體。并且，所述驅(qū)動(dòng)軸18的上端部固定于該軸安裝部263b (參照?qǐng)D4)。此外，在軸安裝部263b的上端前表面上豎立設(shè)置有沿Y方向突出于前方的柱螺栓銷264，所述回位彈簧20的一端部安裝于該柱螺栓銷264?；匚粡椈?0通過(guò)筒部263a的內(nèi)部而使另一端部面向筒263a的上方。
[0036]各線性馬達(dá)主體22的動(dòng)子26以如下方式配置，即沿X方向并列排列，且其勵(lì)磁元件(永久磁鐵262)分別與所述電樞(定子24)在Y方向上相向，詳細(xì)而言，在定子24與動(dòng)子26之間(更準(zhǔn)確地說(shuō)，梳形鐵芯241的動(dòng)子側(cè)端部與永久磁鐵262的定子側(cè)表面之間)形成有指定的間隙。各動(dòng)子26被安裝在固定于所述末端塊體310的多個(gè)所述支撐部件28上，以便能夠沿長(zhǎng)邊方向(軸狀部件261的長(zhǎng)邊方向；Z方向)滑動(dòng)。即，各支撐部件28按每個(gè)線性馬達(dá)主體22而安裝在框架部件上，并將各動(dòng)子26支撐為能夠沿上下方向分別獨(dú)立移動(dòng)。此外，在圖7中，只示出了保持位于最跟前側(cè)(-X方向側(cè))的動(dòng)子26的支撐部件28，其它省略。并且，所述回位彈簧20的另一端部使用圖略的螺栓而安裝于前端塊體314上。據(jù)此，當(dāng)從圖外的控制裝置向各線性馬達(dá)主體22的定子24(電樞)供應(yīng)指定的驅(qū)動(dòng)電流時(shí)，詳細(xì)而言，向各線圈242供應(yīng)相位不同的三相電流時(shí)，在各線圈242產(chǎn)生磁場(chǎng)，在所述定子24與動(dòng)子26之間產(chǎn)生使該動(dòng)子26沿Z方向移動(dòng)的推動(dòng)力，基于該推動(dòng)力，動(dòng)子2(驅(qū)動(dòng)軸18)相對(duì)于框架部件30沿Z方向移動(dòng)。并且，當(dāng)切斷對(duì)各線圈242的電流供應(yīng)時(shí)，所述軸狀部件261受所述回位彈簧20的彈性力所產(chǎn)生的沿Z軸上方的作用力，其結(jié)果，各線性馬達(dá)主體22的動(dòng)子26 (驅(qū)動(dòng)軸18)被保持在其可動(dòng)區(qū)域的上端位置。
[0037]如圖2中概略地所示(圖7中省略)，前列頭16a還包括固定于所述框架部件30 (末端塊體310)上的遮蔽部件29。遮蔽部件29用于防止相鄰的線性馬達(dá)主體22之間的相互作用，例如防止動(dòng)子26 —起被拖動(dòng)等的壞影響，是具有分別介于相鄰的動(dòng)子26之間的遮蔽壁的、剖面為“ 2 ”型的部件，且其整體由磁性體形成。
[0038]此外，軸狀部件261以及支撐部件28由所謂的被稱作線性導(dǎo)向器的導(dǎo)向裝置構(gòu)成，該導(dǎo)向裝置包括導(dǎo)軌部件以及移動(dòng)自如地安裝于該導(dǎo)軌部件上的滑塊。即，該導(dǎo)向裝置的導(dǎo)軌部件構(gòu)成所述動(dòng)子26的軸狀部件261，滑塊構(gòu)成所述支撐部件28。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，各線性馬達(dá)主體22能夠使動(dòng)子26 (驅(qū)動(dòng)軸18)穩(wěn)定且順暢地沿Z方向移動(dòng)。此外，所述軸狀部件261 (導(dǎo)軌部件)由磁性材料形成，據(jù)此，在上述線性馬達(dá)中，軸狀部件261兼作勵(lì)磁元件(永久磁鐵262)的后磁軛(back yoke)。另外，如圖2所示，各線性馬達(dá)主體22的支撐部件28是相鄰設(shè)置的線性馬達(dá)主體22的支撐部件28彼此上下錯(cuò)開(kāi)的鋸齒狀的配置，據(jù)此，相鄰的線性馬達(dá)主體22的定子24以及動(dòng)子26在X方向上更接近地被配置。
[0039]線性編碼器32用于檢測(cè)線性馬達(dá)主體22的動(dòng)子26的Z方向的位置。線性編碼器32包含:具有MR傳感器、霍爾傳感器等磁傳感器的傳感器基板321 ;以及記錄有可由所述磁傳感器讀取的磁刻度的板狀的磁標(biāo)尺322。線性編碼器32與各線性馬達(dá)主體22相對(duì)應(yīng)地設(shè)置。具體而言，如圖7所示，以分別位于各定子24的下側(cè)(-Z方向側(cè))的方式，3個(gè)傳感器基板321以并排的狀態(tài)固定于所述前端塊體314。并且，各動(dòng)子26的所述安裝塊體263 (筒部263a)的前側(cè)分別形成有平坦的安裝面，在各安裝面分別固定有所述磁標(biāo)尺322。據(jù)此，在線性馬達(dá)驅(qū)動(dòng)時(shí)，由各傳感器基板321的磁傳感器分別讀取所對(duì)應(yīng)的磁標(biāo)尺322，由此，可由圖外的控制裝置來(lái)控制各動(dòng)子26的位置。
[0040]以上說(shuō)明了位于頭部組件6的右側(cè)的前列頭16a的結(jié)構(gòu)，位于左側(cè)的前列頭16b也具有同等的結(jié)構(gòu)。此外，后列頭17a、17b除了線性馬達(dá)主體22的數(shù)量為2個(gè)的點(diǎn)以外，具有與所述前列頭16a同等的結(jié)構(gòu)。另外，在該實(shí)施方式中，前列頭16a、16b的各線性馬達(dá)的框架部件30相當(dāng)于本發(fā)明的第一框架部件，后列頭17a、17b的各線性馬達(dá)的框架部件相當(dāng)于本發(fā)明的第二框架部件。
[0041]如圖5所示，前列頭16a、16b和后列頭17a、17b在框架部件30的末端塊體310以彼此抵接的方式背靠背配置的狀態(tài)下固定于頭部組件6的頭框架61上。即，前列頭16a、16b和后列頭17a、17b以線性馬達(dá)主體22的動(dòng)子26彼此接近且定子24位于該動(dòng)子26的外側(cè)的狀態(tài)固定于所述頭框架61。此外，在該例中，所述頭16a、16b的線性馬達(dá)相當(dāng)于本發(fā)明的第一線性馬達(dá)，所述頭17a、17b的線性馬達(dá)相當(dāng)于本發(fā)明的第二線性馬達(dá)。
[0042]前列頭16a、16b以及后列頭17a、17b具有前列頭16a、17a的各線性馬達(dá)主體22和后列頭17a、17b的各線性馬達(dá)主體22在X方向上偏置的結(jié)構(gòu)，以便從正面觀察頭部組件6的狀態(tài)下(從+Y方向觀察的狀態(tài)下)，前后的吸嘴19 (驅(qū)動(dòng)軸18)交替排列。據(jù)此，連接于各線性馬達(dá)主體22的共計(jì)10個(gè)吸嘴19 (驅(qū)動(dòng)軸18)如上所述地在整體上排列成鋸齒狀。
[0043]所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)如下所述地構(gòu)成。即，如圖4所示，各頭16a?17b的驅(qū)動(dòng)軸18經(jīng)由軸保持部件181而組裝于所述動(dòng)子26的安裝塊體263，軸保持部件181將該驅(qū)動(dòng)軸18保持為能夠以其中心軸為中心(R方向)旋轉(zhuǎn)。此外，各頭16a?17b的驅(qū)動(dòng)軸18在能夠分別進(jìn)行Z方向的移動(dòng)以及以中心軸為中心(R方向)的旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，其長(zhǎng)度方向的中途部分被保持于頭框架61的圖外的保持部上。并且，驅(qū)動(dòng)帶以指定的順序掛設(shè)于驅(qū)動(dòng)帶輪和圖外的從動(dòng)帶輪，該驅(qū)動(dòng)帶輪安裝在被固定于所述頭框架61的圖外的2個(gè)R軸伺服馬達(dá)42a、42b(示于圖3中)，該從動(dòng)帶輪以花鍵連接方式安裝于各驅(qū)動(dòng)軸18。據(jù)此，各頭16a?17b的吸嘴19 (驅(qū)動(dòng)軸18)按特定的組一體地被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
[0044]在上述的元件安裝裝置中，如下地進(jìn)行元件的安裝。
[0045]首先，頭部組件6移動(dòng)到元件供應(yīng)部4、5，用各吸嘴19進(jìn)行元件的吸附。具體而言，在指定的吸嘴19例如配置于帶式供料器4a的上方后，由線性馬達(dá)對(duì)驅(qū)動(dòng)軸18進(jìn)行升降驅(qū)動(dòng)，據(jù)此，吸嘴19下降，料帶內(nèi)的元件以被吸附的狀態(tài)被取出。此時(shí)，如果可以，用多個(gè)吸嘴19同時(shí)進(jìn)行元件的吸附。如果元件的吸附結(jié)束，頭部組件6沿指定的路徑經(jīng)由元件攝像組件7的上方后移動(dòng)到基板3上。在該移動(dòng)過(guò)程中，各吸嘴19的元件吸附狀態(tài)被進(jìn)行圖像識(shí)別，由圖外的控制裝置運(yùn)算出安裝時(shí)的修正量，并且，由R軸伺服馬達(dá)42a、42b使驅(qū)動(dòng)軸18轉(zhuǎn)動(dòng)，以使被吸附的元件的方向成為指定角度。然后，當(dāng)頭部組件6到達(dá)基板3的最初的安裝位置(將所述修正量計(jì)算在內(nèi)的安裝位置)時(shí)，由線性馬達(dá)對(duì)驅(qū)動(dòng)軸18進(jìn)行升降驅(qū)動(dòng)，將元件安裝到基板3上，之后，頭部組件6依次移動(dòng)到安裝位置，由此，將剩下的吸附元件安裝到基板3上。
[0046]根據(jù)上述的元件安裝裝置，對(duì)各吸嘴19(驅(qū)動(dòng)軸18)進(jìn)行升降驅(qū)動(dòng)的線性馬達(dá)(線性馬達(dá)主體22)是電樞(定子24)具備鐵芯241和安裝于鐵芯241的線圈242的所謂的帶鐵芯線性馬達(dá)。因此，即使采用具備比較小型的電樞(定子)的緊湊的結(jié)構(gòu)，也能獲得大的推動(dòng)力、即吸嘴19的升降驅(qū)動(dòng)力。而且，線性馬達(dá)(線性馬達(dá)主體22)采用定子24和動(dòng)子26沿Y方向排列的結(jié)構(gòu)，因此，能夠抑制X方向的占有空間，由此在各頭16a?17b，能夠在X方向上以窄間距排列各吸嘴19(驅(qū)動(dòng)軸18)。另外，前列頭16a、16b和后列頭17a、17b被配置成線性馬達(dá)主體22的動(dòng)子26彼此接近且定子24位于該動(dòng)子26的外側(cè)，因此，能夠在Y方向上以窄間距排列前列的吸嘴19和后列的吸嘴19。尤其，線性馬達(dá)(線性馬達(dá)主體22)的動(dòng)子26為在軸狀部件261上層疊永久磁鐵262的結(jié)構(gòu)，且通過(guò)支撐部件28，以能夠移動(dòng)的方式直接支撐于框架部件30，因此，動(dòng)子26的表面(與定子相向的面)至支撐部件28的底面(對(duì)末端塊體310的固定面)為止的尺寸非常小，在這一點(diǎn)上，也能夠在Y方向上以窄間距排列前列的吸嘴19和后列的吸嘴19。
[0047]因此，根據(jù)該元件安裝裝置，與以往的此種元件安裝裝置(專利文獻(xiàn)I中記載的裝置)相比，能夠以更快的速度對(duì)吸嘴19(驅(qū)動(dòng)軸18)進(jìn)行升降驅(qū)動(dòng)，而且，能夠有效地以窄間距排列吸嘴部件以及實(shí)現(xiàn)頭部組件的小型化。
[0048]此外，在該線性馬達(dá)中，如上所述，軸狀部件261由磁性材料形成，由此軸狀部件261兼用作勵(lì)磁元件(永久磁鐵262)的后磁軛。根據(jù)該線性馬達(dá)的結(jié)構(gòu)，與另外設(shè)置專用的后磁軛的結(jié)構(gòu)相比，從動(dòng)子26的表面(與定子相向的面)至支撐部件28的底面(對(duì)末端塊體310的固定面)為止的尺寸縮小。因此，在這一點(diǎn)上，也能夠?qū)⑶傲蓄^16a、16b的吸嘴19以及后列頭17a、17b的各吸嘴19以窄間距沿Y方向排列。
[0049]另外，上述線性馬達(dá)是多軸線性馬達(dá)，是分別具備定子24、動(dòng)子26以及支撐部件28的3個(gè)(或2個(gè))線性馬達(dá)主體22以并列排列的狀態(tài)一體地組裝于中空箱型的共同(I個(gè))的框架部件30的內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。即，各線性馬達(dá)主體22的定子24以及支撐部件28分別被固定支撐于共同的框架部件30。根據(jù)此種結(jié)構(gòu)，與排列設(shè)置多個(gè)相互獨(dú)立的結(jié)構(gòu)的線性馬達(dá)的結(jié)構(gòu)、即用框架等將線性馬達(dá)主體22之間完全分隔的結(jié)構(gòu)相比，能夠抑制框架部件30的占有空間，據(jù)此，線性馬達(dá)整體在線性馬達(dá)主體22的排列方向上緊湊化。因此，線性馬達(dá)實(shí)現(xiàn)緊湊，相應(yīng)地，能夠?qū)崿F(xiàn)頭部組件6的小型化。
[0050]此外，根據(jù)上述的元件安裝裝置，前列頭16a、16b以及后列頭17a、17b以線性馬達(dá)主體22的動(dòng)子26彼此接近，且定子24位于該動(dòng)子26的外側(cè)的方式被配置，即前后的線性馬達(dá)以因銅損而發(fā)熱的定子24(電樞)彼此隔開(kāi)間隔的方式被配置，因此，有效地防止頭框架61的特定部分熱變形。因此，根據(jù)該元件安裝裝置，也具有能夠預(yù)先防止起因于所述熱變形的吸嘴19(驅(qū)動(dòng)軸18)的驅(qū)動(dòng)誤差的發(fā)生來(lái)高精度地進(jìn)行元件安裝的優(yōu)點(diǎn)。
[0051]另外，以上說(shuō)明的元件安裝裝置是本發(fā)明所涉及的元件安裝裝置的優(yōu)選的實(shí)施方式的示例，其具體的結(jié)構(gòu)在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)可適當(dāng)進(jìn)行變更。
[0052]例如，在上述實(shí)施方式中，頭部組件6是由3軸(2軸)結(jié)構(gòu)的多軸線性馬達(dá)、即用3個(gè)(2個(gè))線性馬達(dá)主體22組裝于共同(一個(gè))的框架部件30中的線性馬達(dá)來(lái)驅(qū)動(dòng)吸嘴19 (驅(qū)動(dòng)軸18)的結(jié)構(gòu)，當(dāng)然，也可以為單軸線性馬達(dá)、即I個(gè)線性馬達(dá)主體22組裝于I個(gè)框架部件的線性馬達(dá)驅(qū)動(dòng)吸嘴19 (驅(qū)動(dòng)軸18)的結(jié)構(gòu)。
[0053]此外，在上述實(shí)施方式中，前列頭16a、16b的各吸嘴19 (驅(qū)動(dòng)軸18)和后列頭17a、17b的吸嘴19 (驅(qū)動(dòng)軸18)在X方向上偏置，當(dāng)然，也可以為前后的吸嘴19在X方向的相同位置沿Y方向排列的結(jié)構(gòu)。但是，如實(shí)施方式所示，根據(jù)前列的吸嘴19和后列的吸嘴19在X方向上偏置的結(jié)構(gòu)、即如上所述地前列的線性馬達(dá)主體22和后列的線性馬達(dá)主體22在X方向上偏置的結(jié)構(gòu)，與前后的線性馬達(dá)主體22在X方向上的相同位置沿Y方向排列的結(jié)構(gòu)相比，能夠使前后的線性馬達(dá)的定子24(電樞)之間隔開(kāi)間隔。因此，從防止頭框架61的熱變形的觀點(diǎn)來(lái)看，上述實(shí)施方式所示的前列的吸嘴19和后列的吸嘴19在X方向上偏置的結(jié)構(gòu)有利。
[0054]另外，在上述實(shí)施方式的線性馬達(dá)中，軸狀部件261由磁性材料形成，由此，軸狀部件261兼用作勵(lì)磁元件(永久磁鐵262)的后磁軛，當(dāng)然，也可以將專用的后磁軛安裝于軸狀部件261與永久磁鐵262之間。
[0055]此外，在上述實(shí)施方式的線性馬達(dá)中，將各定子24和由滑塊構(gòu)成的各支撐部件28直接固定支撐于框架部件30，但也可以經(jīng)由中間物固定支撐于框架部件30。
[0056]概括以上說(shuō)明的本發(fā)明，則如下所述。
[0057]本發(fā)明所涉及的元件安裝裝置，包括:頭部組件，所述頭部組件具有:第一吸嘴列，包含沿第一方向排成一列的多個(gè)吸嘴部件；第二吸嘴列，包含沿所述第一方向排成一列的多個(gè)吸嘴部件，且相對(duì)于所述第一吸嘴列沿與所述第一方向垂直的第二方向排列；第一線性馬達(dá)，對(duì)所述第一吸嘴列的吸嘴部件進(jìn)行升降驅(qū)動(dòng)；以及第二線性馬達(dá)，對(duì)所述第一吸嘴列的吸嘴部件進(jìn)行升降驅(qū)動(dòng)，其中，所述第一線性馬達(dá)以及所述第二線性馬達(dá)分別包含線性馬達(dá)主體和支撐該線性馬達(dá)主體的框架部件，所述線性馬達(dá)主體包含:被固定于所述框架部件的定子；以及在所述第二方向上與該定子相向且相對(duì)于該定子能夠沿上下方向移動(dòng)的動(dòng)子，其中，所述定子為電樞，其包括:具有沿上下方向排列且分別沿所述第二方向延伸的多個(gè)齒的鐵芯；以及分別安裝于該鐵芯的各齒上的線圈，所述動(dòng)子為勵(lì)磁元件，其具有以與所述定子相向的一側(cè)的表面極性交替不同的方式沿上下方向排列的多個(gè)永久磁鐵，所述吸嘴部件連接于所述動(dòng)子，所述第一線性馬達(dá)和所述第二線性馬達(dá)以動(dòng)子在所述第二方向上互相接近，且定子分別位于該動(dòng)子的外側(cè)的方式，搭載于所述頭部組件。
[0058]根據(jù)該元件安裝裝置，驅(qū)動(dòng)吸嘴部件的第一線性馬達(dá)以及第二線性馬達(dá)是電樞(定子)具備鐵芯和線圈的所謂的帶鐵芯線性馬達(dá)，因此，即使是具有小型的電樞(定子)的緊湊的結(jié)構(gòu)，也能獲得較大的推動(dòng)力、即吸嘴部件的驅(qū)動(dòng)力。而且，第一線性馬達(dá)以及第二線性馬達(dá)是動(dòng)子和定子在第二方向排列的結(jié)構(gòu)，因此，能夠抑制第一方向上的占有空間。由此，能夠在第一方向上以窄間距排列各吸嘴列的吸嘴部件。此外，第一線性馬達(dá)以及第二線性馬達(dá)被配置成吸嘴部件所連接的動(dòng)子彼此在第二方向上接近，因此，對(duì)于吸嘴列間(即第二方向)，也能夠以窄間距排列吸嘴部件。
[0059]在該元件安裝裝置中，所述線性馬達(dá)主體包含被安裝于所述框架部件上且將所述動(dòng)子支撐為能夠沿上下方向移動(dòng)的支撐部件，所述動(dòng)子包含軸狀部件，該軸狀部件具有沿上下方向延伸并與所述定子相向的相向面并且被所述支撐部件支撐為能夠移動(dòng)，所述動(dòng)子在該軸狀部件的所述相向面固定有所述多個(gè)永久磁鐵。
[0060]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，關(guān)于第一線性馬達(dá)以及第二線性馬達(dá)，能夠使動(dòng)子的表面(與定子相向的面)至支撐部件的底面(對(duì)框架部件的固定面)為止的尺寸更小，因此，能夠以更窄的間距沿第二方向排列吸嘴列間的吸嘴部件。
[0061]此外，在上述的元件安裝裝置中，適合采用如下結(jié)構(gòu):所述第一線性馬達(dá)具有:沿所述第一方向并列配置的多個(gè)所述線性馬達(dá)主體；以及將這些多個(gè)線性馬達(dá)主體一體支撐且作為所述框架部件的一個(gè)第一框架部件，所述第二線性馬達(dá)具有:沿所述第一方向并列配置的多個(gè)所述線性馬達(dá)主體；以及將這些多個(gè)線性馬達(dá)主體一體支撐且作為所述框架部件的一個(gè)第二框架部件。
[0062]該結(jié)構(gòu)總而言之是針對(duì)各吸嘴列采用了將分別驅(qū)動(dòng)多個(gè)吸嘴部件的多個(gè)線性馬達(dá)的框架部件共同化的結(jié)構(gòu)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠抑制框架部件的占有空間來(lái)實(shí)現(xiàn)頭部組件的小型化。
[0063]另外，在上述的元件安裝裝置中，適合采用如下結(jié)構(gòu):所述第一線性馬達(dá)的線性馬達(dá)主體與所述第二線性馬達(dá)的線性馬達(dá)主體在所述第一方向上互相偏置。
[0064]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，與所述第一線性馬達(dá)的線性馬達(dá)主體和所述第二線性馬達(dá)的線性馬達(dá)主體在第二方向上排列的結(jié)構(gòu)相比，能夠使定子(電樞)之間隔開(kāi)間隔，這有利于抑制框架部件的熱變形。
[0065]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0066]如以上所述，本發(fā)明的元件安裝裝置既能夠以更快的速度對(duì)吸嘴部件進(jìn)行升降驅(qū)動(dòng)，且有助于以窄間距排列吸嘴部件以及實(shí)現(xiàn)頭部組件的小型化，因此，在多列吸嘴部件搭載于頭部組件的元件安裝裝置的制造領(lǐng)域等中有用。
【權(quán)利要求】
1.一種元件安裝裝置，其特征在于包括:頭部組件，所述頭部組件具有: 第一吸嘴列，包含沿第一方向排成一列的多個(gè)吸嘴部件； 第二吸嘴列，包含沿所述第一方向排成一列的多個(gè)吸嘴部件，且相對(duì)于所述第一吸嘴列沿與所述第一方向垂直的第二方向排列； 第一線性馬達(dá)，對(duì)所述第一吸嘴列的吸嘴部件進(jìn)行升降驅(qū)動(dòng)；以及 第二線性馬達(dá)，對(duì)所述第一吸嘴列的吸嘴部件進(jìn)行升降驅(qū)動(dòng)，其中， 所述第一線性馬達(dá)以及所述第二線性馬達(dá)分別包含線性馬達(dá)主體和支撐該線性馬達(dá)主體的框架部件， 所述線性馬達(dá)主體包含:被固定于所述框架部件的定子；以及在所述第二方向上與該定子相向且相對(duì)于該定子能夠沿上下方向移動(dòng)的動(dòng)子，其中， 所述定子為電樞，其包括:具有沿上下方向排列且分別沿所述第二方向延伸的多個(gè)齒的鐵芯；以及分別安裝于該鐵芯的各齒上的線圈， 所述動(dòng)子為勵(lì)磁元件，其具有以與所述定子相向的一側(cè)的表面極性交替不同的方式沿上下方向排列的多個(gè)永久磁鐵， 所述吸嘴部件連接于所述動(dòng)子， 所述第一線性馬達(dá)和所述第二線性馬達(dá)以動(dòng)子在所述第二方向上互相接近，且定子分別位于該動(dòng)子的外側(cè)的方式，搭載于所述頭部組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的元件安裝裝置，其特征在于: 所述線性馬達(dá)主體包含被安裝于所述框架部件上且將所述動(dòng)子支撐為能夠沿上下方向移動(dòng)的支撐部件， 所述動(dòng)子包含軸狀部件，該軸狀部件具有沿上下方向延伸并與所述定子相向的相向面并且被所述支撐部件支撐為能夠移動(dòng)，所述動(dòng)子在該軸狀部件的所述相向面固定有所述多個(gè)永久磁鐵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的元件安裝裝置，其特征在于， 所述第一線性馬達(dá)具有:沿所述第一方向并列配置的多個(gè)所述線性馬達(dá)主體；以及將這些多個(gè)線性馬達(dá)主體一體支撐且作為所述框架部件的一個(gè)第一框架部件， 所述第二線性馬達(dá)具有:沿所述第一方向并列配置的多個(gè)所述線性馬達(dá)主體；以及將這些多個(gè)線性馬達(dá)主體一體支撐且作為所述框架部件的一個(gè)第二框架部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的元件安裝裝置，其特征在于: 所述第一線性馬達(dá)的線性馬達(dá)主體與所述第二線性馬達(dá)的線性馬達(dá)主體在所述第一方向上互相偏置。
【文檔編號(hào)】H05K13/04GK104041207SQ201280066858
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月11日
【發(fā)明者】?jī)?nèi)海智仁 申請(qǐng)人:雅馬哈發(fā)動(dòng)機(jī)株式會(huì)社