CN203934280U - 安装头及元件安装装置 - Google Patents

Abstract

提供一种安装头及元件安装装置，能够防止由于空气管长而产生的安装精度的降低、空气管与吸嘴发生干涉而产生的空气管的损伤。安装头(16)设于元件安装装置(1)，向吸嘴(16a)供给真空压而使吸嘴(16a)吸附元件(3)，所述吸嘴(16a)安装在相对于固定侧轴(22)升降自如的可动侧轴(23)的下端，所述安装头(16)具备供给真空压的空气管(28)及将从空气管(28)供给的真空压向可动侧轴(23)的内部管路(轴内管路(23c))导入的真空压导入部(29)，真空压导入部(29)由安装于可动侧轴(23)的基部(块部件(51)及轴部件(52))和以在上下表面内转动自如的方式设于基部并与空气管(28)连接的连接部(连接部件53)构成。

Description

安装头及元件安装装置

技术领域

本实用新型涉及通过吸嘴吸附元件的安装头及具备该安装头的元件安装装置。

背景技术

元件安装装置是将元件安装于由搬送基板的基板搬送部定位后的基板上的装置，具备吸附元件供给部供给的元件的安装头。安装头在相对于固定侧轴升降自如的可动侧轴的下端具有吸嘴，向吸嘴供给真空压，由此能够通过吸嘴吸附元件。向吸嘴导入真空压的路径具有供给真空压的空气管和安装于可动侧轴而将从空气管供给的真空压向可动侧轴的内部管路导入的真空压导入部，空气管以相对于真空压导入部保持一定的角度的状态安装(例如专利文献1)。

如上所述，在真空压导入部与可动侧轴一起升降并以相对于真空压导入部保持一定的角度的状态安装有空气管的情况下，可能由于可动侧轴的升降动作而给空气管带来过度的变形，空气管从真空压导入部脱落或受到损伤。因此，以往，使空气管的长度足够长，与可动侧轴的升降动作对应地使空气管的折曲状态发生连动的变化，以避免给管带来过度的变形。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-27855号公报

实用新型内容

然而，当空气管长时，有时伴随于安装头的移动而空气管整体产生振动，该振动向吸嘴传递而使安装精度恶化。另外，空气管也可能与吸嘴发生干涉而使空气管受到损伤。

因此，本实用新型的目的在于提供一种安装头及元件安装装置，其能够防止由于空气管长而产生的安装精度的降低、空气管与吸嘴发生干涉而产生的空气管的损伤。

技术方案1记载的安装头设于元件安装装置，向吸嘴供给真空压而使所述吸嘴吸附元件，所述吸嘴安装在相对于固定侧轴升降自如的可动侧轴的下端，所述安装头具备：空气管，供给真空压；及真空压导入部，设于所述可动侧轴，将从所述空气管供给的真空压向所述可动侧轴的内部管路导入，所述真空压导入部由安装于所述可动侧轴的基部和以在上下表面内转动自如的方式设于所述基部并与所述空气管连接的连接部构成。

技术方案2记载的元件安装装置具备：基板搬送部，搬送基板并对基板进行定位；元件供给部，供给元件；及技术方案1记载的安装头，以相对于所述基板移动自如的方式设置，从所述元件供给部真空吸附元件而将该元件安装于由所述基板搬送部定位了的所述基板。

实用新型效果

在本实用新型中，将从空气管供给的真空压向可动侧轴的内部管路导入的真空压导入部中的、连接空气管的连接部在上下表面内转动自如，在与可动侧轴相对于固定侧轴的升降动作对应地空气管发生变形时，追随于此而连接部进行转动，因此不会给空气管带来过度的变形。因此，无需如以往那样为了与可动侧轴的升降动作对应地使空气管的折曲状态连动地发生变化而采取延长空气管这样的措施，能够相对地缩短空气管，因此能够防止由于空气管长而产生的安装精度的降低、空气管与吸嘴发生干涉而产生的空气管的损伤。

附图说明

图1是本实用新型的一实施方式中的元件安装装置的立体图。

图2是本实用新型的一实施方式中的元件安装装置具备的安装头的侧视图。

图3是本实用新型的一实施方式中的安装头的局部放大图。

图4(a)(b)是本实用新型的一实施方式中的安装头的局部分解侧视图。

图5(a)(b)是本实用新型的一实施方式中的安装头的局部下方立体图。

图6(a)(b)是本实用新型的一实施方式中的安装头的局部俯视图。

图7是本实用新型的一实施方式中的安装头的图，(a)是所述安装头的局部剖视主视图，(b)是所述安装头的剖视图。

图8是本实用新型的一实施方式中的安装头的图，(a)是所述安装头的局部立体图，(b)是所述安装头的局部分解立体图。

图9是表示本实用新型的一实施方式中的元件安装装置的控制系统的框图。

图10(a)(b)(c)是本实用新型的一实施方式中的安装头的动作说明图。

标号说明

1 元件安装装置

2 基板

3 元件

12 基板搬送部

13 元件供给部

16 安装头

16a 吸嘴

22 固定侧轴

23 可动侧轴

23c 轴内管路(内部管路)

28 空气管

29 真空压导入部

51 块部件(基部)

52 轴部件(基部)

53 连接部件(连接部)

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。图1所示的元件安装装置1是将元件3安装于基板2上的装置，在基台11上具有基板搬送部12、元件供给部13及元件安装部14。

基板搬送部12通过被同步驱动的一对输送机12a而在水平面内的一个方向(设为X轴方向，从操作员OP观察的左右方向)上搬送基板2并对基板2进行定位。元件供给部13由装卸自如地设于基台11的多个元件供料器13a(例如带式供料器)构成，各元件供料器13a向元件供给口13p连续地供给元件3。

元件安装部14由设于基台11上的头移动机构15和通过头移动机构15而移动的安装头16构成。头移动机构15具有：Y轴台15a，在基台11的上方沿与X轴方向正交的水平面内方向(设为Y轴方向。从操作员OP观察的前后方向)延伸；及X轴台15b，沿X轴方向延伸；安装头16安装于X轴台15b。头移动机构15通过Y轴台15a而在Y轴方向上驱动X轴台15b，通过X轴台15b而向X轴方向驱动安装头16，由此使安装头16在水平面内移动。安装头16具备用于吸附各元件供料器13a供给的元件3的多个吸嘴16a。

在安装头16设有将拍摄视场朝向下方的基板摄像机17，在基台11上的基板搬送部12与元件供给部13之间的位置设有将拍摄视场朝向上方的元件摄像机18。

在图1及图2中，安装头16在安装于X轴台15b的板状的移动基座20上具备轴保持部21，通过该轴保持部21而将多个固定侧轴22分别以沿着上下方向延伸的状态保持。在各固定侧轴22的下部收容有可动侧轴23，可动侧轴23由设于轴保持部21的上方的升降电动机24驱动而单独地相对于固定侧轴22进行升降。可动侧轴23由不相对于固定侧轴22绕上下轴(设为Z轴)相对旋转的非旋转部23a和相对于非旋转部23a(即相对于固定侧轴22)绕Z轴相对旋转的旋转部23b构成，旋转部23b由设于轴保持部21内的旋转驱动部25驱动而相对于非旋转部23a旋转。此外，在本实施方式中，固定侧轴22及可动侧轴23设为在X轴方向上排列四列、在Y轴方向上排列两列(参照图1等)。

在图2及图3中，在各固定侧轴22设有构成向吸嘴16a的真空供给路径的一部分的接头部26。在接头部26的上部安装有与未图示的真空源相连的真空压供给管路27的下端部，在接头部26的下部安装有空气管28的上端。

在图3及图4(a)、(b)中，接头部26具有壳体部件31、管连接件32及过滤部件33。壳体部件31内设成相对于固定侧轴22相对固定，在其内部设有沿着倾斜方向延伸并向下方开口的插入孔31a。管连接件32在下端侧具有安装空气管28的上端的管上端连接部32a，在上端侧具有用于安装过滤部件33的突起部32b。过滤部件33由向下方开口的有底圆筒状的部件构成，圆筒状的侧面成为过滤面。过滤部件33使下方开口部33a与形成于管连接件32的突起部32b嵌合而安装于管连接件32(图4(b)中所示的箭头A)，管连接件32在安装有过滤部件33的状态下从下方插入安装于壳体部件31的插入孔31a(图4(a)中所示的箭头B)。

在图3中，壳体部件内管路34沿着上下方向延伸而设于壳体部件31的内部。壳体部件内管路34的下端与插入孔31a相连，壳体部件内管路34的上端向从壳体部件31的上表面突出的管路连接部31b开口。上述的真空压供给管路27的下端部与管路连接部31b连接。

在图3及图4(a)、(b)中，在管连接件32内形成有沿着轴向贯通而延伸的管连接件内管路32c。当安装有过滤部件33的状态的管连接件32插入于壳体部件31的插入孔31a且空气管28的上端与管上端连接部32a连接时，真空压供给管路27经由壳体部件内管路34、插入孔31a、过滤部件33及管连接件内管路32c而与空气管28相连。

如图4(a)、(b)所示，在各管连接件32的外周面上外嵌有O形环32e。该O形环32e起到将插入于插入孔31a的状态的管连接件32固定于插入孔31a内的作用和保持管连接件32与插入孔31a之间的气密性的作用。

如图3及图5(a)、(b)所示，在接头部26的壳体部件31安装有沿着X轴方向延伸的形状的滑动件35。滑动件35具有在X轴方向上排列的多个突出片35a，在各突出片35a设有由沿着X轴方向延伸的长孔构成的导向槽35b，在壳体部件31安装有位于各导向槽35b内的导向用螺栓31c。

在滑动件35的一端部设有操作部35c，在该操作部35c与壳体部件31之间压缩设置有回位弹簧36。当操作员OP将操作部35c向回位弹簧36的压缩方向按压时，滑动件35使各导向槽35b沿着导向用螺栓31c移动，在壳体部件31上沿着X轴方向滑动。另外，当从该状态起操作员OP停止操作部35c的按压(从操作部35c放开手)时，滑动件35通过回位弹簧36的作用力而返回到原来的位置。

在图5(a)、(b)及图6(a)、(b)中，在滑动件35上以与多个(在此为四个)插入孔31a的排列对应的排列(个数及间隔)设有多个爪部35d，所述多个插入孔31a沿着X轴方向排列而设于壳体部件31。在各管连接件32的外周面设有环绕状的卡定用槽32d(图3及图4(a)、(b))，各爪部35d能够从横向(X轴方向)进入到插入于插入孔31a的状态的管连接件32的卡定用槽32d。

滑动件35在操作部35c未由操作员OP进行按压操作的状态下使爪部35d与向壳体部件31的各插入孔31a插入的管连接件32的卡定用槽32d卡定，而将管连接件32保持于插入孔31a内(将此时的滑动件35的位置称为“保持位置”。图5(a)及图6(a))。另一方面，在处于保持位置的滑动件35的操作部35c由操作员OP进行按压操作后的状态下(图5(b)及图6(b)。这些图中所示的箭头C)，设于滑动件35的各爪部35d从各管连接件32的卡定用槽32d脱出，因此操作员OP能够将各管连接件32从壳体部件31的插入孔31a向下方拔出(将此时的滑动件35的位置称为“非保持位置”)。

如此，在本实施方式中，滑动件35设于壳体部件31而在保持位置与非保持位置之间被进行滑动操作，所述保持位置是使爪部35d与插入于插入孔31a的管连接件32卡定而将管连接件32保持于插入孔31a内的位置，所述非保持位置是解除爪部35d相对于管连接件32的卡定而能够将管连接件32从插入孔31a拔出的位置。

在图2中，在各可动侧轴23的中间部(非旋转部23a的下端部)设有真空压导入部29。该真空压导入部29具有将从上述的空气管28供给的真空压向与吸嘴16a相连的可动侧轴23(详细而言是旋转部23b)的内部管路即轴内管路23c导入的功能。

如图7(a)、图7(b)(该图7(b)是从图7(a)的向视V-V观察到的剖视图)及图8(a)所示，真空压导入部29具有：块部件51，外嵌于可动侧轴23(详细而言是供可动侧轴23的旋转部23b插通)而安装；轴部件52，安装于从块部件51沿着Y轴方向突出而设置的突出部51a；及连接部件53，安装于轴部件52。

如图7(b)及图8(b)所示，连接部件53具有在X轴方向上贯通的圆筒状的贯通孔53a，在该贯通孔53a设有环状的两个密封部件(连接部件内密封部件53b)。关于轴部件52，中央胴部52a插入于连接部件53的贯通孔53a之后，中央主体部52a的外周面由上述两个连接部件内密封部件53b支承，外径比中央胴部52a小的端部胴部52b嵌入于在块部件51的突出部51a形成的收容孔51b。因此，连接部件53绕轴部件52的中央胴部52a(绕轴部件52的中心轴52J)转动自如(参照图7(a)及图8(a)中所示的箭头D)。

在图7(a)、(b)及图8(b)中，在连接部件53突出地设有连接空气管28的下端的管下端连接部54。由上述的两个连接部件内密封部件53b、连接部件53的贯通孔53a的内周面及轴部件52的外周面形成的空间成为环绕状的槽部(连接部件内环绕槽53c)，将管下端连接部54沿着管下端连接部54的轴向贯通而延伸的空气管路54a与该连接部件内环绕槽53c连通。如此，在本实施方式中，真空压导入部29由安装于可动侧轴的基部(块部件51及轴部件52)和以在上下表面内转动自如的方式设于该基部并与空气管28连接的连接部(连接部件53)构成。

在图7(b)中，在轴部件52内设置沿着轴部件52的轴向(X轴方向)延伸而形成的轴向通路52c，并且设有在中央胴部52a内将轴向通路52c横穿并沿着轴部件52的半径方向贯通而延伸的中央胴部贯通路52d(也参照图8(b))和在端部胴部52b内将轴向通路52c横穿并沿着径向贯通而延伸的端部胴部贯通路52e(也参照图8(b))。中央胴部贯通路52d的两端向上述的连接部件内环绕槽53c开口，端部胴部贯通路52e与在块部件51内沿着Y轴方向延伸而设置的块部件内通路51c(图7(a)、(b))连通。

在图7(a)中，在块部件51内，供可动侧轴23的旋转部23b插通的轴插通孔51d沿着上下方向贯通而延伸，在该轴插通孔51d的中间部沿着上下配置有环状的两个密封部件(块部件内密封部件51e)。可动侧轴23的旋转部23b在沿着上下贯通块部件51的轴插通孔51d的状态下，旋转部23b的外周面由上述两个块部件内密封部件51e支承。由两个块部件内密封部件51e、轴插通孔51d的内周面及可动侧轴23的旋转部23b的外周面包围的空间成为环绕状的槽部(块部件内环绕槽51f)，上述的块部件内通路51c与该块部件内环绕槽51f连通(图7(b))。

在图7(a)、(b)中，在可动侧轴23的旋转部23b设有穿过可动侧轴23的内部管路即轴内管路23c而沿着半径方向贯通的轴连通路23d，轴连通路23d向上述的块部件内环绕槽51f内开口。因此，在连接部件53的管下端连接部54安装的空气管28经由空气管路54a、连接部件内环绕槽53c、中央胴部贯通路52d、轴向通路52c、端部胴部贯通路52e、块部件内通路51c、块部件内环绕槽51f、及轴连通路23d而与轴内管路23c相连。轴内管路23c与在可动侧轴23的旋转部23b的下端安装的吸嘴16a的内部管路(未图示)相连，因此，来自上述的未图示的真空源的真空压从真空压供给管路27、接头部26、空气管28、及真空压导入部29经由轴内管路23c而向吸嘴16a供给。

此外，如上所述，设于轴部件52的中央胴部贯通路52d与环绕状的连接部件内环绕槽53c连通，因此即使在连接部件53相对于轴部件52转动的情况下，也保持连接部件内环绕槽53c与轴向通路52c的连通状态。另外，同样地，设于可动侧轴23的旋转部23b的轴连通路23d与环绕状的块部件内环绕槽51f连通，因此即使在可动侧轴23的旋转部23b相对于非旋转部23a(即相对于固定于非旋转部23a的块部件51)旋转的情况下，也保持块部件内环绕槽51f与轴内管路23c的连通状态。

如图3所示，在与接头部26相邻的位置设有真空压供给控制用的由阀等构成的吸附控制机构61。该吸附控制机构61能够通过信号线62而动作，由此，除了能够进行向吸嘴16a的真空压的供给控制之外，还能够进行向吸嘴16a的正压的供给控制。

在图9中，基于基板搬送部12(输送机12a)的基板2的搬送及定位动作控制、基于元件供给部13(元件供料器13a)的元件3的供给动作控制、基于头移动机构15的安装头16的移动动作控制、基于升降电动机24的各可动侧轴23的升降动作控制、基于旋转驱动部25的各可动侧轴23的旋转部23b绕Z轴的旋转动作控制、及基于吸附控制机构61的向各吸嘴16a的真空压(或正压)的供给控制由元件安装装置1具备的控制装置70进行。另外，基于基板摄像机17的拍摄动作控制和基于元件摄像机18的拍摄动作控制由控制装置70进行，通过基板摄像机17的拍摄动作而得到的图像数据和通过基于元件摄像机18的拍摄动作而得到的图像数据向控制装置70传送，在控制装置70具备的图像识别部70a中进行图像识别。

接着，对控制装置70执行的元件3向基板2的安装作业步骤进行说明。控制装置70首先通过基板搬送部12搬送从元件安装装置1的上游侧的其他装置输送来的基板2并将基板2定位于规定的作业位置(图1)。然后，通过头移动机构15使安装头16在水平面内移动，使基板摄像机17位于基板2的上方，进行设于基板2的位置识别标记(未图示)的拍摄。然后，在图像识别部70a中对得到的位置识别标记的图像进行图像识别，从而检测出基板2距离标准的作业位置的位置偏差。

控制装置70在检测出基板2的位置偏差之后，进行头移动机构15的动作控制而使安装头16向元件供给部13的上方移动，使各元件供料器13a进行元件3的供给动作，并且进行升降电动机24、旋转驱动部25及吸附控制机构61的动作控制，使吸嘴16a吸附元件3而拾取元件3。而且，以由吸嘴16a拾取的元件3通过元件摄像机18的上方的方式使安装头16移动，进行基于元件摄像机18的元件3的拍摄和由此得到的图像数据的图像识别，而求出元件3相对于吸嘴16a的位置偏差(吸附偏差)。

控制装置70在求出元件3相对于吸嘴16a的位置偏差之后，以元件3位于基板2的上方的方式使安装头16移动。而且，使吸嘴16a下降，而将元件3安装于基板2(图10(a)→图10(b)→图10(c))。在该元件3的安装时，控制装置70进行吸嘴16a相对于基板2的位置校正(包括旋转校正)，以修正已求出的基板2的位置偏差和元件3的吸附偏差。控制装置70在应安装于基板2的全部元件3的安装结束之后，使基板搬送部12动作，而将基板2向元件安装装置1的外部搬出。

在如上所述的元件3的安装作业中，在将吸附于吸嘴16a的元件3安装于基板2时，可动侧轴23相对于固定侧轴22升降，但当可动侧轴23从图10(a)所示的初始位置下降时，安装于可动侧轴23的真空压导入部29也一体地下降(图10(a)→图10(b)→图10(c))。此时，与真空压导入部29连接的空气管28的下端向下方移动，但安装有空气管28的下端的真空压导入部29的连接部件53追随空气管28的变形而绕轴部件52转动，即在上下表面内转动，因此不会给空气管28带来过度的变形。

另外，在反复执行如上所述的元件3的安装作业的期间，真空空气中所含的异物附着于在接头部26的壳体部件31内收容的过滤部件33，因此操作员OP需要定期地从壳体部件31拆卸过滤部件33而进行更换等。在从壳体部件31拆卸过滤部件33的情况下，操作员OP对安装于壳体部件31的滑动件35的操作部35c进行按压操作而使滑动件35从“保持位置”位于“非保持位置”。由此，滑动件35的各爪部35d从插入于各插入孔31a内的管连接件32的卡定用槽32d脱离，操作员OP能够从插入孔31a拔出管连接件32。而且，从拔出后的管连接件32拆卸过滤部件33，与新部件进行更换等而再次安装于管连接件32之后，对滑动件35进行操作的同时使管连接件32返回到插入孔31a。

此外，在将滑动件35从“保持位置”设为“非保持位置”时，爪部35d对于多个管连接件32的卡定同时地脱离，但各管连接件32如上所述地由O形环32e固定于插入孔31a内，因此只要操作员OP不有意地拔出管连接件32，管连接件32就不会从插入孔31a脱落。因此，操作员OP能够仅选择作为拔出对象的管连接件而从插入孔31a拔出，然后进行过滤部件33的更换等作业。

如以上说明的那样，在本实施方式的元件安装装置1中，将从空气管28供给的真空压向可动侧轴23的内部管路(轴内管路23c)导入的真空压导入部29中的、作为连接空气管28的连接部的连接部件53在上下表面内转动自如，在与可动侧轴23相对于固定侧轴22的升降动作对应地空气管28发生变形时，追随于此而连接部件53进行转动，因此不会给空气管28带来过度的变形。因此，无需如以往那样为了与可动侧轴23的升降动作对应地使空气管28的折曲状态连动地发生变化而采取延长空气管28这样的措施，能够相对地缩短空气管28，因此能够防止由于空气管28长而产生的振动等导致的安装精度的降低、空气管28与吸嘴16a发生干涉而产生的空气管28的损伤。

产业实用性

提供一种安装头及元件安装装置，其能够防止由于空气管长而产生的安装精度的降低、空气管与吸嘴发生干涉而产生的空气管的损伤。

Claims (2)

1.一种安装头，设于元件安装装置，向吸嘴供给真空压而使所述吸嘴吸附元件，所述吸嘴安装在相对于固定侧轴升降自如的可动侧轴的下端，所述安装头的特征在于，具备：

空气管，供给真空压；及

真空压导入部，设于所述可动侧轴，将从所述空气管供给的真空压向所述可动侧轴的内部管路导入，

所述真空压导入部由安装于所述可动侧轴的基部和以在上下表面内转动自如的方式设于所述基部并与所述空气管连接的连接部构成。

2.一种元件安装装置，其特征在于，具备：

基板搬送部，搬送基板并对基板进行定位；

元件供给部，供给元件；及

权利要求1所述的安装头，以相对于所述基板移动自如的方式设置，从所述元件供给部真空吸附元件而将该元件安装于由所述基板搬送部定位了的所述基板。