元件安裝機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明是涉及在旋轉頭(回轉頭)的圓周方向上以預定間隔且能夠下降地設有多個吸嘴座的元件安裝機的發明。
【背景技術】
[0002]旋轉頭型的元件安裝機例如如專利文獻I (日本特開2004-39818號公報)記載的那樣，在旋轉頭的圓周方向上將多個吸嘴座以預定間隔設置成能夠下降，并且分別使吸嘴朝下地保持于各吸嘴座，此外通過R軸驅動機構使旋轉頭繞R軸(鉛垂軸)旋轉，由此使多個吸嘴座與保持于它們的多個吸嘴一體地沿該旋轉頭的圓周方向回轉，并且在該回轉軌道的預定位置，通過Z軸驅動機構使一個吸嘴座下降，由此進行元件的吸附、安裝，通過Q軸驅動機構使各吸嘴座繞其軸心線旋轉，由此來修正吸附于各吸嘴座保持的各吸嘴的各元件的朝向(角度)。
[0003]專利文獻1:日本特開2004-39818號公報

【發明內容】

[0004]發明要解決的課題
[0005]由吸嘴座保持的吸嘴需要使用與吸附的元件的種類(尺寸、形狀等)對應的適當的直徑尺寸、襯墊形狀的吸嘴。因此，由吸嘴座保持的吸嘴構成為能夠根據吸附的元件的種類而更換，但是由于無法更換旋轉頭，因此能夠對組裝于該旋轉頭的吸嘴座安裝的吸嘴的種類(尺寸、形狀等)受到限制，能夠吸附的元件的種類受到限制。
[0006]為了解決該課題，本發明者研宄了將旋轉頭以能夠更換的方式安裝于元件安裝機的頭移動機構的結構，但是包括旋轉頭、R軸驅動機構或Q軸驅動機構等驅動單元的元件吸附裝置整體構成為從元件安裝機的頭移動機構拆下并自動更換時，更換的裝置部分變得大型化、高成本化。
[0007]因此，本發明者研宄了如下結構:將旋轉頭構成為能夠從驅動單元分離而進行拆裝，并且對于更換的全部旋轉頭能夠通用驅動單元的結構，但是在該情況下，在將旋轉頭與驅動單元連接時，為了確保旋轉頭的旋轉方向上的位置精度，需要將旋轉頭的吸嘴旋轉齒輪機構無松動(游隙)地與驅動單元的Q軸驅動機構連接，需要新開發實現這種情況的連接結構。
[0008]用于解決課題的方案
[0009]為了解決上述課題，本發明涉及一種元件安裝機，通過頭移動機構使元件吸附裝置移動，上述元件吸附裝置具備:旋轉頭，設置成能夠繞著沿上下方向延伸的R軸旋轉；多個吸嘴座，在上述旋轉頭的圓周方向上以預定間隔保持為能夠下降；多個吸嘴，分別朝下地保持于上述多個吸嘴座，對元件進行吸附；R軸驅動機構，通過使上述旋轉頭繞著上述R軸旋轉而使上述多個吸嘴座與上述多個吸嘴一體地沿著該旋轉頭的圓周方向回轉；及Q軸驅動機構，使上述多個吸嘴座分別繞著各吸嘴座的軸心線旋轉，由此修正各吸嘴座保持的各吸嘴吸附的各元件的朝向，上述元件安裝機的特征在于，組裝有上述R軸驅動機構和上述Q軸驅動機構的驅動單元安裝于上述頭移動機構，保持有上述多個吸嘴座的上述旋轉頭以能夠拆裝的方式與上述驅動單元連接，在上述旋轉頭上設有將上述Q軸驅動機構的旋轉力向上述各吸嘴座傳遞的吸嘴旋轉齒輪機構，在連接上述吸嘴旋轉齒輪機構與上述Q軸驅動機構的部分的一側的連接部件上設有定位突起部，在另一側的連接部件上設有夾緊上述定位突起部的夾持機構，通過上述夾持機構夾緊上述定位突起部，由此上述吸嘴旋轉齒輪機構的連接部件以不會在旋轉方向上松動的方式與上述Q軸驅動機構的連接部件連接。
[0010]在該結構中，由于設置在連接吸嘴旋轉齒輪機構與Q軸驅動機構的部分的一側的連接部件上的定位突起部由設置在另一側的連接部件上的夾持機構夾緊，因此能夠將旋轉頭的吸嘴旋轉齒輪機構無松動地連接于驅動單元的Q軸驅動機構。此外，由于能夠從元件吸附裝置的驅動單元將旋轉頭分離而進行拆裝，因此對于更換的全部的旋轉頭能夠通用驅動單元。由此，不需要在更換的旋轉頭上組裝驅動單元，能夠實現更換的旋轉頭的小型化、低成本化，節省更換作業空間。
[0011]在該情況下，可以是，夾持機構由位置固定的基準輥、使與該基準輥的間隔變化的可動棍、對該可動棍向上述基準棍的方向施力的施力單元構成，在上述基準棍與上述可動棍之間夾緊上述定位突起部。這樣一來，在將定位突起部插入到基準棍與可動棍之間時，通過兩棍的旋轉而容易插入定位突起部，并且能夠以基準棍為基準定位并夾緊定位突起部，能夠提高旋轉頭的旋轉方向的位置精度。
[0012]另外，本發明可以是，上述元件安裝機具備:載置更換用的旋轉頭的旋轉頭載置臺、通過上述頭移動機構而移動的相機，對元件安裝機的動作進行控制的控制裝置通過上述相機拍攝載置于上述旋轉頭載置臺的上述旋轉頭的上述定位突起部或上述夾持機構來識別上述定位突起部或上述夾持機構的位置，并基于該識別結果使上述定位突起部與上述夾持機構進行對位而連接上述驅動單元與上述旋轉頭。這樣一來，無論載置在元件安裝機的旋轉頭載置臺上的旋轉頭的Q軸驅動機構的齒輪相位(齒輪的旋轉相位)是什么樣的相位，都能夠使元件吸附裝置的驅動單元的Q軸驅動機構的齒輪相位與旋轉頭載置臺上的旋轉頭的齒輪相位自動調整為一致而利用夾持機構夾緊并連接定位突起部。
[0013]這種情況下，也可以是，吸嘴旋轉齒輪機構構成為，使以能夠旋轉的方式保持于旋轉頭的圓筒齒輪與分別安裝于各吸嘴座的小齒輪嚙合，通過驅動單元的Q軸驅動機構使上述圓筒齒輪旋轉而使上述各吸嘴座的上述小齒輪旋轉，由此使上述各吸嘴座旋轉。由此，將驅動單元的Q軸驅動機構的旋轉力向各吸嘴座傳遞的吸嘴旋轉齒輪機構能夠由一個圓筒齒輪和各吸嘴座的小齒輪構成。
[0014]另外，也可以是，在驅動單元上設有Z軸驅動機構，使通過旋轉頭的旋轉而旋轉至預定位置的吸嘴座下降。這樣一來，對于更換的全部的旋轉頭也能夠通用Z軸驅動機構。
【附圖說明】
[0015]圖1是表示從本發明的一實施例的元件吸附裝置的從驅動單元拆下旋轉頭的狀態的立體圖。
[0016]圖2是表示在元件吸附裝置的驅動單元上連接有旋轉頭的狀態的立體圖。
[0017]圖3是表示在夾持機構的基準輥與可動輥之間夾緊定位突起部的狀態的主視圖。
[0018]圖4是旋轉頭的立體圖。
[0019]圖5是說明通過相機拍攝旋轉頭的基準標記而進行識別的動作的主視圖。
[0020]圖6是說明通過相機拍攝旋轉頭的基準標記而進行識別的動作的俯視圖。
[0021]圖7是表示元件安裝機的控制系統的結構的框圖。
【具體實施方式】
[0022]以下，對將用于實施本發明的方式具體化的一實施例進行說明。
[0023]首先，對元件安裝機的元件吸附裝置10的結構進行說明。
[0024]在元件吸附裝置10的旋轉頭11的圓周方向上以預定間隔且能夠下降地保持有多個吸嘴座12，在各吸嘴座12的下部分別朝下地保持有吸附元件的吸嘴13。各吸嘴座12分別被彈簧36向上方施力。另外，在圖1、圖2中，僅圖示出一個吸嘴座12，省略了其他吸嘴座12的圖示。
[0025]旋轉頭11以能夠更換(能夠拆裝)的方式與向驅動單元41的下方延伸的R軸14連接，在該R軸14的上端，呈同心狀地固定有R軸驅動機構15的R軸齒輪16。固定在R軸電動機17的旋轉軸18上的齒輪19與該R軸齒輪16嚙合，通過R軸電動機17的齒輪19的旋轉而使R軸齒輪16旋轉，旋轉頭11以R軸14為中心旋轉，由此多個吸嘴座12與多個吸嘴13 —體地沿該旋轉頭11的圓周方向回轉。
[0026]Q軸驅動機構20的Q軸齒輪21以能夠旋轉的方式插通于R軸14，固定在Q軸電動機24的旋轉軸25上的齒輪26與該Q軸齒輪21嚙合，通過Q軸電動機24的齒輪26的旋轉而使Q軸齒輪21繞著R軸14旋轉。在Q軸齒輪21的下表面以朝下方突出的方式設有環狀的法蘭部42 (連接部件)，在該法蘭部42的外周面的預定位置設有夾緊后述的圓筒齒輪48的定位突起部53的夾持機構43。
[0027]該夾持機構43由位置固定的基準輥44、使與該基準輥44的左右方向(Q軸齒輪21的旋轉方向)的間隔變化的可動輥45、作為對該可動輥45向基準輥44的方向施力的施力單元的彈簧40 (參照圖3)構成，在基準輥44與可動輥45之間夾緊圓筒齒輪48的定位突起部53。在本實施例中，由于設有多個(例如2個)定位突起部53，因此數量與定位突起部53的數量相同的夾持機構43設置在與各定位突起部53對應的位置。另外，本發明可以對于定位突起部53和夾持機構43分別設置各一個。
[0028]R軸14作為將旋轉頭11保持為能夠拆裝的頭保持部發揮作用，用于將旋轉頭11卡合保持成能夠拆裝的多個(例如4個)卡合部件46以能夠沿上下方向移動的方式設置在該R軸14的下端部，在各卡合部件46的附近設有分別對卡合部件46沿上下方向進行驅動的氣缸(未圖示)。各卡合部件46分別形成為L字型或J字型，沿R軸14的圓周方向等間隔地排列，將各卡合部件46的爪部的朝向一致調整為與R軸14的正轉方向(或反轉方向)相同的方向。
[0029]另一方面，在旋轉頭11上設有將Q軸齒輪21的旋轉力向各吸嘴座12傳遞的吸嘴旋轉齒輪機構47。吸嘴旋轉齒輪機構47使在旋轉頭11的上部側同心狀地保持為能夠旋轉的圓筒齒輪48與分別安裝于各吸嘴座12的小齒輪49嚙合，通過驅動單元41的Q軸齒輪21使圓筒齒輪48旋轉而使各吸嘴座12的小齒輪49旋轉，由此各吸嘴座12分別繞著各吸嘴座12的軸心線旋轉，來修正由各吸嘴座12保持的各吸嘴13吸附的各元件的朝向(角度)。
[0030]圓筒齒輪48形成為能夠供R軸14插入。如圖4所示，在旋轉頭11的上面部中的圓筒齒輪48的內側的位置，沿著圓周方向等間隔地形成有多個用于插通R軸14的各卡合部件46的長孔50，在各長孔50的一端側，在旋轉頭11的徑向上貫通固定有與卡合部件46的爪部卡合的被卡合銷51 (被卡合部件)。在各長孔50內的被卡合銷51的側方確保有供卡合部件46沿上下方向穿過的間隙。
[0031]在驅動單元41上連接旋轉頭11時，將R軸14插入圓筒齒輪48內，并將R軸14的各卡合部件46插通于旋轉頭11的各長孔50，通過R軸齒輪16的旋轉而使R軸14旋轉，使各卡合部件46與各長孔50內的被卡合銷51卡合，在該狀態下抬起各卡合部件46而進行保持。
[0032]在圓筒齒輪48(連接部件)的上端部，以預定間隔向上方突出地形成有多個(例如2個)定位突起部53。在多個定位突起部53中的一個定位突起部53的上表面形成有表示該圓筒齒輪48的基準位置的基準標記54 (基準位置顯示部)。
[0033]在驅動單元41上連接旋轉頭11時，如圖2所示，各定位突起部53插入各夾持機構43的基準輥44與可動輥45之間而被夾緊，由此圓筒齒輪48以不會在旋轉方向上松動的方式與Q軸齒輪21連接。由此，成為Q軸齒輪21與圓筒齒輪48 —體旋轉的狀態，并且成為以基準標記54 (定位突起部53)的位置為基準而使元件吸附裝置10的驅動單元41的齒輪相位(Q軸齒輪21的旋轉相位)與旋