元件安装装置用头单元的制作方法

本发明涉及元件安装装置中使用的头单元。

背景技术：

以往，已知有具备头单元的元件安装装置。头单元具备头主体、设于头主体的吸嘴、向吸嘴传递动力而使吸嘴沿上下方向移动的电动机、从侧方拍摄吸附于吸嘴的元件的侧方相机等。例如，在专利文献1公开的元件安装装置中，使用线性电动机作为使吸嘴沿上下方向移动的电动机。

专利文献1：日本特开2009-171665号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

然而，在这样的元件安装装置中，为了保护电动机、侧方相机等而有时通过较大的罩进行覆盖。

然而，电动机伴随着驱动而发热，因此会产生热量闷闭在由罩覆盖的内部这样的问题。尤其是线性电动机的发热量大，因此这样的问题变得显著。

本发明为了解决这样的课题而作出，在元件安装装置用头单元中，主要目的在于将由罩覆盖的内侧的热量高效地放出。

用于解决课题的方案

本发明的元件安装装置用头单元具备：头主体；吸嘴，设置于所述头主体，能够吸附元件；驱动源，向所述头主体及所述吸嘴中的至少一方传递动力而使所述至少一方动作；罩，覆盖所述驱动源；及传热部件，将所述罩与所述驱动源或该驱动源的框架之间连结，而使从所述驱动源产生的热量向所述罩释放。

在该元件安装装置用头单元中，经由传热部件使从驱动源产生的热量向表面积比较大的罩释放。由此，能够高效地放出由罩覆盖的内侧的热量。

在本发明的元件安装装置用头单元中，可以是，所述驱动源是向所述吸嘴传递动力而使该吸嘴沿上下方向动作的线性电动机。线性电动机由于发热量比较大，因此适用本发明的意义高。

在本发明的元件安装装置用头单元中，可以是，所述罩具有多个开口。这样的话，在头单元移动时，空气经由开口在由罩覆盖的内侧和外侧流通，因此能够将罩的内侧的热量更高效地放出。需要说明的是，罩可以取代多个开口或者除了多个开口之外而具有槽。在这种情况下，槽优选沿着头单元移动的方向形成。

在本发明的元件安装装置用头单元中，可以是，所述传热部件设为多个金属柱状部件或多个热管。这样的话，传热部件的导热率升高，因此能够将由罩覆盖的内侧的热量更高效地放出。作为金属柱状部件的金属，可列举例如金、银、铜、铝等，但是考虑到成本、比重时，优选铝。热管是指在管内真空密封有少量的液体且在内壁具备称为油绳的毛细管构造的结构。

本发明的元件安装装置用头单元可以是，在被所述罩覆盖的部位具备相机，所述相机拍摄吸附于所述吸嘴的元件，所述传热部件将所述罩中的与所述相机相向的面以外的面和所述驱动源或该驱动源的框架之间连结。这样的话，罩中的与相机相向的面难以成为高温，因此能够保护比较容易受到热量的影响的相机免于受热。

附图说明

图1是元件安装装置10的立体图。

图2是头单元34的立体图。

图3是将外罩40拆卸的状态的头单元34的立体图。

图4是将外罩40拆卸的状态的头单元34的右侧视图。

图5是表示将回转头42向主框架36安装的情况的立体图。

具体实施方式

参照附图，以下说明本发明的优选的实施方式。图1是元件安装装置10的立体图，图2是头单元34的立体图，图3是将外罩40拆卸的状态的头单元34的立体图，图4是将外罩40拆卸的状态的头单元34的右侧视图。需要说明的是，在本实施方式中，左右方向(x轴)、前后方向(y轴)及上下方向(z轴)如图1所示。而且，在图2中，把手35当拉拽时被拉出。

如图1所示，元件安装装置10具备安装装置主体14、带盘单元96、控制器100。

安装装置主体14具备搬运基板16的基板搬运装置18和能够在xy平面上移动的头单元34。

基板搬运装置18具备：在图1的前后空出间隔地设置并沿左右方向延伸的支撑板20、20；设置在两支撑板20、20的彼此相向的面上的传送带22、22(在图1中仅图示一方)。传送带22、22成为环状地架设于在支撑板20、20的左右设置的驱动轮及从动轮。基板16乘载于一对传送带22、22的上表面而被从左向右搬运。该基板16由在背面侧竖立设置多个的支撑销23支撑。

头单元34以能够拆装的方式安装于x轴滑动件26的前表面。该头单元34在前表面具有在更换作业时作业者用于抓握的把手35。x轴滑动件26以能够滑动的方式安装于在y轴滑动件30的前表面设置的沿左右方向延伸的上下一对导轨28、28。y轴滑动件30以能够滑动的方式安装于沿前后方向延伸的左右一对导轨32、32。头单元34伴随着x轴滑动件26沿左右方向的移动而沿左右方向移动，伴随着y轴滑动件30沿前后方向的移动而沿前后方向移动。需要说明的是，各滑动件26、30分别由驱动电动机(未图示)驱动。

带盘单元96具备多个带盘97，以能够拆装的方式安装于安装装置主体14的前侧。在各带盘97卷缠带，在带的表面沿长度方向保持元件。这些元件由覆盖带的表面的膜来保护。这样的带从带盘朝向后方拆卷，在供料器部98处剥下膜而元件露出的状态下，被送出到由吸嘴48吸附的吸附位置。

控制器100构成为以cpu为中心的微处理器，具备存储处理程序的rom、被用作作业区域的ram、存储各种数据的hdd等。该控制器100向基板搬运装置18、x轴滑动件26的驱动电动机、y轴滑动件30的驱动电动机、设于头单元34的各种电动机等输出驱动信号，输入来自设于头单元34的侧方相机80的图像信号。而且，控制器100以能够进行双向通信的方式与带盘单元96连接。

接下来，关于头单元34的详情，参照图2～图5以下进行说明。图2是将把手35拆卸的状态的头单元34的立体图，图3及图4是将外罩40拆卸的状态的头单元34的立体图及右侧视图，图5是表示将回转头42向主框架36安装的情况的立体图。

头单元34具备主框架36、副框架38、外罩40、回转头42、线性电动机促动器62、侧方相机80。

主框架36是拆装自如地安装于x轴滑动件26(参照图1)的框架，除了回转头42之外，还具备r轴电动机58、θ轴电动机60等。

副框架38是如图3及图4所示固定于主框架36的前方的框架，具备线性电动机促动器62、侧方相机80、步进电动机61等。需要说明的是，副框架38以将图4所示的线性电动机促动器62从左右两侧夹入的方式配置。因此，副框架38也可以看作线性电动机促动器62的框架。

外罩40是如图2所示以将主框架36、副框架38的前表面、两侧面及上表面覆盖的方式盖上的罩，在各面具有多个开口40a。主框架36、副框架38及外罩40通过比较轻量且导热良好的材料例如铝或铝合金等制作。

回转头42是圆筒形状的元件，如图3～图5所示，具备吸嘴支架46、吸嘴48、阀杆50。如图5所示，回转头42是能够进行轴旋转地安装于主框架36的圆柱形状且以插入于上下延伸的r轴52的状态卡合，或者能够解除与r轴52的卡合而拔去。r轴52以伴随着r轴电动机58的旋转而旋转的方式通过未图示的齿轮机构而与r轴电动机58连结。回转头42在与r轴52卡合的状态下伴随着r轴电动机58的旋转而与r轴52成为一体地进行轴旋转。吸嘴支架46沿着回转头42的外周以能够沿上下方向滑动的方式装配多个(在此为12个)。该吸嘴支架46在上端附近具有吸嘴操作杆54，由弹簧56向上方施力而被定位在预定的固定位置(上方位置)。当吸嘴操作杆54被按下时，吸嘴支架46及吸嘴48克服弹簧56的弹性力而下降，当吸嘴操作杆54的按下被解除时，吸嘴支架46及吸嘴48通过弹簧56的弹性力而返回固定位置。在吸嘴支架46的上部外周设有小齿轮57。各小齿轮57以伴随着θ轴电动机60的旋转而旋转的方式通过未图示的齿轮机构而与θ轴电动机60连结。吸嘴48能够拆装地安装于吸嘴支架46的下端。在图3及图4中，为了简便起见，示出了仅在1个吸嘴支架46装配有吸嘴48的情况，但是实际上如图5所示在全部的吸嘴支架46装配有吸嘴48。该吸嘴48根据元件的种类、大小等而适当更换。而且，吸嘴48伴随着θ轴电动机60的旋转而与具备小齿轮57的吸嘴支架46成为一体地进行轴旋转。阀杆50按照各吸嘴48设置。该阀杆50是切换向吸嘴前端是供给负压还是供给大气压的杆。阀杆50由步进电动机61操作。

如图4所示，线性电动机促动器62具备滑动件64和线性引导件68。滑动件64内置有成为电磁铁的线圈，且具有杆卡合部66。杆卡合部66的截面成为c字状，从上下夹持吸嘴操作杆54而与吸嘴操作杆54卡合。多个吸嘴操作杆54配置在回转头42每进行预定角度(在此为30°)的轴旋转而能够依次与杆卡合部66卡合的位置。线性引导件68将滑动件64沿直线方向引导，沿直线方向交替地配置有多个n极和s极。在滑动件64的杆卡合部66从上下夹入吸嘴操作杆54的状态下，电流流向内置于滑动件64的线圈时，通过在线圈产生的磁通与线性引导件68的磁铁的吸引/排斥作用而滑动件64沿着线性引导件68上下移动。于是，吸嘴操作杆54也与吸嘴支架46及吸嘴48一起上下移动。包围线性电动机促动器62的副框架38经由多个热管70而与外罩40连接。热管70是在管内真空密封有少量的液体且在内壁具备被称为油绳的毛细管构造的公知的部件。在此，热管70将外罩40中的与侧方相机80相向的面以外的面(在本实施方式中为与线性电动机促动器62相向的面)和线性电动机促动器62中的发热最大的部位之间连结。

如图3及图4所示，侧方相机80具备光学系模块82和相机主体86。光学系模块82将从配置在吸附于吸嘴48的元件的前方的入射口84入射的光经由未图示的棱镜或反射镜向配置在上方的相机主体86引导。在入射口84的两侧配置有未图示的发光体。发光体是朝向在回转头42的下表面中央设置的圆筒形状的反射体88照射紫外线的光源。反射体88当被照射紫外线时进行荧光发光。因此，吸附于吸嘴48的元件通过该荧光发光而从后方被照出。相机主体86具有未图示的透镜、摄像元件、图像处理部。透镜将由光学系模块82引导的光向摄像元件送出。摄像元件当通过透镜进行受光时产生电荷。图像处理部输入由摄像元件产生的电荷，生成基于该电荷的图像数据(图像信号)。

接下来，说明元件安装装置10的动作。以下，说明控制器100基于生产作业数据而利用头单元34向基板16安装元件的动作。

首先，控制器100对x轴滑动件26及y轴滑动件30进行控制，使头单元34移动，以使吸嘴48来到在供料器部98处剥下膜而露出的元件的上方。接下来，控制器100对线性电动机促动器62进行控制，使吸嘴48向下方移动而来到即将与元件接触之前的位置。具体而言，控制器100在使线性电动机促动器62的杆卡合部66与吸嘴操作杆54卡合的状态下使滑动件64向下方移动预定量。由此，吸嘴48也与吸嘴操作杆54一起向下方移动预定量。在此状态下，控制器100对步进电动机61进行控制，对阀杆50进行操作，以向吸嘴48的前端供给负压。由此，在吸嘴48的前端吸附元件。接下来，控制器100对线性电动机促动器62进行控制，使吸嘴48与吸附的元件一起向上方的固定位置移动。接下来，控制器100从侧方相机80输入吸附于吸嘴48的元件的图像数据，在通过图案识别等而确认了元件被吸附的情况之后，对r轴电动机58进行控制而使回转头42绕中心轴旋转预定角度(在此为30°)。由此，线性电动机促动器62的杆卡合部66与刚才的吸嘴操作杆54的相邻的吸嘴操作杆54卡合。然后，控制器100按照与刚才同样的次序，在吸嘴操作杆54与杆卡合部66卡合的吸嘴支架46的吸嘴48吸附元件。控制器100反复进行该次序而使全部的(在此为12个)吸嘴48吸附元件。需要说明的是，控制器100在吸附于吸嘴48的元件的朝向从正规的朝向偏离的情况下，对θ轴电动机60进行控制而使吸嘴支架46进行轴旋转，由此将元件的朝向调整成正规的朝向。

接下来，控制器100对x轴滑动件26及y轴滑动件30进行控制，以使首先被吸附的元件来到基板16的预定位置的上方的方式使头单元34移动。接下来，控制器100对线性电动机促动器62进行控制，使吸附于吸嘴48的前端的元件来到基板16的预定位置的近前的位置。在此状态下，控制器100对步进电动机61进行控制，以向吸嘴48的前端供给正压的方式对阀杆50进行操作。由此，元件从吸嘴48的前端分离而向基板16的预定位置安装。接下来，控制器100对线性电动机促动器62进行控制，使吸嘴48向上方的固定位置移动。接下来，控制器100从侧方相机80输入吸嘴48的图像数据，在通过图案识别等而确认了从吸嘴48的元件用尽之后，对r轴电动机58进行控制而使回转头42绕中心轴旋转预定角度(在此为30°)。由此，线性电动机促动器62的杆卡合部66与刚才的吸嘴操作杆54的相邻的吸嘴操作杆54卡合。然后，控制器100按照与刚才同样的次序，将吸嘴操作杆54与杆卡合部66卡合的吸嘴支架46的吸嘴48所吸附的元件向基板16安装。控制器100反复进行该次序，将吸嘴48所吸附的元件全部向基板16安装。

在这样元件安装装置10动作的期间，线性电动机促动器62发热，但是该热量经由热管70向外罩40释放。而且，在头单元34沿xy方向移动时，外罩40被空冷。尤其是外罩40在前表面、两侧面及上表面具有多个开口40a，因此在头单元34移动时，空气经由这些开口40a而高效地在外罩40的内侧与外侧流通。

在此，明确本实施方式的构成要素与本发明的构成要素的对应关系。本实施方式的头单元34相当于本发明的元件安装装置用头单元，回转头42相当于头主体，吸嘴48相当于吸嘴，线性电动机促动器62相当于驱动源，热管70相当于传热部件。

根据以上说明的本实施方式的头单元34，经由热管70，使从线性电动机促动器62产生的热量向表面积比较大的外罩40释放。由此，能够将由外罩40覆盖的内侧的热量高效地放出。

另外，外罩40具有多个开口40a，因此在头单元34沿xy方向移动时，空气经由这些开口40a而在由外罩40覆盖的内侧与外侧高效地流通。其结果是，能够将由外罩40覆盖的内侧的热量高效地放出。

此外，采用了导热率高的热管70作为传热部件，因此能够将由外罩40覆盖的内侧的热量更高效地放出。

此外，热管70以将外罩40中的与侧方相机80相向的面以外的面和包围线性电动机促动器62的副框架38之间连结的方式设置，因此外罩40中的与侧方相机80相向的面难以成为高温。因此，能够保护比较容易受到热量的影响的侧方相机80免于受热。

需要说明的是，本发明不受上述的实施方式任何限定，只要属于本发明的技术范围，当然就能以各种形态实施。

例如，在上述的实施方式中，在外罩40的前表面、两侧面及上表面这4个面设置了多个开口40a，但是可以将这些开口40a设置于4个面中的仅1个面，也可以设置于仅2个面，还可以设置于仅3个面。或者，可以在4个面都不设置开口40a。但是，在设有开口40a的情况下，空气在外罩40的内侧与外侧容易流通，冷却效率提高，因此优选。开口40a的形状并不局限于圆孔，可以是任意的形状，例如可以是方孔，也可以是细长的狭缝状的孔。也可以取代设于外罩40的多个开口40a或者除了这多个开口40a之外还设有槽(凹陷)或凸片。通过设置槽或凸片而散热面积增加，因此能够将外罩40高效地冷却。槽或凸片可以沿着例如头单元34的移动方向形成。

在上述的实施方式中，采用了热管70作为传热部件，但是也可以取代热管70而采用金属柱状部件。作为金属柱状部件的金属，可列举例如金、银、铜、铝等，但是考虑成本、重量(比重)时优选铝。

在上述的实施方式中，通过水平地延伸的热管70将线性电动机促动器62与外罩40连结，但是也可以通过弯折或弯曲的热管70将线性电动机促动器62与外罩40连结。这样的话，能够使热量向外罩40中的从线性电动机促动器62分离的位置释放。

在上述的实施方式中，例示了同步型的线性电动机，但是也可以采用利用电流流向放置在磁场中的导体时产生的洛伦兹力的感应型的线性电动机。

在上述的实施方式中，例示了线性电动机促动器62作为产生热量的驱动源，但是也可以将例如向回转头42传递动力的r轴电动机58、向吸嘴48传递动力的θ轴电动机60等其他的驱动源经由热管(传热部件)与外罩40连结。线性电动机促动器62可以具有包围滑动件64和线性引导件68的电动机罩，在这种情况下，热管70可以贯通副框架38而将电动机罩与外罩40连结。

在上述的实施方式中，例示了保持12个吸嘴48的回转头42作为头主体，但也可以使用仅保持一个吸嘴的头，还可以使用保持4个吸嘴的头。

在上述的实施方式中，通过热管70将外罩40与线性电动机促动器62的框架(副框架38)之间连结，但也可以是线性电动机促动器62经由树脂等的导热率比金属低的低导热部件而固定于副框架38，线性电动机促动器62与热管70(传热部件)直接接触。这样的话，成为外罩40与线性电动机促动器62其本身由热管70连结的构造。

工业实用性

本发明能够利用于向基板安装元件的元件安装装置。

附图标记说明

10元件安装装置

14安装装置主体

16基板

18基板搬运装置

20支撑板

22搬运带

23支撑销

26x轴滑动件

28导轨

30y轴滑动件

32导轨

34头单元

35把手

36主框架

38副框架

40外罩

40a开口

42回转头

46吸嘴支架

48吸嘴

50阀杆

52r轴

54吸嘴操作杆

56弹簧

57小齿轮

58r轴电动机

60θ轴电动机

61步进电动机

62线性电动机促动器

64滑动件

66杆卡合部

68线性引导件

70热管

80侧方相机

82光学系模块

84入射口

86相机主体

88反射体

96带盘单元

97带盘

98供料器部

100控制器