电子电路元件安装头的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种通过吸嘴等元件保持件来保持电子电路元件(以下，若无特殊需要则简称为元件)并将其安装于电路基材的电子电路元件安装装置(以下，若无特殊需要则简称为安装装置)的电子电路元件安装头(以下，若无特殊需要则简称为安装头)，特别是涉及一种在因元件较为脆弱而由于与元件保持件抵接时、与电路基材抵接时的冲击(以下，若无特殊需要则简称为抵接冲击)易于破损的情况下能够将抵接冲击抑制得较小并且高效地进行安装的安装头。
【背景技术】
[0002]在下述专利文献I中，记载有能够缓和抵接冲击并且高效地将元件安装于电路基材的安装装置。该安装装置的安装头以能够升降且能够旋转的方式保持于头主体，以能够装卸的方式保持吸嘴的吸嘴保持部以能够相对升降并且不能相对旋转的方式保持于通过第一升降驱动装置进行升降的旋转升降轴上，并且在上述旋转升降轴与吸嘴保持部之间配置有第二升降驱动装置。第二升降驱动装置是音圈马达形式的线性马达，线圈卷绕于外周而成的筒状体固定于旋转升降轴，另一方面，从外侧包裹线圈并且在中央部固定有永磁铁的磁轭体固定于吸嘴保持部，使吸嘴保持部相对于旋转升降轴进行升降。
[0003]另外，在下述专利文献2中也记载有能够缓和抵接冲击并且将元件高速地搭载于电路基材的搭载头。在该搭载头中，轴以能够相对升降限定的距离的方式保持于通过旋转马达与进给丝杠进行升降的升降体上，在该轴的下部隔着加压检测部而安装有吸嘴。轴通过音圈马达进行升降，加压检测部通过测力传感器来检测吸嘴按压元件的力或者保持于吸嘴的元件按压电路基材的力，基于该检测结果来控制音圈马达，在测力传感器与轴之间设有预压弹簧。另外，通过Θ马达来使轴旋转，由此吸嘴也进行旋转。
[0004]另外，在下述专利文献3中记载有能够以准确的载荷进行元件的搭载的吸嘴的升降装置。该升降装置也通过音圈马达使保持吸嘴的轴相对于通过旋转马达和进给丝杠而升降的升降体进行升降，吸嘴的按压载荷经由轴被测力传感器检测出，基于该检测结果来控制音圈马达，在轴与音圈马达之间设有弹簧。另外，通过Θ马达而使保持吸嘴的轴进行旋转，由此吸嘴也进行旋转。
[0005]此外，在下述专利文献4中记载有如下内容:对通过吸嘴与元件之间的接触、或者保持于吸嘴的元件与电路基材之间的接触而使得向移动定位吸嘴的单元施加的干扰发生变化的位置、或者吸嘴的移动加速度发生变化的位置进行检测，从而检测上述接触位置。另夕卜，也记载有如下内容:由伺服马达、将该伺服马达的旋转改变为直线运动的齿条及小齿轮构成对吸嘴进行移动定位的单元，将相对于伺服马达的载荷转矩发生变化的位置作为上述接触位置进行检测。也记载有可以通过线性马达来驱动吸嘴。但是，在本专利文献4中也记载有使吸嘴绕轴线旋转的R轴旋转机构，吸嘴与吸嘴保持轴被记载为一体的结构，关于分别通过不同的驱动装置来驱动吸嘴和吸嘴保持轴而使吸嘴相对于吸嘴保持轴相对升降的内容完全没有记载。
[0006]专利文献1:日本特开2004-95718号公报
[0007]专利文献2:日本特开2007-80970号公报
[0008]专利文献3:日本特开2011-40551号公报
[0009]专利文献4:日本特开2000-22396号公报
【发明内容】
[0010]在上述各现有技术文献所记载的发明中，存在尚待改善之处。例如，存在如下问题:由于保持吸嘴进行升降的吸嘴保持轴等通过第二升降装置进行升降，因此所升降的质量较大，此外，由于在测力传感器与吸嘴之间夹设有弹性体，因此无法敏锐地检测出吸嘴与对象物的抵接，由于上述两点中的至少一点，难以敏锐地控制第二升降装置，并且难以充分减小抵接冲击。另外，为了使吸嘴相对于通过第一升降装置而升降的升降部件进行升降，而使保持吸嘴的吸嘴保持轴通过第二升降装置进行升降，但是无法将该第二升降装置兼用于多组吸嘴保持轴及吸嘴，因此在安装头上设有多组吸嘴保持轴及吸嘴的情况下，存在装置成本增加的问题。
[0011]本申请发明的课题在于解决这些问题中的至少一个。
[0012]本申请发明为了解决上述课题，其特征在于，通过吸嘴等元件保持件来保持电子电路元件并将其安装于电路基材的电子电路元件安装装置的电子电路元件安装头包括:(a)头主体；(b)旋转升降轴，以能够进行绕轴线的旋转及与轴线平行的方向上的升降的方式保持于该头主体；(C)升降轴旋转装置，使该旋转升降轴相对于上述头主体进行旋转；(d)第一升降驱动装置，使上述旋转升降轴相对于上述头主体进行升降；(e)元件保持件，由上述旋转升降轴保持为能够相对于该旋转升降轴相对升降并且不能相对旋转，并保持电子电路元件；及(f)第二升降驱动装置，设于上述旋转升降轴及上述元件保持件的外部，通过上述第一升降装置与旋转升降轴一起升降，该第二升降驱动装置具备不经由弹性部件并且以容许元件保持件旋转的状态与元件保持件卡合的保持件卡合部，通过该保持件卡合部而使元件保持件相对于旋转升降轴相对升降，由此将电子电路元件安装于电路基材。
[0013]发明效果
[0014]在上述结构的电子电路元件安装头中，通过第一升降驱动装置使旋转升降轴及第二升降驱动装置相对于头主体进行升降，并且通过第二升降驱动装置使元件保持件相对于旋转升降轴进行升降。因此，基于第二升降驱动装置的元件保持件的升降距离及对第二升降驱动装置的载荷减小，其结果是，容易充分抑制元件保持件相对于电子电路元件抵接时或者保持于元件保持件的电子电路元件相对于电路基材抵接时的抵接冲击。
[0015]另外，由于元件保持件与旋转升降轴一起旋转，并且第二升降驱动装置容许元件保持件的旋转，因此升降轴旋转装置使旋转升降轴进行旋转，由此能够使元件保持件旋转，由此，能够改变保持于元件保持件的电子电路元件的旋转姿态。此时，第二升降驱动装置不进行旋转。如上述专利文献I所记载的那样，在旋转升降轴上保持有第二升降驱动装置的情况下，为了容许与旋转升降轴的旋转相伴的第二升降驱动装置的旋转，需要在用于向第二升降驱动装置供给电力、取出信号的布线的中途设置滑动部，伴随着该滑动部的滑动而产生电气噪音，成为高精度地控制第二升降驱动装置的方面上的障碍，但根据上述结构能够避免该障碍。
[0016]并且，第二升降驱动装置的保持件卡合部以不经由弹性部件的方式与元件保持件卡合的状态下与元件保持件一起下降，因此与上述专利文献2、专利文献3所记载的、第二升降驱动装置经由弹性部件使吸嘴下降的结构相比，能够敏锐地检测抵接冲击，与避免上述电气噪音的产生及减轻载荷相互协同作用，能够进一步提高第二升降驱动装置的控制精度，能够更好地抑制抵接冲击。
[0017]另外，第二升降驱动装置通过第一升降驱动装置与旋转升降轴一起升降，但是并非保持于旋转升降轴自身，而是设于旋转升降轴及元件保持件的外部，通过保持件卡合部与元件保持件卡合而使其相对于旋转升降轴相对升降，因此具有容易采用后述的“发明形态”中的(4)项?(7)项各自所记载的结构的优点。
[0018]发明形态
[0019]以下，示例了几个在本申请中被认为能够进行专利申请的发明(以下，有时称作“可申请发明”。“可申请发明”不仅是权利要求书所记载的发明即“本申请发明”，也能够包括本申请发明的下位概念发明或者上位概念发明，也包括其他概念的发明。)的形态，并对其进行说明。各形态与权利要求相同，记载为如下形式:按项区分，对各项标注编号，根据需要而引用其他项的编号。上述只是为了易于理解可申请发明，并非意图将构成可申请发明的结构要素的组合限定为以下各项所记载的内容。即，可申请发明应参考各项所附带的记载、实施方式的记载、现有技术、技术常识等进行解释，在该解释的范围内，在各项的形态中附加了其他结构要素的形态、或从各项的形态中删除结构要素而成的形态也能够成为可申请发明的一个形态。
[0020](I) 一种电子电路元件安装头，包括:头主体；升降部件，以能够升降的方式引导于该头主体；第一升降驱动装置，使该升降部件相对于上述头主体升降；元件保持件，由上述升降部件保持为能够相对于该升降部件相对升降，并保持电子电路元件；及第二升降驱动装置，通过上述第一升降装置与上述升降部件一起升降，使上述元件保持件相对于上述升降部件相对升降，将电子电路元件安装于电路基材。
[0021]在本项所记载的安装头中，通过第一升降驱动装置使升降部件及第二升降驱动装置相对于头主体进行升降，进而通过第二升降驱动装置使元件保持件相对于升降部件进行升降。因此，基于第二升降驱动装置的元件保持件的升降距离及对第二升降驱动装置的载荷减小，其结果是，容易将元件保持件相对于电子电路元件抵接时或者保持于元件保持件的电子电路元件相对于电路基材抵接时的抵接冲击抑制得较小。
[0022](2)根据(I)项所记载的电子电路元件安装头，上述升降部件为旋转升降轴，以能够绕其自身的轴线自转的方式保持于上述头主体，并且将上述元件保持件保持为不能相对旋转，该电子电路元件安装头还包括使该旋转升降轴旋转的升降轴旋转装置，并且，上述第二升降驱动装置设于上述旋转升降轴及上述元件保持件的外部，并且具备不经由弹性部件并且以容许元件保持件旋转的状态与元件保持件卡合的保持件卡合部，通过该保持件卡合部使元件保持件相对于旋转升降轴相对升降，从而将电子电路元件安装于电路基材。
[0023]旋转升降轴既可以以能够升降且能够自转的方式直接保持于头主体，也可以间接保持于头主体。例如，也可以以能够旋转的方式保持于升降体，该升降体以能够升降的方式保持于头主体。
[0024](3)根据⑵项所记载的电子电路元件安装头，上述第一升降驱动装置固定于上述头主体，且具备以容许上述旋转升降轴旋转的状态与该旋转升降轴卡合的升降轴卡合部。
[0025]