吸头装置的制作方法

专利名称：吸头装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对半导体相关的电子器件或机械部件等工件进行吸 附并移运的吸头装置，尤其涉及从收纳位置对工件进行吸附并取出 的同时对之进行定位并移运至规定位置的吸头装置。
背景技术：
在半导体或其他微小的电子器件等的制造流水线上，作为对象 物的工件(电子器件)由输送带搬运至各种处理工段，并且，由移运 装置从输送带上取出并移运至处理部的规定位置而施行规定的处理。然而，对这种工件(电子器件)而言，由于采用这些工件的制品 的生命周期短暂，因此需要频繁地进行机型的变更。因而，对应于 这种机型变更，为了能廉价地制造多种部件，在制造流水线上有必 要在确保品质的同时进行高速处理，而对于将工件从输送带移运至 处理部的移运装置而言，尤其希望具备有可容易地保持(吸附)多样 化尺寸的工件并且可在进行高精度定位的同时将之移运至处理部的 吸头装置。作为以往的吸头装置，例如下述的例子已为公众所知，该装置 具备中央具有贯通孔的基本框板；可通过基本框板的贯通孔上下 移动的吸引管；设置于吸引管的前端的吸垫；配设成可沿基本框板 的径向相互接近及开离的、可对机械臂进行夹持的二对夹爪；以及 分别驱动二对夹爪的连杆机构及凸轮机构等，当吸引管下降时，二对夹爪分别开离，当吸引管在吸垫吸附着工件的状态下上升时，二 对夹爪对工件进行夹持(例如日本专利实开平6-24882号公报)。然而，在该吸头装置中，由于二对夹爪在吸垫吸附着工件的状 态下夹持工件，因此当工件在其中心偏离吸垫的中心的状态下被吸 附时，二对夹爪欲将工件定位于吸垫中心而使吸垫发生弹性变形， 从而发生在这种吸垫发生弹性变形的状态下进行夹持的情况。为此，即便由夹爪对工件进行了定位，在将工件向规定的处理 部移运之际，当由夹爪的夹持实行的定位解除时，吸垫弹性恢复而 使工件回到偏离的位置上，因而难以将工件准确地移运至规定位置 上。此外，作为另外的吸头装置，下述的例子已为公众所知，该装 置具备在前端具有吸嘴的吸嘴轴、在水平方向上具有转轴并受马 达回转驱动的凸轮部件、具有与凸轮部件连动的从动部件的杆状部 件、连接于杆状部件及吸嘴轴的连杆部件、配设于吸嘴周围的夹爪、 以及用于防止停电时吸嘴轴因自重降下而与工件等发生冲撞的用于 使吸嘴轴上升的上升机构等。在该装置中，凭借凸轮部件的回转并 通过杆状部件及连杆部件的作用，在吸嘴轴升降的同时对受到吸嘴 吸附的工件用夹爪进行夹持，并且，在停电时上升机构动作而使吸 嘴轴上升至规定位置(例如日本专利特开平5-21997号公报)然而，在该吸头装置中，使吸嘴轴升降的机构包括具有水平方 向上的转轴的凸轮部件、杆状部件及连杆部件等，而且还另外设置 有防止吸嘴轴因自重而下降的上升机构，因而，其整体的构造复杂， 相对于作为对象物的工件而言，装置体积不必要地过于庞大，难以 满足省空间、集约化及小型化等要求。发明内容鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种吸头装置，可实现 构造的精简化、各机构的集约化、装置整体的小型化及设置面积的 省空间，縮短工件移运所需的时间，同时，可对半导体芯片、基板 等电子器件或机械部件等工件进行吸附并高精度地移运至规定的处理部，从而提高生产效能。为实现上述目的，本发明的本吸头装置包括对工件进行吸附 的吸垫；使吸垫产生吸引力的吸引发生机构；将吸垫保持于下端并进行上下移动的轴；使轴升降的升降机构；从大致水平方向对被吸 垫吸附的工件进行夹持的夹持机构；以及对吸引发生机构进行驱动 控制以使之在夹持机构对工件进行夹持后暂时解除吸垫的吸附并随 后再次使之吸附的控制装置。依据这种构成，当轴在升降机构的作动下下降至对工件进行吸 附的位置时，在吸引发生机构的吸引动作下吸垫对工件进行吸附。 且，当轴在升降机构的作动下上升至规定位时，夹持机构作动而从 水平方向对工件进行夹持。之后，吸引发生机构的吸引动作暂时被 停止，当工件被吸垫释放后再次被吸附。因而，即使工件在偏离本应在该处受到吸附的中心位置的状态 下受到吸垫的吸附并在此偏离的状态下由夹持机构进行定位而使吸 垫处于弹性变形状态，由于工件在处于被夹持机构夹持的状态下暂 时与吸垫脱离，因而能使吸垫弹性恢复而消除位置的偏离，并使工 件在被定位于规定位置的状态下再次受到吸附。由此，即使将夹持 机构引起的夹持状态及吸垫产生的吸附状态依次解除，工件仍能以 得到高精度定位的状态可靠地被移运至规定位置(例如规定的处理 部)。在上述构成中，控制装置可如下构成，即、在为解除吸垫的吸 附而使吸引发生机构的吸引动作停止之后，驱动升降机构而使轴暂 时上升。依据这种构成，相对于受到夹持机构夹持的工件，吸垫在解除 对其吸附后暂时上升而与之脱离，因此，在吸垫曾发生弹性变形的场合，能使吸垫可靠地弹性恢复至原本的形状。在上述构成中，控制装置可如下构成，即、为解除吸垫的吸附， 对吸引发生机构进行驱动控制，以对工件吹气。依据这种构成，为了解除吸附，吸垫对受到夹持机构夹持的工 件进行吹气(喷射空气或空气以外的气体)，因此，可在不需要吸垫 (轴)的上升动作即、縮短动作时间的情况下，使吸垫可靠地弹性恢 复至原本的形状。在上述构成中，升降机构可采用包括围绕着沿上下方向沿伸的 轴线旋转而在上下方向上产生凸轮作用的旋转凸轮、及与轴连接并 与旋转凸轮卡合的从动部件在内的构成。依据这种构成，由于升降机构可以使围绕沿上下方向(垂直方向) 沿伸的轴线进行旋转的旋转凸轮包含直线部分(用于防止因轴的自 重而引起旋转凸轮动作的构造)，因此，在升降动作中以外情形下， 轴的自重由直线部分承受，因而，即便发生停电等情况，也不会因 轴的自重等而使旋转凸轮发生旋转，可防止轴自行下降而使吸垫与 工件发生冲撞。并且，由于不对保持中的工件施加不必要的压力， 因而可维护工件的品质。另外，由于采用了这种旋转凸轮及与其凸 轮面卡合的从动部件，因此可实现构造的精简化和集约化，并可使 装置小型化。在上述构成中，夹持机构可采用包括在水平方向上往复移动而相互接近及开离的至少一对夹持臂、及对至少一对夹持臂进行水平驱动的驱动机构在内的构成。依据这种构成，在驱动机构的驱动动作下，至少一对的夹持臂相对于工件从水平方向接近而对工件进行夹持并定位，并且，沿水平方向远离工件而与之脱离。即，可在上下方向上| 精度地设定夹持臂与工件的卡合位置(夹持位置)，可得到没有差异性的稳定的夹 持动作。在上述构成中，驱动机构可采用包括在水平面内旋转、具有对 至少一对夹持臂产生使其相互接近及开离的凸轮作用的凸轮槽的圆 板凸轮在内的构成。依据这种构成，由于驱动机构中包括了具有凸轮槽的圆板凸轮，因此能使夹持臂可靠地发生连动而相接近及开离，可高精度地对工 件进行夹持及释放，并且，可在上下方向上实现装置的小型化。在上述构成中，夹持机构可采用包括围绕沿大致水平方向沿伸 的轴线摆动而相互接近及开离的至少一对摆动臂、及使至少一对摆 动臂摆动而使之在轴下降时开离、上升时接近的驱动机构在内的构 成。依据这种构成，在与轴的移动相关连地发生动作的驱动机构的 驱动动作下，至少一对摆动臂边旋转边与工件接近并对工件进行夹 持定位，并且，反向旋转远离工件而与之脱离。即，凭借使驱动机 构与轴的动作连动的构造，可减少构成部件的个数、实现构造的精 简化及装置的小型化。


图1为表示本发明的吸头装置的控制系统的一实施形态的方框图。图2为表示本发明的吸头装置的一实施形态的主视图。图3为图2所示吸头装置的局部放大剖视图。图4A为表示作为吸头装置的构成部分的圆板凸轮的俯视图，图 4B为图4A中的沿E1-E1线的剖视图。图5为对作为吸头装置的构成部分的夹持机构的动作进行说明 的俯视图及侧视图。图6为对作为吸头装置的构成部分的夹持机构的动作进行说明 的俯视图及侧视图。图7A、图7B、图7C为对吸头装置的一系列动作中的一部分进 行说明的动作图。图8A、图8B、图8C为对吸头装置的一系列动作中的一部分进 行说明的动作图。图9A、图9B、图9C为对吸头装置的一系列动作中的一部分进行说明的动作图。图10为表示本发明的吸头装置的另一实施形态的局部放大剖视图。图11为表示图10所示吸头装置的构成部分的夹持机构在夹持 工件时的状态的局部放大剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的较佳实施形态进行说明。 如图1至图3所示，该吸头装置包括成为构造的基本的框架 10;吸附工件W的吸垫20;将吸垫20保持于其下端、进行上下移动 的轴30;使轴30升降的升降机构40;将受到吸垫20吸附的工件W从大致水平方向进行夹持的作为夹持机构的二对夹持臂50及驱动机构60;使吸垫20产生吸引力的作为吸引发生机构的压力调整机70;以及对装置整体的驱动控制进行操控的作为控制装置的控制单元80等。并且，该吸头装置，例如在与半导体相关的各种部件等的制造流水线上，是作为对由输送带等搬运来的工件w进行吸附并移运至规定的处理部的工件移运装置的一部分而组装在其中的，凭借工件 移运装置中所包括的上下驱动机构及水平驱动机构而进行三维移 动。框架10是用金属材料等制成的，如图2及图3所示，包括平 板状的基本框板11、设于基本框板11中央的圆筒状的导框12、将 基本框板11以垂吊状安装在移运装置的一部分上的装配框13、设置 成从基本框板11下方突出的轴承架14、以及与基本框板11隔开规 定的间隔而连接的平板状的支承框板15等。吸垫20采用可弹性变形的树脂材料等，如图1至图3所示，被构制成下端呈喇叭状地开口并且在其中途具有易于发生变形的蛇腹 状结构的空洞，其上侧与轴30的下端结合。并且，在其下端面与工件W抵接的状态下，当通过下述的压力调整机70及轴30对空气进行吸引时，吸垫20对工件W进行吸附， 而当吸引停止及压力调整或对工件W吹气(喷出空气或空气以外的气 体)时，则释放工件W。如图2及图3所示，轴30被构制成沿上下方向(垂直方向)Z沿 伸并在内部形成空洞的圆筒状的管状部件，包括位于其下端的具 有在水平方向上呈平板状展开的凸缘31a的扩径部31、位于其上端 的连接在与压力调整机70连通的柔性管上的连接部32、以及位于连 接部32下方的将下述从动部件43可自由旋转地支承的大致呈L字 状的支承托架33等。在此，在扩径部31的凸缘31a上设有限位片 34，该限位片34构制成沿垂直方向垂下，并对受到吸垫20吸附的 工件W向上方移动进行限制。并且，轴30可相对于设置在基本框板11的大致中央的导框12 沿上下方向Z自由升降地得到支承。如图2及图3所示，升降机构40包括具有沿上下方向(垂直 方向)Z沿伸的转轴41a的、固定在基本框板11上的步进马达41; 与转轴41a直接连接并具有沿上下方向Z产生凸轮作用的凸轮面42a 的旋转凸轮42;可自由旋转地受到轴30的支承托架33支承并与旋 转凸轮42(凸轮面42a)卡合的从动部件43;以及在轴30的扩径部 31与支承框板15之间以压縮状态进行配置的、始终对轴30朝下施 力的螺旋弹簧44等。艮P，当步进马达41旋转时，旋转凸轮42旋转而沿上下方向Z 对从动部件43产生凸轮作用，因而，轴30克服螺旋弹簧44的施力 并发生升降。在此，作为升降机构，由于在围绕着沿上下方向Z沿伸的轴线 进行旋转而在上下方向Z产生凸轮作用的旋转凸轮42、与轴30连接 并与旋转凸轮42卡合的从动部件43上采用了直线部分(用于防止因 轴30的自重而引起旋转凸轮42动作的构造)，即便发生停电等情况，也不会因轴30的自重等而使旋转凸轮42发生旋转，可防止轴30自 行下降而使吸垫20与工件W发生冲撞，并且，可实现构造的精简化 和集约化，并可使装置小型化。此外，由于不对保持中的工件施加 不必要的压力，因而可维护工件的品质。如图2及图3所示，二对夹持臂50由在水平面内的X方向上相 互接近及开离的夹持臂及在水平面内的Y方向上相互接近及开离的 夹持臂(未图示)构成，分别包括与工件W卡合的夹持片51、可自 由地往复移动地承载在支承框板15上的被引导部52、突出到被引导 部52上方的与下述圆板凸轮65的凸轮槽65a卡合的销53等。并且，二对夹持臂50分别在水平方向上接近而对工件W进行夹 持，且分别在水平方向上开离而与工件W脱离(释放工件W)。此外， 二对夹持臂50的移动范围的中心和吸垫20的中心被设置成与吸头 (装置)的中心HC —致，该吸头装置是以该中心HC相对规定位置(例 如处理部的处理位置)进行定位的。因而，当二对夹持臂50对工件W进行夹持时，在该吸头装置上 即对工件W进行了定位。假使二对夹持臂50对在偏离吸垫20中心 HC的状态下受到吸附的工件W进行夹持，则会使工件W在水平方向 上移动与偏离相当的量，因而是在进行了中心对齐(即，为使工件W 的中心WC与吸头的中心HC对齐而使吸垫20发生弹性变形)的状态 下进行夹持的。如上所述，二对夹持臂50相对工件W从水平方向(X方向及Y方 向)接近、对工件W进行夹持的同时对之进行定位，并且，以水平方 向(X方向及Y方向)远离工件W而与工件W脱离，因而，可高精度地 设定夹持臂50与工件W卡合的上下方向Z的位置(夹持位置)，从而可获得无差异的稳定的夹持动作。如图2及图3所示，驱动机构60包括具有沿上下方向(垂直 方向)Z沿伸的转轴61a的固定在基本框板11上的步进马达61;与 转轴61a直接连接的驱动带轮62;可自由旋转地受到轴承架14支承的从动带轮63;巻绕在驱动带轮62和从动带轮63上的动力传送用 环状皮带64;以及与从动带轮63结合成可与之作一体旋转的、同时 具有收纳夹持臂50的销53而产生凸轮作用的凸轮槽65a的圆板凸 轮65等。如图4A至图4B所示，圆板凸轮65具有与二对即4个夹持臂 50各自的销53卡合的4个凸轮槽65a及在其径向内侧与从动带轮 63结合的环状的凸缘65b。 4个凸轮槽65a形成弯曲状以使其一端 65a'位于靠近径向外侧的位置而另 一端65a''位于靠近径向内侧的 位置上。因而，凭借圆板凸轮65在规定的角度范围进行旋转，4个 夹持臂50的销53在凸轮槽65a的一端65a'与另一端65a''之间往 复移动。艮P，借助步进马达61的起动，通过驱动带轮62、环状皮带64 及从动带轮63而使圆板凸轮65按某一方向旋转时，如图5所示，4 个销53在各个凸轮槽65a的导向下，向水平方向的径向外侧、即在 X方向及Y方向上向相互远离的方向移动，从工件W脱离。另一方面，借助步进马达61的逆向起动，通过驱动带轮62、环 状皮带64及从动带轮63而使圆板凸轮65按另一方向旋转时，如图 6所示，4个销53在各个凸轮槽65a的导向下，向水平方向的径向 内侧、即在X方向及Y方向上向相互接近的方向移动，在夹持工件W 的同时对之进行定位。如t所述，由于驱动机构60包括了具有凸轮槽65a的圆板凸轮 65，因而能使二对夹持臂50可靠地连动而相互接近及开离，可高精 度地对工件W进行夹持及释放，而且可在上下的Z方向上实现装置 的薄型化、小型化。再者，作为驱动机构60的驱动源，通过使用步 进马达61等可进行数字控制的马达，可以任意地对圆板凸轮65进 行旋转驱动而使夹持臂50停止在任意位置上，可以进行能够对尺寸 各异的各种工件以各自最适的位置进行夹持并保持的控制。如图1及图2所示，作为吸引发生机构的压力调整机70配置在比轴30的连接部32更上游的位置上，通过经轴30的内部通道而与 吸垫20连通的空气通道，吸入空气及喷出空气乃至空气以外的气体。如图1所示，控制单元80主要对整体的控制进行操控，包括 依据从各种传感器(未图示)得到的信号对装置的状态进行判断并发出各种控制信号的控制回路81;依据控制回路81发来的指令信号而对驱动机构40的步进马达41进行驱动控制的驱动回路82;依据控 制回路81发来的指令信号而对驱动机构60的步迸马达61进行驱动 控制的驱动回路83;以及依据控制回路81发来的指令信号而对压力 调整机70进行驱动控制的驱动回路84等。并且，该控制单元80被设定成可对压力调整机70进行驱动控 制，以使工件W在被夹持臂50夹持后将吸垫20的吸附暂时解除并 随后再次进行吸附。因此，即使工件W在偏离了原本的中心位置处被吸垫20吸附并 在此状态下被夹持臂50夹持，由于工件W暂时被吸垫20释放，因 此吸垫20的弹性变形得以恢复而使偏移消除，工件W以定位在规定 位置上的状态再次地受到吸附。由此，工件W在高精度定位的状态 下被可靠地移运至规定的处理部。另外，作为使吸垫20的吸附作用暂时解除的驱动控制，例如可 采用下述方法，即在使压力调整机70的吸引动作停止后(吸附解除 状态)，驱动升降机构40使轴30即吸垫20暂时上升而从工件W上 拉离，并在再次使之下降而使吸垫20与工件W紧贴后再次进行吸附。依据该种方法，对于由夹持臂50夹持的工件W，吸垫20在解除 吸附后暂时上升而可靠地从工件W脱离，因而，在吸垫20曾发生弹 性变形的场合，能使吸垫20可靠地弹性恢复至原本的形状。此外， 作为用于该场合的吸垫，也可采用未设置蛇腹状结构的构成。另外，作为使吸垫20的吸附作用暂时解除的其它驱动控制，例 如可采用下述方法，即控制压力调整机70而对工件W吹气，使吸垫 20与工件W的紧贴状态解除，随后再次实施吸引动作，对压力调整机70进行控制使工件W受到吸垫20的吸附。依据该种方法，对于由夹持臂50夹持的工件W，凭借吹气(喷射 空气乃至空气以外的气体)而使工件W与吸垫20之间形成间隙就可 使吸附状态暂时解除，因而，可在不需要吸垫20(轴30)的上升动作、 即縮短动作时间的情形下使吸垫20可靠地弹性恢复至原本的形状， 从而可高精度地对工件W进行定位。接着，依据图7A至图9C对该吸头装置的动作进行说明。该动 作是由控制单元80适宜地进行驱动控制的。首先，如图7A所示，当该吸头装置移动至工件W的取出位置时， 吸垫20的中心(吸头的中心HC)被定位在相对于工件W的中心WC发 生一定偏离的位置上。接着，如图7B所示，吸头装置整体下降，吸垫20与工件W抵 接。并且，压力调整机70进行吸引动作，吸垫20对工件W进行吸 附。此时，限位片34在限制吸垫20过于紧贴的同时对工件W吸附 时的姿态进行限制。在此状态下，工件W以其中心WC偏离吸垫20的中心(吸头的中 心)HC的状态受到吸附。接着，如图7C所示，由于吸头装置整体向规定的处理部移动， 因而上升至规定的高度。接着，如图8A所示，成对的夹持臂50相互接近而对工件W进 行夹持，进行定位以使工件W的中心WC与吸头的中心HC —致。在 由该位置对齐而引起的夹持力的作用下，吸垫20在水平方向上发生 弹性变形。接着，在使压力调整机70的吸引动作停止而解除了吸附后，如 图8B所示，在升降机构40的驱动下，使吸垫20(及轴30)上升至规 定的高度，将吸垫20完全从工件W拉离。由此，在工件W被夹持臂 50夹持而被定位于规定位置的状态下，吸垫20弹性恢复至原本的形 状。此外，此时，也可驱动压力调整机70以对工件W吹气。接着，如图8C所示，在升降机构40的驱动下，使吸垫20(及轴 30)下降而与工件W抵接，使压力调整机70进行吸引动作，从而用 吸垫20再次对工件W进行吸附。此时，吸垫20的中心与工件W的 中心WC —致。接着，如图9A所示，成对的夹持臂50相互远离而从工件W脱 离，解除夹持状态。接着，如图9B所示，当工件W在其应被移运至的规定的处理部 的正上方时，吸头装置整体对着该处理部开始下降，如图9C所示， 工件W被移运至处理部， 一系列的移运动作完成。之后，回到如图7A所示的初始状态，通过连续地进行一系列的 动作，使多个工件W移运至规定的处理部。在此，由于图7B 图9A所示的动作是在吸头装置整体被移运装 置的驱动机构移运至处理部之际进行的，因而可省却多余的动作、 缩短动作时间。如上所述，由于控制成将吸垫20所吸附的工件W暂时释放后再 次进行吸附，因而，即使工件W在偏离本应在该处受到吸附的中心 位置HC的状态下受到吸垫20的吸附，并在该偏离状态下由夹持臂 50进行定位而使吸垫20处于弹性变形状态，也能使吸垫20的弹性 变形消除，使工件W定位在规定位置上。由此，工件W受到高精度 定位而可靠地被移运至规定的处理部。图10及图11表示的为本发明的吸头装置的另一实施形态，除 构成框架10的一部分的支承框板及夹持机构发生变更之外，与上述 实施形态基本上相同，因而，对相同的构成标记相同的符号并省略 其说明。即，在该吸头装置中，如图10及图11所示，作为夹持机构， 采用了围绕沿大致水平方向沿伸的轴线摆动的相互接近及开离的二 对摆动臂50'、以及摆动该二对摆动臂50'使之在轴30下降时开离、 上升时接近的驱动机构60'。支承框板15'被构制成与基本框板11下方结合、对轴30在上下 的Z方向上进行导向并对摆动机构的一部分加以保持的简单构造。如图10及图11所示，二对摆动臂50'由可围绕沿水平面内的Y 方向沿伸的摆动支轴15a'自由摆动地受到支承的、相互接近及开离 的摆动臂50'以及由可围绕沿水平面内的X方向沿伸的摆动支轴(未 图示)自由摆动地受到支承的、相互接近及开离的摆动臂(省略图 示)，分别包括与工件W卡合的夹持片51'、收纳在支承框板15' 内的弹簧座52'、对摆动臂50'的摆动范围进行限制的限位部件53' 等。如图10及图11所示，驱动机构60'包括与轴30结合的凸缘 61';设在凸缘61'上的、可与各个摆动臂50'的弹簧座52'(的下面) 分别卡合的4个柱塞62';以及以压缩状态配置在弹簧座52'与支承 框板15'之间的4个螺旋弹簧63'等。并且，如图10所示，二对摆动臂50'受到螺旋弹簧63'对其产 生的、使之分别以各自的支轴15a'为中心向上旋转而相互远离的旋 转施力，当轴30下降而使柱塞62'离开弹簧座52'时，相互远离而 与工件W脱离(释放工件W)。另一方面，如图11所示，当轴30上升而使柱塞62'对弹簧座 52'向上推动时，凭借该向上推的动作，二对摆动臂50'分别以各自 的支轴15a'为中心向下旋转，从而相互接近而对工件W进行夹持。另外，二对摆动臂50'被配置成其摆动动作的对称轴及吸垫20 的中心与吸头(装置)的中心HC —致，该吸头装置是以该中心HC相 对于规定位置(例如处理部的处理位置)进行定位的。因而，当二对摆动臂50'对工件W进行夹持时，便在该吸头装置 上对工件W进行了定位。假使二对摆动臂50'对在偏离吸垫20中心 WC的状态下受到吸附的工件W进行夹持，则可使工件W在水平方向 上移动与偏离相当的量，因而在对工件W进行了中心对齐(g卩，为使 工件W的中心WC与吸头的中心HC对齐而使吸垫20发生弹性变形)的状态下对之进行夹持。该吸头装置的动作，除上述的夹持臂50变更成摆动臂50'之外， 与图7A至图9C所示的动作实质上相同，可对工件W进行高精度定 位并将之可靠地移运至规定的处理部。另外，在该吸头装置中，由于利用与轴30的移动连动的驱动机 构60'对夹持工件W的二对摆动臂50'进行驱动，因此可减少构成部 件的个数、实现构造的精简化及装置的小型化。在上述实施形态中，作为夹持机构，对采用了二对夹持臂50、 二对摆动臂50'的情形进行了例示，然而，只要可对工件W进行保持 及定位，也可采用一对夹持臂50或一对摆动臂50'，或者也可采用 等间隔配置的3个夹持臂或摆动臂。在上述实施形态中，作为对夹持臂50进行驱动的驱动机构，对 采用了由步进马达61回转驱动的圆板凸轮65的情形进行了例示， 但并不限定于此，只要可对夹持臂50进行水平驱动，也可采用其他 机构。在上述实施形态中，作为使摆动臂50'摆动的驱动机构，对采用 了与轴30 —体移动的柱塞62'、螺旋弹簧63'等的情形进行了例示， 但并不限定于此，只要可与轴30的升降动作连动并使摆动臂50'摆 动，也可采用其他机构。在上述实施形态中，作为驱动机构40、 60的驱动源，采用了步 进马达41、 61，但并不限定于此，也可采用其他马达或致动器。在上述实施形态中，所例示的情形为，利用夹持机构及吸引发 生机构进行的工件W与吸垫之间的位置对齐是在移运装置对该吸头 装置进行移运之际进行的，但并不限定于此，也可在使吸头装置停 止于规定位置的状态下进行上述位置对齐。如上所述，依据本发明的吸头装置，可实现构造的精简化、各 机构的集约化、装置整体的小型化及设置面积的省空间，縮短工件 移运所需的时间，同时，可将工件W高精度地移运至规定的处理部，并且，还可对应于多种多样的工件W，可提高种类繁多的电子器件等 的生产效能。工业上的可利用性如上所述，本发明的吸头装置，对于凡是需要将较小的部件等 从规定位置移运至其它位置的行业，半导体制造行业自不待言，在 其他的电子设备等部件的制造流水线中或者其他的机械或电子器件 的关连制造流水线中也是有用的。
权利要求
1.一种吸头装置，其特征在于，包括对工件进行吸附的吸垫；使所述吸垫产生吸引力的吸引发生机构；将所述吸垫保持于下端并进行上下移动的轴；使所述轴升降的升降机构；从大致水平方向对被所述吸垫吸附的工件进行夹持的夹持机构；以及控制装置，该控制装置对所述吸引发生机构进行驱动控制，以使所述吸引发生机构在所述夹持机构对工件进行夹持后暂时解除所述吸垫的吸附并随后再次使所述吸垫吸附。
2. 如权利要求1所述的吸头装置，其特征在于，所述控制装置 在为解除所述吸垫的吸附而使所述吸引发生机构的吸引动作停止之 后，驱动所述升降机构而使所述轴暂时上升。
3. 如权利要求1所述的吸头装置，其特征在于，所述控制装置 为解除所述吸垫的吸附而对所述吸引发生机构进行驱动控制，以对 工件吹气。
4. 如权利要求1所述的吸头装置，其特征在于，所述升降机构 包括围绕着沿上下方向沿伸的轴线旋转而在上下方向上产生凸轮 作用的旋转凸轮、以及与所述轴连接并与所述旋转凸轮卡合的从动 部件。
5. 如权利要求1所述的吸头装置，其特征在于，所述夹持机构 包括在水平方向上往复移动而相互接近及开离的至少一对夹持臂、 以及对所述至少一对夹持臂进行水平驱动的驱动机构。
6. 如权利要求5所述的吸头装置，其特征在于，所述驱动机构 包括圆板凸轮，该圆板凸轮在水平面内旋转，并具有对所述至少一 对夹持臂产生使其相互接近及开离的凸轮作用的凸轮槽。
7.如权利要求1所述的吸头装置，其特征在于，所述夹持机构 包括围绕沿大致水平方向沿伸的轴线摆动而相互接近及开离的至 少一对摆动臂；以及使所述至少一对摆动臂摆动而使其在所述轴下 降时开离、上升时接近的驱动机构。
全文摘要
本发明的吸头装置包括对工件(W)进行吸附的吸垫(20)；使吸垫(20)产生吸引力的吸引发生机构(70)；将吸垫(20)保持于下端并进行上下移动的轴(30)；使轴(30)升降的升降机构(40)；从大致水平方向对被吸垫(20)吸附的工件(W)进行夹持的夹持机构(50、60)；以及对吸引发生机构(70)进行驱动控制以使之在夹持机构(50、60)对工件(W)进行夹持后暂时解除吸垫(20)的吸附并随后再次使之吸附的控制装置(80)。由此，即使将夹持机构产生的夹持状态及吸垫产生的吸附状态依次解除，也可使工件在高精度定位的状态下可靠地进行移运。
文档编号B25J15/06GK101282824SQ20058005178
公开日2008年10月8日 申请日期2005年10月18日 优先权日2005年10月18日
发明者渡边敏彦, 田野实贵彦 申请人:平田机工株式会社