元件安装机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明是涉及在旋转头(回转头)上沿其圆周方向以预定间隔且以能够下降的方式设有多个吸嘴支架的元件安装机的发明。
【背景技术】
[0002]旋转头型的元件安装机例如如专利文献I (日本特开2004-39818号公报)记载的那样在旋转头上沿其圆周方向以预定间隔且以能够下降的方式设置多个吸嘴支架，并分别将吸嘴向下保持于各吸嘴支架，而且，通过R轴驱动机构使旋转头绕着R轴(铅垂轴)旋转，由此使多个吸嘴支架与保持于该多个吸嘴支架的多个吸嘴一体地沿该旋转头的圆周方向回转，并在其回转轨道的预定位置上，通过Z轴驱动机构使I个吸嘴支架下降，由此进行元件的吸附/安装，通过Q轴驱动机构使各吸嘴支架绕其轴心线旋转，由此修正保持于各吸嘴支架的各吸嘴所吸附的各元件的朝向(角度)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2004-39818号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的课题
[0007]保持于吸嘴支架的吸嘴需要使用与所吸附的元件的种类(尺寸、形状等)对应的适当的直径尺寸/焊盘形状的吸嘴。因此，存在能够根据所吸附的元件的种类而更换保持于吸嘴支架的吸嘴的结构，但是由于无法更换旋转头，因此能够向组装于该旋转头的吸嘴支架安装的吸嘴的种类(尺寸、形状等)受到限制，能够吸附的元件的种类受到限制。
[0008]为了解决上述课题，本发明人研宄了将旋转头以能够更换的方式安装于元件安装机的头移动机构上的结构，但是当将包含旋转头和R轴驱动机构、Q轴驱动机构等驱动单元在内的元件吸附装置整体从元件安装机的头移动机构拆下而进行自动更换时，所更换的装置部分变得大型化/高成本化。
[0009]因此，本发明的目的在于能够实现所更换的旋转头的小型化/低成本化、更换作业空间的省空间化。
[0010]为了解决上述课题，本发明是能够将旋转头与驱动单元分离而进行拆装、且所更换的全部旋转头能够通用驱动单元的技术思想，但是在这种情况下，当将旋转头与驱动单元分离而拆下时，成为保持于旋转头的吸嘴支架能够自由地旋转至任意齿轮相位的状态，因此在将旋转头与元件吸附装置的驱动单元连接时，需要使驱动单元的齿轮相位与旋转头的齿轮相位一致。
[0011]因此，本发明涉及的元件安装机构成为通过头移动机构使元件吸附装置移动，上述元件吸附装置具备:旋转头，设置成能够绕着沿上下方向延伸的R轴旋转；多个吸嘴支架，在上述旋转头上沿圆周方向以预定间隔且以能够下降的方式保持于上述旋转头；多个吸嘴，分别向下保持于上述多个吸嘴支架，且吸附元件；R轴驱动机构，通过使上述旋转头绕着上述R轴旋转，使上述多个吸嘴支架与上述多个吸嘴一体地沿该旋转头的圆周方向回转；及Q轴驱动机构，通过使上述多个吸嘴支架分别绕着各吸嘴支架的轴心线旋转，来修正由保持于各吸嘴支架的各吸嘴所吸附的各元件的朝向，上述元件安装机的特征在于，将由上述R轴驱动机构与上述Q轴驱动机构组装而成的驱动单元安装于上述头移动机构，保持有上述多个吸嘴支架的上述旋转头以能够拆装的方式与上述驱动单元连接，在上述旋转头设有向上述各吸嘴支架传递上述Q轴驱动机构的旋转力的吸嘴旋转齿轮机构，在上述吸嘴旋转齿轮机构设有基准齿轮相位显示部，上述基准齿轮相位显示部显示作为该吸嘴旋转齿轮机构的基准的齿轮相位。
[0012]在该结构中，能够将旋转头与元件吸附装置的驱动单元分离而进行拆装，因此所更换的全部旋转头能够通用驱动单元。由此，无需向所更换的旋转头组装驱动单元，能够实现所更换的旋转头的小型化/低成本化、更换作业空间的省空间化。而且，由于在旋转头的吸嘴旋转齿轮机构设有基准齿轮相位显示部，因此能够根据基准齿轮相位显示部的位置来检测旋转头的齿轮相位(吸嘴旋转齿轮机构的齿轮相位)。由此，在将旋转头与元件吸附装置的驱动单元连接时，能够以基准齿轮相位显示部的位置为基准而准确地使元件吸附装置的驱动单元的齿轮相位与旋转头的齿轮相位一致。
[0013]而且，本发明可以是，具备用于载置更换用的旋转头的旋转头载置台和通过头移动机构进行移动的相机，基准齿轮相位显示部设于能够由上述相机从载置于上述旋转头载置台的旋转头的上方进行拍摄的位置，对元件安装机的动作进行控制的控制装置通过上述相机拍摄载置于上述旋转头载置台的上述旋转头的上述基准齿轮相位显示部，来识别该基准齿轮相位显示部的位置，并基于识别结果，使上述驱动单元的齿轮相位与上述旋转头的齿轮相位一致而将该驱动单元与该旋转头连接。这样的话，无论载置于元件安装机的旋转头载置台上的旋转头的齿轮相位是何种齿轮相位，都能够自动地使元件吸附装置的驱动单元的齿轮相位与旋转头载置台上的旋转头的齿轮相位一致而进行连接。
[0014]具体而言，吸嘴旋转齿轮机构使能够旋转地保持于上述旋转头的圆筒齿轮与分别安装于各吸嘴支架的小齿轮啮合，由驱动单元的Q轴驱动机构使上述圆筒齿轮旋转而使各吸嘴支架的小齿轮旋转，由此使上述各吸嘴支架旋转，上述圆筒齿轮设为能够旋转地保持于上述旋转头的结构即可。由此，能够由I个圆筒齿轮和各吸嘴支架的小齿轮构成向各吸嘴支架传递驱动单元的Q轴驱动机构的旋转力的吸嘴旋转齿轮机构。
[0015]另外，也可以在驱动单元设有Z轴驱动机构，上述Z轴驱动机构使通过旋转头的旋转而旋转至预定位置的吸嘴支架下降。这样一来，所更换的全部的旋转头也能够通用Z轴驱动机构。
【附图说明】
[0016]图1是表示从本发明的一实施例的元件吸附装置的驱动单元拆下旋转头后的状态的立体图。
[0017]图2是表示在元件吸附装置的驱动单元上连接有旋转头的状态的立体图。
[0018]图3是旋转头的立体图。
[0019]图4是说明利用相机来拍摄旋转头的基准齿轮相位显示部而进行识别的动作的主视图。
[0020]图5是说明利用相机来拍摄旋转头的基准齿轮相位显示部而进行识别的动作的俯视图。
[0021]图6是表示元件安装机的控制系统的结构的框图。
【具体实施方式】
[0022]以下，说明将用于实施本发明的方式具体化的一实施例。
[0023]首先，对元件安装机的元件吸附装置10的结构进行说明。
[0024]在元件吸附装置10的旋转头11上沿其圆周方向以预定间隔且以能够下降的方式保持有多个吸嘴支架12，在各吸嘴支架12的下部分别向下保持有吸附元件的吸嘴13。各吸嘴支架12分别被弹簧36向上方施力。另外，在图1、图2中，吸嘴支架12仅图示了 I个，省略了其他吸嘴支架12的图示。
[0025]旋转头11以能够更换(能够拆装)的方式与向驱动单元41的下方延伸的R轴14连接，R轴驱动机构15的R轴齿轮16呈同心状地固定在该R轴14的上端。固定在R轴电动机17的旋转轴18上的齿轮19与该R轴齿轮16啮合，通过R轴电动机17的齿轮19的旋转而使R轴齿轮16旋转，旋转头11以R轴14为中心进行旋转，由此多个吸嘴支架12与多个吸嘴13 —体地沿该旋转头11的圆周方向进行回转。
[0026]Q轴驱动机构20的Q轴齿轮21以能够旋转的方式被R轴14插通，固定在Q轴电动机24的旋转轴25上的齿轮26与该Q轴齿轮21啮合，通过Q轴电动机24的齿轮26的旋转而使Q轴齿轮21绕着R轴14旋转。在Q轴齿轮21的下表面以向下方突出的方式设有环状的突缘部42，用于使旋转头11的齿轮相位与驱动单元41的Q轴齿轮21的相位一致的一对定位辊43隔开预定间隔而设于该突缘部42的外周面。由此，一对定位辊43与Q轴齿轮21 —体地绕着R轴14旋转。
[0027]R轴14作为将旋转头11保持成能够拆装的头保持部而发挥功能，用于将旋转头11卡合保持成能够拆装的多个(例如4个)卡合部件45以能够沿上下方向移动的方式设于该R轴14的下端部，在各卡合部件45的附近设有分别将卡合部件45沿上下方向进行驱动的气缸(未图示)。各卡合部件45分别形成为L字状或J字状，沿R轴14的圆周方向等间隔地排列，各卡合部件45的爪部的朝向以成为与R轴14的正转方向(或反转方向)相同的方向的方式对齐。
[0028]另一方面，在旋转头11设有向各吸嘴支架12传递Q轴齿轮21的旋转力的吸嘴旋转齿轮机构47。吸嘴旋转齿轮机构47使呈同心状且以能够旋转的方式保持于旋转头11的上部侧的圆筒齿轮48与分别安装于各吸嘴支架12的小齿轮49啮合，通过驱动单元41的Q轴齿轮21使圆筒齿轮48旋转而使各吸嘴支架12的小齿轮49旋转，由此各吸嘴支架12分别绕着各吸嘴支架12的轴心线旋转，从而修正保持于各吸嘴支架12的各吸嘴13所吸附的各元件的朝向(角度)。
[0029]圆筒齿轮48以能够供R轴14插入的方式形成。如图3所示，在旋转头11的上表面部中的靠圆筒齿轮48的内侧的位置，沿圆周方向等间隔地形成有用于供R轴14的各卡合部件45插通的多个长孔50，与卡合部件45的爪部卡合的被卡合销51 (被卡合部件)沿旋转头11的径向贯通固定在各长孔50的一方向侧。在各长孔50内的靠被卡合销51的侧方，确保有使卡合部件45沿上下方向穿过的间隙。
[0030]在将旋转头11与驱动单元41连接时，将R轴14插入到圆筒齿轮48内而将R轴14的各卡合部件45插通于旋转头11的各长孔50，通过R轴齿轮16的旋转而使R轴14旋转，在使各卡