表面貼裝機的組件保持頭的制作方法
【專利說明】表面貼裝機的組件保持頭
[0001]本申請要求于2013年10月9日在日本專利局提交的第2013-212220號日本專利申請和于2013年11月28日在韓國知識產(chǎn)權局提交的第10-2013-0146415號韓國專利申請的權益，所述兩個申請的公開內容通過引用被全部包含于此。
技術領域
[0002]示例性實施例涉及一種將組件(電子元件，例如，集成芯片(IC))安裝在基底上的表面貼裝機的組件保持頭，其中，該組件保持頭包括用于保持組件的保持單元。
【背景技術】
[0003]通常，表面貼裝機被構造為使組件保持頭在組件供應單元之上運動，使組件保持頭的用作保持單元的管嘴升降以吸附并拾取組件，使組件保持頭運動到基底之上，然后在基底之上使管嘴下降，以將組件安裝在基底的預定坐標位置上。
[0004]如上所述，當通過使管嘴升降來拾取組件時，如果管嘴的下降行程過長，那么隨著管嘴的下部強有力地按壓組件的頂表面，組件極有可能被損壞，并且如果管嘴的下降行程過短，那么可能由于管嘴不能落在組件的頂表面上而使得管嘴不能拾取組件。
[0005]相同的原理應用于當組件安裝在基底上的時候。換句話說，如果管嘴的下降行程過長，那么隨著吸附到管嘴下部的組件強有力地按壓基底，組件極有可能被損壞，并且如果下降行程過短，那么可能由于組件未落在基底的頂表面上而使得組件不能安裝在基底上。
[0006]第3543044號日本注冊專利公開了一種使用檢測單元來檢測管嘴的下落的方法，該方法作為適當?shù)乜刂乒茏斓南陆敌谐痰姆椒?。然而，在JP3543044中，用于檢測管嘴下落的檢測單元設置用于每個管嘴。換句話說，根據(jù)JP3543044，在包括多個管嘴的組件保持頭中，對應于多個管嘴設置用于檢測管嘴下落的多個檢測單元。在這種情況下，安裝空間可能不足并且額外地增加了成本。

【發(fā)明內容】

[0007]一個或更多個示例性實施例提供一種包括用于保持組件的多個保持單元的組件保持頭，其中，保持單元的下落通過一個檢測單元來檢測。
[0008]根據(jù)示例性實施例的一方面，提供一種表面貼裝機的組件保持頭，所述組件保持頭包括:多個主軸；壓力單元，用于使主軸沿著所述主軸的軸向下降；保持單元，設置在所述多個主軸中的每個主軸的底部，所述保持單元用于保持組件；彈性構件，設置在所述主軸和所述保持單元之間；非接觸式傳感器，與所述壓力單元一體地設置，當所述保持單元根據(jù)主軸的下降而下落時，隨著所述彈性構件被壓縮，所述保持單元相對于主軸的相對位置改變，所述非接觸式傳感器通過按照非接觸方式對所述相對位置改變進行檢測而產(chǎn)生下落檢測信號。
[0009]可通過使主軸相對于所述壓力單元進行相對運動而選擇將要下降的主軸，并且選擇的主軸可通過使所述壓力單元下降而下降。
[0010]所述組件保持頭還可包括:下降單元，用于使所述壓力單元下降；控制單元，用于控制所述下降單元，其中，所述控制單元根據(jù)接收的下落檢測信號而使所述下降單元停止。
[0011]所述控制單元可控制所述下降單元，使得在所述保持單元從第一高度位置下落一直到到達第二高度位置之前，下降速度逐漸降低，并且當所述保持單元到達第二高度位置時，下降速度為勻速。
[0012]所述非接觸式傳感器可包括:發(fā)光單元，用于朝向所述保持單元的外表面上的反射表面輻射光；光接收單元，用于接收從反射表面反射的反射光；傳感器單元，用于測量接收的反射光的光量并且當測量的接收的光量降低特定量時產(chǎn)生下落檢測信號。
[0013]所述傳感器單元可持續(xù)測量接收的反射光的光量，獲取根據(jù)時間接收的光量的變化率，并且當接收的光量小于或等于第一閾值以及所述變化率的絕對值等于或大于第二閾值時，所述傳感器單元可產(chǎn)生下落檢測信號。
[0014]通過所述發(fā)光單元輻射的光的方向可向下傾斜。
[0015]所述非接觸式傳感器可以是包括光纖的光纖傳感器。
[0016]所述組件保持頭還可包括頭主體和可旋轉地設置到所述頭主體的旋轉頭，其中，所述多個主軸沿著所述旋轉頭的圓周方向布置并且所述壓力單元設置在所述頭主體上。
【附圖說明】
[0017]通過參照附圖對示例性實施例進行詳細的描述，上述和其他方面將會變得更清楚，其中:
[0018]圖1是根據(jù)示例性實施例的組件保持頭的透視圖；
[0019]圖2是用于描述用于使圖1中的組件保持頭的主軸沿著Z方向下降的機構的視圖；
[0020]圖3是用于描述圖2中的機構的壓力單元附近的結構的視圖；
[0021]圖4A是圖2中的主軸處于初始位置時的視圖；
[0022]圖4B是圖2中的主軸處于下降狀態(tài)時的視圖；
[0023]圖5是根據(jù)示例性實施例，在主軸的底部的管嘴的剖視透視圖；
[0024]圖6是根據(jù)示例性實施例，當管嘴下落時，光纖傳感器根據(jù)時間接收的光量的曲線圖；
[0025]圖7是根據(jù)示例性實施例，用于描述通過使用控制單元控制Z伺服電機的示例的視圖。
【具體實施方式】
[0026]將參照附圖更全面地描述示例性實施例。說明書和附圖中的相同的標號指示相同的元件，因此將省略對其重復地描述。
[0027]圖1是根據(jù)示例性實施例的組件保持頭10的透視圖。
[0028]如圖1所示，組件保持頭10是旋轉頭型組件保持頭，其中，旋轉頭30設置在頭主體20上，以圍繞豎直軸沿著R方向旋轉，多個主軸31沿著旋轉頭30的圓周方向以規(guī)則的間隔布置，并且用作用于吸附組件的保持單元的管嘴32設置在主軸31的底部。
[0029]旋轉頭30可根據(jù)設置在頭主體20上的R伺服電機21的操作沿著R方向旋轉。另夕卜，每個主軸31可根據(jù)設置在頭主體20上的T伺服電機22的操作圍繞主軸31的軸沿著T方向旋轉。
[0030]另外，用于使在特定位置的主軸31a沿著Z方向(B卩，軸向)下降的Z伺服電機23設置在頭主體20上。由于使旋轉頭30根據(jù)R伺服電機21的操作沿著R方向旋轉的機構以及使主軸31根據(jù)T伺服電機22的操作沿著T方向旋轉的機構是公知的，所以在此將省略其細節(jié)?，F(xiàn)在，將詳細地描述使主軸31a根據(jù)Z伺服電機23的操作而下降的機構。
[0031]圖2是用于描述用于使圖1中的組件保持頭10的主軸31a沿著Z方向下降的機構的視圖。設置在頭主體20上的Z伺服電機23的電機軸連接到滾珠絲杠機構24的螺桿軸24a，其中，螺母24b安裝在螺桿軸24a上。另外，壓力單元25連接到螺母24b。因此，壓力單元25根據(jù)Z伺服電機23的操作與螺母24b —起沿著Z方向運動。
[0032]在頭主體20上僅設置一個壓力單元25。當將要使主軸31下降時，通過使主軸31相對于壓力單元25進行相對運動而從主軸31中選擇將要下降的主軸31 (在特定位置的主軸31a)，并且使壓力單元25下降以使主軸31a下降。
[0033]換句話說，根據(jù)本實施例，旋轉頭30沿著R方向旋轉，以使主軸31相對于壓力單元25進行相對運動，從而使將要下降的主軸31a設置到壓力單元25之下(如圖3所示)。然后，給壓力單元25施壓以使在壓力單元25下方的主軸31a下降。這里，選擇在特定位置的主軸31a并使該主軸下降的結構不限于上面的描述。例如，除了使主軸31運動來選擇將要下降的主軸31a，還可以通過使壓力單元25運動來選擇將要下降的主軸31a。
[0034]如圖2所示，連接桿26連接到螺母24b (螺母24b連接到壓力單元25)，花鍵螺母28連接到連接桿26，并且光纖傳感器40設置在花鍵螺母28上。此外，花鍵軸27固定地設置到頭主體20上，并且花鍵螺母28可滑動地設置在花鍵軸27上。換句話說，光纖傳感器40與壓力單元25 —體地設置。因此，如圖4A和圖4B所示，當壓力單元25根據(jù)Z伺服電機23的操作沿著Z方向運動時，光纖傳感器40沿著Z方向相應地運動。
[0035]圖4A是圖2中的主軸31a處于初始位置時的視圖，并且圖4B是通過壓力單元25使圖2中的主軸31a處于下降狀態(tài)時的視圖。這里，主軸31 —直通過圖2的包括兩個螺旋彈簧的彈性裝置33而朝向初始位置被彈性地支撐。
[0036]同時，光纖傳感器40包括發(fā)光單兀、光接收單兀和光纖，并且由于光纖傳感器40是公知的，因此這里不再描述其細節(jié)。
[0037]在本實施例中，如圖2所不,光纖傳感器40沿著相對于管嘴32向上傾斜的方向設置。另外，光纖傳感器40的發(fā)光單元沿著向下傾斜的方向朝向圖5中示出的管嘴32的外部頂表面的反射表面32a發(fā)射光P。發(fā)射的光P在反射表面32a上反射,并且通過光纖傳感器40的光接收單元接收反射的光。
[0038]這里，管