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直线运动执行机构及利用其的部件保持装置、芯片焊接装置

摘要

本发明提供一种可将轴向高度尺寸抑制为较小并可产生较大推力的直线运动执行机构和利用直线运动执行机构的装置。本发明的直线运动执行机构具备:筒状的内侧轭铁;筒状的第1内侧永久磁铁;筒状的第2内侧永久磁铁;磁性体制成的外侧轭铁;连接部件,将外侧轭铁和内侧轭铁相互连接;第1外侧永久磁铁;第2外侧永久磁铁;第1电枢线圈,可向轴向相对移动地配置在第1内侧永久磁铁和第1外侧永久磁体相互间;以及第2电枢线圈,可向轴向相对移动地配置在第2内侧永久磁铁和第2外侧永久磁体相互间。

著录项

  • 公开/公告号CN101252304A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2008-08-27

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 株式会社东芝;

    申请/专利号CN200710153155.9

  • 发明设计人 伊藤贤一;中山忠弘;

    申请日2007-09-28

  • 分类号H02K33/18(20060101);H02K41/02(20060101);

  • 代理机构72002 永新专利商标代理有限公司;

  • 代理人徐殿军

  • 地址 日本东京都

  • 入库时间 2023-12-17 20:45:19

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2019-09-17

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):H02K33/18 授权公告日:20120215 终止日期:20180928 申请日:20070928

    专利权的终止

  • 2012-02-15

    授权

    授权

  • 2008-10-22

    实质审查的生效

    实质审查的生效

  • 2008-08-27

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及通过电磁力获得直线推力的直线运动执行机构及利用直线运动执行机构的部件保持装置、芯片焊接装置。

背景技术

直线运动执行机构的构成为,在永久磁铁产生的磁场中配置电枢线圈,并通过在电枢线圈中流过电流的方式而借助电磁力来获得直线推力。

图13表示上述直线运动执行机构的现有结构,并公开于日本专利特开2004-88992号公报中。该现有的直线运动执行机构具备圆柱状的内侧轭铁101和圆筒状的外侧轭铁102,内侧轭铁101可相对外侧轭铁102向轴向移动地插入在外侧轭铁102的内部。该内侧轭铁101的外周面上,沿轴向3段地接合有圆筒状的永久磁铁103。这些3个永久磁铁103各自为内周部被磁化为N极和S极中的一极、且外周部被磁化为N极和S极中的另一极,3个永久磁铁103被配置为,沿轴向在内周部上,N极、S极和N极顺序排列;沿轴向在外周部上,S极、N极和S极顺序排列。这些3个永久磁铁103各自的外周面与外侧轭铁102的外周面之间插入有圆筒状的电枢线圈104,3个电枢线圈104通过外侧轭铁102相互机械地连接。这些3个电枢线圈104各自被置于永久磁铁103的磁场中,3个电枢线圈104各自被通以电流以使外侧轭铁102被赋予向下或向上的推力。在该现有的直线运动执行机构的情况下,由于永久磁铁103和电枢线圈104分别沿轴向排列为3段,因此轴向的高度尺寸变大。并且,由于沿轴向邻接的永久磁铁103相互间机械地接触,因此磁通在沿轴向邻接的永久磁铁103相互间直接成环。因此,与电枢线圈104交链的磁通减少,而推力降低。

专利文献:日本专利特开2004-88992号公报

发明内容

本发明的目的为提供一种可将轴向高度尺寸抑制为较小并可产生较大推力的直线运动执行机构和利用直线运动执行机构的装置。

本发明的直线运动执行机构具备:筒状的内侧轭铁,由磁性体构成;

筒状的第1内侧永久磁铁,与上述内侧轭铁的外周面接合,内周部被磁化为N极和S极中的一极、且外周部被磁化为另一极;筒状的第2内侧永久磁铁,沿轴向与上述第1内侧永久磁铁分离地与上述内侧轭铁的外周面接合,并且被磁化为内周部和外周部分别与上述第1内侧永久磁铁的相同部分成为相反极性;磁性体制成的外侧轭铁,形成为具有比上述第1内侧永久磁铁的外径尺寸和上述第2内侧永久磁铁的外径尺寸分别都大的内径尺寸的筒状,配置在上述第1内侧永久磁铁和上述第2内侧永久磁铁双方的外周部上;连接部件,以使上述外侧轭铁的内周面与上述第1内侧永久磁铁的外周面和上述第2内侧永久磁铁的外周面分别从径向隔开空隙地相对置的方式,将上述外侧轭铁和上述内侧轭铁相互连接;第1外侧永久磁铁,与上述外侧轭铁的内周面接合,形成为与上述第1内侧永久磁铁的外周面从径向隔开空隙地相对置的筒状,并且被磁化成内周部和外周部分别与上述第1内侧永久磁铁的相同部分成为相同极性;第2外侧永久磁铁,与上述第1外侧永久磁铁沿轴向分离地与上述外侧轭铁的内周面接合,形成为与上述第2内侧永久磁铁的外周面从径向隔开空隙地相对置的筒状,并且被磁化成内周部和外周部分别与上述第2内侧永久磁铁的相同部分成为相同极性;第1电枢线圈,将磁导线卷绕为筒状而成,可向轴向相对移动地插入到上述第1内侧永久磁铁和上述第1外侧永久磁铁相互间的空隙中;以及第2电枢线圈,将磁导线卷绕为筒状而成,可向轴向相对移动地插入到上述第2内侧永久磁铁和上述第2外侧永久磁铁相互间的空隙中、且与上述第1电枢线圈机械地连接,并且流过与上述第1电枢线圈反向的电流。

根据本发明的直线运动执行机构,第1电枢线圈可向轴向相对移动地配置在第1内侧永久磁铁和第1外侧永久磁体相互间,并且第2电枢线圈可向轴向相对移动地配置在第2内侧永久磁铁和第2外侧永久磁体相互间,因此直线运动执行机构的轴向高度尺寸被抑制地较小。并且,与第1电枢线圈和第2电枢线圈分别交链的磁通增加,因此由第1电枢线圈和第2电枢线圈分别产生的推力变大。并且,第1内侧永久磁铁和第2内侧永久磁铁相互间沿轴向分离地配置、第1外侧永久磁铁和第2外侧永久磁铁相互间沿轴向分离地配置,因此可抑制磁通在第1内侧永久磁铁和第2内侧永久磁铁相互间直接成环、并抑制磁通在第1外侧永久磁铁和第2外侧永久磁铁相互间直接成环。因此,与第1电枢线圈交链的磁通和与第2电枢线圈交链的磁通分别进一步增加,从而,由第1电枢线圈和第2电枢线圈分别产生的推力进一步变大。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施例的图、是表示芯片焊接装置的外观的立体图。

图2是沿图1的(a)-(a)线的剖面图。

图3是以磁铁部和绕线部的分解状态表示两者各自的外观的立体图。

图4是表示直线运动执行机构的剖面图。

图5是以磁铁部的分解状态表示磁铁部的外观的立体图。

图6是表示绕线部的外观的立体图。

图7是以绕线部的分解状态表示绕线部的外观的立体图。

图8是表示本发明第2实施例的图、是表示芯片插装装置的外观的立体图。

图9是表示本发明的第3实施例的与图4相当的图。

图10是与图3相当的图。

图11是表示本发明的第4实施例的与图4相当的图。

图12是表示在内侧上倾斜面的倾斜角度和内侧下倾斜面的倾斜角度各自相互共通地变化时,最大推力和重量各自的变化的图。

图13是表示现有例的图。

具体实施方式

(第1实施例)

根据图1至图7说明本发明的第1实施例。如图1所示,半导体芯片1通过在半导体晶片2上烧结电路图案、并在对电路图案实施曝光和蚀刻等各个处理之后将电路图案切成长方形而形成,被排列为多列及多段。在这些多个半导体芯片1的右侧,多个的引线框3排列成一列。这些多个引线框3的各自上形成有由粘结剂构成的粘结层,半通过将半导体芯片1按压在引线框3的粘结层上而将导体芯片1插装到引线框3上。这些多个引线框3搭载在传送带4上。该传送带4将多个引线框3分别运送到下一工序的引线接合装置,半导体芯片1的电极和引线框3的引线相互间通过下一工序的引线接合装置而被接线。芯片焊接装置(Die-Bonder)10为将半导体芯片1从半导体晶片2取出并按压到引线框3的粘结层上的装置,如下所述地构成。

如图2所示,移送头11与XY正交坐标系机器人的臂连接,并具有向垂直方向延伸的纵长的板状的基座部12和向水平方向延伸的横长的板状的支架部13。该XY正交坐标系机器人的臂以X轴伺服电动机为驱动源将移送头11向X方向直线地移动操作,以Y轴伺服电动机为驱动源将移送头11向Y方向直线地移动操作,所谓Y方向是与多个引线框3的排列方向平行的水平方向,所谓X方向是与Y方向直角交叉的水平方向。在该移送头11的基座部12上安装有直线滑块14。该直线滑块14具有不能移动地固定在基座部12上的导向部15、可向Z方向直线移动地安装在导向部15上的滑动部16和将滑动部16向Z方向移动操作的Z轴伺服电动机,所谓Z方向是与X方向和Y方向分别直角交叉的垂直方向。该直线滑块14相当于操作机构,XY正交坐标系机器人相当于移送机构。

如图2所示,在直线滑块14的滑动部16上不能移动地固定有喷嘴头17。在该喷嘴头17上不能移动地固定有吸附喷嘴18,XY正交坐标系机器人通过将移送头11向X方向及Y方向分别移动操作,可在吸附前位置和插装前位置相互间移动操作吸附喷嘴18。吸附前位置是吸附喷嘴18从正上方与成为吸附对象的半导体芯片1相对的位置,相当于第1按压位置。插装前位置是吸附喷嘴18从正上方与成为插装对象的引线框3相对的位置,相当于第2按压位置。该吸附喷嘴18与真空泵的吸气口连接。该吸附喷嘴18通过由真空泵的吸引力产生真空化来吸附半导体芯片1,直线滑块14通过在吸附喷嘴18被移动操作到吸附前位置的状态下将喷嘴头17向下方移动操作,而将吸附喷嘴18按压到作为吸附对象的半导体芯片1上从而吸附半导体芯片1,并通过在吸附喷嘴18被移动操作到插装位置的状态下将喷嘴头17向下方移动操作,而将吸附喷嘴18吸附的半导体芯片1按压到作为插装对象的引线框3的粘结层上从而进行插装。

如图2所示,在喷嘴头17上连接有圆筒型的直线运动执行机构20。该直线运动执行机构20对吸附喷嘴18和滑动部16分别赋予从上向下的方向的推力,通过从直线运动执行机构20赋予到滑动部16的推力,来防止由移送头11移动时的振动引起的、滑动部16相对于导向部15的移动。并且,在吸附喷嘴18从半导体晶片2吸附半导体芯片1时从吸附喷嘴18作用于半导体芯片1的加压力、和在吸附喷嘴18将半导体芯片1插装到引线框3时从吸附喷嘴18作用于半导体芯片1的加压力,可分别通过从直线运动执行机构20赋予吸附喷嘴18的推力来调整。如图3所示,该直线运动执行机构20具有磁铁部30和绕线部50,磁铁部30固定在作为可动侧的喷嘴头17上,绕线部50固定在作为固定侧的移送头11上。这些磁铁部30和绕线部50的各自的详细构成如下。

1、对磁铁部30的说明

如图2所示,在喷嘴头17上固定有向垂直方向延伸的纵长的圆筒状的内侧轭铁31。该内侧轭铁31是珀明德铁钴系高磁导率合金(Pemendure,Fe-Co合金)制的冷轧钢板卷起而形成的,内侧轭铁31的径向宽度尺寸在轴向的整个区域内被设定为固定,内侧轭铁31的内径尺寸和外径尺寸分别在轴向的整个区域内被设定为固定。如图4所示,在该内侧轭铁31的外周面上内侧上永久磁铁32的内周面以接触状态位于上端部并嵌合。该内侧上永久磁铁32相当于第1内侧永久磁铁,通过粘结剂不能移动地接合在内侧轭铁31上。该内侧上永久磁铁32形成为与内侧轭铁31同心的圆筒状,并被磁化成为外周部为N极且内周部成为S极。

如图4所示,在内侧轭铁31的外周面上内侧下永久磁铁33的内周面以接触状态嵌合,内侧下永久磁铁33通过粘结剂不能移动地接合在内侧轭铁31上。该内侧下永久磁铁33相当于第2内侧永久磁铁,并在内侧上永久磁铁32的下方与内侧上永久磁铁32分离地配置。该内侧下永久磁铁33形成为与内侧轭铁31同心的圆筒状,并被磁化为外周部为S极且内周部为N极。这些内侧下永久磁铁33和内侧上永久磁铁32相互间,隔着由绝缘性的合成树脂构成的内侧隔板34。该内侧隔板34形成为与内侧下永久磁铁33和内侧上永久磁铁32分别同心的圆环型,内侧隔板34的轴向宽度尺寸被设定为内侧上永久磁铁32和内侧下永久磁铁33各自径向宽度尺寸的1/2。即,内侧下永久磁铁33配置为沿轴向与内侧上永久磁铁32分离,分离的距离为内侧下永久磁铁33和内侧上永久磁铁32各自的径向宽度尺寸的一半大小。

如图4所示,在内侧轭铁31的外周面上连接板35的内周面位于下端部地与其嵌合。该连接板35形成为与内侧轭铁31同心的圆环状,通过粘结剂不能移动地接合在内侧轭铁31上。该连接板35以铝等非磁性体为材料,在连接板35的外周部上形成有向上方突出的圆筒状的支架部36。该连接板35相当于连接部件,在连接板35的支架部36的内周面上通过粘结剂接合外侧轭铁37。该外侧轭铁37形成为具有比内侧上永久磁铁32的外径尺寸和内侧下永久磁铁33的外径尺寸分别都大的内径尺寸的圆筒状,通过使外侧轭铁37的外周面与支架部36的内周面接触来保持与内侧轭铁31同心的定位置。该外侧轭铁37通过将珀明德铁钴系高磁导率合金制的冷轧钢板卷起而形成,外侧轭铁37的径向宽度尺寸在轴向的整个区域内被设定为固定,外侧轭铁37的内径尺寸和外径尺寸分别在轴向的整个区域内被设定为固定,外侧轭铁37的内周面与内侧上永久磁铁32的外周面和内侧下永久磁铁33的外周面分别从径向隔有空隙地相对配置。

如图4所示,外侧上永久磁铁38的外周面位于上端部地以接触状态嵌合在外侧轭铁37的内周面上,外侧上永久磁铁38通过粘结剂不能移动地接合在外侧轭铁37上。该外侧上永久磁铁38相当于第1外侧永久磁铁,形成为与内侧轭铁31和外侧轭铁37分别同心的圆筒状。该外侧上永久磁铁38的轴向高度尺寸设定为与内侧上永久磁铁32相同、且配置在与内侧上永久磁铁32轴向相同高度上,并以与外周部为N极且内周部为S极的内侧上永久磁铁32相同的模式被磁化。

如图4所示,外侧下永久磁铁39的外周面以接触状态嵌合在外侧轭铁37的内周面上,外侧下永久磁铁39通过粘结剂不能移动地嵌合在外侧轭铁37上。该外侧下永久磁铁39形成为与内侧轭铁31和外侧轭铁37分别同心的圆筒状,并与外侧上永久磁铁38分离地配置在外侧上永久磁铁38的下方。该外侧下永久磁铁39的轴向高度尺寸设定为与内侧下永久磁铁33相同、且配置在与内侧下永久磁铁33轴向相同高度上,并以与外周部为S极且内周部为N极的内侧下永久磁铁33相同的模式被磁化。该外侧永久磁铁39相当于第2外侧永久磁铁。

如图4所示,在外侧下永久磁铁39和外侧上永久磁铁38相互间隔着外侧隔板40。该外侧隔板40以与内侧隔板34同种的绝缘体为材料,并形成为与外侧轭铁37同心的圆环状。该外侧隔板40的轴向宽度尺寸被设定为外侧上永久磁铁38和外侧下永久磁铁39各自径向宽度尺寸的1/2,即,外侧下永久磁铁39配置为沿轴向与外侧上永久磁铁38分离,分离的距离为外侧下永久磁铁39和外侧上永久磁铁38各自的径向宽度尺寸的一半大小。

2、对绕线部50的说明

如图2所示,圆筒状的绕线管51不能移动地固定在移送头11的支架部13上。该绕线管51以PPS(聚苯硫醚树脂)等绝缘性合成树脂为材料而形成,如图4所示,内侧轭铁31和外侧轭铁37分别同心状地配置。该绕线管51的外径尺寸被设定得比外侧上永久磁铁38和外侧下永久磁铁39各自的内径尺寸小,绕线管51的内径尺寸被设定得比内侧上永久磁铁32和内侧下永久磁铁33各自的外径尺寸大,外侧上永久磁铁38的内周面和外侧下永久磁铁39的内周面分别与绕线管51的外周面分离地配置,内侧上永久磁铁32的内周面和内侧下永久磁铁33的内周面分别与绕线管51的内周面分离地配置。即,绕线管51可相对于磁铁部30向轴向移动。

如图4所示,在绕线管51上形成有端板52。该端板52视为堵住绕线管51的上表面的圆形板状的部分,如图6所示,在端板52的外周部形成有销孔53和销孔54,电源端子55的一端部通过粘结剂不能脱落地固定在销孔53的内部,电源端子56的一端部通过粘结剂不能脱落地固定在销孔54的内部。该电源端子55和电源端子56分别形成为以铜等导电体为材料的销状,电源端子55中除去一端部的剩余部分和电源端子56中除去一端部的剩余部分分别从端板52突出。

如图4所示,在绕线管51上,上线圈绕装部57位于内侧上永久磁铁32和外侧上永久磁铁38相互间而形成,下线圈绕装部58位于内侧下永久磁铁33和外侧下永久磁铁39相互间而形成。这些上线圈绕装部57和下线圈绕装部58分别形成为外周面开口的凹状,并以包围绕线管51的方式形成在绕线管51的全周上。如图7所示,在该绕线管51上,位于上线圈绕装部57的上方地形成有上过槽59、上过槽60、上过槽61和上过槽62,位于上线圈绕装部57和下线圈绕装部58相互间地形成有下过槽63和下过槽64。这些上过槽59~上过槽62和下过槽63~下过槽64分别插入有磁导线,并形成为沿绕线管51的轴向直线延伸的直状。

如图4所示,在上线圈绕装部57的内部收纳有上电枢线圈65,上电枢线圈65被配置为在内侧上永久磁铁32和外侧上永久磁铁38相互间可向轴向相对移动。该上电枢线圈65通过将1根磁导线从轴向的一侧观察时沿顺时针方向地卷绕在上线圈绕装部57内而构成,上电枢线圈65的卷绕开始端部穿过上过槽59的内部并钎焊在电源端子55上,上电枢线圈65的卷绕结束端部穿过下过槽63并插入到下线圈绕装部58内。该上电枢线圈65相当于第1电枢线圈。

如图4所示,在下线圈绕装部58的内部收纳有下电枢线圈66,下电枢线圈66被配置为在内侧下永久磁铁33和外侧下永久磁铁39相互间可向轴向相对移动。该下电枢线圈66通过将上电枢线圈65的卷绕结束端部卷绕在下线圈绕装部58内而形成,下电枢线圈66的卷绕方向被设定为与上电枢线圈65相反的逆时针方向,下电枢线圈66的卷绕结束端部顺序穿过下过槽64和上过槽62并钎焊在电源端子56上。该下电枢线圈66相当于第2电枢线圈,内侧上永久磁铁32产生的磁通顺序通过上电枢线圈65、外侧上永久磁铁38、外侧轭铁37、外侧下永久磁铁39、下电枢线圈66、内侧下永久磁铁33和内侧轭铁31,并至内侧上永久磁铁32而成环,在上电枢线圈65和下电枢线圈66各自中,磁通与磁导线的卷绕方向成直角地交叉。

上电枢线圈65和下电枢线圈66相互串联连接,在电源端子55和电源端子56相互间施加电压时,在上电枢线圈65和下电枢线圈66中,分别流过相互反向的电流。于是,根据弗莱明左手法则在上电枢线圈65和下电枢线圈66中分别产生共通的下方向的推力,从作为固定侧的绕线部50向作为可动侧的磁铁部30赋予下方向的推力。这些上电枢线圈65和下电枢线圈66分别在吸附工序中被通电,并在插装工序中被通电。吸附工序通过将吸附喷嘴18向下方向移动操作而将其按压到按压半导体芯片1上,从而通过吸附喷嘴18来吸附半导体芯片1;插装工序通过将吸附喷嘴18向下方向移动操作而将吸附喷嘴18所吸附的半导体芯片1按压到引线框3的粘结层上,从而将半导体芯片1插装到引线框3上,在吸附工序和插装工序中分别对吸附喷嘴18赋予从上向下的推力。

根据上述第1实施例,具有如下效果。

将上电枢线圈65可向轴向相对移动地配置在内侧上永久磁铁32和外侧上永久磁铁38相互间,将下电枢线圈66可向轴向相对移动地配置在内侧下永久磁铁33和外侧下永久磁铁39相互间,因此与图13的现有直线运动执行机构相比可将轴向高度尺寸抑制为较小。并且,与上电枢线圈65和下电枢线圈66分别交链的磁通与图13的现有直线运动执行机构相比增加,因此上电枢线圈65和下电枢线圈66各自产生的推力变大。并且,不经由连接板35地在内侧上永久磁铁32、内侧下永久磁铁33、外侧上永久磁铁38和外侧下永久磁铁39中形成磁通流。由此,由于可使用非磁性的铝制的连接板35,因此可使直线运动执行机构20轻量化。

由于将内侧上永久磁铁32和内侧下永久磁铁33相互间沿轴向分离地配置,因此可抑制磁通在内侧上永久磁铁32和内侧下永久磁铁33相互间直接成环。并且,由于将外侧上永久磁铁38和外侧下永久磁铁39相互间沿轴向分离地配置,因此可抑制磁通在外侧上永久磁铁38和外侧下永久磁铁39相互间直接成环。由此,由于与上电枢线圈65交链的磁通和与下电枢线圈66交链的磁通分别增加,因此根据这一点,推力也变大。该效果可以通过将内侧上永久磁铁32和内侧下永久磁铁33相互间的分离距离设定为内侧上永久磁铁32的径向宽度尺寸和内侧下永久磁铁33的径向宽度尺寸各自的一半的大小来提高,并且可以通过将外侧上永久磁铁38和外侧下永久磁铁39相互间的分离距离设定为外侧上永久磁铁38的径向宽度尺寸和外侧下永久磁铁39的径向宽度尺寸各自的一半的大小来提高。

内侧轭铁31和外侧轭铁37分别以比铁等饱和磁通密度大的珀明德铁钴系高磁导率合金的冷轧材料为材料而形成。由此,内侧轭铁31和外侧轭铁37分别可比由铁等形成的情况薄壁化,因此根据这一点也可以使直线运动执行机构20轻量化。并且,内侧轭铁31和外侧轭铁37分别是将珀明德铁钴系高磁导率合金的冷轧钢板卷起而形成的,因此与通过切削高磁导率合金的冷轧材料而形成的情况相比,可减少废材的量。因此,可削减珀明德铁钴系高磁导率合金的使用量,从而有利于节省资源和低成本化的各个方面。

以上电枢线圈65和下电枢线圈66各自可向Z方向相对移动的方式将轻量的直线运动执行机构20隔在芯片焊接装置10的移送头11和吸附喷嘴18相互间。由此,移送头11、直线滑块14、喷嘴头16、吸附喷嘴18和直线运动执行机构20的合计重量变轻,因此X轴伺服电动机、Y轴伺服电动机和Z轴伺服电动机各自的负载变小。因此,作为X轴伺服电动机~Z轴伺服电动机各自可使用低输出的小型的电动机,因此可缩减芯片焊接装置10的整体结构。并且可使吸附喷嘴18沿X方向、Y方向和Z方向分别快速地动作。因此,可缩短芯片焊接装置10的工作节奏,从而提高生产性。

(第2实施例)

根据附图8说明本发明的第2实施例。在传送带70上搭载有多个印制布线基板71。这些多个印制布线基板71各自形成有由膏状钎焊料构成的钎焊层,并通过传送带70的工作而被沿传送带70运送。在该传送带70的前方设置有多个卷盘72,在多个卷盘72上分别绕装有带73。这些多个带73上分别接合有芯片电阻或者芯片电容等电子部件,通过从带73取出电子部件后将其按压到印制布线基板71的钎焊层上,从而插装到印制布线基板71上。该电子部件相当于部件。

芯片插装装置80从多个带73分别取出电子部件并按压到印制布线基板71的钎焊层上。该芯片插装装置80相当于部件保持装置,具有相当于移送机构的XY正交坐标系机器人和移送头11、相当于操作机构的直线滑块14和喷嘴头17、相当于保持部件的吸附喷嘴18和直线运动执行机构20。这些XY正交坐标系机器人~直线运动执行机构20分别如(第1实施例)中所做的说明,XY正交坐标系机器人通过将移送头11沿X方向和Y方向分别进行移动操作,而在吸附前位置和插装前位置相互间移动操作吸附喷嘴18。吸附前位置为吸附喷嘴18从正上方与成为吸附对象的电子部件相对的位置,插装前位置为吸附喷嘴18从正上方与成为插装对象的印制布线基板71相对的位置,吸附前位置相当于按压位置。

直线滑块14是将喷嘴头17向Z方向移动操作的装置,通过在吸附喷嘴18被移动操作到吸附前位置的状态下将喷嘴头17向下方移动操作,而将吸附喷嘴18按压到作为吸附对象的电子部件上并吸附电子部件,并通过在吸附喷嘴18被移动操作到插装前位置的状态下将喷嘴头17向下方移动操作,而将吸附喷嘴18吸附的电子部件按压到作为插装对象的印制布线基板71上并进行插装。直线运动执行机构20是对吸附喷嘴18赋予从上向下的方向的推力的装置,通过从直线运动执行机构20赋予吸附喷嘴18的推力,可分别调整在吸附喷嘴18从带73吸附电子部件时从吸附喷嘴18作用于电子部件的加压力、和在吸附喷嘴18将电子部件插装到印制布线基板71上时从吸附喷嘴18作用于电子部件的加压力。

根据上述第2实施例具有如下的效果。

以上电枢线圈65和下电枢线圈66各自可向Z方向相对移动的方式,使轻量的直线运动执行机构20隔在芯片插装装置80的移送头11和吸附喷嘴18相互间,因此X轴伺服电动机、Y轴伺服电动机和Z轴伺服电动机各自的负载变小。因此,作为X轴伺服电动机~Z轴伺服电动机可分别使用低输出的小型的电动机,从而可使芯片插装装置80的整体构成变小。并且,可使吸附喷嘴18在X方向、Y方向和Z方向上分别快速动作,从而提高生产率。

在上述第1实施例和第2实施例的各自中,也可将上电枢线圈65的卷绕方向和下电枢线圈66的卷绕方向设定为相互相同,并将上电枢线圈65和下电枢线圈66并联连接以便流过相互相反方向的电流。在该构成的情况下,在顺序地将上电枢线圈65和下电枢线圈66卷绕在绕线管51上时,不需要在中途进行用于切换卷绕方向的作业,因此可缩短作业时间。这些上电枢线圈65和下电枢线圈66各自的卷绕顺序为如下所述。将磁导线从轴向的一侧观察时为顺时针方向地卷绕在绕线管51的上线圈绕装部57内,从而构成上电枢线圈65,将磁导线的卷绕开始端部穿过上过槽59并钎焊在电源端子55上。将该磁导线的卷绕结束端部穿过上过槽61并钎焊在电源端子56上,并且顺序穿过上过槽62和下过槽64并插入绕线管51的下线圈绕装部58内。将磁导线的剩余部分向与上电枢线圈65相同的顺时针方向卷绕在该下线圈绕装部58内,从而构成下电枢线圈66,并将该磁导线的卷绕结束端部顺序穿过下过槽63和上过槽60并钎焊在电源端子55上。

在上述第1实施例和第2实施例的各自中,作为内侧轭铁31和外侧轭铁37分别也可使用径向宽度尺寸非固定的轭铁。以下,对径向宽度尺寸非固定的内侧轭铁31和径向宽度尺寸非固定的外侧轭铁37分别进行说明。

(第3实施例)

根据图9和图10对本发明的第3实施例进行说明。如图9所示,在内侧轭铁31上形成有内侧薄壁部81和内侧厚壁部82。内侧薄壁部81设定在内侧轭铁31的轴向下端部。该内侧薄壁部81与内侧轭铁31中内侧薄壁部81以外的部分相比较,径向宽度尺寸被设定得较薄,内侧轭铁31的内侧薄壁部81处的内径尺寸与内侧薄壁部81以外的部分相比较,被设定为较大的固定值。内侧厚壁部82设定在内侧轭铁31的轴向中央部,内侧上永久磁铁32、内侧下永久磁铁33和内侧隔板34分别从径向与内侧厚壁部82相对。该内侧厚壁部82与内侧轭铁31中内侧厚壁部82以外的部分相比较,径向宽度尺寸被设定得较厚,内侧轭铁31的内侧厚壁部82的内径尺寸与内侧厚壁部82以外的部分相比较,被设定为较小的固定值。符号Ri表示内侧厚壁部82的突出量,突出量Ri被设定为“0.3mm”。

如图10所示,在外侧轭铁37上形成有外侧厚壁部83。如图9所示,该外侧厚壁部83设定在外侧轭铁37的轴向中央部,外侧上永久磁铁38、外侧下永久磁铁39和外侧隔板40分别从径向与外侧厚壁部83相对。该外侧厚壁部83与外侧轭铁37中外侧厚壁部83以外的部分相比较,径向宽度尺寸被设定得较厚,外侧轭铁37的外侧厚壁部83的外径尺寸与外侧厚壁部83以外的部分相比较,被设定为较大的固定值。符号Ro表示外侧厚壁部83的突出量,突出量Ro被设定为“0.5mm”。

根据上述第3实施例,产生如下效果。

在内侧轭铁31上形成内侧厚壁部82,并将内侧轭铁31中磁通集中的内侧上永久磁铁32和内侧下永久磁铁33相互间的边界部分的径向宽度尺寸设定得比边界部分以外的部分大,因此可抑制内侧轭铁31的重量增加并且可防止在内侧轭铁31中产生磁饱和。在外侧轭铁37上形成外侧厚壁部83,并将外侧轭铁37中磁通集中的外侧上永久磁铁38和外侧下永久磁铁39相互间的边界部分的径向宽度尺寸设定得比边界部分以外的部分大,因此可抑制外侧轭铁37的重量增加并且可防止在外侧轭铁37中产生磁饱和。

(第4实施例)

根据图11和图12来说明本发明的第4实施例。如图11所示,在内侧轭铁31上形成有相当于第1内侧倾斜部的内侧上倾斜部91。该内侧上倾斜部91为从上向下径向宽度尺寸变大的部分,内侧轭铁31的内侧上倾斜部91处的外径尺寸被设定为从上向下变大,在内侧上永久磁铁32和内侧隔板34相互间的接触面上被设定为最大。在该内侧上倾斜部91的外周面上以面接触状态接合有内侧上永久磁铁32的内侧上倾斜面92。该内侧上倾斜面92从上向下地向外周侧倾斜,内侧上永久磁铁32的径向宽度尺寸被设定为从上向下变小。该内侧上倾斜面92相当于第1内侧倾斜面。

如图11所示,在内侧轭铁31上形成有相当于第2内侧倾斜部的内侧下倾斜部93。该内侧下倾斜部93为从下向上径向宽度尺寸变大的部分,内侧轭铁31的内侧下倾斜部93处的外径尺寸被设定为从下向上变大,在内侧下永久磁铁33和内侧隔板34相互间的接触面上被设定为最大。在该内侧下倾斜部93的外周面上以面接触状态接合有内侧下永久磁铁33的内侧下倾斜面94。该内侧下倾斜面94从下向上地向外周侧倾斜,内侧下永久磁铁33的径向宽度尺寸被设定为从下向上变小。该内侧下倾斜面94相当于第2内侧倾斜面,内侧下倾斜面94的倾斜角度θ、内侧下倾斜部93的倾斜角度θ、内侧上倾斜面92的倾斜角度θ和内侧上倾斜部91的倾斜角度θ分别被设定为相同值。

如图11所示,在外侧轭铁37上形成有相当于第1外侧倾斜部的外侧上倾斜部95。该外侧上倾斜部95为从上向下径向宽度尺寸变大的部分,外侧轭铁37的外侧上倾斜部95处的内径尺寸被设定为从上向下变小,在外侧上永久磁铁38和外侧隔板40相互间的接触面上被设定为最小。在该外侧上倾斜部95的内周面上以面接触状态接合有外侧上永久磁铁38的外侧上倾斜面96。该外侧上倾斜面96从上向下地向内周侧倾斜,外侧上永久磁铁38的径向宽度尺寸被设定为从上向下变小。该外侧上倾斜面96相当于第1外侧倾斜面。

如图11所示,在外侧轭铁37上形成有相当于第2外侧倾斜部的外侧下倾斜部97。该外侧下倾斜部97为从下向上径向宽度尺寸变大的部分,外侧轭铁37的外侧下倾斜部97处的外径尺寸被设定为从下向上变小,在外侧下永久磁铁39和外侧隔板40相互间的接触面上被设定为最小。在该外侧下倾斜部97的内周面上以面接触状态接合有外侧下永久磁铁39的外侧下倾斜面98。该外侧下倾斜面98从下向上地向内周侧倾斜,外侧下永久磁铁39的径向宽度尺寸被设定为从下向上变小。该外侧下倾斜面98相当于第2外侧倾斜面,外侧下倾斜面98的倾斜角度θ、外侧下倾斜部97的倾斜角度θ、外侧上倾斜面96的倾斜角度θ和外侧上倾斜部95的倾斜角度θ分别被设定为相同值。

根据上述第4实施例,产生如下效果。

在内侧轭铁31上分别形成内侧上倾斜部91和内侧下倾斜部93。因此,内侧轭铁31中磁通集中的内侧上永久磁铁32和内侧下永久磁铁33相互间的边界部分的径向宽度尺寸,比边界部分以外的部分大,所以可抑制内侧轭铁31的重量增加并且可防止内侧轭铁31产生磁饱和。并且,在内侧上永久磁铁32上形成内侧上倾斜面92,在内侧下永久磁铁33上形成内侧下倾斜面94。因此,通过使内侧轭铁31的内侧上倾斜部91和内侧上永久磁铁32的内侧上倾斜面92相互间面接触,可将内侧上永久磁铁32固定在内侧轭铁31的目标位置上,并通过使内侧轭铁31的内侧下倾斜部93和内侧下永久磁铁33的内侧下倾斜面94相互间面接触,可将内侧下永久磁铁33固定在内侧轭铁31的目标位置上,因此,提高内侧上永久磁铁32和内侧下永久磁铁33各自对内侧轭铁31的定位的操作性。

在外侧轭铁37上分别形成外侧上倾斜部95和外侧下倾斜部97。因此,外侧轭铁37中磁通集中的外侧上永久磁铁38和外侧下永久磁铁39相互间的边界部分的径向厚度尺寸,比边界部分以外的部分大,从而可抑制外侧轭铁37的重量增加并且可防止外侧轭铁37上产生磁饱和。并且,在外侧上永久磁铁38上形成外侧上倾斜面96,在外侧下永久磁铁39上形成外侧下倾斜面98。由此,通过使外侧轭铁37的外侧上倾斜部95和外侧上永久磁铁33的外侧上倾斜面96相互间面接触,可将外侧上永久磁铁33固定在外侧轭铁37的目标位置上,并通过使外侧轭铁37的外侧下倾斜部97和外侧下永久磁铁39的外侧下倾斜面98相互间面接触,可将外侧下永久磁铁39固定在外侧轭铁37的目标位置上,从而提高外侧上永久磁铁38和外侧下永久磁铁39各自对外侧轭铁37的定位的操作性。

图12表示,将内侧上永久磁铁32的下端部的宽度尺寸Ta和内侧下永久磁铁33的上端部的宽度尺寸Ta分别固定为“1.0”,并使内侧上永久磁铁32的上端部的宽度尺寸Tb和内侧下永久磁铁33的下端部的宽度尺寸Tb分别共通地变化时,最大推力和重量各自的计算结果。根据该图12,最大推力与两个宽度尺寸Tb分别变大的情况成比例地增大,因此在提高最大推力方面优选两个宽度尺寸Tb分别较大。在这些两个宽度尺寸Tb分别较大的情况下,内侧上永久磁铁32的内侧倾斜面92和内侧下永久磁铁33的内侧下倾斜面94各自的倾斜角度θ变大,因此内侧上永久磁铁32和内侧下永久磁铁33各自的制造作业变困难。并且,在两个宽度尺寸Tb分别较大的情况下,内侧上永久磁铁32和内侧下永久磁铁33各自的重量变重,因此考虑到最大推力、制造作业性和重量相互间的平衡,而将两个宽度尺寸Tb分别设定在“1.0<Tb≤1.7”的范围内。

在上述第1实施例~第4实施例的各自中,内侧轭铁31和外侧轭铁37分别也可以铁素体(Ferrite)系铁或铁素体系不锈钢、或者马氏体(Martensite)系铁或马氏体系不锈钢等磁性体为材料而形成。

在上述第1实施例~第4实施例的各自中,绕线管51也可以将PEEK(聚醚醚酮树脂,Poly Ether Ether Ketone)等绝缘性合成树脂为材料而形成。

在上述第1实施例~第4实施例的各自中,内侧上永久磁铁32和内侧下永久磁铁33相互间也可以配置成沿轴向分离,分离的距离为比内侧上永久磁铁32的径向宽度尺寸和内侧下永久磁铁33的径向宽度尺寸各自的一半大的距离。

在上述第1实施例~第4实施例的各自中,外侧上永久磁铁38和外侧下永久磁铁39相互间也可以配置为沿轴向分离,分离的距离为比外侧上永久磁铁38的径向宽度尺寸和外侧下永久磁铁39的径向宽度尺寸各自的一半大的距离。

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