調心裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于將半導體芯片等工件平行模仿地配置在安裝對象部位的調心裝置。
【背景技術】
[0002]用于將半導體芯片等工件平行模仿地配置在印刷基板等安裝對象部位的調心裝置(模仿裝置)，例如像專利文獻I公開的那樣是公知的。該專利文獻I公開的調心裝置具有固定構件和可動構件，上述固定構件具備凹狀半球面，上述可動構件具備擺動自如地與上述凹狀半球面嵌合的凸狀半球面，該可動構件由設置在相互正交的X軸方向和Y軸方向上的銷支承，以便以X軸和Y軸為中心轉動自如。而且，通過向上述凹狀半球面和凸狀半球面之間供給空氣而使上述固定構件和可動構件處于非接觸狀態，在該狀態下使上述可動構件以上述X軸和Y軸為中心擺動，從而由該可動構件將工件平行模仿地按壓在對象部位。
[0003]為了防止由上述可動構件繞與上述X軸和Y軸正交的Z軸旋轉而導致的定位精度的降低，上述調心裝置具有用于限制該可動構件的旋轉的止轉裝置。該止轉裝置由上述銷和供該銷嵌合的銷插入槽形成，通過由該銷插入槽來限制上述銷繞Z軸的位移，限制上述可動構件繞Z軸的旋轉。
[0004]在此情況下，只要使上述銷的外面和上述銷插入槽的內面之間的間隙在上述銷能夠轉動的范圍內盡可能小，就能夠使上述可動構件繞Z軸的位移為最小限度地提高定位精度。但是，將上述銷在X軸方向和Y軸方向安裝到上述固定構件、可動構件時的安裝精度的保持是有限度的，一定會產生由加工公差、裝配公差等而導致的銷和銷插入槽的位置關系的誤差等。因此，如果減小上述銷和銷插入槽的間隙，則在模仿動作時兩者之間產生卡阻，產生上述可動構件的擺動無法順滑地進行等問題。
[0005]因此，在上述專利文獻I公開的上述調心裝置中，施加如下的改進:使上述銷形成為桶形，或者上述銷形成為一定直徑的圓筒形，在上述銷插入槽的側壁的中間位置形成用于局部性地縮小槽寬度的細且具有一定的厚度的肋狀的突條部等，由此，即使在存在由加工公差、裝配公差等而導致的銷和銷插入槽的位置關系的誤差等情況下，也可防止在模仿動作時上述銷的前端部與銷插入孔的孔壁接觸，消除卡阻的問題。
[0006]但是，上述以往的調心裝置所采用的用于消除卡阻的結構，由于銷或銷插入槽具有特殊且復雜的形狀或者構造，所以它們的加工費事且加工和制造成本也升高。因此，要求提供結構更為簡單且低成本的止轉裝置。
[0007]現有技術文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本專利第4713966號公報
【發明內容】
[0010]發明要解決的課題[0011 ] 本發明的目的在于提供一種調心裝置，具備具有與以往裝置相比更為簡單且合理的設計構造的止轉裝置。
[0012]用于解決課題的手段
[0013]為了達到上述目的，根據本發明，提供一種調心裝置，具備裝置主體和調心構件，上述裝置主體具有凹球面，上述調心構件具有與上述凹球面嵌合的凸球面，通過向上述凹球面和凸球面之間供給空氣而使該凹球面和凸球面成為非接觸狀態，在該狀態下使上述調心構件擺動，將工件平行地按壓在對象部位。
[0014]上述調心裝置具有旋轉限制機構，該旋轉限制機構限制上述調心構件繞通過上述凹球面的中心的Z軸的旋轉，該旋轉限制機構具有:接頭框架，其包圍上述調心構件的周圍；一對第一嵌合部，其以占據隔著上述Z軸地與該Z軸正交的X軸方向的相對的位置的方式形成在上述接頭框架，呈孔狀或槽狀；一對第二嵌合部，其以占據隔著上述Z軸地與該Z軸和上述X軸正交的Y軸方向的相對的位置的方式形成在上述接頭框架，呈孔狀或槽狀；一對X軸銷，其在上述X軸方向形成在上述裝置主體的隔著上述Z軸相對的位置，個別地嵌合在上述一對第一嵌合部；以及一對Y軸銷，其在上述Y軸方向形成在上述調心構件的隔著上述Z軸相對的位置，個別地嵌合在上述一對第二嵌合部；上述X軸銷和Y軸銷是具有均等直徑的圓柱狀的銷，上述第一嵌合部和第二嵌合部的內壁具有傾斜面，并且在該傾斜面的端部具有供上述X軸銷和Y軸銷抵接的抵接部，上述傾斜面在橫向寬度朝向上述X軸銷和Y軸銷的前端部側逐漸擴大的方向上傾斜。
[0015]在本發明中優選為:上述X軸銷從上述接頭框架的外側嵌合在上述第一嵌合部，上述Y軸銷從上述接頭框架的內側嵌合在上述第二嵌合部，上述第一嵌合部的上述傾斜面在該第一嵌合部的橫向寬度從上述接頭框架的外側朝向內側逐漸擴大的方向上傾斜，上述第二嵌合部的上述傾斜面在該第二嵌合部的橫向寬度從上述接頭框架的內側朝向外側逐漸擴大的方向上傾斜。
[0016]在本發明中，上述X軸銷通過與上述第一嵌合部的Z軸方向上的端部接觸來支承上述接頭框架，上述Y軸銷可以與上述第二嵌合部的Z軸方向上的端部不接觸。
[0017]另外，在本發明中，上述第一嵌合部和第二嵌合部的上述傾斜面優選為在上述橫向寬度擴大的方向上呈直線狀地傾斜。
[0018]根據本發明的優選的具體結構方式，上述第一嵌合部和第二嵌合部是在Z軸方向上延伸的槽，上述第二嵌合部在上述接頭框架的朝向上述裝置主體側的后端面開口，上述第一嵌合部在上述接頭框架的與上述后端面相反側的前端面開口。
[0019]發明的效果
[0020]根據本發明，使旋轉限制機構中的X軸銷和Y軸銷形成為具有均等直徑的圓柱狀，并且使上述第一嵌合部和第二嵌合部的內壁形成為在橫向寬度朝向上述X軸銷和Y軸銷的前端部側逐漸擴大的方向上傾斜的傾斜面，在該傾斜面的端部形成了供上述X軸銷和Y軸銷抵接的抵接部，因此與以往裝置的旋轉限制機構相比，上述X軸銷和Y軸銷以及上述第一嵌合部和第二嵌合部的結構非常簡單且合理，結果，上述X軸銷和Y軸銷以及上述第一嵌合部和第二嵌合部的加工和制造變得容易，能夠實現低成本化。
【附圖說明】
[0021]圖1是從斜下方觀察的本發明的調心裝置的立體圖。
[0022]圖2是圖1的分解立體圖。
[0023]圖3是圖1的仰視圖。
[0024]圖4是在圖3的IV — IV線的剖視圖。
[0025]圖5是在圖3的V — V線的主要部分剖視圖。
[0026]圖6是圖3的主要部分放大剖視圖。
[0027]圖7是圖3的主要部分放大剖視圖。
[0028]圖8是表示旋轉限制機構的變形例的主要部分剖視圖。
【具體實施方式】
[0029]附圖表示本發明的調心裝置的一實施方式，如圖1至圖5所示，該調心裝置具備裝置主體I和調心構件2，該裝置主體I具有凹球面3，該調心構件2具有擺動自如地與上述凹球面3嵌合的凸球面4，通過向上述凹球面3和凸球面4之間供給空氣而使該凹球面3和凸球面4處于非接觸狀態，在該狀態下，經由安裝在上述調心構件2的下面(前面)上的未圖示的連接器頭將半導體芯片等工件按壓在印刷電路板等安裝對象部位，從而平行模仿地配置在上述安裝對象部位。
[0030]上述凹球面3的曲率半徑和凸球面4的曲率半徑彼此相等，上述凸球面4的曲率中心設定為上述連接器頭的工件按壓面的中心。
[0031]另外，上述調心構件2構成為:通過對以旋轉限制機構5的相互正交的X軸銷6和Y軸銷7為中心的繞X軸和繞Y軸的旋轉進行復合，能夠在任意的方向上擺動。關于上述旋轉限制機構5的結構，在后文詳細地說明。
[0032]上述裝置主體I是用于安裝到機器人手臂等作業機器上的構件，通過由螺栓Ic連結第一構件Ia和第二構件Ib而形成為矩形的塊形，該裝置主體I的上面被設為用于安裝到上述作業機器上的安裝面，在該裝置主體I的下面形成了以Z軸為中心軸線的上述凹球面3。該凹球面3形成在固定到上述裝置主體I上的多孔質的空氣軸承8的下面，該空氣軸承8由不銹鋼等非磁性材料形成為環狀，以包圍上述Z軸的方式固定在形成于上述裝置主體I的環狀的軸承安裝槽8a內。
[0033]另外，在上述裝置主體I的內部的、上述空氣軸承8的背后的位置，形成環狀的磁鐵安裝槽9a，在該磁鐵安裝槽9a內安裝了呈環狀的永磁鐵9。
[0034]在上述磁鐵安裝槽9a的內周和上述永磁鐵9的外周之間，以及在上述永磁鐵9的前端面和上述空氣軸承8的后端面之間，形成相互連通的空氣通路10b、10c，該空氣通路10b、1c通過空氣供給路1a與形成于上述裝置主體I的側面的空氣供給端口 11連通。
[0035]而且，當壓縮空氣從上述空氣供給端口 11通過上述空氣供給路1a和空氣通路1bUOc供給到上述空氣軸承8并從上述凹球面3噴出時，上述凸球面4從該凹球面3分離，上述凸球面4由空氣壓力從上述凹球面3分離的力和磁性材料制的上述調心構件2由上述永磁鐵9吸引到裝置主體I側的力取得平衡，從而上述凹球面3和凸球面4構成為經由微小的間隙來維持非接觸狀態。
[0036]在不欲使向上述凹球面3和凸球面4之間供給的空氣朝向調心裝置的前方噴出的情況下，只要構成為在上述裝置主體I的側面設置空氣回收端口，使該空氣回收端口通過在上述裝置主體I和調心構件2之間形成的間隙而與上述凹球面3和凸球面4之間的空隙部連通，通過該空氣回收端口從上述間隙回收上述空氣即可。
[0037]上述調心構件2由鐵等磁性材料形成，由用于安