(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気または電子部品を製造するための挿入ヘッドであって、
−取り上げて保持するべき電気または電子部品（８）の上に吸い込み作用を加えるためのサクションノズル（７）を具備したハンドリング要素（６）と、
−前記ハンドリング要素（６）のためのホルダー（４；２０４）と、
−前記ホルダー（４；２０４）が第一の軸（Ｚ）に沿って平行移動するように動かすための少なくとも１つの駆動装置とを備え、
−その際前記ホルダー（４；２０４）がシリンダーボア（５０；２５０）を具備したシリンダー（５；２０５）を備え、該シリンダーボアが第一の軸（Ｚ）と同軸に伸び、
−その際前記ハンドリング要素（６）がピストン（６０；２６０）を備え、該ピストンが少なくとも１つの、流体ベアリングとして形成されたラジアルベアリング（６８’、６９’；２６８’、２６９’）を使用して前記シリンダー（５；２０５）内に第一の軸（Ｚ）に沿ってスライド可能に支承されており、
−前記ピストン外周壁（６０；２６０）が複数の流体流出開口部（６８、６９；２６８、２６９）を備えており、該流体流出開口部が少なくとも一つの前記ラジアルベアリング（６８’、６９’；２６８’、２６９’）を形成し、
−その際前記シリンダー（５；２０５）内に圧力室（９；２０９）形成され、
−その際前記ピストン（６０；２６０）が前記圧力室（９；２０９）内で作用する流体圧力（Ｆ；Ｆ’；Ｆ”）によって軸方向に、前記ホルダー（４；２０４）のストッパー（５２；２５２）に対してシリンダー（５；２０５）が出る方向に予荷重をかける挿入ヘッドにおいて、
流体圧力を形成するための流体圧（Ｆ；Ｆ’；Ｆ”）が前記ラジアルベアリング（６８’、６９’；２６８’、２６９’）内に供給された流体によって生じることを特徴とする挿入ヘッド。
【請求項２】
流体圧力の形成（Ｆ；Ｆ’；Ｆ”）のために、前記ラジアルベアリング（６８’、６９’；２６８’、２６９’）に送り込まれる圧力流体が、追加的に前記圧力室（９；２０９）にも送られることを特徴とする、請求項１に記載の挿入ヘッド。
【請求項３】
−前記ピストン（２６０）が少なくとも２つの、軸方向に互いに間隔を開けた円筒状の、異なった外径のピストンパーツ（２６０”、２６０”’）を備えており、その際ピストンの外径が流体圧力の作用方向に（Ｆ”）拡大され、および
−前記シリンダー（２０５）内の前記圧力室（２０９）が２つのピストンパーツの間の移行部エリア（２６０”、２６０”’）内に形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の挿入ヘッド。
【請求項４】
前記ピストンの外周が、２つのピストンパーツの間の移行部のエリアで少なくとも部分的に円錐形に形成されることを特徴とする、請求項３に記載の挿入ヘッド。
【請求項５】
前記ピストン（２６０）の外径が、２つのピストンパーツ（２６０”、２６０”’）の間の移行部エリアで階段状に拡大し、その際外径の小さいピストンパーツ（２６０”）と外径の大きいピストンパーツ（２６０”’）との間にリング状の支持面（２６１’）が形成され、該支持面に対して前記流体圧力（Ｆ”）が作用することを特徴とする、請求項３に記載の挿入ヘッド。
【請求項６】
前記リング状の支持面（２６１’）が、前記圧力室（２０９）のために軸方向の境界壁の少なくとも１つの部分を形成していることを特徴とする、請求項５に記載の挿入ヘッド。
【請求項７】
前記シリンダー壁（２０５）内に少なくとも１つの流体流出開口部（２４９）が備えられ、該流体流出開口部を通って流体が前記シリンダー（２０５）から排出されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の挿入ヘッド。
【請求項８】
流体流出開口部（２４９）が好ましくは調節可能なオリフィス（２４９”）を備えていることを特徴とする、請求項７に記載の挿入ヘッド。
【請求項９】
前記シリンダーの前記内周壁が複数の前記流体流出開口部を備えており、該流体流出開口部が少なくとも１つの前記ラジアルベアリング（６８’、６９’；２６８’、２６９’）を形成していることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の挿入ヘッド。
【請求項１０】
前記シリンダーの前記内周壁が、等間隔に内周にわたって複数の前記流体流出開口部を備えていることを特徴とする、請求項９に記載の挿入ヘッド。
【請求項１１】
前記シリンダーの前記内周壁が、同一円周上に複数の前記流体流出開口部を備えていることを特徴とする、請求項１０に記載の挿入ヘッド。
【請求項１２】
前記シリンダーの前記内周壁が、軸方向に複数の、および内周にわたって複数の前記流体流出開口部を備えていることを特徴とする、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の挿入ヘッド。
【請求項１３】
前記シリンダーの前記内周壁が、軸方向に複数の、および同一円周上に複数の前記流体流出開口部を備えていることを特徴とする、請求項１２に記載の挿入ヘッド。
【請求項１４】
前記ピストン外周壁（６０；２６０）が、等間隔に外周にわたって複数の前記流体流出開口部（６８、６９；２６８、２６９）を備えていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の挿入ヘッド。
【請求項１５】
前記ピストン外周壁（６０；２６０）が同一円周上に複数の前記流体流出開口部（６８、６９；２６８、２６９）を備えていることを特徴とする、請求項１４に記載の挿入ヘッド。
【請求項１６】
前記ピストン外周壁（６０；２６０）が、軸方向に複数の、および外周にわたって複数の前記流体流出開口部（６８、６９；２６８、２６９）を備えていることを特徴とする、請求項１４または１５に記載の挿入ヘッド。
【請求項１７】
前記ピストン外周壁（６０；２６０）が、軸方向に複数の、および同一円周上に複数の前記流体流出開口部（６８、６９；２６８、２６９）を備えていることを特徴とする、請求項１６に記載の挿入ヘッド。
【請求項１８】
少なくとも２つの、軸方向に互いに間隔を開けたラジアルベアリング（６８’、６９’；２６８’、２６９’）を備え、その際前記各ラジアルベアリングに圧力流体供給部（４４）および複数の、割り当てられた軸受面上に円周方向に分配されて配置されている流体流出開口部（６８、６９；２６８、２６９）が含まれていることを特徴とする、請求項１２、１３、１６、または１７のいずれか一項に記載の挿入ヘッド。
【請求項１９】
それぞれ流体ベアリングとして形成された前記ラジアルベアリング（６８’、６９’；２６８’、２６９’）がガス圧ベアリング、特に空気ベアリングであることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の挿入ヘッド。
【請求項２０】
前記圧力室（２０９）が前記２つのラジアルベアリングの間にあることを特徴とする、請求項２〜１８のいずれか一項に記載の挿入ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気または電子部品を取り扱うための、請求項１の前段に従った挿入ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の挿入ヘッドは、例えばマイクロエレクトロニクス部品を高速でかつ高い精度で、第一の位置、例えば部品ストックから取り上げ、第二の場所、例えばプリント基板へと搬送し、そこで、備えられている取付け位置に正確に位置決めし、配設するために使用される。
【０００３】
電気または電子部品を取り扱うための挿入ヘッドは、例えば特許文献１から公知である。この公知の挿入ヘッドでは、サクションノズルが不動にハンドリング要素と結合されており、このハンドリング要素はピストンセクションを備えており、このピストンセクションはハウジングのシリンダーボアにスライド可能に収容される。シリンダーボアによって定義されたシリンダーの内側にある圧力室には、選択的に過圧力または負圧が加えられ、それによってハンドリング要素はサクションノズルによって上方および下方へ動くことができる。シリンダー内のピストンは、２つの半径方向に作用するガス圧スラストベアリングで支承されている。電子部品を掴み取りおよび配設するために、シリンダー圧力室に圧力がかけられ、およびハンドリング要素がサクションノズルと一緒に下方へ動かされる。その際サクションノズルの先端では常に、ガス圧によってピストン上に加えられた力が電子部品の表面にかけられる。プリント基板の実装時に要求される高い製造速度を達成するため、ハンドリング要素によって実現されなければならない加速は非常に高く、その結果電子部品の取上げおよび配設の際に加速および力に起因する大きな衝撃が部品に作用する。
【０００４】
空気圧式ではなく電気機械式に動かされるこの種類の挿入ヘッドは、特許文献２で公知である。この公知の挿入ヘッドは、ホルダーを備えており、このホルダーの下端には同軸にシリンダーボアが設けられており、このボア内に縦方向にスライド可能に、サクションノズルを備えたハンドリング要素のピストンが取付けられている。シリンダーボアによって定義されたシリンダーは、ピストン上部にシリンダー室を備えており、このシリンダー室には圧力制御可能な空気圧ラインが接続されている。シリンダー室内の圧力を制御することによってサクションノズルの作用力をさまざまに調節することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１０７５１７４Ａ１号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２００５００８５８４Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、この種類の挿入ヘッドを、その製造コストを格段に低減するように形成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、この種類の挿入ヘッドにおいて、請求項１に示された特徴によって解決される。
【０００８】
電気または電子部品を製造するための、本発明による挿入ヘッドは、取り上げて保持するべき電気または電子部品の上に吸い込み作用を加えるためのサクションノズルを具備したハンドリング要素と、ハンドリング要素およびホルダーと、第一の軸に沿って平行移動するように動かすための少なくとも１つの駆動装置を備え、その際ホルダーはシリンダーボアを具備したシリンダーを備え、このシリンダーボアは第一の軸に対して同軸に伸びており、その際ハンドリング要素はピストンを備え、このピストンは少なくとも１つの、流体ベアリングとして形成されたラジアルベアリングを使用してシリンダー内で第一の軸に沿ってスライド可能に支承され、その際シリンダーに圧力室が形成され、その際ピストンが圧力室内で作用する流体圧力を軸方向に、ピストンがホルダーのストッパーに対してシリンダーが出る方向に予荷重をかけるように作用し、流体圧力を形成するための流体圧がラジアルベアリング内に供給された流体によって生じることが特徴である。
【０００９】
流体圧力の形成のために、ラジアルベアリングに供給された流体によって流体圧を生成することは、この種の従来技術に備えられた圧力制御可能な空気圧ラインを省略できるという利点を備えている。これによって挿入ヘッドの構造とその製造プロセスが簡素化され、それによって製造コストが削減される。
【００１０】
特に有利には、流体圧力の形成のためにラジアルベアリングに送り込まれる圧力流体が追加的に圧力室にも導かれる。
【００１１】
好ましくは圧力室チャンネルが備えられ、これを通って圧力流体が導かれることが好ましい。圧力室チャンネルは、好ましくはオリフィスを備えており、これは調節可能に形成されていてもよい。ラジアルベアリングのために備えられた圧力流体を追加的に圧力室にも供給することで、構造がさらに簡素化される。なぜならラジアルベアリングへの圧力流体供給が同時に圧力室への圧力流体供給として働くからである。
【００１２】
好ましくはピストンが少なくとも２つの軸方向に互いに間隔を開けた円筒状の、異なった外径を備えたピストンパーツを備え、その際ピストンの外径が流体圧力の作用方向に向かって拡大され、その際シリンダー圧力室が２つのピストンパーツの間の移行部エリアに形成されている。この変形例は、流体圧がピストン正面全体だけに作用するのではなく、２つの異なった大きさの外径の差違面だけに作用するという利点を備えている。このようにして、ピストン上に作用する流体圧力を、流体圧が作用する面の構造設計により、ラジアルベアリングの圧力供給のために必要な流体圧に従って適合させることが可能である。
【００１３】
好ましくは２つのピストンパーツの間の移行部エリアで、ピストンの外周が少なくとも部分的に円錐形に形成される。
【００１４】
しかし、２つのピストンパーツの間の移行部エリアでピストンの外径が階段状に拡大してもよく、その際外径の小さいピストンパーツと外径の大きいピストンパーツとの間にリング状の支持面が形成され、これに対して流体圧力が作用する。
【００１５】
流体圧がかけられたリング状の支持面は、従って円錐形に伸び、それによって２つのセクションの間の移行部が漸進的に形成されるかまたは階段状に、例えばリング面が形成されてよく、このリング面はピストン軸に斜めにまたは直角に合わせられた面にある。
【００１６】
リング状の支持面が圧力室のための軸方向の境界壁の少なくとも１つの部分を形成していても有利である。
【００１７】
特に好ましい実施形態では、シリンダー壁に少なくとも１つの流体流出開口部が備えられ、この開口部を通って流体がシリンダーから排出可能である。
【００１８】
特に有利には、流体流出開口部内に好ましくは調節可能なオリフィスが備えられている。それによって流体流出開口部の断面積の選択が可能になったことにより、目的にかなった設計またはオリフィスの通路断面積の変更によって、圧力室内の圧力および／またはラジアルベアリングの支持力が制御される。
【００１９】
特に好ましい一実施形態では、シリンダーの内周壁に複数の、好ましくは内周にわたって均一に配分される、好ましくは円周方向に配置されている流体流出開口部が備えられており、この開口部が少なくとも１つのラジアルベアリングを形成している。このことによってシリンダー周囲にわたって均一に支承力がピストンに加えられ、その結果シリンダー内のピストンが最適に中心に合わせられて保持されることが可能になる。
【００２０】
別の利点として、シリンダー壁の軸方向の延長部に沿って、シリンダー内周および好ましくは円周方向に配置されている流体流出開口部が複数備えられていることがある。このことによってラジアルベアリングの軸方向に互いに間隔を開けた複数のベアリングサポートセクションによって作られ、これによってピストン上に場合によって作用する傾動力が効果的に支えられることが可能になる。
【００２１】
シリンダー壁内のラジアルベアリングの流体流出開口部の配列の別法として、少なくとも１つのラジアルベアリングの流体流出開口部がピストン外周壁内に形成されてよい。そのためには、図面の詳しく説明に説明されているように、圧力流体がピストン内に通されなければならない。この配列でも、ピストン外周壁内に複数の、好ましくは均一に外周にわたって、および好ましくは円周方向に配置されている流体流出開口部を備えていると有利であり、この開口部はラジアルベアリングを形成している。ここでも周囲にわたって均一に配列された流体流出開口部が、シリンダー内でピストンが最適にセンタリングされるよう働く。
【００２２】
別の利点として、ピストン壁の軸方向の延長部に沿って、ピストン外周および好ましくは円周方向に配置されている流体流出開口部が複数備えられていることがある。この対策によっても、ピストン上に外部から作用する傾動力が効果的にラジアルベアリングによって支えられることが可能になる。
【００２３】
少なくとも２つの、軸方向に互いに間隔を開けたラジアルベアリングが備えられている場合、それぞれのラジアルベアリングに、圧力流体供給部と複数の、割り当てられた軸受面上に円周方向に分散させて配置されている流体流出開口部が含まれていると有利である。
【００２４】
特に、流体ベアリングとして形成されたラジアルベアリングがそれぞれガス圧ベアリング、特に空気ベアリングであると有利である。その際に流体流出開口部が、エネルギーが同等の高エネルギービーム、例えばレーザービームを使用して作られたミクロ孔が形成される場合に、非常に精度の高い軸受けが可能である。ミクロ孔の直径は、好ましくは２０μｍから６０μｍの範囲、特に好ましくは２５μｍから４０μｍの範囲にある。これによってピストン外周とシリンダー内周の間の間隙が最小の場合に、非常に精度の高い軸受けがシリンダー内のピストンで可能であり得る。この隙間の半径方向の寸法は好ましくは５μｍから１０μｍの範囲である。
【００２５】
本発明の特に好ましい実施形態では、圧力室が軸方向に２つのラジアルベアリングの間にある。このことによって、ラジアルベアリングの流体流出開口部が軸受隙間に入った流体を圧力室内での圧力形成のために使用することが可能になり、その結果例えば別個の圧力室チャンネルのような追加的な流体チャンネルの装備が必要でなくなる。
【００２６】
本発明を以下に１つの例によって図を使用して詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】発明に従った２つの挿入ヘッドから構成されたユニットの斜視図である。
【図２】発明に従った挿入ヘッドの第一の実施形態の部分断面図である。
【図３】発明に従った挿入ヘッドの第二の実施形態の部分断面図である。
【図４】発明に従った挿入ヘッドの第三の実施形態の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は、発明に従った２つの挿入ヘッド１、１’から構成されたユニットの斜視図である。２つの挿入ヘッド１、１’は、共通のアウターハウジングＡに収容されている。アウターハウジングＡの上方に間隔を開けて、挿入ヘッド１、１’の各回転駆動部のために回転駆動部ブロックＢが備えられている。
【００２９】
各挿入ヘッド１、１’の基本的な構造は、特許文献２に示されて説明されたものと同じであり、その開示内容はこれに関して完全に本願の考慮に含められる。
【００３０】
アウターハウジングＡおよび回転駆動ブロックＢは、（図示していない）水平駆動ユニットと結合され、この水平駆動ユニットは、２つの挿入ヘッド１、１’をそのアウターハウジングＡと回転駆動ブロックＢと共に水平のｘ−ｙレベルでスライドし、このレベル内で精確に位置決めするために形成されている。２つの挿入ヘッド１、１’のいずれにも、（図示していない）垂直駆動装置が割り当てられ、この垂直駆動装置は割り当てられた各挿入ヘッド１、１’ないし対応するそれらの部品を垂直方向ｚに上下に動かすことができる。それに対応して、図１では挿入ヘッド１がその下位置で、もう一方の挿入ヘッド１’がその上位置で示されている。
【００３１】
２つの挿入ヘッド１、１’が同構造であるため、以下では挿入ヘッド１だけを説明し、その説明は別の挿入ヘッド１’にも該当する。
【００３２】
挿入ヘッド１は円筒状のハウジング２を備え、このハウジングはアウターハウジングＡの対応するボアの中にあり、これと固定的に結合されている。ハウジング２は、中心にある、円筒状のハウジング２に対して同軸上のボア３を、ホルダー４を収容するために備えている。
【００３３】
ホルダー４は、その下端にシリンダー５を構成しているシリンダーボア５０を備え、そのシリンダーボア内には、さらに以下に図２〜図４と合わせて記述されているように、ハンドリング要素６がピストン６０と共に取付けられている。ハンドリング要素６の下端にはサクションノズル７が備えられており、このサクションノズルは取り上げるべきおよび保持するべき電気または電子部品８の上に載せることができ、およびこの上に吸い込み作用を加えることができ、それを使って部品８をハンドリング要素６につかまえておくことができる。
【００３４】
ハウジング２内のボア３は、ｘ−ｙレベルに対して垂直にｚ方向に伸び、ホルダー４をｚ方向に、軸方向にスライド可能にボア３内に案内している。ホルダー４はボア３内で、さらに回転可能に支承されており、そのために（図示していない）回転駆動部によって回転駆動ブロックＢ内で回転される。これはすでに特許文献２で公知である。このホルダー４は、ボア３内でそれ自体周知の方法で空気静力学的ベアリングを使用して支承されており、その結果無摩擦の回転運動および軸方向運動を行うことができる。
【００３５】
図２は第一の実施形態の、下側を部分的に切った断面図で、ハウジング２から下方へ送り出されるホルダー４の部分である。
【００３６】
ホルダー４は負圧チャンネルシステム４０と超過圧チャンネルシステム４４を備えており、これらのチャンネルはそれぞれ圧力シンクないし圧力源と接続されている。負圧チャンネルシステム４０は、シリンダーボア５０内に形成された負圧リング溝４２を備えており、この負圧リング溝は負圧チャンネル４１に合流しており、この負圧チャンネルは圧力シンク、例えば真空ポンプと結合されている。
【００３７】
超過圧チャンネルシステム４４は、負圧リング溝４２の上方のシリンダーボア５０内に形成される超過圧リング溝４６と、この超過圧リング溝に合流する超過圧チャンネル４５を備え、この超過圧チャンネルは圧力源と流体接続している。
【００３８】
ハンドリング要素６のピストン６０は、シリンダー５のシリンダーボア５０内で、ホルダー４内で軸方向にスライド可能に支承されている。ハンドリング要素６のピストン６０がシリンダー５の下方へ出てしまうことを阻止するため、シリンダーボア５０がその合流エリアにリング溝を備え、このリング溝にはサークリップ５２が取り付けられ、このサークリップはピストン６０のストッパーを形成し、シリンダーボア５０から外へ出てこないよう阻止している。
【００３９】
ハンドリング要素６は、下方へピストン６０に接続するサクション管セクション６２を備え、このサクション管セクションの外径はピストン６０の外径より小さく、その結果リング状のショルダー面６１がピストン下端に形成され、ハンドリング要素６が下位置にあるときにそのショルダー面がサークリップ５２に当たる。
【００４０】
ピストン６０はその上部の、シリンダー５に入り込むセクション６０’内で、ピストン長の約８０％から９０％が管状に形成され、シリンダー５の内部に合流している開口部６３を備えている。サクション管セクション６２が移行する、ピストン６０の下部分には、ハンドリング要素６が固体材料から形成され、中心にアキシャルボア６４だけが備えられ、このアキシャルボアはサクション管セクション６２の下部自由端で外へと続き、上端でピストン６０の管状の部分まで伸びている。
【００４１】
ピストン６０の管状のセクション６０’の内部には円形の栓７０がはめ込まれ、この栓はその外周がピストン６０の内周を密閉する。この円形の栓７０は、下方を向いている管状の突出部７２を備えており、この突出部はハンドリング要素６のアキシャルボア６４と同軸に配列され、ピストン６０の管状のセクションの内部に対して密閉し、ハンドリング要素６のアキシャルボア６４と流体接続されている。円形の栓７０はクロスボア７４を備えており、このクロスボア内に、管状の突出部７２内に形成されたチャンネル７３が合流しており、このチャンネルはアキシャルボア６４と流体接続している。栓７０内のクロスボア７４は、負圧ボア６５、６５’を介して負圧リング溝４２と流体接続しており、これら負圧ボアは、ピストン６０の壁６６内でその管状のセクションを形成しており、その結果負圧チャンネルシステム４０内で作用する負圧はサクション管セクション６２のアキシャルボア６４まで作用する。
【００４２】
ハンドリング要素６の下部自由端には、サクション管セクション６２上にサクションノズル７が配置されており、そのサクション開口部７’はアキシャルボア６４と流体接続しており、その結果負圧チャンネルシステム４０内に保たれている負圧は、サクション開口部７’内で吸い込み作用を引き起こす。この吸い込み作用を使用して、下部のサクションノズル７正面７”で部品８が吸引される。
【００４３】
ピストン６０の壁６６は、その管状のセクション６０’内で超過圧ラジアルボアリング溝４６のエリアに２つ以上の超過圧ラジアルボア６７、６７’を備えており、この超過圧ラジアルボアは超過圧リング溝４６とピストン６０内部の間で、その管状セクション６０’内で流体接続を形成している。超過圧チャンネル４５を通って超過圧リング溝４６に導かれる圧力流体は、従って超過圧ラジアルボア６７、６７’を通ってピストン６０の管状のセクション６０’の内部に流入し、その結果そこに超過圧が作用する。
【００４４】
ピストン６０の上部エリアにも、ピストン６０の下部エリアにも、それぞれ複数の、均一に周囲に配分されたミクロ孔６８、６９が備えられ、これらのミクロ孔はそれぞれピストン６０の壁６６に貫通し、これを通ってピストン６０の管状のセクションの内部に導かれた圧力流体がピストン６０の外周とシリンダーボア５０の間に形成された軸受隙間に入ることができ、それによって上側および下側の、半径方向に作用する流体圧ベアリング６８’、６９’がピストン６０をシリンダー５内で支承するために形成されている。示された例では、圧力流体は好ましくは圧縮空気であり、その結果この流体ベアリングは空気ベアリングである。ピストン６０のために下部ラジアルベアリングを形成しているミクロ孔６９に、栓７０上部とピストン６０の内部に入っている圧力流体を供給するために、栓７０は複数のｚ方向に伸びる、軸に平行な貫通ボア７６を備えている。
【００４５】
ピストン６０の管状のセクション６０’の上端にある内側開口部６３は、ピストン６０内にはめ込まれた封止栓９０によって閉じられている。シリンダー５の内側にはピストン６０上部に圧力室９が形成されている。封止栓９０はその正面側の壁に少なくとも１つの貫通ボア９２を備えており、この貫通ボアは圧力室９をピストン６０の管状のセクション６０’の内部と接続している。それによってピストン６０内で超過圧チャンネル４５および超過圧リング溝４６に導かれた圧力流体は、圧力室９内にも流入し、その際貫通ボア９２は１つのオリフィスを形成し、これらを使用して圧力室９内の圧力を、管状のセクション６０’の内部に対して異なって設定することができる。
【００４６】
ピストン６０と結合された栓９０の上方には、ピストン６０がそのショルダー６１でサークリップ５２に当たっている場合に、軸方向に栓９０から間隔を開けて、ストッパーインサート５４が備えられており、このストッパーインサートは管セクションの形でシリンダーボア５０に差し込まれ、そこに固定されている。ストッパーインサート５４の下方のリング面５５は、従って栓９０を備えたピストン６０のための上部ストッパーを形成し、その結果ピストン６０はリング面５５によって形成された上部ストッパーとサークリップ５２によって形成された下部ストッパーの間で軸方向（ｚ方向）に上下に動くことができる。圧力室９内に保たれている流体圧は、上部正面９１に作用し、そこで下方に向けられた流体圧力Ｆがピストン６０上に加えられ、ピストンが常にサークリップ５２によって形成された下部ストッパーに対して予荷重をかけるように働く。
【００４７】
従って機器は、サクション開口部７’を備えたサクションノズル７の下部正面７”は、ホルダー４を下へおろす際に取り上げるべき電子部品と接触し、ハンドリング要素６はサクションノズル７と共に流体圧力Ｆに反して上方のシリンダー５内へと待避し、それによってサクションノズルがもしホルダーと結合されていたとすればホルダー４が下へ下がる際にサクションノズル７が取り上げるべき電子部品８に衝突することによって生じ得る衝撃的な負荷が回避される。
【００４８】
圧力室９の流体圧の供給は同じ圧力流体を使用し、この圧力流体はシリンダー５内のピストン６０を半径方向に流体圧ベアリングするためにも必要であり、唯一の流体圧供給、ここでは超過圧チャンネル４５によって十分間に合わせることが可能になり、それによって挿入ヘッドの構造が従来技術に比べてはっきりと簡素化される。
【００４９】
図２に示された挿入ヘッドの別法の実施形態が図３に示されている。図２の変形例と比べて、ここでは封止栓１９０がピストン６０の管状セクション６０’の上部内側の開口部６３に挿入されていることのみが相違して形成されている。従って以下では、封止栓１９０の実施形態が相違すること、そしてそれが機能に及ぼす効果のみを記述している。挿入ヘッドの残りの構成部品は、図２の例と対応しており、その結果その符号も図２の例と同じである。
【００５０】
封止栓１９０は、その下側エリアで図２の実施例の封止栓９０とほぼ一致しており、その際しかし上側の正面に中央のピストン突出部１９４を備えており、この突出部はシリンダーボア５６として形成された、管状のストッパーインサート５４のピストン状の中央のボアにはまり込み、このシリンダーボア内に軸方向にスライド可能に収容される。ストッパーインサート５４の内側で、ピストン突出部１９４の上方のシリンダー室５７は（図示していない）流体接続によって外部環境と結合されており、その結果シリンダー室５７内は周囲圧力が保たれ、ピストン突出部１９４の上部正面１９５に作用する。別法として、シリンダー室５７内に制御された逆圧を生成してもよく、それによって流体圧力Ｆ’に狙いを定めて影響が与えられる。
【００５１】
ピストン突出部１９４の外径ｄｌは、シリンダーボア５０内に収容される封止栓１９０の最大外径ｄ２より小さく、その結果ピストン突出部１９４の周囲にリング状の正面１９１が形成され、この正面は圧力室１０９を下方のハンドリング要素６に対して区切っている。圧力室１０９は、このようにしてリング状の空間としてピストン突出部１９４外周とシリンダーボア５０の間に形成される。封止栓１９０の貫通ボア１９２は、図２に実施例の貫通ボア９２のように、正面の壁を貫通しており、この壁はピストン６０の管状のセクション６０’の内部を上に向かって閉じている。貫通ボア１９２は、ピストン突出部１９４が半径方向に貫通するクロスボア１９６に合流しており、それらの側ではリング状の圧力室１０９に合流している。このようにしてリング状の圧力室１０９はクロスボア１９６と貫通ボア１９２を介してピストン６０の管状のセクション６０’の内部と流体接続している。リング状の圧力室１０９内にはこれによって、図２の実施例と同じように超過圧チャンネル４５を通って導かれた流体から生じた圧力を生成する。圧力室９内のこの流体圧は、図２の実施例とは異なって、封止栓の断面全体ひいてはピストン６０にはかからず、リング状の正面１９１だけにかかり、この正面は図２の実施例の上部正面９１全体よりもはるかに小さい。
【００５２】
これによって図３の実施例で生成される流体圧力Ｆ’は、従って図２の実施例で生成される流体圧力Ｆと比べてはるかに小さい。これによってサクションノズル７が備えられたハンドリング要素６は、図３の実施例では図２の実施例で可能であるよりも、同じ流体圧ではるかに容易に、わずかな力でシリンダー５内に押し込まれる。
【００５３】
図４に示されている本発明による挿入ヘッドの第三の実施形態では、流体圧は同じピストンのリング面に作用し、その際、符号は図２の符号にそれぞれ２００を加えたものである。
【００５４】
図４に示された本発明の第三の実施形態はホルダー２０４に備えられているシリンダー２０５のシリンダーボア２５０とピストン２６０が階段状に形成されることで第一の２つの実施形態とは基本的に異なっている。シリンダーボア２５０の下部分は、第一の２つの実施形態のシリンダー５０の下部シリンダーセクションの直径と構造に相当する。ピストン２６０の下部分も、その構造および寸法が第一の２つの実施形態のピストン６０下部に相当する。従って以下では図２および図３の第一の２つの実施形態と比べて図４の第三の実施形態の構造の違いのみを記述する。
【００５５】
シリンダーボア２５０は上部部分２５１を備え、その直径はシリンダーボア２５０の下部部分の直径よりも小さい。これに応じてピストン２６０もその管状セクション２６０’のエリアで上部部分２６０”がピストン２６０の下部部分２６０”’に比べて小さい直径を備え、この直径はシリンダーボア２５０の上部部分２５１の内径に適合されている。シリンダーボア２５０の直径を小さくした部分２５１の内側には、他の２つの実施例と同じようにピストン上部にストッパーインサート２５４が備えられている。
【００５６】
自身のミクロ孔２６８を備えた上部ラジアルベアリング２６８’は、ピストン２６０の上部部分２６０”に備えられている。自身のミクロ孔２６９を備えた下部ラジアルベアリング２６９’は、第一の２つの実施形態と同じくピストン２６０の管状セクション２６０’の下部に栓２７０が形成されている。栓２７０と負圧供給全体は、第一の２つの実施例と同様に形成されている。
【００５７】
第一の２つの実施例とは異なり、ピストン２６０の管状セクション２６０’を上方へ閉じている封止栓２９０は閉じて形成されており、他の２つの実施例が備えている貫通ボアを備えていない。封止栓２９０上部の空間とストッパーインサート２５４内側のシリンダー室２５７は、図３の第二の実施例と同様周囲と流体接続しており、その結果そこでは周囲圧力が保たれている。
【００５８】
シリンダーボア２５０は、直径の大きい下部部分と直径の小さい上部部分２５１との間にリング状の内周溝２４８を備えており、その軸方向延長部は、サークリップ２５２から形成されたストッパーとストッパーインサート２５４の下部リング面２５５から形成されたストッパーとの間のピストン２６０の自由ストロークと同じかまたはより大きい。
【００５９】
ピストン２６０は、縦軸Ｚに対して横向きに、好ましくは直角に伸びたリング状の正面２６１’を形成しながら、大きな直径の下部部分から小さな直径の上部部分２６０”へと移行する。リング状の正面２６１’の付いたこの移行エリアは、シリンダー２５０の内周溝２４８内にある。
【００６０】
内周溝２４８は、圧力補正チャンネル２４９を介して周囲と結合されている。圧力補正チャンネル２４９は、図４のホルダー２０４の部分断面図に示されており、このホルダーは同じレベルにはないがそれ以外は図４に示されたホルダー２０４断面図と同じであり、例えば外側へ通じているラジアルボア２４９’によって形成されている。ラジアルボア２４９’の内部には、オリフィス２４９”が備えられている。
【００６１】
ミクロ孔２６８を通って、上部ピストンパーツ２６０”の外周とシリンダーボアの上部部分２５１の間の、上部ラジアルベアリング２６８’の軸受隙間に、導かれた圧力流体が、この軸受隙間内へ、下方の内周溝２４８へと流入し、ここから、オリフィス２４９”によってブレーキがかけられながら圧力補正チャンネル２４９を通って外部へ流れ出る。オリフィス２４９”のオリフィス作用によって内周溝２４８内に圧力が形成され、この圧力は、ピストン２６０の管状セクション２６０’の内部に保たれているラジアルベアリング２６８’、２６９’のための軸受圧力よりも小さい。この、内周溝２４８によって形成された圧力室２０９の内部に保たれている圧力は、ピストン２６０に下方へと予荷重をかける流体圧力Ｆ”を生成するのに十分大きい。
【００６２】
本発明は、単に本発明の中心思想の一般的説明として用いられる上述の実施例に限定されることはない。保護の範囲に関して、本発明による装置は、それどころか上述の実施形態とは異なるものも含まれる。この装置はこの場合、特に請求項に示された個々の特徴を組み合わせた特徴を有している。
【００６３】
請求項、明細書、図面の符号は、本発明を理解しやすくするためのものであり、保護範囲を制限することはないものとする。
【符号の説明】
【００６４】
１  挿入ヘッド
１’  挿入ヘッド
２  ハウジング
３  ボア
４  ホルダー
５  シリンダー
６  ハンドリング要素
７  サクションノズル
７’  サクション開口部
７”  正面
８  部品
９  圧力室
４０  負圧チャンネルシステム
４１  負圧チャンネル
４２  負圧リング溝
４４  超過圧チャンネルシステム
４５  超過圧チャンネル
４６  超過圧リング溝
５０  シリンダーボア
５２  サークリップ
５４  ストッパーインサート
５５  リング面
５６  シリンダーボア
５７  シリンダー室
６０  ピストン
６０’  管状セクション
６１  ショルダー面
６２  サクション管セクション
６３  開口部
６４  アキシャルボア
６５  負圧ボア
６６  壁
６７  超過圧ラジアルボア
６８  流体流出開口部／ミクロ孔
６８’  ラジアルベアリング
６９  流体流出開口部／ミクロ孔
６９’  ラジアルベアリング
７０  栓
７２  突出部
７４  クロスボア
９０  封止栓
９１  正面
９２  貫通ボア
１０９  圧力室
１９０  封止栓
１９１  正面
１９２  貫通ボア
１９４  ピストン突出部
１９５  正面
２０４  ホルダー
２０５  シリンダー
２４８  リング状の内周溝
２４９  流体流出開口部／圧力補正チャンネル
２４９”  オリフィス
２５０  シリンダーボア
２５１  上部部分
２５２  サークリップ
２５４  ストッパーインサート
２５５  下部リング面
２６０  ピストン
２６０’  管状セクション
２６０”  ピストンパーツ
２６０”’  ピストンパーツ
２６１’  支持面／正面
２６８  ミクロ孔
２６８’  ラジアルベアリング
２６９’  ラジアルベアリング
２７０  栓
２９０  封止栓
Ａ  アウターハウジング
Ｂ  回転駆動ブロック
Ｆ  流体圧力
Ｆ”  流体圧力
Ｆ”’  流体圧力
Ｚ  第一の軸
ｄ１  外径
ｄ２  外径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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