(57)【要約】  電気的な構成素子を基板（２）に実装するための自動実装機（１）の実装ヘッド（４）のための位置決めアーム（５）が、鋼製の基体（８）とアルミニウム製の成形体（９）とを有しており、しかも、この成形体（９）は基体（８）と一体に鋳造されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼製の基体（８）と、アルミニウム製の成形体（９）とを有しており、該成形体（９）が基体（８）と一体に鋳造されていることを特徴とする、電気的な構成素子を基板（２）に実装するための自動実装機（１）の実装ヘッド（４）用の位置決めアーム（５）。
【請求項２】
基体（８）が成形部材である、請求項１記載の位置決めアーム。
【請求項３】
成形体（９）が一体に鋳造された基体（８）の１区分が、基体（８）と一体に鋳造された成形体（９）との間の形状接続的な結合を保証する構造エレメント（１０）を有している、請求項１記載の位置決めアーム。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１項記載の位置決めアーム（５）を備えた、電気的な構成素子を基板（２）に実装するための自動実装機（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的な構成素子を基板に実装するための自動実装機の実装ヘッドのための位置決めアーム及びこのような位置決めアームを備えた自動実装機に関する。
【０００２】
実装技術において、基板は自動実装機で実装ヘッドにより電気的な構成素子を実装される。実装ヘッドは、一般に移動可能な位置決めアームによって、１実装平面内で実装しようとする基板にわたって運動される。位置決めアームは、少なくとも一方の端部が例えばリニアモータ等の駆動システムに結合された、鋼支持体であってよい。駆動システムに結合するためには、鋼支持体は結合側に成形体若しくは例えばフランジ等の結合部材を有している必要がある。この別個の結合部材を、鋼支持体に例えばねじ締結によって固定する場合は、必然的に手間がかかり且つコスト高である。この場合のねじ締結は全く遊びが無いわけではなく、このことは位置決め精度にネガティブな影響を及ぼす。更に、ねじ締結は、位置決めアームの重量の著しい増大をもたらす。
【０００３】
従って本発明の課題は、簡単な製作及び高い位置決め精度という点において優れた、自動実装機用の位置決めアーム及び自動実装機を提供することである。
【０００４】
この課題は、独立請求項に記載の位置決めアーム、即ち、鋼製の基体と、アルミニウム製の成形体とを有しており、該成形体が基体と一体に鋳造されていることを特徴とする、電気的な構成素子を基板に実装するための自動実装機の実装ヘッド用の位置決めアーム、及び独立請求項に記載の自動実装機、即ち、請求項１から３までのいずれか１項記載の位置決めアームを備えた、電気的な構成素子を基板に実装するための自動実装機によって解決される。有利な構成は、それぞれ従属請求項に記載されている。
【０００５】
請求項１に記載の位置決めアームは、鋼製の基体と、この基体に固定されたアルミニウム製の成形体とを有しており、この成形体は基体と一体に鋳造されている。アルミニウムの鋳造温度若しくは溶融温度は、鋼よりも著しく低いので、成形体を基体と一体に鋳造することは、例えば固体の基体が少なくとも部分的に、アルミニウム溶融物を有する成形体用の適当な鋳型に浸漬される。この場合、鋼はアルミニウムの鋳造温度に加熱され且つ鋼自体は溶融すること無しに膨張する。冷却時にアルミニウムは凝固して固体化する。アルミニウム製の成形体は、更に冷却すると鋼製の基体よりも著しく収縮するので、成形体が基体と一体に鋳造された区分に高い圧縮応力が形成される。これにより、成形体と基体との間に極めて強力な摩擦結合が生じる。当該の位置決めアームの場合は、成形体と基体との間の手間のかかるねじ締結は最早不要である。製作は容易に実施され得る。成形体は鋳造されるので任意の形状が実現可能であり、このことは必然的に高度なフレキシビリティーをもたらす。更に、基体と成形体との間の結合は、絶対的に遊びが無く且つ著しく強固である。従って、位置決めアームは位置決め動作中の高い機械的負荷にも耐えられる。位置決め精度も、遊びの無い結合によって向上される。更に、ねじ締結と比較して、重量に関する利点が得られる。
【０００６】
請求項２に記載の構成では、基体は鋼製の成形部材である。このような市販の成形部材は、極めて容易に調達することができ且つ高い剛性を有しており、しかも、種々様々な横断面形状で入手可能である。これにより、とりわけコストに関して利点が得られる。
【０００７】
位置決めアームは請求項３に基づき、成形体が一体に鋳造される基体の１区分が、基体と一体に鋳造された成形体との間の形状接続的な結合を保証する構造エレメントを有しているように構成されていてもよい。これらの構造エレメントは、例えば基体の端部に設けられたＴアンカー、又は基体の側壁に設けられた付加部、又は基体に設けられた穴若しくは凹部であってよい。当該の構造エレメントがアルミニウムによって包囲されて鋳造されることにより形状接続が生ぜしめられ、この形状接続は、前記の摩擦結合が得られることに加えて付加的に、より強固で確実な結合のために働く。
【０００８】
請求項４に記載の自動実装機は、請求項１から３までのいずれか１項記載の位置決めアームを有している。従ってこの自動実装機は、より低い製作・調達コスト、高い位置決め精度及び位置決めシステムのより少ない重量という点において優れている。請求項１から３に関して述べた利点が同じく該当する。
【０００９】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１０】
図１には、自動実装機１の１実施例が概略的に示されている。実装しようとする基板２は、搬送ベルト３によって搬送方向（矢印ｘ）で自動実装機１の実装領域に搬送され、そこで実装ヘッド４により電気的な構成素子を実装される。実装ヘッド４は、図２及び図３に基づき詳説する本発明による位置決めアーム５によって、基板２に対して平行な平面内で運動される。実装ヘッド４は、搬送方向に対して直交する方向（矢印ｙ）でシフト可能に位置決めアーム５に支承されている。更に、この位置決めアーム５は搬送方向（矢印ｘ）でシフト可能に、自動実装機１の架台６に支承されている。位置決めアーム５に設けられた実装ヘッド４と、架台６に設けられた位置決めアーム５の駆動装置７は両方共、１つのリニアモータ、ベルト駆動装置又はスピンドル駆動装置によって実現可能である。
【００１１】
位置決めアームを駆動装置と結合するためには、位置決めアームが例えばフランジ等の適当な結合部材を有していることが必要である。位置決めアームにこのようなフランジを形成することは、公知の位置決めアームの場合は非常に手間がかかるということが判っている。それというのも、前記フランジは別個の成形体として、例えばねじ締結により位置決めアームの基体に固定しなければならないからである。前記成形体と基体との間の結合には、安定性及び精密性に関して極めて高度な要求が課されている。
【００１２】
図２及び図３には、それぞれ図１に示した位置決めアーム５の実施例の部分拡大図が示されている。
【００１３】
位置決めアーム５は、基体８と、該基体８に固定された成形体９（破線で図示）とから成っている。基体８は、例えば四角中空成形部材等の、高い安定性と剛性とを有する市販の廉価な鋼製の成形部材であってよい。成形体９は、アルミニウムを有しているのでアルミニウム製又はアルミニウム合金製である。成形体９と基体８との間には極めて強固な摩擦接続（図２）及び任意の付加的な形状接続が存在している。これらの摩擦接続及び形状接続は、以下のようにして得られる：
鋼製の基体８は、液状のアルミニウム又は液状のアルミニウム合金で満たされた成形体９の鋳型（図示せず）内に、少なくとも部分的に浸漬される。本実施例の場合、このことはリニアモータ７が固定されるべき基体８の端部で以て行われる。この場合、基体８の当該領域は、溶融すること無くアルミニウムの鋳造温度に加熱される。これは、アルミニウムが鋼よりも著しく低い溶融温度を有しているためである。成形体９のための鋳型を適当に構成することにより、成形体９は極めて簡単且つフレキシブルに、その時々の個別の状況に応じて形成可能なので、非常に高度なフレキシビリティーが得られる。アルミニウムの冷却に際して、アルミニウム製の成形体９は鋼製の基体８よりも著しく収縮する。これにより、成形体９により包囲されて鋳造される基体８の領域には、極めて高い圧縮応力が形成される。アルミニウムが完全に冷えて凝固すると、高い圧縮応力に基づき極めて強固なメンテナンスフリーの摩擦接続が、成形体９と基体８との間で得られる。このようにして、成形体９は基体８と一体に鋳造されるか、若しくは基体８は成形体９により、少なくとも部分的に取り囲まれて鋳造され得る。
【００１４】
図３に示した実施例では、成形体９が基体８と一体に鋳造される区分に、鋼製の張り出した閉鎖板の形の構造エレメント１０が取り付けられている。この構造エレメント１０は、例えば溶接可能である。択一的に、例えば穴又は隆起部（図示せず）等の別の構造エレメント１０が、基体８の壁に形成されていてよい。構造エレメント１０を有する基体８の区分を取り囲んで鋳造した後には、摩擦接続のみならず付加的に形状接続が、成形体９と基体８との間で得られる。これにより、成形体９と基体８との間の結合が更に強化される。
【００１５】
リニアモータ７は、例えばねじ１１によって位置決めアーム５に固定可能である。このためには、成形体９に適当な穴が設けられていてよい。
【００１６】
上で説明した位置決めアーム５の基体８と成形体９との間の結合は、絶対的に遊び無しで極めて強固である。従って、実装ヘッド４の位置決めは、極めて高精度で行われる。位置決めアーム５の製作は廉価である。本発明による位置決めアーム５は、前記摩擦接続に基づき少ない重量という点において優れている。更に、鋳造過程に基づき成形体９の形状に関して高度なフレキシビリティーが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】位置決めアームを備えた自動実装機の１実施例を概略的に示した図である。
【図２】位置決めアームの１実施例を部分的に示した概略図である。
【図３】位置決めアームの１実施例を部分的に示した概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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