CN101783547B - 直线驱动装置及具备该直线驱动装置的电子电路零件安装机 - Google Patents

直线驱动装置及具备该直线驱动装置的电子电路零件安装机 Download PDF

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CN101783547B CN 201010004905 CN201010004905A CN101783547B CN 101783547 B CN101783547 B CN 101783547B CN 201010004905 CN201010004905 CN 201010004905 CN 201010004905 A CN201010004905 A CN 201010004905A CN 101783547 B CN101783547 B CN 101783547B
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Abstract

本发明提供一种直线驱动装置及具备该直线驱动装置的电子电路零件安装机,其充分抑制电枢的线圈上产生的热量向被驱动装置传递。在可移动地设置于直线电动机(72)的两列磁铁列(120、122)之间的电枢(130)的多个铁心块的排列方向的两端面上,分别固定连结臂(301、302)的各一端的固定部(306),使臂部(308)越过磁铁列(122)向与电枢(130)相反的一侧伸出,在固定部(309)固定于Y轴滑块(68)。因向线圈的电流供给而产生的热量通过设置于电枢(130)上方的散热装置(330)来散热,抑制电枢(130)的温度上升,另外,热量难以传到由较长的连结臂(301、302)连结的Y轴滑块(68),通过两者来抑制以Y轴滑块(68)为首的头移动装置的构成元件的温度上升,抑制零件安装精度降低。

Description

直线驱动装置及具备该直线驱动装置的电子电路零件安装机
技术领域
本发明涉及包含直线电动机的直线驱动装置及具备其直线驱动装置的电子电路零件安装机,特别涉及直线电动机的发热引起的问题解决。
背景技术
包含直线电动机的直线驱动装置在例如下述专利文献1中有所记载。该直线驱动装置设置于电子电路零件安装机,设定为:使保持电子电路零件的保持头在水平面内沿正交的两个方向即Y轴方向及X轴方向移动的第一条直线驱动装置及第二直线驱动装置分别具备直线电动机。第一条直线驱动装置设置于电子电路零件安装机的基台上,第二直线驱动装置设置于第一条直线驱动装置的滑块上,但各直线电动机的构成对于任一个直线驱动装置都相同,具备一列磁铁列及电枢。磁铁列以多个永久磁铁的极性交替地变化的状态,固定于长条形状的磁轭,电枢通过使多个铁心排列成一条直线状并且分别卷绕有线圈而成。在使滑块沿X轴方向移动的第二直线驱动装置中,磁铁列沿X轴方向平行地固定于横梁,该横梁设置在第一条直线驱动装置的沿Y轴方向移动的滑块上,在可滑动地嵌合于一对导轨的滑块的与磁铁列对向的背面安装有电枢,该一对导轨与磁铁列平行地设置于横梁。电枢经由多个隔离件安装于滑块,在电枢上,以向由隔离件形成的电枢和滑块之间的空隙突出的状态,沿X轴方向设有散热片。另外,在横梁的前端部设有风扇,在电枢和滑块之间的空隙内,形成X轴方向的空气流。
在保持头移动时,向第一、第二直线驱动装置的各直线电动机的电枢的线圈供给电流,线圈发热,但隔离件由树脂等导热率小的原材料形成,可抑制线圈产生的热量向滑块传导,并且通过散热片散热,可抑制滑块的温度上升。另外,随着滑块的移动,滑块与电枢之间的空隙作为透气孔发挥功能,通过在其空隙流动的空气流,促进来自散热片的散热,在滑块停止时,通过由风扇产生于空隙的空气流,促进散热。
专利文献1:(日本)特开2008-108950公报
但是,专利文献1中记载的直线驱动装置的向滑块传递的热量抑制还不能说是充分。由于滑块和电枢的间隔狭窄且两者间的距离短,因此,即使电枢经由导热率小的隔离件安装于滑块,在进行一系列的电子电路零件向电路基板安装期间,传导的热量也不会少,另外,散热片设置于滑块和电枢之间狭窄的空间内,因此不得不设定为较小的散热片,即使通过空气流来散热,也不够充分,向滑块传递的热量也是较多的。
发明内容
本发明是以上述事项为背景而开发的,其目的在于,提供一种充分抑制电枢的线圈上产生的热量向被驱动装置传递的直线驱动装置及具备该直线驱动装置的电子电路零件安装机。
上述课题通过将由直线电动机驱动可动部件的直线驱动装置设定为包含如下装置的直线驱动装置来解决:(A)直线电动机,包含:(a)磁铁列,多个永久磁铁以极性交替变化的状态固定于长条形状的磁轭而成;(b)电枢,分别与该磁铁列对向且沿水平的对向方向延伸的铁心沿平行于水平的一条直线的码放方向排列多个,并且在这些多个铁心的各铁心上分别卷绕线圈而成,这些磁铁列和电枢相互邻近配置,通过向线圈供给电流而沿所述一条直线相对移动;(B)导轨,在平行于所述一条直线的方向上延伸;(C)可动部件,可相对移动地被该导轨引导;(D)结合装置,分别将所述电枢的所述码放方向上的两端面的各端面和所述可动部件结合;和(E)散热装置,设置于所述电枢的上方的空间,将该电枢内产生的热量散发。
另外,上述课题通过将电子电路零件安装机的头移动装置设定为包括本发明的直线驱动装置来解决,该电子电路零件安装机包含(i)零件供给装置,供给电子电路零件;(ii)基板保持装置,保持电路基板;(iii)保持头,保持电子电路零件;(iii)头移动装置,使该保持头向平行于由基板保持装置所保持的电路基板平行的平面内的任意位置移动,通过保持头从零件供给装置接收电子电路零件,并安装在保持于基板保持装置的电路基板上。
结合装置实现的电枢和可动部件的结合、与散热装置的设置当然是以相互容许的方式而进行的,但也考虑磁铁列数而进行。在直线电动机只在电枢的一侧具备磁铁列的情况下,在电枢的对向方向上未设有磁铁列的一侧、和电枢的上下两侧具有空间,与此相对,在配置有两列磁铁列且在这两列磁铁列之间配置有电枢的情况下,只在电枢的上下两侧具有空间。
在本发明的直线驱动装置中,结合装置分别将电枢的码放方向上的两端面的各端面和可动部件结合,散热装置设置于电枢的上方,由此,即使配置有两列磁铁列,且电枢的与磁铁列对向的两个侧面不能用于与可动部件的结合及散热装置的配置,也能够将电枢和可动部件结合,并且能够在电枢的上方空下来的宽阔的空间内设置较大的散热装置,能够良好地散发易向上方传递的热量,且良好地抑制电枢的温度上升。
另外,电枢的码放方向的两端面面向外部,与两端面间的部分相比,难以蓄热,结合装置分别将电枢的该两端面的各端面和可动部件结合,因此难以传热,向可动部件的热传递可以较少。另外,电枢的码放方向上的两端面以外的面侧的空间为了电枢和可动部件的结合而使用的情况很少,直线驱动装置的设计自由度增大。
这样,根据本发明的直线驱动装置,从电枢向可动部件的热传递抑制、和利用散热对电枢的温度上升的抑制都会充分进行,可良好地抑制可动部件的温度上升。
在本发明的电子电路零件安装机中,通过由直线电动机使可动部件移动来使保持头移动。通过抑制直线电动机的从电枢向可动部件的热传递,来抑制以可动部件为首的头移动装置的构成元件的温度上升,抑制这些构成元件的热变形,抑制安装精度降低。
下面,将本申请中认为可要求专利的几个发明(以下,有时称“可请求发明”。可请求发明至少包含权利要求书中记载的发明即“本发明”或“本申请发明”,但有时也包含本申请发明的下位概念、及本申请发明的上位概念或其他概念的发明。)的形态进行例示,对它们进行说明。各形态与权利要求项同样,按照区分为项、在各项上附带序号、根据需要引用其他项的序号的形式进行记述。这仅是为了便于理解可请求发明,而不是将构成可请求发明的构成要素的组合限定于以下各项中记载的发明的形态。即,可请求发明必须参考各项附带的记载、实施方式的记载、现有技术等进行解释,只要在遵从该解释的范围内,在各项形态上再附加其他构成要素的形态、还有从各项形态中删除构成要素的形态都可以成为可请求发明的一个形态。
另外,以下各项中,第(3)项和第(10)的组合相当于权利要求1;包含两个第(4)项的结合部件,且从属于第(3)项的形态相当于权利要求2;包含两个第(5)项的连结臂,且从属于第(3)项的形态相当于权利要求3;包含两个第(8)项的连结臂的形态相当于权利要求4;第(14)项相当于权利要求5;第(15)项相当于权利要求6;第(16)项相当于权利要求7;在第(14)项中加入与第(1)项相关的说明部分所记述的事项的项相当于权利要求8;第(18)项相当于权利要求9。
(1)一种直线驱动装置,其包含:
直线电动机,包含:(a)磁铁列,多个永久磁铁以极性交替变化的状态固定于长条形状的磁轭而成;(b)电枢,分别沿与该磁铁列对向的对向方向延伸的铁心沿平行于一条直线的码放方向排列多个,并且在这些多个铁心的各铁心上分别卷绕线圈而成,这些磁铁列和电枢相互邻近配置,通过向线圈供给电流而沿一条直线相对移动;
导轨,在平行于所述一条直线的方向上延伸;
可动部件,可在该导轨的引导下相对移动;和
结合装置,将该可动部件和所述电枢可一体移动地结合,
通过所述直线电动机驱动所述可动部件。
可认为由上述磁铁列、电枢、导轨、可动部件及结合装置构成直线电动机,还可认为在上述部件之外、再加上将磁铁列和导轨定位保持的保持部件构成直线电动机。
多个铁心可以制作成一体且沿码放方向排列,也可以为相互独立的铁心块,这些多个铁心块沿码放方向排列,由连结装置连结。
磁铁列可以在对向方向为水平的状态下进行设置,也可以在对向方向为竖直的姿势下进行设置。
(2)如第(1)项所述的直线驱动装置,其中,所述结合装置为分别将所述电枢的所述码放方向上的两端部的各端部与所述可动部件结合的装置。
(3)如第(2)项所述的直线驱动装置,其中,所述两端部分别为所述电枢的所述码放方向上的两端面的各端面。
在直线电动机只在电枢的一侧具备磁铁列的情况下,也可以在与该磁铁列相反的一侧将电枢和可动部件连结。但是,在如第(7)项所述包含两列磁铁列的情况下,电枢的与磁铁列对向的两个侧面不能用于与可动部件的连结,另外,如第(9)项所述,在与所述码放方向及所述对向方向正交的方向上相邻于电枢的空间内设有散热装置的情况下,电枢的散热装置侧的面也不能用于与可动部件的连结。根据本项的构成,即使在那种情况下,也能够无障碍地将电枢和可动部件连结。
可动部件在与电枢的两端面的各端面结合的情况下,可以在沿对向方向并列的状态下进行结合,也可以在沿正交方向并列的状态下进行结合。在前者的情况下,电枢和可动部件也可以在位于磁铁列的两侧的状态下进行结合,在直线电动机为只在电枢的一侧具备磁铁列的单列型的情况下,也可以在电枢的与磁铁列侧相反的一侧与可动部件结合。另外,在电枢和可动部件以沿正交方向并列的状态下进行结合的情况下,例如,在正交方向为竖直方向、且如第(10)项所述的直线驱动装置那样散热装置设置于电枢上方的情况下,例如,使用连结臂,可动部件能够在位于散热装置上方的状态下与电枢连结。在这种情况下,优选将连结臂设定为例如具有开口,不会妨碍散热装置周围的空气流动。
(4)如第(1)~(3)中任一项所述的直线驱动装置,其中,所述结合装置包含将所述电枢和所述可动部件可一体移动地结合的一个以上的结合部件。
在结合部件中例如具有:下一项所述的连结臂、或夹在电枢和可动部件之间将两者结合的部件。
在本项从属于第(1)项的形态中,结合部件也可以为将可动部件结合在电枢的任一部分上的部件。
(5)如第(4)项所述的直线驱动装置,其中,所述一个以上的结合部件包含沿与所述一条直线交叉的方向延伸、且将所述电枢和所述可动部件可一体移动地连结的一个以上的连结臂。
与一条直线交叉的方向中包含:在相对于一条直线成直角的一平面内与一条直线交叉的方向(该方向包含与一条直线正交的方向)、及在相对于一条直线以直角以外的角度进行交叉的一平面内与一条直线交叉的方向。
连结臂可以与电枢和可动部件中至少一方形成为一体,也可以为与电枢及可动部件分体的部件。在连结臂与电枢和可动部件中一方形成为一体的情况下,连结臂具备从电枢和可动部件中的一方起沿与一条直线交叉的方向伸出的臂部、和设置于臂部的伸出端部的固定部,在固定部固定于电枢和可动部件中的另一方。
另外,在连结臂为与电枢及可动部件分体的部件的情况下,连结臂在其两端部分别具备固定部,在这两个固定部,分别固定于电枢和可动部件,两个固定部之间的部分构成沿与一条直线交叉的方向延伸的臂部。
连结臂较长,能够将电枢和可动部件在相互隔开距离的状态下进行结合,良好地抑制线圈上产生的热量向可动部件传递,良好地抑制可动部件的温度上升。
另外,在可动部件和电枢只通过一个连结臂或两个以上的连结臂进行连结的情况下,称将可动部件和电枢结合的装置为连结装置,与可动部件和电枢通过一个连结臂或两个以上的连结臂进行连结一起,作为包含不同于该连结臂的形式的结合部件进行结合的情况或不使用连结臂进行结合的情况的上位用语,使用“结合装置”。
根据连结装置,能够最有效地实现通过连结臂将电枢和可动部件结合所带来的效果,但在结合装置包含不同于连结臂的另一形式的结合部件的情况下,就可动部件和电枢的至少通过连结臂进行连结的部分而言,也可以减少从电枢向可动部件的热传导,可抑制结合装置整体的热传导。
另外,与将结合装置设定为由一个连结臂连结可动部件和电枢的情况相比,用两个连结臂进行连结能够通过横截面积较小的连结臂将两者强固地连结,能够更加良好地抑制从电枢向可动部件的热传递。
在本项从属于第(2)项或第(3)项的形态中,结合装置包含两个连结臂,电枢的码放方向上的两端部的各端部或两端面的各端面和可动部件分别通过连结臂来连结。在电枢的码放方向上的两端面的各端面和可动部件分别通过连结臂来连结的情况下,两个连结臂与电枢在其码放方向的两端面进行接触,因此难以传热,可以减少向可动部件的热传导。
(6)如第(5)项所述的直线驱动装置,其中,所述一个以上的连结臂从所述电枢起越过所述磁铁列延伸到该磁铁列的相反侧,在该相反侧与所述可动部件结合。
在电枢和可动部件通过连结臂连结的情况下,连结臂可以将电枢的适当部位和可动部件连结,但越过磁铁列将两者连结的连结臂必然长,能够良好地抑制线圈上产生的热量向可动部件的传导。
(7)如第(1)~(6)中任一项所述的直线驱动装置,其中,所述磁铁列在所述对向方向上相互对向而配置两列,所述电枢通过在与这两列磁铁列的各列对向的状态下分别配置所述多个铁心的组,并在各铁心组分别卷绕所述线圈而成。
根据配置有两列磁铁列的直线电动机,与配置有一列的直线电动机相比,可以得到较大的驱动力。
(8)如第(7)项所述的直线驱动装置,其中,所述结合装置包含沿与所述一条直线交叉的方向延伸且将所述电枢和所述可动部件可一体移动地连结的一个以上的连结臂,该连结臂从电枢起,越过所述两列磁铁列中一列,延伸到相对于该一列磁铁列与所述电枢相反的一侧,在该相反侧与所述可动部件结合。
越过两列磁铁列中一列的连结臂可以为一个,也可以为两个,也可以为三个以上。
本项的、连结臂越过磁铁列而延伸的构成对于磁铁列在电枢两侧设置两列的情况特别有效,但在仅在电枢的一侧设有磁铁列的情况下,根据周围的状况,有时也成为有效的构成。在仅在电枢的一侧设有磁铁列、并设有散热装置的情况下,通过越过磁铁列的连结臂将可动部件和电枢连结,也可以在电枢的未设有磁铁列的一侧设置散热装置。
在本项从属于第(3)项的形态中,结合装置包含两个连结臂,这两个连结臂分别从电枢的码放方向的两端面的各端面起越过磁铁列与可动部件结合。
(9)如第(1)~(8)项中任一项所述的直线驱动装置,其中,在与所述码放方向及所述对向方向正交的正交方向上与所述电枢相邻的空间内设有将该电枢内产生的热量散发的散热装置。
在设有散热装置时,在直线电动机仅在电枢的一侧具备磁铁列的情况下,在与电枢的在对向方向上未设有磁铁列的一侧相邻的一个空间、和在正交方向上与电枢相邻的两个空间中任一空间内,结合可动部件,在另一空间内可以设置散热装置,但在磁铁列在对向方向上配置有两列、且在这两列磁铁列间配置有电枢的情况下,在电枢的对向方向的两侧具有磁铁列,不能设置散热装置。但是,如果在正交方向上与电枢相邻的两个空间中至少一空间内设置散热装置,则无论直线电动机为什么样的构成,都能够在空着的宽阔的空间内设置较大的散热装置,充分进行散热,良好地抑制电枢的温度上升。
在本项包含第(3)、(7)及(8)项所述的要件的形态中,在直线电动机具备两列磁铁列的直线驱动装置中,电枢和可动部件不会与散热装置干涉地通过两个连结臂来连结,可以得到电枢的温度上升抑制和向可动部件的热传递抑制双方实现的可动部件的温度上升抑制效果。
在本项从属于第(1)项的形态中,也包含电枢和可动部件在电枢的任一侧进行结合的形态。即使在设有散热装置的一侧,可动部件也只要避免与散热装置的干涉而结合于电枢即可。
另外,无论结合装置的形式如何,结合装置都可以为只包含一个以上的连结臂的连结装置,或为包含一个以上的连结臂及连结臂以外的结合部件的装置,也可以为不包含连结臂的装置。无论设定为哪一种装置,都通过进行散热对电枢的温度上升的抑制,来良好地抑制可动部件的温度上升。
(10)如第(9)项所述的直线驱动装置,其中,所述码放方向和所述对向方向都为水平方向,在所述电枢的上方设有所述散热装置。
由于热量向上方传递,因此如果在电枢的上方设置散热装置,就可良好地进行散热。
(11)如第(9)或(10)项所述的直线驱动装置,其中,所述结合装置包含将所述电枢和所述可动部件可一体移动地结合的一个以上的结合部件。
(12)如第(9)项所述的直线驱动装置,其中,所述结合装置包含将所述电枢和所述可动部件可一体移动地结合的一个以上的结合部件,该结合部件为沿具有所述对向方向的成分的方向延伸的连结臂。
具有对向方向的成分的方向为与对向方向正交的平面内的方向以外的方向。
本项所述的特征也可以与第(10)项所述的特征组合采用。
(13)如第(12)项所述的直线驱动装置,其中,所述连结臂与所述对向方向平行地延伸。
(14)如第(9)~(13)项中任一项所述的直线驱动装置,其中,
所述散热装置包含:
多根热管,各根热管的一个端部插入所述电枢内部,而另一个端部向所述电枢外突出;
散热片,设置于这些热管各自的所述突出的部分。
通过电流供给而线圈发出的热量通过热管向散热片传递,进行散热。热管与线圈相邻配置,线圈的热量可良好地向散热片传递,可高效地进行散热。
(15)如第(14)项所述的直线驱动装置,其中,相对于所述多个铁心中在所述码放方向上相互相邻的铁心彼此,所述线圈锯齿状地且在所述对向方向上隔开间隙而配置,所述热管的一端部插入这些线圈间的所述间隙内。
配置于码放方向上相互相邻的线圈间的对向方向的间隙中的热管对于两个线圈中任一线圈而言,位置都近,能够良好且均等地进行散热。因此,能够良好地得到通过散热实现的线圈的温度上升抑制而得到的效果,例如,增大通向线圈的供给电流,可以得到规定的推动力,且降低线圈的匝数,由此实现电枢的小型、轻量化的效果;及不会增加线圈的匝数而使电枢大型化且能够增大直线电动机的推动力的效果。
(16)如第(14)或(15)项所述的直线驱动装置,其中,
所述散热装置还包含:
所述散热装置还包含:
罩,沿所述码放方向延伸,与所述电枢共同形成导风筒,该导风筒包围设置于所述多个热管上的所述散热片;和
风扇,设置于所述导风筒的至少一端部,使空气流产生于该导风筒内。
从热管传递到散热片的热量由通过风扇产生于导风筒内的空气流从散热片周围强制地带走,促进来自热管及散热片的散热。在可动部件停止中,也可以在散热片周围得到空气流,能够良好地进行散热。
(17)如第(12)或(13)项所述的直线驱动装置,其还包含:
罩,沿所述码放方向延伸,包围所述磁铁列、所述电枢及所述散热装置,并且具有容许所述一个以上的连结臂移动的长条形状的开口;
管道,连接于该罩;
风扇,将所述罩内部的空气经过所述管道向罩外部排出。
通过由罩包围磁铁列等,来相对于可动部件的可动空间隔离,避免因来自散热装置的散热而成为高温的空气流动于可动部件周围使可动部件的温度上升。罩内的高温空气通过利用风扇而产生于罩内部的空气流向外部排出,良好地进行散热。
另外,也可以将本项所述的特征、和第(14)~(16)项中任一项所述的特征组合而采用。
(18)一种电子电路零件安装机,其包含:
零件供给装置,供给电子电路零件;
基板保持装置,保持电路基板;
保持头,保持所述电子电路零件;和
头移动装置,使该保持头向与被所述基板保持装置所保持的电路基板平行的平面内的任意位置移动,
通过所述保持头从所述零件供给装置接收电子电路零件,并安装在保持于所述基板保持装置的电路基板上,其中,
所述头移动装置包含所述第(1)~(17)项中任一项所述的直线驱动装置。
附图说明
图1是概略地表示具备一实施方式的直线驱动装置的电子电路零件安装机的平面图;
图2是表示图1所示的电子电路零件安装机的立体图;
图3是表示图1所示的直线电动机的磁铁列及电枢的铁心块的一部分的平面图(局部剖面);
图4是表示图1所示的直线电动机的电枢的平面图;
图5是表示图4所示的电枢的平面剖面图;
图6是表示图4所示的电枢的侧面图;
图7是表示图4所示的电枢的正面剖面图;
图8是表示图4所示的电枢的正面图;
图9是表示在构成图4所示的电枢的铁心块上嵌合有绕线管的状态的立体图;
图10是表示图9所示的绕线管的侧面图;
图11是表示图9所示的绕线管的正面图;
图12是表示形成图9所示的绕线管的绕线管形成部件的立体图;
图13是表示图12所示的绕线管形成部件的右侧面图;
图14是表示图12所示的绕线管形成部件的左侧面图;
图15是表示图12所示的绕线管形成部件的平面图;
图16是表示图12所示的绕线管形成部件的正面图;
图17是表示图12所示的绕线管形成部件的侧面剖面图;
图18是将图12所示的绕线管形成部件在形成有槽的部分制成剖面而表示的背面图;
图19是对图4所示的电枢的铁心块的线圈的卷绕顺序及线圈的连接进行说明的图;
图20是就图4所示的电枢而言对线圈向构成三相中的一相的三个铁心块的卷绕进行说明的图;
图21是表示在图4所示的电枢的一部分铁心块的各铁心块上嵌合有绕线管、卷绕有线圈的状态的平面图;
图22是将图4所示的电枢和热管及散热片一同表示的立体图;
图23是表示在图22所示的电枢上安装有风扇及连结臂的状态的立体图;
图24是表示在图23所示的电枢上包覆有罩的状态的立体图;
图25是表示在图24所示的电枢上连结有Y轴滑块的状态的立体图;
图26是概略表示另一实施方式即直线驱动装置的侧面图;
图27是表示图26所示的直线驱动装置的正面图(局部剖面);
图28是表示图26所示的直线驱动装置的平面图(局部剖面);
标号说明
12、14    电子电路零件安装部
18        电路基板
30、32    零件供给装置
34        基板保持装置
36、38    保持头
40、42    头移动装置
68、70    Y轴滑块
72、74    直线电动机
120、122  磁铁列
124       磁轭
126       永久磁铁
130、132  电枢
140       线圈
240       间隙
280       热管
286       散热片
301、302  连结臂
320       风扇
322       罩
326       导风筒
330       散热装置
800、802  Y轴方向移动装置
804、806  直线电动机
810、812  磁铁列
814、816  电枢
818       连结装置
822、824  连结臂
826、828  Y轴滑块
840       热管
842       散热片
844、846  散热装置
850       罩
852       开口
856、858  管道
866、868  风扇
具体实施方式
下面,参照附图对可请求发明的几个实施方式进行详细地说明。另外,可请求发明除下述实施方式之外,还能够以上述“发明的方式”的项目中记载的方式为首,以基于本领域技术人员的知识实施了种种变更的方式进行实施。
图1中概略表示包含可请求发明之一实施方式的直线驱动装置的作为可请求发明之一实施方式的电子电路零件安装机。本电子电路零件安装部具备安装器主体10、一对电子电路零件安装部12、14。这两个电子电路零件安装部12、14在平行于由基板输送装置16输送的电路基板18的零件安装面的平面、本电子电路零件安装部中水平面内,相对于和基板输送方向正交的方向对称地设置,在基板输送方向上并列地设置。设基板输送方向为X轴方向,设水平面内与基板输送方向正交的方向为Y轴方向。基板输送装置16例如由输送机的一种即带式输送机构成,跨着电子电路零件安装部12、14设置在构成安装器主体10的基座20上。
电子电路零件安装部12、14的构成相同,以在基板输送方向上位于下游侧的电子电路零件安装部14为代表进行说明。
如图1所示,电子电路零件安装部14具备一对零件供给装置30、32、基板保持装置34、一对保持头36、38及一对头移动装置40、42。零件供给装置30、32分别在Y轴方向上设置于基板输送装置16的两侧,设定为例如:通过安装于送料器支承台(省略图示)上的作为零件供给具的多个送料器44,供给电子电路零件。这些送料器44设定为例如:将电子电路零件以使其保持于零件保持带的状态进行供给的带式送料器,各零件供给部设置为在平行于基板输送方向的方向上排列的状态。送料器也可以为刮板式送料器、螺杆式送料器等带式送料器以外的零件送料器。另外,零件供给装置也可以为通过托盘供给电子电路零件的装置,也可以为通过送料器和托盘双方供给电子电路零件的装置。
基板保持装置34例如构成为包括支承台和夹持装置,该支承台具备支承面,可装卸地安装有从下方支承电路基板18的作为支承部件的多个支承销;该夹持装置夹持电路基板18的平行于基板输送方向的两缘部。支承部件也可以设定为如下保持型支承部件:具备真空吸杯,通过负压吸附电路基板,具备按压保持于支承面的功能。
下面,对保持头36、38及头移动装置40、42进行说明。
如图1所示,头移动装置40、42分别包括X轴方向移动装置60、62及Y轴方向移动装置64、66。Y轴方向移动装置64、66分别包括Y轴滑块68、70、作为可动部件驱动装置的直线电动机72、74,Y轴滑块68、70的移动通过共用的导向装置76进行导向。
如图1及图2所示,导向装置76包含分别与Y轴方向平行地设置于上述基座20的X轴方向的中央部、和距离中央部在X轴方向上位于基板输送方向的下游侧(图1中,右侧)的部分的作为导向部件的导轨78、80。导轨78设置在安装台82上,该安装台82设置于基座20的上述中央部,导轨80设置在侧壁部84上,该侧壁部84设置于基座20的上述下游侧的端部。
如图1所示,Y轴滑块68、70分别具备长条形状的主体部85,在分别设置于该主体部85的长度方向的两端部的各脚部86上设有作为被导向部件的导块88(参照图2),可沿Y轴方向滑动地嵌合于导轨78、80。Y轴滑块68、70各自的移动区域的大部分是通用的,导向装置76为Y轴方向移动装置64、66的各自的构成元件。关于直线电动机72、74,后面进行详细地说明。
如图1及图2所示,上述X轴方向移动装置60、62设置于Y轴滑块68、70上,包含作为可动部件的X轴滑块90、92、X轴滑块驱动装置94、96及导向装置98、100。如图25所示,X轴滑块驱动装置94包含作为驱动源的电动旋转式电动机的一种即X轴移动用电动机102、运动转换机构的一种即作为进给丝杠的滚珠丝杠机构104。X轴移动用电动机102由驱动源的一种即作为电动旋转式电动机的伺服电动机构成。伺服电动机为可进行旋转角度的精度良好的控制的电动机。滚珠丝杠机构104包含与X轴方向平行地设置于Y轴滑块68上的丝杠轴106、和设置于X轴滑块90且保持滚珠而与丝杠轴106螺合的螺母108。在X轴滑块90上设有导块110,X轴滑块90通过包含一对导轨112的导向装置98进行导向,在Y轴滑块68上向X轴方向的任意位置移动。X轴滑块驱动装置96及导向装置100的构成分别与X轴滑块驱动装置94及导向装置98同样,X轴滑块92在Y轴滑块70上向X轴方向的任意位置移动。
如图1所示,保持头36、38分别设置于X轴滑块90、92上,在水平面内,从两个零件供给装置30、32中在Y轴方向位于同侧的零件供给装置向包含基板保持装置34的区域的任意位置移动。本保持头36、38分别利用通过负压吸附保持电子电路零件的作为零件保持具的至少一个吸附嘴(省略图示),从送料器44接收电子电路零件,安装于电路基板18。
对上述直线电动机72、74进行说明。
如图1所示,在上述基座20的X轴方向的中央部,在上述安装台82上,与上述导轨78相邻地设置有两列磁铁列120、122,该两列磁铁列120、122分别与Y轴方向平行地延伸,并且在X轴方向上隔开距离相互对向。导轨78和磁铁列120、122通过向安装台82上安装,保持为在X轴方向及Y轴方向上相互定位的状态。Y轴滑块68、70整体也可认为是可动部件,一对支脚部86或设置于一对支脚部86的导块88也可认为是可动部件,由导轨78导向的支脚部86也可认为是可动部件,设置于其支脚部86的导块88也可认为是可动部件。在认为Y轴滑块68、70整体或一对支脚部86或设置于这些支脚部86的导块88构成可动部件的情况下,可动部件由导轨78、80导向,认为包含安装台82、侧壁部84及基座20构成将磁铁列和导轨定位保持的保持部件。另外,在认为由导轨78导向的支脚部86或设置于该支脚部86的导块88构成可动部件的情况下,认为安装台82构成保持部件。
如图3所示,两个磁铁列120、122分别包含磁轭124、固定于磁轭124的多个永久磁铁126。磁轭124呈长条形状,以其长度方向平行于Y轴方向的姿势固定于安装台82上,如图3所示,多个永久磁铁126在磁铁列120、122的各磁轭124的相互对向的面上,以极性交替变化的状态,在磁轭124的长度方向上隔开适当的间隔,在本直线电动机72、74中等间隔地固定。
直线电动机72、74分别包含在上述磁铁列120、122之间具有磁通穿过的间隙而可在Y轴方向上移动地配置的电枢130、132。本直线电动机72、74为磁铁列120、122构成定子、电枢130、132构成转子、两列磁铁列120、122对向的双列对向型直线电动机。磁铁列120、122隔开间隔而对向,该间隔为电枢130、132相邻配置而在电枢130、132的铁心之间可以得到磁通穿过的空隙的间隔,通过各电枢130、132和两列磁铁列120、122的电磁作用,产生使Y轴滑块68、70移动的推动力。可以认为直线电动机72、74分别包含两列磁铁列120、122,共用定子。电枢130、132的构成相同,以其中的一个电枢130为代表进行说明。
如图4~图6所示,电枢130的分别卷绕有线圈140且彼此独立的多个铁心块142通过作为结合装置的连结装置144来连结。多个铁心块142分别利用强磁性材料、例如硅钢来制作,如图3中电枢130所示,以在与磁铁列120、122对向的对向方向上延伸的状态配置,并且以与多个永久磁铁126并列的方向平行地并列在一条直线的状态排列,通过连结装置144来连结。在本直线电动机72、74中,对向方向平行于X轴方向,码放方向即排列方向平行于Y轴方向。
如图5及图9所示,多个铁心块142分别具有如下形状:在横截面形状(垂直于对向方向的截面形状)为长方形平板的两端、即在对向方向的两端分别形成有凸缘146、148,在中央部设有连结部150。连结部150的宽度(与排列方向平行的方向的尺寸)比凸缘146、148大,在铁心块142的两端的各凸缘146、148和中央的连结部150之间的部分分别设有线圈卷绕部152、154。另外,在连结部150上形成有在与对向方向和排列方向正交的正交方向上贯通的贯通孔156。贯通孔156的横截面形状呈圆形。正交方向在本直线电动机72、74中为竖直。
如图5、图6及图9所示,在多个铁心块142的各线圈卷绕部152、154上分别经由绕线管170卷绕有线圈140。这些绕线管170的构成同样,以一个为代表进行说明。
如图10及图11所示,绕线管170由非导电性材料的一种即合成树脂、例如阻燃性的合成树脂的一种即聚酰胺系合成树脂制的两个绕线管形成部件172、174构成。绕线管形成部件172、174分别相当于两个部件,该两个部件通过将绕线管170,在与铁心块142嵌合的状态下,在上述正交方向的中央位置,利用垂直于正交方向的平面分割来得到。绕线管形成部件172、174的形状、尺寸相同,以一个绕线管形成部件172为代表进行说明。另外,在绕线管形成部件172、174的说明之际,其方向与构成电枢130的状态的铁心块142及绕线管170同样地使用对向方向、排列方向及正交方向。
如图12及图14所示,绕线管形成部件172具备筒部形成部180,其横截面形状呈コ字形;一对外向凸缘形成部182、184,其如图15所示,从与筒部形成部180的上述对向方向平行的方向的一端部、和从其一端部向另一端部间隔的部分即比对向方向的中央位置靠一端部侧的部分两个部位分别向外突出。
如图13及图16所示,突部190从筒部形成部180的コ字的一对侧壁部186、188中、一侧壁部186的、通过绕线管170的分割而得到的端面向正交方向突出,并且在其突部190的与一对凸缘形成部182、184之间对应的部分形成有缝隙192。突部190比侧壁部186的一对凸缘形成部182、184之间的部分薄,其内侧面(与对侧壁部186对向的面)与侧壁部186的内侧面位于同一平面内,但外侧面从侧壁部186的一对凸缘形成部182、184之间的部分向内侧面侧凹进。
另外,如图16所示,筒部形成部180的侧壁部188中、一对外向凸缘形成部182、184之间的部分以外的部分在正交方向上比外向凸缘形成部182、184之间的部分短,形成有从由绕线管170的分割得到的端面凹进的凹进部200。另外,如图13及图14所示,侧壁部188的一对外向凸缘形成部182、184之间的部分,在对向方向上与其内侧面的凹进部200上相邻的部分向外侧面侧凹进而形成凹进部202,并且在凹进部202内侧面上形成有在对向方向上延伸的突条204。
如图15、图17及图18所示,在一对外向凸缘形成部182、184中、对向方向上中央位置侧的外向凸缘形成部184的与外向凸缘形成部182对向的内侧面上形成有两个槽210,该两个槽210分别与筒部形成部180的与正交方向平行的两个外侧面相接,并且到达内侧面的外周缘(在正交方向上,与由绕线管170的分割得到的端面相反侧的缘)。这两个槽210设定为:深度越靠外周缘侧越深,外周缘侧部分(在外向凸缘形成部184的从筒部形成部180在正交方向上突出的部分形成的部分)具有恰好收纳形成线圈140的绕线的深度,由绕线管170的分割得到的端面侧的一端位于内侧面内。
另外,如图15及图18所示,在绕线管形成部件172、174上且在形成有槽210的外向凸缘形成部184上形成有肋部220,可实现强度的提高。另外,将肋部220及一对外向凸缘形成部182、184的各外周缘的宽度方向的中央部,与对向方向平行地贯通形成切口222、224。这两个切口222、224分别为横截面形状呈半圆形。
如图7所示,绕线管形成部件172、174分别与上述铁心块142的两个部位的线圈卷绕部152、154嵌合,形成绕线管170。在铁心块142且在对向方向上隔开的两个部位分别嵌合有绕线管170,在各绕线管170上卷绕有线圈140。如果以线圈卷绕部152为例,则绕线管形成部件172在筒部形成部180中从铁心块142的上述正交方向的一侧与线圈卷绕部152嵌合,绕线管形成部件174从另一侧进行嵌合。绕线管形成部件172、174以在对向方向上外向凸缘形成部182、184位于同一侧的姿势与线圈卷绕部152嵌合,相互对接,同时分别形成的突条204与缝隙192嵌合,在正交方向上卡合。在本绕线管170中,在绕线管形成部件172、174上分别形成的作为卡合突部的突条204构成第一卡合部,作为卡合凹部的缝隙192构成第二卡合部。
如图11所示,突部190的未形成缝隙192的部分与凹进部200嵌合,容许突条204和缝隙192的嵌合。另外,突条204设置于从筒部形成部180的侧壁部188的内侧面凹进的凹进部202的内侧面,设有缝隙192的突部190的厚度较薄,因此在突条204嵌入缝隙192的状态下,如图10所示,绕线管形成部件172、174使各筒部形成部180的内侧面彼此位于同一平面内,得到没有凹凸的平滑的嵌合面,各外向凸缘形成部182、184之间的部分的外侧面彼此也位于同一平面内,得到没有凹凸的平滑的线圈卷绕面。
这样,如图10及图11所示,通过绕线管形成部件172、174与铁心块142嵌合、彼此卡合形成的绕线管170具有:四角筒部230,其由绕线管形成部件172、174的各筒部形成部180形成,横截面形状呈长方形,包围铁心块142的线圈卷绕部152;和一对外向凸缘232、234,其由绕线管形成部件172、174的各外向凸缘形成部182、184形成,外向凸缘232、234从四角筒部230的在对向方向上隔开的两个部位、即比该对向方向的中央位置靠一侧的两个部位,在绕线管170中是从四角筒部230的对向方向的一端、和从对向方向的中央位置靠近上述一端侧的部分分别向外突出。
如图9所示,四角筒部230具有在对向方向上恰好被嵌合于铁心块142的一对凸缘146、148各自和连结部150之间的长度,四角筒部230的一对外向凸缘232、234之间的部分构成线圈卷绕部236,相对于四角筒部230的中央位置侧的外向凸缘234,与外向凸缘232相反侧的部分构成隔离件238,通过隔离件238,一对外向凸缘232、234保持在位于线圈卷绕部152的对向方向上中央位置更靠凸缘146侧的位置的状态,并且得到在线圈卷绕部152上未卷绕有线圈140且容许线圈140配置为锯齿状的部分。另外,在对向方向上中央位置侧的外向凸缘234的、与外向凸缘232对向的内侧面的四个部位配置有上述槽210。这些槽210分别处于与四角筒部230的平行于正交方向的两个外侧面相接,并且到达外向凸缘234的内侧面的外周缘的状态,其外周缘侧部分的深度最大。通过将两个同一种类的绕线管形成部件172、174合在一起,可以得到绕线管170,绕线管170的形成较容易。
在铁心块142的线圈卷绕部154上也同样,绕线管形成部件172、174彼此嵌合形成绕线管170。如图21所示,绕线管形成部件172、174与线圈卷绕部154在对向方向上和嵌合于线圈卷绕部152的绕线管170同向地嵌合,一对外向凸缘232、234分别从四角筒部230的对向方向的中央位置更靠一侧的两个位置向外突出。两个绕线管170在对向方向上同向地嵌合,因此一绕线管170的外向凸缘232、234位于连结部150侧,另一绕线管170的外向凸缘232、234位于凸缘146侧。铁心块142的两个线圈卷绕部152、154及两个凸缘146、148的形状、尺寸分别相同,因此无需将两个线圈卷绕部152、154及两个凸缘146、148区别,两个绕线管170只要与铁心块142按照对向方向的朝向相同的方式嵌合即可。
如上所述,在与铁心块142嵌合的绕线管170的一对外向凸缘232、234之间的部分卷绕有绕线,形成线圈140。本直线电动机72、74通过具有U相、V相、W相三相的三相交流来工作,如图5及图19所示,电枢130在U相、V相、W相的每个相上都包含两组线圈组,该线圈组在每三个铁心块142上分别卷绕有线圈140,并且各相的线圈140彼此连接。
线圈140在U相、V相、W相的每个相上都在三个铁心块142上按图19所示的顺序卷绕,在每三个铁心块142上连续卷绕。图19是表示从下方看到线圈140的卷绕顺序及连线的状态的图。以一个相为例,如图20(a)所示,将三个铁心块142在定位夹具(省略图示)上串联地、且以各铁心块142的绕线管170在对向方向上朝向同一方向、同时外向凸缘232、234与连结部150相邻的绕线管170在卷绕方向上位于上游侧的状态设置。而且,首先,在第一个铁心块142的卷绕方向上上游侧的绕线管170的外向凸缘232、234之间卷绕线圈140。
如图20(b)所示,线圈140以卷绕起始端向下、卷绕终止端向上的方式进行卷绕。在图5中U、V、W各相的标号上所画的下线及上线表示通向线圈140的通电方向,线圈140在与通电方向相同的方向上进行卷绕。线圈140的卷绕起始端部分嵌入形成于外向凸缘234的槽210,通过槽210引导到与四角筒部230的外侧面相接的位置后,卷绕于四角筒部230。槽210位于绕线管170的四个部位。该理由后面进行说明。
如图20(a)所示,线圈140的卷绕终止端部分在嵌入外向凸缘232的切口222且钩接于外向凸缘232的状态下,朝向卷绕顺序中下游侧的绕线管170搭接,嵌入该绕线管170的外向凸缘234的槽210,卷绕于四角筒部230。嵌入切口222的绕线与外向凸缘232以防止浮起及平行于排列方向的方向上的偏离的状态进行卡合,以防止从绕线管170中脱出,防止绕线的卷绕松驰且线圈140散乱。切口222为卡合部的一种即卡合凹部,构成防脱部。线圈140如果卷绕于一个铁心块142的二个绕线管170,则照原样在第二个铁心块142的二个绕线管170上,与第一个铁心块142的二个绕线管170同样地进行卷绕,还在第三个铁心块142的二个绕线管170进行卷绕。分别卷绕于同相的三个铁心块142的线圈140连接为一根,没有连接部。
如图20(c)所示,线圈140向三个铁心块142卷绕后,将第二个铁心块142相对于第一个及第三个铁心块142,在对向方向上翻转180度(绕与正交方向平行的轴线旋转180度),使各连结部150相互抵接。由此,如图21所示,在第一个及第三个铁心块142和第二个铁心块142中,对向方向的绕线管170的朝向相反,对于在排列方向上彼此相邻的二个铁心块142而言,在连结部150的两侧,分别使线圈140在对向方向的位置互不相同,在排列方向上,线圈140的一部分彼此相互重合,锯齿状地配置,并且就三个铁心块142而言,可以得到线圈140按图19所示的顺序卷绕的状态。图20(a)、(c)是表示从上方看到铁心块142的状态的图。图19是表示从下方看到电枢130的状态的图,在a、b上添加的数字表示线圈140的卷绕顺序,图中,IN表示线圈140的卷绕起始端,OUT表示卷绕终止端。
另外,绕线管170的外向凸缘232、234设置于对向方向上中央位置更靠端部的位置,因此在相邻的两个铁心块142的各绕线管170的外向凸缘234的各外侧面(与外向凸缘232对向的面相反侧的面)间、即交错地配置且在排列方向上一部分重复的二个线圈140之间形成间隙240。
这样,在与铁心块142嵌合的两个绕线管170上,分别只在对向方向的一部分卷绕线圈140,但可以使用在排列方向上相邻的铁心块142与绕线管170之间的空间全部,卷绕有线圈140,因此就二个绕线管170而言,分别不将线圈140配置为锯齿状,就可以在线圈卷绕部152、154的各自的全部(间隙240部分除外),卷绕与卷绕线圈140的情况相同的数量。
关于三相的每个相,在每三个铁心块142上连续卷绕有线圈140,如图19所示,排列为W相、V相、U相的顺序。该情况下,使相不同且彼此相邻的铁心块142也成为对向方向的朝向翻转180度的姿势,线圈140与相无关,配置为锯齿状。而且,在两组线圈组的各组中,W相、V相、U相的各线圈140连线,并且同相的线圈140彼此连线。连线通过将镶嵌于彼此应连接的两个端部的铆接部件铆接,机械地进行,合计进行5个部位。
如上所述,如图4、图6及图7所示,排列的多个铁心块142使用梁件250、252进行连结。梁件250、252分别呈横截面形状为矩形的棒状,利用非磁性材料的一种即铝合金进行制作,一梁件250横跨在多个铁心块142的各连结部150的上面而抵接,另一梁件252横跨在各连结部150的下面而抵接。而且,如图7所示,作为结合部件的螺栓254从梁件252侧与连结部150的贯通孔156嵌合,并且与形成于梁件250的内螺纹孔256螺合,梁件256按压于多个铁心块142的连结部150的、正交方向的两端面,将多个铁心块142连结。螺栓254与铁心块142同样,利用强磁性材料来制作,贯通孔156形成为螺栓254以0.025mm以下的单侧间隙插通的尺寸。在本直线电动机72、74中,梁件250、252、各多个螺栓254及内螺纹孔256构成上述连结装置144。另外,相邻的铁心块142的间隔通过相互抵接的连结部150来规定,在相邻的凸缘146、148之间形成有间隙。在本电枢130中,连结部150构成将多个铁心块142在排列方向上定位的定位部。
可以认为如上所述连结的多个铁心块142分别在对向方向的两个部位卷绕有线圈140,两个铁心形成为一体。以与上述两列磁铁列120、122的各列对向的状态配置两组多个铁心的组。在这两组铁心组的各组中,关于多个铁心块142(铁心)的相邻的铁心块142彼此,线圈140配置为锯齿状,并且在这两个线圈140之间形成有间隙240。
如图5~图8所示,相邻的线圈140间形成的间隙240在正交方向上延伸,插有热管280的下端部。如图4、图5及图7所示,热管280具备插入部282,其横截面呈长方形,几乎无间隙地插入间隙240;散热部284,其从铁心块142向上方且向间隙240的外部突出,横截面形状呈圆形。间隙240由合成树脂制绕线管170的外向凸缘234划定,热管280以电绝缘的状态,插入相邻的铁心块142的卷绕于各绕线管170的两个线圈140之间。如图7所示,插入部282在正交方向的整体上插入间隙240,其下端部从绕线管170向下方突出,对线圈140整体,进行热传递。热管280也包含插入部282,整体呈中空的筒状,利用既是导热性高的金属又是非磁性材料制的金属、例如铜进行制作,内周面设有毛细管层,并且被载热液浸渍,通过载热液的蒸发、冷凝,热量向热管280的前端部即上端部传递,进行散热。热管280也可以利用铝合金等其他金属材料制作。
如图6及图7所示,在散热部284安装有多个散热翅片(以下,简称散热片)286。如图4及图7所示,多个散热片286分别利用铝制作,与对向方向平行的方向上的截面形状呈コ字形,就两个铁心组的各组而言,横跨于相邻的两个热管280的各散热部284并被压入,并且进行层叠,与排列方向平行地设有两列散热片组。
如图4、图6及图8所示,在上述梁件250、252的长度方向(排列方向)的两端分面别通过螺栓294固定有作为安装部件的安装板290、292。如图6及图22所示,在安装板290、292上分别安装有作为温度检测装置的热电偶296,检测电枢130的温度,并输入到控制装置的计算机。如图8及图22所示,铁心块142、绕线管170、线圈140、热管280的插入部282全部、梁件250、252、安装板290、292及最下端的散热片286通过合成树脂、例如环氧树脂的充填而形成的树脂体298进行固定。但是,铁心块142的对向方向的两端及安装板290、292的各外侧面分别不利用树脂覆盖而面向外部,安装板290、292的各外侧面构成电枢130的排列方向上的两端面。另外,如上所述,与已连线的线圈140连接并供给电流的电流供给部299的端部也固定于树脂体298。
如图25所示,在如此构成的电枢130上通过作为结合装置的连结装置300连结有Y轴滑块68。本连结装置300包含两个作为结合部件的连结臂301、302。如图4、图8及图23所示,连结臂301、302采用金属制、例如铁制,分别在其长度方向的两端部装设有固定部306、309。连结臂301、302也可以采用不锈钢制。固定部306分别通过作为固定装置的多个螺栓304可装卸地固定于上述安装板290、292,臂部308从其固定部306沿平行于对向方向的方向向上述导轨78侧水平地伸出,在该臂部308的伸出端部设有固定部309。如图1及图25所示,臂部308呈板状,从电枢130越过磁铁列122伸出到磁铁列122的相反侧,在其相反侧,固定部309通过多个螺栓310可装卸地固定于上述Y轴滑块68的与导轨78嵌合的支脚部86。连结臂301、302分别固定于电枢130的排列方向的两端面,在与多个铁心块142并列的排列方向正交的方向上、即在与对向方向平行且水平的方向上延伸,将电枢130和Y轴滑块68可一体地移动地连结。在本直线电动机72、74中,两个连结臂301、302的各自的与多个铁心块142的排列方向平行的方向的尺寸(在图23中,用L1表示)设定为电枢130的平行于排列方向的方向的尺寸(在图23中,用L2表示)的大致10分之一。上述尺寸L1优选设定为尺寸L2的4分之一以下,更优选设定为6分之一以下、8分之一以下。如果通过连结臂301、302实现的电枢130和Y轴滑块68的连结,向线圈140供给电流,使电枢130移动,则Y轴滑块68被导轨78、80引导而和电枢130一体地在Y轴方向上移动。导轨78也是引导电枢130移动的导向装置,电枢130在两列磁铁列120、122之间沿平行于Y轴方向的一直线移动。
另外,结合部件优选设置多个,但也可以设定为一个。另外,结合部件也可以采用合成树脂制。
如图23所示,在上述两列散热片组的各组的两侧设有风扇320。这两个风扇320配置在连结臂301、302的各固定部306上。另外,如图24所示,安装于上述多个热管280的各管的各多个散热片286全部由罩322覆盖。罩322的垂直于排列方向的截面形状呈コ字形,罩322罩在散热片286上,排列方向的两端部分别固定于作为安装部件的托架324。托架324经由臂部308固定于电枢130,上述风扇320也安装于该托架324。其结果是,罩322和树脂体298共同形成在排列方向上延伸的导风筒326,成为在其导风筒326的两端部分别设置各两个风扇320的状态。这些多根热管280、散热片286、风扇320及罩322构成散热装置330,本散热装置330设置在与电枢130在和上述排列方向及对向方向正交的方向上相邻的空间、即在上方相邻的空间。
如图2所示,在上述基座20上,在X轴方向的中央部,在Y轴方向上隔开距离立设有一对立柱350,并且在这两个立柱350的上端部间设有罩352,覆盖直线电动机72、74的上方。在罩352上以向上方敞开的状态设有一个、本电子电路零件安装部中为多个、例如6个开口354。这些开口354在Y轴方向、即与直线电动机72、74的电枢130、132的移动方向平行的方向上隔开距离的三个部位、即Y轴方向的中央部和两端部,分别在X方向上并列地设有各两个,在各开口354内分别设有风扇356,将罩352的下方的空气向上方排出。另外,罩352也覆盖电子电路零件安装部12的Y轴方向移动装置64、66的直线电动机72、74,通过设置于罩352的开口354及风扇356,对电子电路零件安装部12、14的各直线电动机72、74进行排气。
上述电子电路零件安装部12、14的各两个保持头36、38分别通过构成控制装置360(参照图2)的四个计算机进行控制。
在上述构成的电子电路零件安装机中,在两个电子电路零件安装部12、14中,分别并行地进行电子电路零件向电路基板18的安装。另外,在两个电子电路零件安装部12、14的各自中,两个保持头36、38分别通过头移动装置40、42进行移动,将电子电路零件安装于电路基板18。一个电子电路零件安装部的两个保持头36、38交替地向电路基板18上安装电子电路零件,在两个保持头36、38的一个保持头进行的电子电路零件的安装时,另一个保持头向零件供给装置移动,从送料器44接收电子电路零件,一个保持头进行的电子电路零件的安装后,和该保持头交替地向电路基板18上安装电子电路零件。
保持头36、38分别通过直线电动机72、74的驱动而在Y轴方向上移动,通过X轴移动用电动机102的驱动而向X轴方向移动。在直线电动机72、74中,分别向多个线圈140供给电流,通过磁铁列120、122与各永久磁铁126间的电磁作用,产生推动力,使电枢130、132移动。利用省略图示的线性编码器,检测Y轴滑块68、70的各位置,基于此控制直线电动机72、74,使Y轴滑块68、70向规定的位置移动。如图3所示,磁力线穿过铁心块142。用于将铁心块142固定于梁件250、252的螺栓254利用强磁性材料制作,并且与贯通孔156之间的间隙极小,磁力线也穿过螺栓254,不会产生磁通密度极端高的部分,可良好地产生推动力。另外,热管280及梁件250、252为非磁性材料制,磁力线不穿过。而且,分别连结于电枢130、132的Y轴滑块68、70通过导轨78、80进行导向,且使其在Y轴方向上移动,在任意位置停止。梁件250、252为铝合金制,比重比铁心块142小,可抑制电枢130、132的重量增大,可避免行进速度降低。
在电枢130、132中,多个铁心块142通过电流的供给进行发热。其热量通过热管导出,通过热管280的散热部284及散热片286进行散热,并且通过由风扇320产生于导风筒326的空气流,向电枢130、132的附近空间外排出。热管280的插入部282插入横截面形状呈长方形、由相邻的铁心块142的各绕线管170的外向凸缘234划定的间隙240,虽然经由外向凸缘234及填埋间隙的合成树脂,但与两个线圈140进行面接触,其接触面积较大,散热性良好。在各个电枢130、132中,在多个铁心块142的排列方向上隔开设置的各两个风扇320按照产生如下流向的空气流的方式进行旋转:从导风筒326的一开口流入导风筒326内,从另一开口流出的流向,即从彼此反向的开口、本直线电动机72、74中电枢130、132的各导风筒326的与彼此对向的一侧的开口相反侧的开口排出空气。
另外,设置于罩352的风扇356也旋转,该罩352设置于直线电动机72、74的上方。由此,通过风扇356的作用,通过从电枢130、132散出的热量成为高温且从导风筒326排出的空气从开口354向电子电路零件安装部的外部排出。在罩352上,6个开口354分别设置于在Y轴方向上隔开距离的三个部位,均等地进行空气的排出,并且热气从电枢130、132的排出彼此反向、即与彼此对向的一侧相反侧进行,因此,无论电枢130、132的位置如何,都可进行良好地排热。
另外,通过风扇356的旋转,使保持头36、38移动,进行电子电路零件的接收及安装的安装区域的空气向罩352侧流动,从开口354排出,不向安装区域侧返回,因此可抑制高温的空气从直线电动机72、74的附近向安装区域侧流动而温度上升。
这样,在电枢130、132中,分别通过热管280及风扇286实现的散热及风扇320实现的排气,进行冷却,并且电枢130、132和Y轴滑块68、70分别只通过两个连结臂301、302的各臂部308来连结,两者的接触部分少,另外,越过磁铁列122延伸的连结臂301、302由于横截面面积小,且在连结方向上长,因此热量难以从电枢130、132向Y轴滑块68、70传递,可抑制Y轴滑块68、70及导轨78等的热变形。风扇320、356在进行一系列的电子电路零件向电路基板18的安装期间,持续工作,在Y轴滑块68、70停止期间,也在导风筒326内产生空气的流动,另外,从罩352的开口354排出空气,冷却电枢130、132。
也可以利用罩将磁铁列、电枢及散热装置包围,将管道与该罩连接,利用风扇将罩内部的空气经过管道向罩外部排出。基于图26~28对该实施方式进行说明。
本实施方式的直线驱动装置与上述实施方式同样,在电子电路零件安装机中,构成电子电路零件安装部的一对头移动装置的各Y轴方向移动装置800、802,如图27及图28概略所示,Y轴方向移动装置800、802的各直线电动机804、806具备沿Y轴方向平行地设置于安装台808的两列磁铁列810、812,与上述直线电动机774的电枢130、132同样,在这两列磁铁列810、812之间可沿Y轴方向移动且相邻配置的电枢814、816上,分别通过结合装置的一种即连结装置818的一对连结臂822、824连结有Y轴滑块826、828的各一侧的支脚部830。连结臂822、824的构成与上述连结臂301、302同样。另外,支脚部830可滑动地嵌合于沿Y轴方向平行地设置于安装台808的导轨832,被引导移动。另外,Y轴滑块826、828在图26~图28中,只图示各自的一对支脚部的一方。另外,在图26中,省略导轨832的图示。
电枢814、816的构成与上述电枢130、132同样,分别通过散热装置844、846散发线圈上产生的热量,该散热装置844、846分别包含一端部即下端部插入锯齿状配置的线圈间的间隙的热管840、及设置于热管840的从线圈向上方的突出部的多个散热片842。
如图26及图27所示,两列磁铁列810、812、电枢814、816及散热装置844、846由沿Y轴方向延伸的罩850包围。罩850如图27所示,横截面形状呈コ字形,和安装台808共同包围磁铁列810、812等,在该Y轴滑块826、828侧的侧壁上形成有沿Y轴方向延伸的开口852。两个连结装置818的各一对连结臂822、824穿过开口852向罩850的外部突出,通过开口852,容许Y轴方向的移动。
如图26及图28所示,在罩850的Y轴方向的两端开口部分别连接有管道856、858。这两个管道856、858分别向上方延伸,与设置于安装台808的上方覆盖直线电动机804、806的罩860的开口862、864连接。另外,在罩850和管道856、858的连接部分别设有风扇866、868。
在通过通向线圈的电流供给使电枢814、816移动、且使Y轴滑块826、828移动时,线圈产生的热量通过散热装置844、846向由罩850及安装台808包围的空间内散发。风扇866、868分别在电子电路零件安装机工作中、也包含Y轴滑块826、828停止中,持续向将罩850内的空气送入管道856、858的方向动作,通过开口852将罩850外的空气吸入罩850内,并且产生通向管道856、858的空气流。因此,因散热装置844、846周围的散热而成为高温的空气通过产生于罩850内的空气流向管道856、858输送,从罩860的开862、864向罩850、860的外部排出,从而促进来自散热装置844、846的散热。
两个电枢814、816在磁铁列810、812之间移动,但在罩850的电枢814、816的移动方向的两端分别设有管道856、858,并且设有风扇866、868,因此就任一个电枢814、816而言也同样,高温空气经过管道856、858向罩850的外部良好地排出。
也可以在开口862、864也设置风扇,促进管道856、858内的空气向罩860外排出。
另外,在相对于磁铁列配置的电枢为一个的情况下,也可以将管道及风扇只设置于罩的、电枢的移动方向的一端部,另外,罩的另一端部也可以利用隔壁封闭并设置开口,通过其开口向罩内吸入空气,在罩内也产生从罩的另一端部向一端部的空气流。
另外,除利用罩850将磁铁列810、812、电枢814、816及散热装置844、846包围,且通过风扇866、868将罩850内部的空气经过管道856、858向罩850的外部排出之外,也可以与上述散热装置330同样,利用罩将散热片842包围形成导风筒,并且在导风筒的至少一端部设置风扇,使空气流产生于该导风筒内。在这种情况下,罩850和安装台808共同包围磁铁列810、812及电枢814、816,并且将包围散热片842的罩包围。
可动部件和电枢可以通过结合装置在可动部件位于电枢的上侧的状态下进行结合,也可以在可动部件位于下侧的状态下进行结合。如果结合装置包含连结臂,则连结臂在电枢的上侧或下侧沿竖直方向延伸,将可动部件和电枢连结。
在电枢中,线圈不是必须配置为锯齿状,也可以相对于多个铁心中在码放方向上相互相邻的铁心彼此,在对向方向上的在同一位置配置线圈。
另外,头移动装置,也可以成为在与保持于基板保持装置的电路基板平行的平面内正交的两个方向的双方分别通过直线电动机使保持头移动的装置,对于两者适用可请求发明。

Claims (7)

1.一种直线驱动装置,其特征在于,包含:
直线电动机,包含:(a)磁铁列,多个永久磁铁以极性交替变化的状态固定于长条形状的磁轭而成;(b)电枢,分别与该磁铁列对向且沿水平的对向方向延伸的铁心沿平行于水平的一条直线的码放方向排列多个,并且在这些多个铁心的各铁心上分别卷绕线圈而成,这些磁铁列和电枢相互邻近配置,通过向线圈供给电流而沿所述一条直线相对移动;
导轨,在平行于所述一条直线的方向上延伸;
可动部件,可在该导轨的引导下相对移动;
两个连结臂,该两个连结臂为分别将所述电枢的所述码放方向上的两端面的各端面和所述可动部件的与所述两端面的各端面对应的部分结合的两个结合部件,该两个连结臂分别沿与所述一条直线交叉的方向延伸,将所述电枢和所述可动部件可一体移动地连结;和
散热装置,设置于所述电枢的上方的空间,将该电枢内产生的热量散发,
通过所述直线电动机驱动所述可动部件。
2.如权利要求1所述的直线驱动装置,其中,所述磁铁列在所述对向方向上相互对向而配置两列,所述电枢通过在与这两列磁铁列的各列对向的状态下分别配置所述多个铁心的组,并在各铁心组上分别卷绕所述线圈而成,所述两个连结臂从该电枢起,越过所述两列磁铁列中的一列,延伸到相对于该一列磁铁列而与所述电枢相反的一侧,在该相反侧与所述可动部件结合。
3.如权利要求1所述的直线驱动装置,其中,
所述散热装置包含:
多根热管,各根热管的一个端部插入所述电枢内部,而另一个端部向所述电枢外突出;和
散热片,设置于这些热管各自的所述突出的部分上。
4.如权利要求3所述的直线驱动装置,其中,相对于所述多个铁心中在所述码放方向上相互相邻的铁心彼此,所述线圈锯齿状地且在所述对向方向上隔开间隙而配置,所述热管的一端部插入这些线圈间的所述间隙内。
5.如权利要求3所述的直线驱动装置,其中,
所述散热装置还包含:
罩,沿所述码放方向延伸,与所述电枢共同形成导风筒,该导风筒包围设置于所述多个热管上的所述散热片;和
风扇,设置于所述导风筒的至少一端部,使空气流产生于该导风筒内。
6.如权利要求3所述的直线驱动装置,其中,所述多个铁心为相互独立的铁心块,这些多个铁心块在所述码放方向上排列,通过连结装置而连结。
7.一种电子电路零件安装机,其包含:
零件供给装置,供给电子电路零件;
基板保持装置,保持电路基板;
保持头,保持所述电子电路零件;和
头移动装置,使该保持头向与由所述基板保持装置所保持的电路基板平行的平面内的任意位置移动,
通过所述保持头从所述零件供给装置接收电子电路零件,并安装于由所述基板保持装置所保持的电路基板上,其中,
所述头移动装置包含权利要求1~6项中任一项所述的直线驱动装置。
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