CN101911453B - 多轴线性电动机及元件移载装置 - Google Patents

多轴线性电动机及元件移载装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及将单轴线性电动机予以层叠的多轴线性电动机,单轴线性电动机包括磁体和电枢,通过在向电枢供电时在该电枢与磁体之间产生的磁通的相互作用来形成使磁体和电枢沿所定的直线状的移动方向相对变位的力。代表性的实施方式中,本发明所涉及的各单轴线性电动机包括底板。各底板具有规定所述移动方向的底面而且所述定子沿所述移动方向固定在该底面上,并且将与所述定子相对地沿所述移动方向可往返移动的所述动子予以担持。各单轴线性电动机作为一个其底板包含所述定子和所述动子的单位单元,以可个别地分离的状态沿与所述底面正交的层叠方向被层叠设置。

Description

多轴线性电动机及元件移载装置
技术领域
本发明涉及多轴线性电动机及元件移载装置,特别是涉及将多个使可动部直线移动的单轴线性电动机组合而成的多轴线性电动机、以及使用多轴线性电动机的元件移载装置。
背景技术
例如,在搬送电子元件等元件的元件移载装置、用于制造半导体装置、液晶显示装置等的制造装置等中,具备将用于吸附保持元件的吸嘴沿上下方向予以驱动的驱动机构,线性电动机作为该驱动机构的构成要素而被采用。所述线性电动机的需求年年扩大,特别是高性能的线性电动机的需求高。为了满足这样的需求,例如有适合于元件移载装置的线性电动机的方案(例如参照专利文献1)。
以往的线性电动机通常具有机室,该机室具有中空的长方体的形状,该长方体的壁厚具备充分的机械强度,该机室内设置有多个具有空心孔的环状线圈。这些线圈以各空心孔的中心轴沿长度方向的状态被层叠于机身,作为一个整体构成定子。另外,在机室的上下面上形成有比驱动用轴的直径稍大的通孔,以使驱动用轴可移动地进入。作为定子的各线圈以各空心孔与所述通孔同心的状态相对于该通孔被定位。于是,由永磁铁构成的作为动子的驱动用轴以与线圈同心地插入的状态插通在通孔以及线圈的空心孔中,并被定位。
然而,为了获得高性能的线性电动机,要求高精度地将驱动用轴(动子)与线圈(定子)进行对位。另外,不仅在组装性方面而且在维护性方面也有改善的要求。
但是,在先文献所记载的以往技术中,在进行驱动用轴与线圈的对位之前,必须将多个线圈与共同的机室进行对位。即,为了使应设于机室上侧面以及下侧面的多个通孔与机室内部应设置的多个线圈分别沿上下方向排成一列,必须在将通孔和线圈相对于机室的位置高精度地进行定位的情况下,分别地将线圈设于机室内部,将通孔设于机室的上侧面以及下侧面。此外,必须将多个驱动用轴在相对于机室予以定位的情况下分别插入通孔以及线圈的空心孔中。这样,必须将线圈以及驱动用轴相对于共同的机室予以对位来装入到线性电动机内,这种在保证对多个驱动用轴的相对位置精度的情况下进行组装的作业决非简单的作业,难以制造高性能的线性电动机。
专利文献1:日本专利公开公报特开2006-180645号(图5、图8)
发明内容
本发明的第1目的是提供组装性及维护性优异的高性能的线性电动机。
本发明的别的目的是提供使用所述线性电动机的元件移载装置。
为解决所述课题,本发明的多轴线性电动机包括多个单轴线性电动机,所述单轴线性电动机包括磁体和电枢,通过在向所述电枢供电时在该电枢与所述磁体之间产生的磁通的相互作用来形成使所述磁体和所述电枢沿所定的直线状的移动方向相对变位的力,各所述单轴线性电动机还包括:定子,由所述磁体和所述电枢其中一者构成;动子,由所述磁体和所述电枢其中另一者构成,能够相对于所述定子移动;底板,具有规定所述移动方向的底面而且所述定子沿所述移动方向固定在该底面上,并且安装有与所述定子相对且沿所述移动方向能够往返移动的所述动子;各所述单轴线性电动机作为一个其底板包含所述定子和所述动子的单位单元,以能够个别地分离的状态沿与所述底面正交的层叠方向被层叠设置,各所述单轴线性电动机还包括:可动部,沿所述移动方向能够相对往返移动地安装于所述底板,并且在与所述移动方向及所述层叠方向正交的宽度方向上,以所述动子与所述定子相对的状态担持该动子;立壁,设置于所述底板的至少沿所述移动方向的外缘部分上,与所述底面一起形成收纳空间,该收纳空间具有让所述定子、所述动子及所述可动部能够沿与所述底面正交的方向插拔的开口;位于所述层叠方向的下层侧的下层侧单轴线性电动机的收纳空间,被在该下层侧单轴线性电动机的上层侧邻接的上层侧单轴线性电动机的所述底板的背面所覆盖。
该结构中,由磁体和电枢其中一者和另一者所构成的定子及动子设置在单轴线性电动机的底板上,该单轴线性电动机可作为可个别地分离的单位单元进行使用,因此,在多轴线性电动机的组装时以及维护时,无需分解定子与动子。因此,基于各个单轴线性电动机的组装精度,可确保多轴线性电动机的各可动部的相对位置精度。
此外,本发明中,由于是将多个单轴线性电动机层叠设置来构成多轴线性电动机,因此,通过变更单轴线性电动机的层叠数,可容易地变更多轴线性电动机中的可动部的个数,因此,本发明的通用性优异。另外,由于可对构成多轴线性电动机的单轴线性电动机一一地实施检查、修理等维护作业,因此,本发明在维护性方面也优异。
本发明的元件移载装置,是将所述多轴线性电动机用作头部组件的上下驱动机构的元件移载装置。
本发明的其他结构、作用效果,通过以下的附图以及所说明的实施方式进一步得以明确。
附图说明
图1是本发明一实施方式所涉及的单轴线性电动机的立体图。
图2是沿图1中Ⅱ-Ⅱ线的箭头方向剖视图。
图3是表示图1的实施方式所涉及的电枢与动子的设置关系的图。
图4是表示图1的实施方式所涉及的线性标尺与传感器的设置关系的图。
图5是图1的实施方式所涉及的单轴线性电动机的分解立体图。
图6是表示图1的实施方式所涉及的可动部件与动子的安装结构的立体图。
图7是表示图1的实施方式所涉及的可动部件与动子的安装结构的图。
图8是表示图1的实施方式所涉及的可动部件与动子的安装结构的局部切除侧视图。
图9是表示图1的实施方式所涉及的副齿与磁性板的设置关系的正视图。
图10是本发明的第1实施方式所涉及的多轴线性电动机的组装前的立体图。
图11是图10的多轴线性电动机的组装后的剖视图。
图12是本发明的第2实施方式所涉及的多轴线性电动机的组装前的立体图。
图13是图12的多轴线性电动机的组装后的剖视图。
图14是本发明的别的实施方式所涉及的单轴线性电动机的分解立体图。
图15是表示本发明的元件移载装置的一实施方式所涉及的表面安装机的概略结构的俯视图。
图16是图15的表面安装机所涉及的头部组件的正视图。
图17是图15的表面安装机所涉及的头部组件的侧视图。
图18是表示图15的表面安装机的电结构的方框图。
图19是表示图15的表面安装机所涉及的上下驱动机构的结构的正视图。
图20是表示图15的表面安装机所涉及的上下驱动机构的结构的侧视图。
图21是本发明的另一别的实施方式所涉及的多轴线性电动机的组装前的立体图。
具体实施方式
以下,参照附图详细说明用以实施本发明的优选实施方式。
本发明涉及将多个使可动部相对于底板直线移动的单轴线性电动机LM组合而成的多轴线性电动机MLM、以及使用多轴线性电动机MLM的元件移载装置,以下,在说明适合于构成本发明所涉及的多轴线性电动机MLM的单轴线性电动机LM之后,将本发明所涉及的多轴线性电动机MLM和使用该多轴线性电动机MLM的元件移载装置的一实施方式的表面安装机MT分开来进行详细叙述。在以下的说明中,为了明确各图的方向关系,表示有以线性电动机LM、MLM为基准的XYZ直角坐标轴。所述三方向X、Y、Z中,用Z表示线性电动机LM、MLM上所设的移动方向,用Y表示线性电动机LM、MLM的宽度方向,用X表示前后方向。另外,为方便起见,各直角坐标轴的符号(+、-)表示各方向XYZ上的正面侧(+X)、背面侧(-X)、一端侧(-Y)、他端侧(+Y)、往动侧(-Z)、返动侧(+Z)。
〈适合于多轴线性电动机的单轴线性电动机〉
如图1~图5所示,该单轴线性电动机LM具有薄型托盘状的底板1。该底板1其长度方向规定所定的移动方向Z,如图5所示,其内底面为底面1a,底板1的宽度方向Y的两侧(+Y侧和-Y侧)的端部上以及移动方向Z的返动侧(+Z侧)的端部上连设有向正面侧(+X侧)立起的立壁1b~1d,通过这些立壁1b~1d与底面1a,形成向正面侧(+X侧)开口的有底的凹部1e。该凹部1e如后所述是收纳单轴线性电动机LM的构成部件的收纳空间的一个例子。另外,图1及图2中的符号1h,如后所述,是用以安装回位弹簧15(参照图20)的一方的端部的弹簧卡合部,该回位弹簧15赋予可动基体4向返动侧(+Z侧)的势能。另外,本实施方式中,通过铝合金等一体地成型底面1a与立壁1b~1d,以构成非磁性的底板1,不过,也可以个别地形成底面1a与立壁1b~1d之后,组装这些构成要素来构成底板1。如此用非磁性体材料来构成的底板1,当然也可以用树脂材料予以构成。
这样,该单轴线性电动机LM中,前后方向X相当于与底面1a正交的方向,由向前方延伸的立壁1b~1d与底面1a所围成的空间亦即凹部1e的内部空间相当于本发明的“收纳空间”。另外,本实施方式中,移动方向Z的底板1的两端部中的往动侧(-Z侧)的端部开放,立壁1b~1d在该往动侧的端部区划一个开放部1j,该开放部1j使凹部1e的内部空间(收纳空间)与该空间的外部连通。通过设置该开放部1j,本实施方式中,后述可动基体4以及块体部件164的一部分便可对应于往移动方向Z的可动基体的驱动而在凹部1e的内部空间出入移动。
底面1a上沿移动方向Z设置有一个的线性导向机构2。线性导向机构2包括:直线状的导轨2a,沿移动方向Z固定于底板1上;两个滑块2b1、2b2,仅在移动方向Z上滑动自如地安装在导轨2a上。另外,为了防止滑块2b1、2b2从导轨2a上脱落,在底板1的底面1a上安装有两个与线性导向机构2的长度方向两端部相对的线性导向机构止动器2c1、2c2。
滑块2b1、2b2上安装有沿移动方向Z延伸的可动基体4。可动基体4具有横截面(XY平面)呈逆凹形状的内部空间,该可动基体4以其内部空间的顶面载置于滑块2b1、2b2的上表面上的状态被固定于该滑块2b1、2b2上。另外,为了使可动基体4实现轻量化,该单轴线性电动机LM中,在可动基体4的顶面上形成有多个贯通孔4a。如此,该单轴线性电动机LM中,可动基体4以及滑块2b1、2b2便一体地可在移动方向Z上移动自如,其相当于本发明的“可动部”。另外,如下所述,动子安装在可动基体4的宽度方向Y的一端侧(-Y侧)的端部侧面上,另一方面,在可动基体4的宽度方向Y的他端侧(+Y侧)的端部侧面上,安装有线性标尺7b。
下面,参照图6~图8进行说明。可动基体4的宽度方向Y的一端侧(-Y侧)的侧面上安装有由强磁性材料形成的磁轭5,该磁轭5的表面上安装有多个(该单轴线性电动机LM中为14个)沿移动方向Z交替地排列的、N极侧与该表面相对的永磁铁6和S极侧与该表面相对的永磁铁6,由这些永磁铁6与磁轭5构成单轴线性电动机LM的动子10。另外,该单轴线性电动机LM中,永磁铁6被构成动子10的外壳的树脂层所规定,被施以表面保护,从而能够有效地防止永磁铁6的破损等。该树脂层覆盖永磁铁6,但剩下动子10的移动方向Z的返动侧(-Z侧),在该返动侧使磁轭5露出。
在磁轭5的露出部位处,沿移动方向Z在两处形成有母螺纹部4b。这些母螺纹部4b是用以直接或者通过连接组件164(参照图20)将被驱动体安装于可动基体4的一端侧的端部上的连接手段的一个例子。例如,在稍后说明的表面安装机中,利用母螺纹部4b将连接组件164(参照图20)连接于可动基体4,进而将吸嘴轴作为被驱动体连接于该连接组件164。即,利用母螺纹部4b,通过与可动基体4的端部连接的连接组件164,可以将被驱动体安装于可动基体4上。有关该情况,在后面的〈表面安装机〉的项目中详述。
下面,参照图2进行说明。如上所述,在由磁轭5与永磁铁6构成的动子10的宽度方向Y的一端侧,设置有本发明的“定子”的一个例子的电枢3,该电枢3固定于底板1的底面1a上。该电枢3包括芯部3a、多个中空形状的绕线管3b、在各绕线管3b的外周部上卷绕电线而成的线圈3c。该芯部3a是将长度方向沿移动方向Z在YZ平面上延伸的梳状的硅钢板(单元板)在前后方向X复数层叠而成的。各硅钢板的宽度方向Y的他端部侧(+Y侧)上,形成有沿移动方向Z相隔一定间隔地设置的齿部。如此构成的芯部3a中,多个齿部在移动方向Z上以一定间隔并列设置从而形成齿部列。于是,预先卷绕有线圈3c的绕线管3b被安装到各齿部。如此,多个(该单轴线性电动机LM中为9个)芯部3a的齿部列与卷绕在该齿部列的外周上的线圈3c沿移动方向Z以相同的间隔设置而构成电枢3,与动子10相对设置。另外,该单轴线性电动机LM中,如图3所示,电枢3以如下的方式予以构成:卷绕有线圈3c的芯部3a的齿部的先端面(+Y侧的面)8和与该先端面8相对的动子10的永磁铁6的相对面8’,相对于包含前后方向X及移动方向Z的XZ平面平行。若从被省略图示的电动机控制器按所定的顺序对各线圈3c进行通电,则如上所述通过先端面8的磁极与相对面8’的磁极的相互作用,产生一个作用于动子10的向移动方向Z的推力,从而沿移动方向Z驱动可动基体4。
另外,该单轴线性电动机LM中,由于将永磁铁6用于动子10,将由磁体构成的芯部3a用于作为定子的电枢3,因此,在芯部3a的齿部与动子10的永磁铁6之间产生齿槽力。“产生齿槽力”是指以下的现象:如以往所众知,基于芯部3a的齿部位置,永磁铁6的磁通密度发生变化,由此磁能发生变化,因此,作用于电枢3的电磁力产生脉动。为此,如图9所示,为了减低齿槽力,在电枢3的齿部列的两端设有由磁体构成的副齿(sub-teeth)9a、9b。即,在齿部列的返动侧(+Z侧),在与齿列间距一致或不同的所望的位置设置有副齿9a,以及在往动侧(-Z侧),在与所述齿列间距一致或不同的所望的位置设置有副齿9b,各副齿9a、9b分别距离永磁铁6所望的间距,并且可装卸自如地设于底板1的底面1a上。
另外,在如上所述那样构成的单轴线性电动机LM中,与芯部3a连接的板部位延伸至副齿9a、9b的近傍,电枢3的芯部3a与副齿9a、9b产生磁结合,从而产生磁通密度分布的不均匀。因此,仅将副齿9a、9b设置在所定的位置,有时不能发挥稳定的齿槽力低减功能。特别是在加速/减速等时,或在运作条件(加速后的一定移动速度)发生变化时,流到线圈3c的电流量脱离预想值而变化,副齿9a、9b中与永磁铁6相对的相对面的磁极或其磁强不能达到所望的值,有时不一定能够获得由副齿9a、9b所实现的齿槽力低减的效果。为此,本实施方式中,为了辅助由副齿9a、9b所实现的齿槽力低减效果,在副齿9a、9b与底板1之间设有磁性体板11。更详细而言,构成为以下的结构。
参照图5及图9进行说明。在底板1的底面1a上形成有与磁性体板11的平面形状基板上同一形状的板嵌合部1g(参照图5)。板嵌合部1g形成在前后方向X上磁性体板11与动子10和电枢3双方相对的位置。于是,如图2所示,在嵌合于该板嵌合部1g中时,磁性体板11的表面与底面1a呈齐一状态。通过设置该磁性体板11,在YZ面上不仅产生经由芯部3a、副齿9a、永磁铁6、磁轭5、邻近的永磁铁6、邻近的齿部而到达芯部3a的磁通,而且还产生经由副齿9a、永磁铁6、磁轭5、磁性体板11而到达副齿9a的XY面上的磁通,以实现有效的齿槽力低减效果。
如上所述,通过由动子10和电枢3产生的磁通的相互作用,可动基体4沿移动方向被驱动,为了防止可动基体4超越所定的移动范围,在底板1的底面1a上装卸自如地固定有两个移动限制器12a、12b。
另外,为了正确地测出可动基体4的位置,在可动基体4的反电枢侧(即,+Y侧)设置有具有传感器7a和线性标尺7b的作为检测单元的检测组件7。
参照图2及图5进行说明,该检测组件7的传感器7a其与传感器控制组件7c一体地构成,该结构体(传感器7a+传感器控制组件7c)如图5所示,通过形成在立壁1b上的切口部1f可在凹部1e中装卸自如。在结构体被安装时,传感器7a面临于底板1的凹部1e内,传感器控制组件7c以设置在传感器7a的反线性标尺侧亦即宽度方向Y的他端侧(+Y侧)的状态,固定于底板1。
另外,线性标尺7b沿移动方向Z延伸设置在可动基体4的他端侧(+Y侧)的侧面上,在结构体(传感器7a+传感器控制组件7c)被安装时,传感器7a在宽度方向Y上与线性标尺7b相对。特别是在本实施方式中,如图4所示,传感器7a及线性标尺7b的设置位置以如下的方式予以设定:线性标尺7b的表面7e和与该表面7e相对的传感器7a的传感面7e’,相对于包含前后方向X以及移动方向Z的XZ平面平行。因此,随着可动基体4的沿移动方向的变位,线性标尺7b中与传感器7a相对的区域变位,基于该变位,就能够正确地测出在移动方向Z上的可动基体4的位置。
另外,为了防止尘埃、废屑等异物侵入传感器控制组件7c,在安装所述结构体后,传感器盖7d(参照图2)以覆盖传感器控制组件7c的状态安装在底板1的立壁1b上。
另外,该单轴线性电动机LM中,将线性标尺7b安装于可动基体4,而将传感器7a设置于底板1,不过,也可以将传感器7a和线性标尺7b彼此调换设置。另外,也可以将检测组件7的构成要素(传感器7a、线性标尺7b)中一者安装于滑块2b1、2b2,以替代安装于可动基体4上的结构。此外,作为检测组件7的检测方式,可以是利用磁力的磁力方式,也可以是光学方式。
另外,如接下的说明所示,为了通过将多个单轴线性电动机LM相互定位并予以连接固定来构成多轴线性电动机MLM,而具有以下的结构。即,底板1上以两个为一组形成有在前后方向X相对的通孔21(参照图5),定位销20被固定于该通孔21中的上侧。定位销20的正面侧(+X侧)从通孔21中突出,在两单轴线性电动机LM1、LM2组装时,下侧的单轴线性电动机LM1的定位销20嵌合于上侧的单轴线性电动机LM2的通孔21中,从而实现定位。这样,本实施方式中,定位销20及通孔21分别作为本发明的「下层侧卡合部」及「上层侧卡合部」发挥作用。当然,也可以将定位销20固定于通孔21中的后侧(下侧),使定位销20在各线性电动机LM上向通孔21的前后方向X的背面侧(-X侧)突出。另外,如图1及图5所示,单轴线性电动机LM的底板1上形成有三个在前后方向X贯通的通孔1p~1r。即,两个通孔1p、1q以在移动方向Z上从两侧相夹电枢3的状态形成于立壁1b,而剩下的通孔1r则在可动基体4的反电枢侧亦即宽度方向Y的他端侧(+Y侧)形成于立壁1b。如此形成的三个通孔1p~1r,如图1所示设置在相夹动子10的位置上,从正面看,布置成大致等腰三角形形状。
〈多轴线性电动机〉
图10及图11是表示本发明所涉及的多轴线性电动机的第1实施方式的立体图。本实施方式中,先准备两个与所述单轴线性电动机LM相同结构的单轴线性电动机LM1、LM2,使其中一个单轴线性电动机LM1的立壁1b~1d的顶部(前面)与另一个单轴线性电动机LM2的底板1的背面接合,以使单轴线性电动机LM1、LM2在前后方向X层叠设置,从而形成多轴线性电动机MLM。更详细而言,各单轴线性电动机LM1、LM2的底板1上形成有在前后相对的三个通孔1p~1r。螺栓13p从单轴线性电动机LM2的正面侧(+X侧)插入,贯穿两单轴线性电动机LM1、LM2的通孔1p,螺帽14p从单轴线性电动机LM1的背面侧(-X侧)螺合于螺栓13p的先端部。此外,其他的通孔1q、1r也与通孔1p同样,由螺栓13q、13r所插通,并由螺帽14q螺合。如此在3处,单轴线性电动机LM1、LM2被相互连接固定而成一体,从而形成双轴线性电动机MLM。这样,螺栓13p~13r以及螺帽14p~14q作为本发明的“紧固件”发挥作用。
如上所述,第1实施方式中,通过将两个单轴线性电动机LM1、LM2层叠设置来构成多轴线性电动机MLM,该多轴线性电动机MLM中的两个可动基体4以与对应于单轴线性电动机LM1、LM2的层叠设置的相对位置关系而被定位。第1实施方式中,单轴线性电动机LM1、LM2是同一结构的线性电动机(图1),由于具有将各底面1彼此直接安装的层叠结构,因此,各可动基体4的层叠方向(前后方向X)的间距PT便与各个单轴线性电动机LM1、LM2的纵深尺寸相同。这样,基于单轴线性电动机LM1、LM2的层叠设置,可动基体4便在层叠方向(前后方向X)上以优异的相对位置精度设置,各自独立地被驱动。另外,在单轴线性电动机LM1、LM2的在层叠方向上邻接的边界位置,设置在位于层叠方向(前后方向X)的下层侧(图11的下侧)的下层侧单轴线性电动机LM1上的定位销(下层侧卡合部)20,与设置在位于层叠方向(前后方向X)的上层侧(图11的上侧)的上层侧单轴线性电动机LM2上的通孔(上层侧卡合部)21互相卡合,两单轴线性电动机LM1、LM2相互被定位。因此,可进一步提高相对位置精度。
另外,由于多轴线性电动机MLM通过将与图1的单轴线性电动机LM相同结构的线性电动机LM1、LM2层叠设置来予以构成,因此,可以将所述间距PT设定得狭窄。即,由于图1的单轴线性电动机LM(LM1、LM2)中,构成定子的电枢3的线圈3c与动子10在宽度方向Y上并列设置,因此,与自底板1沿层叠方向(前后方向X)设置电枢、永磁铁、磁轭、可动基体的结构相比,可以减小线性电动机LM的厚度,其结果,可以将所述间距PT设定得狭窄。
另外,单轴线性电动机LM(LM1、LM2)中,可动基体4上的动子10的安装位置是可动基体4的宽度方向Y的一端侧(-Y侧)侧面,电枢3在宽度方向Y上与安装在同侧面的动子10相对设置。因此,与在可动基体4的上表面上设置动子的结构相比,可以进一步减小线性电动机LM的厚度,可以进一步将所述间距PT设定得狭窄。
此外,如图11所示,由于位于层叠方向的下层侧的下层侧单轴线性电动机LM1的立壁的顶部,与在该下层侧单轴线性电动机LM1的上层侧邻接的上层侧单轴线性电动机LM2的底板1的背面1k抵接,因此,下层侧单轴线性电动机LM1的收纳空间(凹部1e的内部空间)被上层侧单轴线性电动机LM2的底板1的反底板面1k所覆盖。因此,上层侧单轴线性电动机LM2的底板1还作为下层侧单轴线性电动机LM1的盖部件发挥作用,不仅有效地防止来自外部的异物的侵入,而且还能够抑制单轴线性电动机的层叠方向(前后方向X)的厚度,其结果,可以进一步将单轴线性电动机LM1、LM2的间距PT设定得狭窄。
另外,所述实施方式中,将两个单轴线性电动机LM1、LM2层叠设置来构成双轴线性电动机MLM,但通过变更单轴线性电动机的层叠数,可构成三轴以上的线性电动机(稍后说明的表面安装机中,使用了十轴线性电动机)。如此通过改设单轴线性电动机的层叠数,可以容易地变更可动基体4的个数,因此,本实施方式在通用性方面优异。另外,由于将单轴线性电动机LM1、LM2(底板1)作为可个别地分离的单位单元进行使用,因此,在多轴线性电动机MLM的组装时以及维护时,无需分解定子与动子。因此,在对构成多轴线性电动机MLM的每一单轴线性电动机LM1、LM2实施检查、修理等维护作业时,可以选择性地从多轴线性电动机MLM中取出作为维护对象的线性电动机来进行检查/修理等,因此,本实施方式在维护性方面也优异。
另外,由于使螺栓13p~13r分别插入多个单轴线性电动机LM1、LM2的通孔1p~1r中,来将它们一起固定,因此,层叠线性电动机时的作业效率好。而且与将单轴线性电动机LM1、LM2个别地固定时相比,可减少固定用部件的数目,降低多轴线性电动机的制造成本。
另外,通过采用与图1所示的单轴线性电动机LM相同结构的单轴线性电动机LM1、LM2,还可获得以下的作用效果。即,各单轴线性电动机MLM中,如图5所示,立壁1b、1c从底板1的宽度方向Y的两端部向底面1a的前方延伸,由该立壁1b、1c与底面1a所围成的凹部1e作为收纳空间向底面1a的前方开口而被形成。如此构成的底板1的开口由于在移动方向Z上及宽度方向Y上具有宽度,因此,可以从正面经由开口访问凹部1e侧(收纳空间侧)。而且,由于组装时的目视变得容易,能够简单地确认定子与动子的位置关系,因此,如图5所明示,线性电动机LM的构成部件中的任意一个均可经由开口容易地插入到凹部1e侧。因此,根据本实施方式,可容易地进行线性电动机LM的制造组装。此外,即使在对线性电动机LM实施保养、修理等维护作业时,也可以经由开口容易地访问线性电动机LM的构成部件,因此维护性优异。
另外,所述实施方式中,包含立壁1b、1c的多个立壁1b~1d与底板1一体成形,从而提高底板1的刚性。而且,可动部(滑块2b1、2b2)、定子(电枢3)以及动子10全部设置在凹部1e的内部空间(收纳空间)。采用这样的结构,可提高单轴线性电动机LM的强度。此外,如此形成立壁1b~1d,不仅在强度方面有利,而且在有效地防止来自电动机外部的异物的侵入方面也有利。
另外,也可以在底板1的整个周缘上形成立壁,不过此时,基于移动方向Z的往动侧以及返动侧上相对的两壁的存在,线性导向机构2及可动基体4等的移动方向尺寸、可动部的移动范围等设计将受到大幅度限制。而且,被驱动体的在可动基体4上的连接位置被限定于可动基体4的正面。对此,单轴线性电动机LM中,在底板1的往动侧(-Z侧)的端部形成有开放部1j,凹部1e的内部空间(收纳空间)经由开放部1j被开放。通过设置这样的开放部1j,可以使可动基体4的往动侧(-Z侧)的端部或由母螺纹部4b连接的被驱动体(稍后说明的吸嘴轴等),对应于沿移动方向Z的可动基体4的驱动,在凹部1e的内部空间进行出入移动。因此,在单轴线性电动机中自不待说,即使在多轴线性电动机MLM中,也可扩大所设置的各可动基体4(以及与可动基体4连接的被驱动体)的移动范围,从而得到通用性高的单轴线性电动机LM。
本发明所涉及的多轴线性电动机并不限于所述的实施方式,只要不脱离其主旨,是可以进行除所述实施方式以外的种种变更的。例如,第1实施方式中,构成多轴线性电动机MLM的单轴线性电动机全部为同一结构,但也可以将不同的单轴线性电动机予以组合。
另外,所述第1实施方式所涉及的多轴线性电动机MLM中,由单轴线性电动机LM1、LM2的前后方向X的尺寸一义地决定可动基体4的层叠方向的间距PT,但是,也可如图12及图13所示的第2实施方式那样,将间距调整板SC安装于单轴线性电动机LM1、LM2的在层叠方向(前后方向X)上邻接的边界位置之间。基于该间距调整板SC的安装,单轴线性电动机LM1、LM2间的间距PT相应地扩大间距调整板SC的厚度量。通过如此安装间距调整板SC来调整层叠方向(前后方向X)的单轴线性电动机LM1、LM2的间距,可简单地而且可高精度地调整层叠方向(前后方向X)上的可动基体4的间距PT。当构成多轴线性电动机MLM的单轴线性电动机的个数为三个以上时,则单轴线性电动机的在层叠方向(前后方向X)上邻接的边界位置为两个以上,如此存在多个边界位置时,可以根据多轴线性电动机MLM的设计,将间距调整板SC插入所有的边界位置中,或将距调整板SC仅安装于部分的边界位置。
另外,所述多轴线性电动机MLM中,将多个图1所示的单轴线性电动机LM予以组合,但也可将各单轴线性电动机LM构成为如下结构。即,图1所示的单轴线性电动机LM中,仅在可动基体4的宽度方向Y的一端侧(-Y侧)设置动子及电枢(定子)3来驱动可动基体4,但在可动基体4的宽度方向Y的他端侧(+Y侧)还可设置动子及电枢(定子)3。采用如此结构,可进一步提高驱动可动基体4的推进力。另外,作为构成多轴线性电动机MLM的单轴线性电动机LM,也可由强磁性材料形成可动基体4,在该可动基体4的宽度方向Y的端部侧面上沿移动方向Z直接设置永磁铁6,以形成磁回路。另外,也可在所述单轴线性电动机LM中,在滑块2b1、2b2的宽度方向Y的端部侧面上安装磁轭5,进而在该磁轭5上安装永磁铁6。此情况下,滑块2b1、2b2相当于本发明的“可动部”。此外,也可以用强磁性材料构成滑块,并在滑块的宽度方向Y的端部侧面上沿Z方向直接设置永磁铁6,以形成磁回路。此外,所述单轴线性电动机LM中,以永磁铁6构成动子,而以电枢3构成定子,不过,也可采用以电枢构成动子,而以永磁铁构成定子的单轴线性电动机来构成多轴线性电动机MLM。
另外,可动基体4的剖面形状也可为H形。
另外,也可将多个与图1不同的单轴线性电动机例如本发明的别的实施方式所涉及图14的单轴线性电动机LM予以组合,或将图1的单轴线性电动机与图14的单轴线性电动机予以组合。
参照图14进行说明。该图所示的单轴线性电动机LM在底板1的宽度方向Y的两端部一体地或分体地沿移动方向Z设置有向前后方向X延伸的立壁1b~1d。另外,在立壁1b~1d的顶部上,盖部件SP以与底面1a离开而相对的状态安装,从而构成由盖部件SP、立壁1b~1d以及底面1a所围成的收纳空间。在该收纳空间内,可动基体4沿移动方向Z移动自如地被设置,电枢(定子)3沿移动方向Z延伸设置在底板1的底面1a上,动子(磁轭5与未图示的永磁铁)以与该电枢3的线圈3c的列(线圈列)相对的状态沿移动方向Z延伸设置在可动基体4上。
〈表面安装机〉
图15是表示本发明所涉及的元件移载装置的一实施方式的表面安装机的概略结构的俯视图。另外,图16及图17是头部组件的正视图及侧视图。此外,图18是表示图15所示的表面安装机的电结构的方框图。另外,在这些图以及在后面所说明的图中,采用以垂直方向为Z轴的三维的XYZ轴坐标系。表面安装机中装备有多轴线性电动机MLM时的各方向X、Y、Z分别与X轴、Y轴、Z轴相一致。
该表面安装机MT中,基座111上设置有基板搬送机构102,可以将基板103沿所定的搬送方向搬送。该搬送方向在图示的例中为沿X轴方向。更详细而言,基板搬送机构102在基座111上具有将基板103从图15的右侧搬送往左侧的一对传送带121、121。这些传送带121、121由控制表面安装机MT整体的控制组件104的驱动控制部141所控制。即,传送带121、121根据来自驱动控制部141的驱动指令进行运作,将被搬入的基板103停止在所定的安装作业位置(由图15的假想线所示的基板103的位置)。之后,如此被搬送来的基板103由图略的保持装置予以固定保持。从元件收容部105中供应的电子元件(图示省略)通过搭载于头部组件106上的吸嘴161被移载到基板103。另外,当应安装到基板103上的元件全部安装处理完毕后,基板搬送机构102根据来自驱动控制部141的驱动指令将基板103搬出。
基板搬送机构102的两侧设置有所述的元件收容部105。这些元件收容部105具备多个带式送料器151。另外,各带式送料器151上设置有将收纳/保持有电子元件的料带卷绕的卷盘(图示省略),可以供给电子元件。即,各料带中以所定的间隔收纳、保持有集成电路(IC)、晶体管、电阻、电容等小片状的芯片电子元件。另外,带式送料器151将料带从卷盘沿Y轴方向送出至头部组件106侧,由此,该料带内的电子元件间歇地被送出,其结果,由头部组件106的吸嘴161所进行的电子元件的取出成为可能。
另外,本实施方式中,除基板搬送机构102外,还设置有头部驱动机构107。该头部驱动机构107是用以使头部组件106在基座111的所定范围内沿X轴方向以及Y轴方向移动的机构。于是,通过头部组件106的移动,被吸嘴161所吸附的电子元件从元件收容部105的上方位置被搬送到基板103的上方位置。即,头部驱动机构107具有沿X轴方向延伸的安装用头部支撑部件171。该安装用头部支撑部件171将头部组件106可沿X轴方向移动地予以支撑。另外,安装用头部支撑部件171其X轴方向的两端部被支撑于沿Y轴方向延伸的固定导轨172上,从而可沿该固定导轨172在Y轴方向上移动。此外,头部驱动机构107具有将头部组件106沿X轴方向驱动的作为驱动源的X轴伺服电动机173和将头部组件106沿Y轴方向驱动的作为驱动源的Y轴伺服电动机174。电动机173与滚珠丝杠175连接,根据来自驱动控制部141的动作指令,电动机173进行运作,由此,头部组件106通过滚珠丝杠175沿X轴方向被往返驱动。另一方面,电动机174与滚珠丝杠176连接,根据来自驱动控制部141的动作指令,电动机174进行运作,由此,安装用头部支撑部件171通过滚珠丝杠176沿Y轴方向被往返驱动。
通过头部驱动机构107,头部组件106在由吸嘴161吸附保持着电子元件的状态下将该电子元件搬送到基板103处,并移载到所定位置(元件移载动作)。更详细而言,头部组件106构成为如下结构。该头部组件106中,10个沿垂直方向Z延伸设置的安装用头部在X轴方向(由基板搬送机构102搬送基板103的搬送方向)上等间隔地呈列状设置。安装用头部的各先端部上安装有吸嘴161。即,如图16及图17所示,各安装用头部具备沿Z轴方向延伸的吸嘴轴163。在吸嘴轴163的轴心部中形成有向上方(+Z侧)延伸的空气通路。吸嘴轴163的下端部经由与该下端部连接的吸嘴161与空气通路连通。另一方面,上方端部具有开口,通过连接组件164、连接部件165、空气管166以及真空切换阀门机构167与真空吸引源以及正压源连接。
另外,头部组件106中,设置有使吸嘴轴163沿Z轴方向升降的上下驱动机构168,由驱动控制部141的电动机控制器142,驱动控制上下驱动机构168,使吸嘴轴163沿Z轴方向升降,由此,在Z轴方向上移动吸嘴161,对其定位。本实施方式中,将组合10个单轴线性电动机LM1~LM10而成的多轴线性电动机MLM作为上下驱动机构168予以使用。有关该结构的详情,稍后详细叙述。
另外,还设有使吸嘴161在XY平面(在Z轴周围)沿R方向(双方向)转动的转动伺服电动机169,该转动伺服电动机169根据来自控制组件104的驱动控制部141的动作指令进行运作,使吸嘴161沿R方向转动。因此,如上所述,通过头部驱动机构107,头部组件106被移动到元件收容部105处,并通过对上下驱动机构168以及转动伺服电动机169进行驱动,由此使吸嘴161的先端部以合适的姿势与从元件收容部105中供给的电子元件抵接。
参照图19及图20进行说明。作为上下驱动机构168予以使用的多轴线性电动机MLM由10个单轴线性电动机LM1~LM10和两个侧板SPa、SPb所构成。这些单轴线性电动机LM1~LM10是将图1中所说明的单轴线性电动机LM的等同品按图10及图11中所说明的要领沿X轴方向(层叠方向)层叠设置的线性电动机。设置在层叠方向的最上层侧(+X侧)的侧板SPb还作为覆盖最上层的单轴线性电动机LM10的凹部1e(参照图5)的盖体发挥作用。
所述两个侧板SPa、SPb将沿X轴并列设置的单轴线性电动机LM1~LM10相夹于其中。这些侧板SPa、SPb以及单轴线性电动机LM1~LM10中的任意一个上,在预先设定的位置上形成有沿X轴方向贯穿的三个连接用的通孔,螺栓13p~13q从这些连接用的通孔的侧板SPb侧以沿X轴方向贯穿的方式被插入,并通过从侧板SPa侧螺合的螺帽14p~14q而被连接,由此,侧板SPa、单轴线性电动机LM1~LM10以及侧板SPb被一体化,从而形成多轴线性电动机MLM。侧板SPa被设置在一侧,而侧板SPb被设置在最上层侧(+X侧)的单轴线性电动机LM10处。
如图16及图17所示,该多轴线性电动机MLM被安装在头部组件106的底板160上。
这样,本实施方式中,层叠有10个单轴线性电动机LM1~LM10,其中位于最下层侧(-X侧)的单轴线性电动机LM1相当于本发明的“最下层单轴线性电动机”,位于该单轴线性电动机LM1的背面的侧板SPa相当于本发明的“下层侧保持部件”,位于最上层侧(+X侧)的单轴线性电动机LM10相当于本发明的“最上层单轴线性电动机”,位于该单轴线性电动机LM10的正面的侧板SPb相当于本发明的“上层侧保持部件”。另外,头部组件106的底板160相当于本发明的“基座部件”。
多轴线性电动机MLM的各可动基体4上,分别固定有按每一可动基体4地将吸嘴轴163予以连接的连接组件164。
如图16及图17所示,连接组件164包括被固定于对应的可动基体4的移动方向Z的往动侧(-Z侧)端部上的L状的块体部件164a、被固定于块体部件164a上的轴保持件164b。本实施方式中,各部件164a、164b是将作为被驱动体的吸嘴轴163和作为可动部的要部的可动基体4予以连接的连接部件的一个例子。
块体部件164a一体地具有沿Z轴方向向上方延伸的垂直部、从垂直部的下端(移动方向Z的往动侧(-Z侧))向宽度方向Y的一端侧(-Y侧)延伸的水平部。块体部件164a的垂直部通过螺丝被固定于可动基体4。另外,轴保持件164b安装于块体部件164a的水平部的下表面(-Z侧)。由此,吸嘴轴163通过连接组件164的连接,可与对应的单轴线性电动机LM1~LM10的可动基体4一体地沿Z轴方向升降。
另外,该实施方式中,多轴线性电动机MLM用作上下驱动机构168,各可动基体4的移动方向Z与垂直方向平行。因此,各可动基体4基于重力作用而始终被赋予向往动侧(-Z侧)的势能。为此,在各线性电动机LM1~LM10上,回位弹簧15的上端部被卡合于底板1的弹簧卡合部1h,并且,回位弹簧15的下端部被卡合于块体部件164a的所述水平部上设置的弹簧卡合部164c,基于该回位弹簧15的作用,可动基体4被赋予向返动侧(+Z侧)亦即向上方的势能。由此,在向各单轴线性电动机LM1~LM10的线圈3c的电流供给停止的期间,可动基体4被收纳在底板1内。由此,各吸嘴161便位于上方位置,在上下驱动机构168因电流停止而不工作的状态下,即使例如X轴伺服电动机173、Y轴伺服电动机174运作,也不会发生各吸嘴161或被吸附的电子元件与基板103、传送带121等干涉的事故。
如图17所示,在轴保持件164b的正面(Y轴方向的-Y侧)上,安装有连接部件165。该连接部件165与空气管166的一端连接,通过该空气管166可以将从真空切换阀门机构167送来的空气送入轴保持件164b,或者相反可以从轴保持件164b将空气通过空气管166吸引到真空切换阀门机构167。如此通过空气管166-轴保持件164b内的空气路径(省略图示)-吸嘴轴163这样的路径,真空切换阀门机构167与吸嘴161被连接,从而可以向各吸嘴161供给正压,或相反可以向各吸嘴161供给负压。
在如此构成的表面安装机中,根据预先存储于控制组件104的存储器(省略图示)中的程序,控制组件104的主控制部143控制装置的各个部,使头部组件106在元件收容部105的上方位置与基板103的上方位置之间往返移动。另外,头部组件106在停止于元件收容部105的上方位置的状态下,驱动控制上下驱动机构168以及转动伺服电动机169,使吸嘴161的先端部以合适的姿势与从元件收容部105中供给的电子元件抵接,并给予吸嘴161负压吸附力,由此通过吸嘴161进行元件保持。并且,头部组件106在吸附保持着元件的状态下移动到基板103的上方位置,之后将该元件移载到所定位置。如此,从元件收容部105中将元件移载到基板103的元件搭载区域这样的元件搭载动作被反复进行。
如上所述,本实施方式所涉及的表面安装机中,由于利用将10个具有与图1所示的单轴线性电动机LM相同结构的线性电动机LM1~LM10在前后方向X(即与底面1a正交的方向)层叠设置而成的多轴线性电动机MLM来沿Z轴方向升降驱动吸嘴轴163,因此,可获得如下的作用效果。即,由于能够以沿层叠方向(前后方向X)有优异的相对位置精度来设置多个可动基体4,因此,各可动基体4的被连接的吸嘴轴163也能以优异的相对位置精度沿层叠方向(前后方向X)设置。并且,通过独立地驱动各单轴线性电动机LM1~LM10,可以在上下方向Z上精度良好地对各吸嘴161进行定位。
另外,如上述那样构成的多轴线性电动机MLM中,可动基体4的层叠方向的间距PT狭窄,因此,可以将这些的可动基体4的被连接的吸嘴轴的层叠方向的间距PT设定得较窄,从而能够以比以往更窄的沿层叠方向的间距PT例如12mm的间距由吸嘴161进行元件保持。另外,当需要变更层叠方向的间距PT时,可变更构成多轴线性电动机MLM的单轴线性电动机的纵深,但也可如图21所示,将间距调整板SC插入单轴线性电动机LM5~LM10的在层叠方向(前后方向X)上邻接的边界位置,以调整线性电动机LM5~LM10间的层叠方向的间距PT1、PT2···。此时,可以使线性电动机LM1~LM5间的间距PT1与线性电动机LM5~LM10间的间距PT2不同。这样,可以灵活地且高精度地调整层叠方向的间距,而无需改变单轴线性电动机LM1~LM10的结构。
另外,本实施方式的上下驱动机构168(多轴线性电动机MLM)中,侧板SPa设置在最下层单轴线性电动机LM1的背面侧(-X侧),而侧板SPb则设置在最上层单轴线性电动机LM10的正面侧(+X侧),10个单轴线性电动机LM1~LM10被侧板SPa、SPb相夹而成一体地被保持。而且,如此构成的上下驱动机构168(多轴线性电动机MLM)的侧板SPa、SPb可以装拆自如地安装在头部组件106的底板160上。因此,与将10个单轴线性电动机LM1~LM10分别安装于底板160上的情形相比,可容易地进行安装作业。另外,为进行上下驱动机构168的检查/修理等维护作业而从头部组件106的底板160上取下上下驱动机构168的作业也变得容易。这样,上下驱动机构168的维护性被提高。
〈其他〉
所述实施方式中,将层叠设置图1所示的单轴线性电动机LM而成的多轴线性电动机MLM,用作上下驱动机构168,但也可以将层叠设置其他的单轴线性电动机例如图14所示的单轴线性电动机而成的多轴线性电动机,或将层叠设置结构互不相同的多种单轴线性电动机LM而成的多轴线性电动机等,用作上下驱动机构。
另外,所述实施方式中,将本发明应用于作为元件移载装置发挥作用的表面安装机MT中,但本发明的应用对象并不限于此,本发明还可应用于IC处理机等元件移载装置。
本发明的多轴线性电动机包括多个单轴线性电动机,所述单轴线性电动机包括磁体和电枢,通过在向所述电枢供电时在该电枢与所述磁体之间产生的磁通的相互作用来形成使所述磁体和所述电枢沿所定的直线状的移动方向相对变位的力,各所述单轴线性电动机还包括:定子,由所述磁体和所述电枢其中一者构成;动子,由所述磁体和所述电枢其中另一者构成,能够相对于所述定子移动;底板,具有规定所述移动方向的底面而且所述定子沿所述移动方向固定在该底面上,并且安装有与所述定子相对且沿所述移动方向能够往返移动的所述动子;各所述单轴线性电动机作为一个其底板包含所述定子和所述动子的单位单元,以能够个别地分离的状态沿与所述底面正交的层叠方向被层叠设置,各所述单轴线性电动机还包括:可动部,沿所述移动方向能够相对往返移动地安装于所述底板,并且在与所述移动方向及所述层叠方向正交的宽度方向上,以所述动子与所述定子相对的状态担持该动子;立壁,设置于所述底板的至少沿所述移动方向的外缘部分上,与所述底面一起形成收纳空间,该收纳空间具有让所述定子、所述动子及所述可动部能够沿与所述底面正交的方向插拔的开口;位于所述层叠方向的下层侧的下层侧单轴线性电动机的收纳空间,被在该下层侧单轴线性电动机的上层侧邻接的上层侧单轴线性电动机的所述底板的背面所覆盖。
该结构中,动子及定子在底板的宽度方向上并排,因此,可以抑制单轴线性电动机的在层叠方向亦即与底面正交的方向上的厚度。因此,在将多个具有如此结构的单轴线性电动机层叠设置而形成多轴线性电动机的情况下,可以减小可动部的在层叠方向(与底面正交的方向)的间距。而且,该结构中,由立壁与底面所围成的收纳空间向与底面正交的方向开口形成,该开口在移动方向及宽度方向上具有宽度,通过该开口,就能够以与底面相对的短行程容易地对收纳空间侧访问。因此,可动部、动子及定子均能够以与底面相对的短行程的插拔动作来进行组装、分解,其结果,组装时,定子、动子等的定位容易进行,组装精度被提高。此外,有关可动部等的检查/修理,也与组装时同样,可容易地访问收纳空间以进行维护作业。
另外,较为理想的是,所述动子安装于所述可动部的所述宽度方向的一端的侧面。该结构中,各单轴线性电动机的动子并列设置在可动部的宽度方向的一端侧,并且定子从离开可动部的外侧的位置与动子相对。其结果,在多轴线性电动机中,可以进一步减小可动部的在层叠方向(与底面正交的方向)的间距。
另外,较为理想的是,各所述单轴线性电动机还包括盖部件,所述盖部件安装于所述立壁的顶部,以覆盖所述收纳空间及所述收纳空间内所收纳的所述可动部、所述定子及所述动子的状态,将所述开口予以闭合。该结构中,上层侧单轴线性电动机的底板作为下层侧单轴线性电动机的盖部件发挥作用,有效地防止来自外部的异物的侵入。另外,由于采用将底板彼此直接安装的叠加的结构,因此,可以抑制单轴线性电动机的在层叠方向(与底面正交的方向)的厚度,其结果,可以进一步减小可动部的在层叠方向的间距。另外,通过形成立壁,可提高底板的刚性,而且由于将可动部、定子及动子全部设置在收纳空间侧,因此,可提高单轴线性电动机的强度,其结果,多轴线性电动机自身的强度也能被提高。
另外,较为理想的是,所述多轴线性电动机还包括:下层侧保持部件,设置于所述多个单轴线性电动机中位于所述层叠方向的最下层的最下层单轴线性电动机的下层侧;上层侧保持部件,设置于位于所述层叠方向的最上层的最上层单轴线性电动机的上层侧,其中,所述多个单轴线性电动机由所述下层侧保持部件及所述上层侧保持部件所夹持。该结构中,可以稳定地保持单轴线性电动机的相对位置关系。
另外,较为理想的是,所述多轴线性电动机还包括:紧固件,沿所述层叠方向穿通各所述单轴线性电动机的所述底板、所述下层侧保持部件及所述上层侧保持部件,将各单轴线性电动机固定在一起。该结构中,由于单轴线性电动机彼此通过紧固件被牢固地一体化,因此,可以进一步稳定地保持各可动部的相对位置关系。
另外,较为理想的是,所述多轴线性电动机还包括:间距调整板,安装于所述各单轴线性电动机之间,使邻接的单轴线性电动机之间的间距沿所述层叠方向相应地扩张所定的厚度。该结构中,通过间距调整板的安装,可以调整单轴线性电动机的在层叠方向的间距,可简单地而且可高精度地调整可动部的在层叠方向的间距。
另外,较为理想的是,所述多轴线性电动机还包括:上层侧卡合部和下层侧卡合部,分别形成于所述多个单轴线性电动机层叠的层叠面的上层侧和下层侧而成对设置,并且分别具有在所述单轴线性电动机的层叠方向上彼此相对的凸凹,以在所述单轴线性电动机层叠时相卡合而使相邻的单轴线性电动机彼此相互定位。该结构中,在构成多轴线性电动机的多个单轴线性电动机的层叠方向上邻接的边界位置,下层侧的单轴线性电动机上设置的下层侧卡合部与上层侧的单轴线性电动机上设置的上层侧卡合部相互卡合,两单轴线性电动机被相互定位。其结果,多个可动部以在层叠方向具有优异的相对位置精度被设置,分别独立地被驱动。
本发明的元件移载装置是将元件从元件收容部移载到元件搭载区域的元件移载装置,其包括:头部组件,具有基座部件、多个吸嘴轴及上下驱动机构,其中,所述多个吸嘴轴沿上下方向移动自如地支撑在所述基座部件上,并在先端部安装有吸嘴,且将经由与后端部连接的负压配管所供给的负压供应到所述吸嘴,所述上下驱动机构沿所述上下方向将所述多个吸嘴轴分别独立地予以驱动;头部驱动单元,使所述头部组件在所述元件收容部的上方位置与所述元件搭载区域的上方位置之间移动;其中,所述上下驱动机构是所述的多轴线性电动机,所述多轴线性电动机以所述移动方向与所述上下方向平行而且构成所述多轴线性电动机的所述多个单轴线性电动机与所述多个吸嘴轴为1对1对应的状态,安装于所述基座部件,各所述单轴线性电动机中的所述可动部与所述多个吸嘴轴中对应的吸嘴轴连接。
如上构成的元件移载装置,由于将本发明所涉及的多轴线性电动机用作上下驱动机构,多个可动部能够以层叠方向有优异的相对位置精度来设置,因此,与可动部连接的吸嘴轴也能够以优异的相对位置精度被设置。另外,通过对各单轴线性电动机独立地驱动,可以将吸嘴轴及吸嘴在上下方向上精度良好地予以定位。
本发明的别的元件移载装置,其包括:头部组件,具有基座部件、多个吸嘴轴及上下驱动机构,其中,所述多个吸嘴轴沿上下方向移动自如地支撑在所述基座部件上,并在先端部安装有吸嘴,且将经由与后端部连接的负压配管所供给的负压供应到所述吸嘴,所述上下驱动机构沿所述上下方向将所述多个吸嘴轴分别独立地予以驱动;头部驱动单元,使所述头部组件在所述元件收容部的上方位置与所述元件搭载区域的上方位置之间移动;其中,所述上下驱动机构是所述的多轴线性电动机,所述多轴线性电动机的所述移动方向与所述上下方向平行,构成所述多轴线性电动机的所述多个单轴线性电动机,以与所述多个吸嘴轴为1对1对应,且被所述下层侧保持部件及所述上层侧保持部件相夹而一体地被保持的状态,通过所述下层侧保持部件及所述上层侧保持部件装拆自如地安装于所述基座部件,各所述单轴线性电动机中的所述可动部与所述多个吸嘴轴中对应的吸嘴轴连接。
该结构中,上下驱动机构的在基座部件上的安装容易。另外,为进行上下驱动机构的检查/修理等维护作业而从基座部件上取下上下驱动机构的作业也变得容易。因此,通过采用所述结构,可提高上下驱动机构的维护性。

Claims (9)

1.一种多轴线性电动机,其特征在于:
包括多个单轴线性电动机,
所述单轴线性电动机包括磁体和电枢,通过在向所述电枢供电时在该电枢与所述磁体之间产生的磁通的相互作用来形成使所述磁体和所述电枢沿所定的直线状的移动方向相对变位的力,
各所述单轴线性电动机还包括:
定子,由所述磁体和所述电枢其中一者构成;
动子,由所述磁体和所述电枢其中另一者构成,能够相对于所述定子移动;
底板,具有规定所述移动方向的底面而且所述定子沿所述移动方向固定在该底面上,并且安装有与所述定子相对且沿所述移动方向能够往返移动的所述动子;
各所述单轴线性电动机作为一个其底板包含所述定子和所述动子的单位单元,以能够个别地分离的状态沿与所述底面正交的层叠方向被层叠设置,
各所述单轴线性电动机还包括:
可动部,沿所述移动方向能够相对往返移动地安装于所述底板,并且在与所述移动方向及所述层叠方向正交的宽度方向上,以所述动子与所述定子相对的状态担持该动子;
立壁,设置于所述底板的至少沿所述移动方向的外缘部分上,与所述底面一起形成收纳空间,该收纳空间具有让所述定子、所述动子及所述可动部能够沿与所述底面正交的方向插拔的开口;
位于所述层叠方向的下层侧的下层侧单轴线性电动机的收纳空间,被在该下层侧单轴线性电动机的上层侧邻接的上层侧单轴线性电动机的所述底板的背面所覆盖。
2.根据权利要求1所述的多轴线性电动机,其特征在于:
所述动子安装于所述可动部的所述宽度方向的一端的侧面。
3.根据权利要求1所述的多轴线性电动机,其特征在于:
各所述单轴线性电动机还包括盖部件,
所述盖部件安装于所述立壁的顶部,以覆盖所述收纳空间及所述收纳空间内所收纳的所述可动部、所述定子及所述动子的状态,将所述开口予以闭合。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的多轴线性电动机,其特征在于还包括:
下层侧保持部件,设置于所述多个单轴线性电动机中位于所述层叠方向的最下层的最下层单轴线性电动机的下层侧;
上层侧保持部件,设置于位于所述层叠方向的最上层的最上层单轴线性电动机的上层侧;其中,
所述多个单轴线性电动机由所述下层侧保持部件及所述上层侧保持部件所夹持。
5.根据权利要求4所述的多轴线性电动机,其特征在于还包括:
紧固件,沿所述层叠方向穿通各所述单轴线性电动机的所述底板、所述下层侧保持部件及所述上层侧保持部件,将各单轴线性电动机固定在一起。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的多轴线性电动机,其特征在于还包括:
间距调整板,安装于所述各单轴线性电动机之间,使邻接的单轴线性电动机之间的间距沿所述层叠方向相应地扩张所定的厚度。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的多轴线性电动机,其特征在于还包括:
上层侧卡合部和下层侧卡合部,分别形成于所述多个单轴线性电动机层叠的层叠面的上层侧和下层侧而成对设置,并且分别具有在所述单轴线性电动机的层叠方向上彼此相对的凸凹,以在所述单轴线性电动机层叠时相卡合而使相邻的单轴线性电动机彼此相互定位。
8.一种元件移载装置,将元件从元件收容部移载到元件搭载区域,其特征在于包括:
头部组件,具有基座部件、多个吸嘴轴及上下驱动机构,其中,所述多个吸嘴轴沿上下方向移动自如地支撑在所述基座部件上,并在先端部安装有吸嘴,且将经由与后端部连接的负压配管所供给的负压供应到所述吸嘴,所述上下驱动机构沿所述上下方向将所述多个吸嘴轴分别独立地予以驱动;
头部驱动单元,使所述头部组件在所述元件收容部的上方位置与所述元件搭载区域的上方位置之间移动;其中,
所述上下驱动机构是权利要求1至7中任一项所述的多轴线性电动机,
所述多轴线性电动机以所述移动方向与所述上下方向平行而且构成所述多轴线性电动机的所述多个单轴线性电动机与所述多个吸嘴轴为1对1对应的状态,安装于所述基座部件,
各所述单轴线性电动机中的所述可动部与所述多个吸嘴轴中对应的吸嘴轴连接。
9.一种元件移载装置,将元件从元件收容部移载到元件搭载区域,其特征在于包括:
头部组件,具有基座部件、多个吸嘴轴及上下驱动机构,其中,所述多个吸嘴轴沿上下方向移动自如地支撑在所述基座部件上,并在先端部安装有吸嘴,且将经由与后端部连接的负压配管所供给的负压供应到所述吸嘴,所述上下驱动机构沿所述上下方向将所述多个吸嘴轴分别独立地予以驱动;
头部驱动单元,使所述头部组件在所述元件收容部的上方位置与所述元件搭载区域的上方位置之间移动;其中,
所述上下驱动机构是权利要求4或5所述的多轴线性电动机,
所述多轴线性电动机的所述移动方向与所述上下方向平行,
构成所述多轴线性电动机的所述多个单轴线性电动机,以与所述多个吸嘴轴为1对1对应,且被所述下层侧保持部件及所述上层侧保持部件相夹而一体地被保持的状态,通过所述下层侧保持部件及所述上层侧保持部件装拆自如地安装于所述基座部件,
各所述单轴线性电动机中的所述可动部与所述多个吸嘴轴中对应的吸嘴轴连接。
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