CN103208902A - 线性马达、元件安装装置以及元件检查装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及线性马达、元件安装装置及元件检查装置，该线性马达具备以一个包括励磁件的动子(44)和一个包括电枢的定子(42)为一组的单位单元(40)，并且能够并列设置多个单位单元。该线性马达包括收容单位单元的由非磁性体构成的框架(30)、设置在框架中的屏蔽部件(500)及形成在屏蔽部件上的开口部(501)。屏蔽部件由磁性体构成，在设置有多个单位单元的情况下介于相邻的单位单元间。屏蔽部件在励磁件远离电枢的线圈(422)的位置处将相邻的单位单元屏蔽。另一方面，开口部将收容在该框架中的电枢的线圈开放。由此，线圈在面临开口部的位置处与励磁件直接相向，因此在励磁件与电枢之间形成的磁场维持高的有效磁通量。

Description

线性马达、元件安装装置以及元件检查装置

技术领域

本发明涉及线性马达、元件安装装置以及元件检查装置。

背景技术

一般，作为线性马达，已知有日本专利第0471903号公报(以下称作专利文献1)、日本专利第4580847号公报(以下称作专利文献2)所公开的轴型线性马达和日本专利第4705118号公报(以下称作专利文献3)所公开的带芯线性马达。

轴型线性马达采用如下结构：使多个圆筒形的线圈层叠而构成筒状的定子，在该定子(线圈)的孔内插入具有永久磁铁的杆作为动子，对构成定子的多个线圈流通相位相差120°的三相交流。在三相交流的通电时，在各线圈中产生磁场。通过该磁场的产生，动子在与定子之间受到沿轴线方向的推进力。通过该推进力，动子在上述轴线方向上移动。

带芯线性马达具备：沿着移动路径的直线状的励磁件以及与该励磁件在与移动路径正交的方向上相对置的电枢。励磁件例如设置在动子上。励磁件由多个永久磁铁构成。各永久磁铁沿着移动路径排列，表面侧的磁极交替地不同。电枢例如设置在定子上。电枢具备多个芯和卷绕在各芯周围的线圈。芯沿着与励磁件相向的方向延伸。对线圈施加三相交流的驱动电流。通过控制该驱动电流，芯的磁场移动。通过该磁场的移动，带芯线性马达使动子沿着永久磁铁的排列方向相对于该定子直线移动。

但是，在轴型线性马达中，在使多个线性马达相邻排列的情况下，有时会发生如下现象：在使一个线性马达所涉及的动子移动时，邻接的线性马达的动子会受其影响而移动。出现该现象的原因是，当相邻的线性马达间的距离短时，构成动子的励磁件的永久磁铁之间的相互吸引的磁力也变大。为了防止该现象，专利文献1、2的结构中，在相邻的线性马达间设置由磁性材料构成的屏蔽板。在设置了这种屏蔽板的情况下，构成动子的励磁件的永久磁铁的磁力线通过磁性材料的屏蔽板，因此屏蔽板能够屏蔽相邻的永久磁铁的磁场。其结果，相邻的动子之间难以受到彼此的磁场的影响。并且，在轴型线性马达中，屏蔽板具有增强永久磁铁的磁场的芯的作用，因此还提高动子的推力。

另一方面，在带芯线性马达中，在将多个线性马达接近地层叠的情况下，在相邻的线性马达间也有可能发生动子的随同移动。然而，在带芯线性马达中，在设置了与专利文献1、2相同的屏蔽板的情况下，会产生马达的推力下降这一新的问题。

图1是表示本申请发明人所实施的仿真结果的图。如图1所示，产生的推力F与对定子的线圈流通的电流I成正比例。然而，该比例系数基于屏蔽板的有无而发生变化。确认出以下情况：在设置了屏蔽板的情况下，与不存在屏蔽板的情况相比，产生的推力F降低几%以上。一般认为这是因为磁力线流过屏蔽板而使有效磁通量减少，从而导致磁场变弱。

发明内容

本发明鉴于上述问题而作，其目的在于提供一种能够在避免推力降低的情况下抑制因层叠时邻接的线性马达间的磁力引起的相互作用的线性马达、元件安装装置以及元件检查装置。

为了解决上述问题，本发明一方面涉及线性马达，该线性马达具备以一个动子和一个定子为一组的单位单元，并且能够并列设置多个所述单位单元，该线性马达包括：励磁件，设置于所述动子，由多个永久磁铁形成，该多个永久磁铁以各自的表面侧的磁极交替地不同的方式呈直线状排列；电枢，设置于所述定子，包括芯以及卷绕在该芯上的多个线圈；框架部件，收容所述单位单元，由非磁性体形成；屏蔽部件，设置于所述框架部件，由磁性体形成，在设置有多个所述单位单元的情况下介于相邻的所述单位单元间；开口部，形成于所述屏蔽部件，与收容在所述框架部件中的所述电枢邻接。在该线性马达中，能够并列设置多个单位单元来构成多轴线性马达。在邻接的单位单元间介有由磁性材料构成的屏蔽部件。在远离电枢的线圈的位置处，各单位单元的磁力线被屏蔽部件屏蔽，难以向邻侧的单位单元漏出。因此，在对任一单位单元的电枢通电来驱动设置在动子上的励磁件的情况下，与被通电的单位单元相邻的单位单元的励磁件不会受到随同移动等不良影响。并且，在屏蔽部件上形成有与收容在该框架部件中的电枢邻接的开口部。因此，构成励磁件的永久磁铁在该永久磁铁与电枢相向的位置处，被该开放部开放。其结果，在永久磁铁与电枢相向的位置处，被驱动的单位单元的磁力线大部分形成磁场而不被吸引至屏蔽部件。因此，在被驱动的励磁件与驱动该励磁件的电枢之间形成的磁场的有效磁通密度维持为稠密。另外，磁场的有效磁通密度难以受到屏蔽部件的不良影响。因此，能够尽可能地抑制单位单元原本所能够输出的推进力被屏蔽部件降低。

在优选方式的线性马达中，所述屏蔽部件是板金件，该板金件在所述励磁件的整个移动范围介于相邻的所述单位单元间，所述开口部是切口，该切口形成在所述板金件中的与所述电枢相向的部位。在该线性马达中，即使设置在动子中的励磁件在哪个范围内移动，也通过屏蔽部件而处于与相邻的单位单元的励磁件隔离的状态。因此，能够可靠地避免因磁力线引起的不良影响。另一方面，开口部是形成在构成屏蔽部件的板金件上的切口，因此制造容易。另外，在以切口形成开口部的情况下，具有开口部的开放面积等的设定变得容易的优点。

在优选方式的线性马达中，所述框架部件收容并列设置的多个所述单位单元，所述板金件包括底板部以及与该底板部一体的侧板部，所述底板部固定在所述框架部件上，所述侧板部从所述底板部弯曲而介于邻接的所述单位单元间，所述切口形成于所述侧板部。在该线性马达中，能够构成在单一框架中安装多个单位单元而成的多轴线性马达。在这种情况下，由于屏蔽部件具备固定于框架的底板部以及与该底板部一体地弯曲而介于邻接的上述单位单元间的侧板部，因此该侧板部也起到屏蔽对与被驱动的单位单元邻接的单位单元造成不良影响的磁力线的功能。并且，在该侧板部中形成有构成开口部的切口，因此能够抑制被驱动的单位单元中的磁通密度降低。

在优选方式的线性马达中，所述框架部件将至少三个所述单位单元并列地收容，所述板金件形成为在所述底板部的两侧分别设置有所述侧板部的“コ”形剖面，所述底板部被固定在与三个所述单位单元中的设置于中央的单位单元相向的位置，并且所述侧板部分别设置在设置于该中央的单位单元的两侧。在该线性马达中，能够构成由单一的板金件起到屏蔽至少三轴的单位单元的屏蔽功能的屏蔽部件。因此，能够降低元件件数、组装工时数，能够降低成本。另外，由于元件件数降低，因此也有助于轻量化。

本发明另一方面涉及元件安装装置，该元件安装装置具有将多个元件吸嘴分别上下驱动的驱动机构以及被该驱动机构升降驱动的元件保持部件，随着该元件保持部件的升降动作而从元件供给位置取出元件，并将元件安装到基板上，其中，所述驱动机构是所述的线性马达，该线性马达具有针对多个所述元件吸嘴中的每个元件吸嘴设置的所述单位单元。

此外，本发明再一方面涉及元件检查装置，该元件检查装置具有将多个元件吸嘴分别上下驱动的驱动机构以及被该驱动机构升降驱动的元件保持部件，随着该元件保持部件的升降动作而从元件供给位置取出元件，并将元件放入预先设定的检查部和从该检查部取出元件，其中，所述驱动机构是所述的线性马达，该线性马达具有针对多个所述元件吸嘴中的每个元件吸嘴设置的所述单位单元。

在上述元件安装装置或上述元件检查装置中，优选的是构成所述驱动机构的多个所述单位单元并列设置在与所述励磁件和所述电枢相向的相向方向正交的方向上。在该情况下，在将多个元件吸嘴分别上下驱动时，构成驱动机构的单位单元在与该励磁件和该电枢相向的相向方向正交的方向上并列设置，因此能够尽可能地将单位单元的并列设置方向的尺寸设定得较短。并且，通过介于各单位单元间的屏蔽部件，即使将单位单元的并列设置方向设定得较短，也能够避免如上所述的不良情况。

如以上所说明的那样，根据本发明，在构成将多个单位单元并列设置的多轴线性马达的情况下，起到如下的显著效果：不仅能够抑制与被通电的单位单元相邻的单位单元的励磁件受到随同移动等不良影响，还能够将在被驱动的单位单元的励磁件与电枢之间形成的有效磁通密度维持在稠密状态，能够尽可能地抑制单位单元原本所能够输出的推进力被屏蔽部件降低。

附图说明

图1是表示本申请发明人所实施的仿真结果的图。

图2是表示应用本发明的第一实施方式所涉及的线性马达的元件安装装置(本发明所涉及的元件安装装置)的概要结构的俯视图。

图3是表示头部单元的具体结构的正视图。

图4是说明相对于头部单元的各头部的结构以及组装方法的立体图。

图5是表示头部的结构的正视图。

图6是表示头部的结构的分解立体图。

图7是从与图6不同的角度示出头部的结构的分解立体图。

图8是表示第一实施方式所涉及的头部的堆叠状态的剖面略图。

图9是放大图8的要部的放大剖面略图。

图10是表示本发明的第二实施方式所涉及的头部单元的概要结构的立体图。

图11是第二实施方式所涉及的头部单元的底面局部略图。

图12是表示第二实施方式所涉及的前列头部的外观的立体图。

图13是第二实施方式所涉及的前列头部的分解立体图。

图14是第二实施方式所涉及的前列头部的纵剖面略图。

图15是第二实施方式所涉及的前列头部的后视局部略图。

图16是第二实施方式所涉及的前列头部的横剖面局部放大略图。

图17是第二实施方式所涉及的后列头部的横剖面局部放大略图。

图18是表示第二实施方式所涉及的后列头部的变形例的横剖面局部放大略图。

具体实施方式

图2以俯视图示出在本发明所涉及的第一实施方式中应用线性马达的元件安装装置的概要结构。此外，包括该图在内，在本说明中使用的附图中，为了明确各图的方向关系，示出了将作为加工对象的印刷基板P被搬送的水平方向设为X轴方向、将与该X轴方向正交的水平方向设为Y轴方向、将铅垂线方向设为Z轴方向的XYZ直角坐标系。另外，关于线性马达，沿用组装时的上述XYZ直交坐标系。

如图2所示，在元件安装装置的基座10上设置有搬送带12作为印刷基板搬送机构。通过该搬送带12，印刷基板P从该图右侧向左侧被搬送而被搬入预先设定的作业位置(该图所示的印刷基板P的位置)。在作业位置的下方区域设置有在安装作业过程中通过支承销支承印刷基板P的印刷基板支承装置11。

在上述搬送带12的前后两侧(是Y轴方向的一端侧和另一端侧，在图2中是上下两侧。以下相同)分别设置有送料机设置区域13。在这些送料机设置区域13中，沿着搬送带12并列设置有例如元件送料机14等的元件供给装置。各元件送料机14具备以预先设定的间隔收纳并保持集成电路(IC)、晶体管、电阻、电容器等的小片状的芯片元件的料带以及卷绕该料带的卷筒。在各元件送料机14的前端部设定有元件供给位置。对元件供给位置供给从上述卷筒伸出的料带中所保持的芯片元件。通过头部单元15拾取供给到元件供给位置的芯片元件。

在上述基座10的上方设置有元件安装用的上述头部单元15。该头部单元15将元件从上述元件送料机14吸附后搬送到印刷基板P上，并且安装到印刷基板P上的预先设定的位置。头部单元15构成为能够在预先设定的区域内沿着X轴方向(利用搬送带12搬送印刷基板P的搬送方向)和Y轴方向分别移动。具体地说，头部单元15以能够移动的方式支承在沿X轴方向延伸的头部单元支承部件18上。另外，与头部单元支承部件18并列地设置有X轴伺服马达20。X轴伺服马达20通过滚珠丝杠轴21将头部单元15沿X轴方向进行驱动。头部单元15通过被头部单元支承部件18支承并被X轴伺服马达20驱动，能够在预先设定的区域内沿X轴方向进行移动。另一方面，该头部单元支承部件18的两端部被支承在沿Y轴方向延伸的固定轨道17。该固定轨道17以能够使头部单元支承部件18沿Y轴方向移动的方式引导该头部单元支承部件18。头部单元支承部件18与Y轴伺服马达22的滚珠丝杠轴23相连结。而且，通过由Y轴伺服马达22对滚珠丝杠轴23进行驱动，使得头部单元支承部件18在Y轴方向上进行驱动。

如图3所示，在头部单元15中搭载有用于保持元件并搬送的多个头部16。在第一实施方式中，合计10个的头部16在X轴方向上设置成队列状。各头部16具有沿Z轴方向(上下方向)延伸的驱动轴34。在该驱动轴34的前端(下端)安装有元件吸附用的吸嘴35。吸嘴35经由驱动轴34的内部通路以及省略图示的切换阀等而与负压产生装置相连接。在吸附元件时，从上述负压产生装置对吸嘴35施加负压吸引力。通过该负压吸引力的施加，吸嘴35能够进行元件的吸附、保持。在该第一实施方式中，驱动轴34和吸嘴35相当于本发明所涉及的元件保持部件。

吸嘴35(驱动轴34)通过被省略图示的升降驱动机构驱动，能够相对于头部单元15进行升降(Z轴方向的移动)。另外，吸嘴35(驱动轴34)通过被省略图示的旋转驱动机构驱动，能够绕吸嘴中心轴(R轴)进行旋转。这些升降驱动机构和旋转驱动机构中，升降驱动机构分别嵌入在各头部16中。此外，关于包括升降驱动机构的各头部16的结构以及吸嘴35的旋转驱动机构的结构，稍后说明。

在头部单元15中搭载有印刷基板摄像单元24。该印刷基板摄像单元24具备具有CCD等摄像元件的面型照相机和照明装置等。另外，印刷基板摄像单元24以朝下的姿势固定于头部单元15。因此，印刷基板摄像单元24能够拍摄被搬入作业位置的印刷基板P上的各种标记。

此外，如图2所示，在上述基座10上设置有元件摄像单元25。元件摄像单元25拍摄被吸附于头部单元15的各头部16(吸嘴35)的元件。该元件摄像单元25也与上述印刷基板摄像单元24同样地具备面型照相机和照明装置等。另外，元件摄像单元25以朝上的姿势固定在基座10上。由此，在吸附元件后，在头部单元15设置于元件摄像单元25上方时，能够通过元件摄像单元25拍摄被各头部16所吸附的元件。

接着，说明头部单元15和各头部16的具体结构。

如上所述，在上述头部单元15中搭载有10个头部16。各头部16是在X轴方向上扁平的被单元化的部件。如图3所示，各头部16以在X轴方向上排列10个的状态成一体地固定于头部单元15。

参照图4~图7，上述头部16大致具备：上述驱动轴34，其在下端部具备上述吸嘴35；线性马达，其将该驱动轴34和吸嘴35等沿Z轴方向进行驱动；以及复位弹簧48，其对吸嘴35等施加朝上的施力。

线性马达具备作为本发明所涉及的框架部件的一例的框架30、收容在框架30中的单位单元40以及在Z轴方向上引导上述驱动轴34的直线导轨32。在该框架30中嵌入有驱动轴34、复位弹簧48。头部16通过组装在该框架30中的元件而被单元化。另外，单位单元40是将定子42和动子44两个为一组的单元，针对这些两个为一组的每个单位单元40设置有框架30。在第一实施方式中，合计10个的头部16在X轴方向上设置成队列状，其结果，这些多个头部16的组件还构成将单位单元40和框架30的组件连续设置多组而成的多轴线性马达。头部16的各吸嘴35(驱动轴34)构成为分别通过多轴线性马达的单位单元40在Z轴方向上分别进行驱动。另外，构成为：在对应的单位单元40处于停止状态时，通过复位弹簧48的施力而吸嘴35被保持在上方位置。

接着，详细说明线性马达。

上述框架30是在侧板301的周围一部分具备壁部302的在X轴方向上扁平的盘形部件，由实施了表面处理后的铝合金等非磁性体构成。

如上所述，单位单元40是将定子42和动子44两个为一组的单元。定子42具备在梳型的芯421上安装多个线圈422而成的电枢。

芯421是将沿Z轴方向延伸的轭(yoke)421a和从轭421a的侧部朝向Y轴方向的后侧以直角突出的多个齿421b成一体地具备的梳型磁性体。另一方面，在定子42的上述芯421的两端，在齿排列方向(Z轴方向)上延伸设置的延伸设置部421c、421c成一体地形成。在第一实施方式中，芯421是将板状的多个结构部件沿框架30的法线方向(X轴方向)层叠而成的构造体。在芯421的轭421a中形成有沿上述法线方向(X轴方向)贯通的贯通孔。在各贯通孔中插通螺栓425。螺栓425与侧板301的螺丝孔螺合。因此，构成芯421的层叠体在保持整体的一体性的同时稳定且坚固地固定于框架30。另外，作为芯421，也可以采用块状的一体成形品。在该情况下，也可以例如在芯421的延伸设置部421c中形成沿Y轴方向贯通的贯通孔，通过该贯通孔将螺栓插入到上述突部303来螺合，由此对框架30固定作为上述定子42的芯。

在框架30的上部安装有电气配线424(图4和图6中仅图示连接器部分)。构成为：通过该电气配线424对线圈422流通相位相差120°的三相交流。在流通三相交流时，在各线圈422中产生磁场。通过该磁场，动子44在与定子42之间受到在Z轴方向上推进的力而在Z轴方向上进行移动。

动子44在Y轴方向上与定子42相向，沿X轴方向排列在定子42的旁边。动子44具有剖面H字型的滑座441。在该滑座441的侧面(与定子42的相向面)，隔着后过肩(back yoke)443排列有构成励磁件的多个永久磁铁442。具体地说，励磁件是定子42侧为N极而动子44侧为S极的永久磁铁442和定子42侧为S极而动子44侧为N极的永久磁铁442沿Z轴方向交替排列而构成的。在组装在框架30中时，构成动子44的励磁件的永久磁铁442在Y轴方向上与作为电枢的线圈422相向。因此，在对线圈422通电时，动子44在与各线圈422之间受到Z轴方向的推进力。通过该推进力，动子44能够沿Z轴方向进行移动。

为了在Z轴方向上引导动子44，在框架30中嵌入有直线导轨32。直线导轨32具备沿Z轴方向延伸的轨道321和以在Z轴方向上自由滑动且不能在与Z轴方向正交的方向上移动的方式安装于该轨道321的多个滑块322、322。上述轨道321通过螺栓固定于侧板301。在各滑块322、322上固定有上述动子44的滑座441。

根据从图外的直线驱动控制部输出的驱动信号对定子42的线圈422流通三相交流。通过该三相交流供电到线圈422，动子44成为如下结构：动子44以与上述驱动信号相应的方向和速度在Z轴方向上进行驱动。

此外，定子42和动子44以在它们之间(正确地说，梳形的芯421的动子侧端部与永久磁铁442的定子侧表面之间的在Y轴方向上的间隔)形成有预先设定的间隙的状态固定于框架30。

参照图7进行详细说明，在上述侧板301中一体形成有一对突部303、303。突部303、303具有以Y轴方向为法线的定子定位用的基准面304(参照图4)。芯421的各延伸设置部421c在Y轴方向上从上述动子44侧的相反侧与各突部303、303的基准面304抵接。在各延伸设置部421c与对应的基准面304抵接的状态下，在芯421上形成的贯通孔中插通螺栓425。螺栓425与侧板301的螺丝孔螺合。由此，上述定子42以在在Y轴方向上被定位的状态组装在框架30中。

另外，在上述侧板301中一体形成有动子定位用的突条305(参照图6、图7)。上述轨道321在Y轴方向上从上述定子42侧的相反侧与该突条305的侧部抵接。在上述轨道321与突条305的侧部抵接的状态下，在该轨道321上形成的贯通孔中插通螺栓325。螺栓325与侧板301的螺丝孔301a螺合。上述动子44如上所述那样通过直线导轨32在Y轴方向上被定位。在该定位状态下，动子44组装在框架30中。此外，也可以在将轨道321组装到侧板301之后将上述动子44组装到滑块322的确定的位置。或者，也可以预先将上述动子44组装到滑块322之后将轨道321组装到侧板301。

这样，上述定子42和动子44分别以在Y轴方向上被定位的状态被组装在框架30中，由此在定子42与动子44之间形成有预先设定的尺寸的间隙。此外，在框架3中设置有省略图示的止挡件。止挡件限制滑块322在Z轴方向上的移动范围。

另外，具备如上所述的单位单元40的头部16在X轴方向上重合而构成多轴线性马达(参照图3)。在多轴线性马达中，有时一部分头部16作为驱动对象。当在作为驱动对象的头部16所涉及的单位单元40的电磁子(线圈422)中形成磁场时，有可能发生与该头部16相邻的头部16所涉及的单位单元40的动子44受到磁场的影响而与作为驱动对象的动子44一起移动的随同移动。因此，在第一实施方式中，为了防止所述事态，将作为屏蔽部件的一例的磁性体板500设置在框架30中(参照图6~图8)。

参照图6~图8，磁性体板500沿着该突条305的定子42侧固定于侧板301的底面301c。磁性体板500例如由铁制的板金件形成。磁性体板500在侧板301上横跨Z轴方向的全长而延伸。因此，动子44在整个行程范围内与该磁性体板500相向。通过使用省略图示的铆钉或粘接剂、或者铆钉和粘接剂，磁性体板500坚固地固定于侧板301。

作为磁性体板500的形状，形成为在Z轴方向上较长地延伸的大致长方形。由于设置有这种磁性体板500，因此在第一实施方式中即使如图3所示那样将多个头部16在X轴方向上重叠，也如图8中放大示出的那样在各头部16的单位单元40、40间通过磁性体板500被屏蔽。其结果，在对任一单位单元40所涉及的定子42的线圈422通电而形成了磁场的情况下，不会担心磁力线沿X轴方向流过而对相邻的头部16所涉及的单位单元40造成不良影响。

并且，在第一实施方式中，需要特别指出的是，如图6和图7所示，磁性体板500与定子42的线圈422相向的部位中一部分缺口而形成有作为与各线圈422邻接的开口部的切口501。作为开口部，不限于切口501，也可以是孔。另外，切口501在Z轴方向上的尺寸Lm被设定为构成电枢的线圈群在Z轴方向上的尺寸Lc以上(相同或者比尺寸Lc稍微长)。通过这种切口501等，如图9所示，动子44的永久磁铁442仅与各线圈422相向。因此，在线圈422与永久磁铁442之间形成的磁力线形成图9的虚线所示的磁场，在线圈422与永久磁铁442之间能够维持高的有效磁通量(或磁通密度)。在设置了切口501等与线圈422邻接的开口部的情况下，可能会认为该永久磁铁442的磁力线如图9的虚拟线所示那样流向相邻的单位单元40。然而，实际上并不是那样。其原因是，在永久磁铁442与线圈422相向的位置处，通过该切口501，永久磁铁442的侧部开放，因此永久磁铁442与磁性体板500之间的距离变远，因此永久磁铁442的磁力线朝向最近的磁性体，而流向定子42的芯421。因此，通过磁力线的流动而形成的磁场的有效磁通量(或磁通密度)维持高的水准。另一方面，在不存在切口501等的情况下，永久磁铁442与线圈422相向的位置处的磁力线还流向接近的磁性体板500，因此导致磁力线如虚拟线所示那样分布。因此，线圈422与永久磁铁442之间的有效磁通量(或磁通密度)如图1所示那样反而降低。因此，通过设置如第一实施方式那样的切口501等，在将多个头部16在X轴方向上重叠的状态下对任一单位单元40所涉及的定子42的线圈422通电的情况下，不会担心磁力线沿X轴方向流过而对相邻的头部16所涉及的单位单元40造成不良影响，并且能够将有效磁通量(或磁通密度)维持为高水准。

参照图4，在滑座441的下端部分固定有安装臂37。安装臂37朝向上述定子42的正下方从动子44的下方位置沿Y轴方向延伸。在安装臂37的下部固定有轴支承部件36。本实施方式的驱动轴34从轴支承部件36的下部沿Z轴方向下垂。

驱动轴34由中空轴构成，绕R轴自由旋转地支承在轴支承部件36上，并且经由设置在该轴支承部件36上的负压导入用的端口361和图外的负压通路而与上述负压产生装置相连接。

驱动轴34通过未图示的齿条机构等以能够在Z轴方向上移位且绕轴中心(绕R轴)自由旋转地保持在上述头部单元15上。

参照图5，上述复位弹簧48配设在单位单元40的正面。该复位弹簧48遍及上述框架30的上端部分和上述安装臂37而安装。因此，经由安装臂37和轴支承部件36从复位弹簧48对上述驱动轴34施加朝上的施力。由此，在对应的单位单元40处于停止状态时，吸嘴35通过复位弹簧48保持在上方位置。

参照图4和图6，在线性马达(头部16)中嵌入有磁传感器45作为用于检测动子44和驱动轴34(吸嘴35)的位置的位置检测单元的一例。磁传感器45具体为MR传感器、霍尔传感器等。磁传感器45被安装在传感器支承部306上。传感器支承部306一体形成在框架30的侧板301。另一方面，如图6所示，在单位单元40的上述动子44上沿滑座441固定有以磁方式记录了刻度的板状的磁标尺46。通过磁传感器45读取磁标尺46的刻度。根据读取的刻度来检测动子44和驱动轴34(吸嘴35)的位置。此外，图中标记451是覆盖磁传感器45的控制基板等的罩部件。

如上所述构成的10个头部16相互并列设置在X轴方向上。并列设置的头部16一体地固定于上述头部单元15。在被固定于头部单元15时，各头部16成为复位弹簧48设置在头部单元15的前方、即头部单元支承部件18的相反侧的姿势。

参照图3和图4，为了将头部16精准地定位后并列设置，在上述框架30中的直线导轨32等的组装面侧突出设置有一对定位销310、310，另一方面，在另一面侧贯穿设置有与其对应的图外的定位孔。定位销310、310插入到邻接的头部16的定位孔。当定位销310、310与定位孔嵌合时，各头部16相互被定位而在X轴方向上重叠。

如图3所示，在并列设置的头部16群的两侧(X轴方向外侧)分别并列设置有安装用框架15b。两个安装用框架15b具有与形成在框架30中的贯通孔312同心地连通的开口。在这些开口和贯通孔312中沿X轴方向插通螺栓151。在螺栓151的端部，螺母152从对应的安装用框架15b的外侧螺合。并列设置的头部16群和两个安装用框架15b通过这些螺栓151和螺母152一体地紧固连接。与头部16群紧固连接的两个安装用框架15b被定位于头部单元15的主体框架15a而被固定。由此，10个头部16与两个安装用框架15b一起成一体地固定于头部单元15。

如图3所示，固定于头部单元15的各头部16的驱动轴34通过设置在主体框架15a中的保持部15c旋转自如地被引导。并且，驱动轴34通过图外的驱动带等与固定于上述主体框架15a的驱动马达(旋转型马达)26、26的驱动滑轮(省略图示)相连结。驱动马达(旋转型马达)26、26、驱动滑轮构成上述旋转驱动机构的一部分。

在如上所述构成的元件安装装置中如下进行元件的安装。

首先，参照图2和图3，头部单元15移动到送料机设置区域13而执行利用各头部16的元件的吸附。具体地说，在预先设定的头部16被设置在元件送料机14的上方之后，通过执行元件吸附的头部16所涉及的单位单元40，驱动轴34进行升降驱动。由此，吸嘴35下降而吸附并取出料带内的元件。此时，在可行的情况下，通过多个头部16同时进行元件的取出。当元件的吸附完成时，头部单元15沿预先设定的路径经由元件摄像单元25的上方后在印刷基板P上进行移动。在该移动过程中，利用各头部16(吸嘴35)进行的元件的吸附状态被图像识别，根据识别出的图像来运算安装时的校正量。当头部单元15到达印刷基板P上的最初的安装位置时，执行安装工序。在安装工序中，根据预先设定的顺序，对多个单位单元40中的任一个单位单元40所涉及的定子42的线圈422流通三相交流。被通电的线圈422所涉及的驱动轴34基于该三相交流的通电条件进行升降，在印刷基板P上安装元件。以后，头部单元15依次移动到安装位置，对对应的线圈422流通三相交流，该驱动轴34反复进行同样的动作。通过该安装工序，吸附元件依次安装到印刷基板P上。

在如上的动作中，在第一实施方式中，由于设置有如上所述的磁性体板500，因此在对任一个单位单元40所涉及的定子42的线圈422通电的情况下，在该线圈422和与该线圈422相向的动子44的永久磁铁442之间如图9所示那样形成磁通密度高的磁场。并且，不会担心磁力线沿X轴方向流过而对相邻的头部16所涉及的单位单元40造成不良影响，能够提高控制的稳定性、可靠性。

接着，说明本发明的第二实施方式。

参照图10和图11，该图所示的头部单元600具备：头部框架601；两个前列头部610，其被该头部框架601所支承，沿省略图示的送料机(参照图2的元件送料机14)的排列方向(X轴方向)排列；以及两个后列头部620，其在该前列头部610的背后被头部框架601所支承，沿该排列方向排列。前列头部610和后列头部620都是由多轴线性马达构成的单元，前列头部610具有三根驱动轴34(参照图12)，后列头部620具有两根驱动轴34。

如图10所示的头部单元600还被称为并列式头部。并列式头部构成为：通过多个同步带对设置在各驱动轴34中的省略图示的动力机构进行驱动，由此能够将第一实施方式中的绕R轴的驱动一齐执行。与此相伴，头部单元600通过对每个驱动轴34设置的单位单元700能够分别执行升降动作。

下面，参照图12~图16说明前列头部610的结构。

首先，前列头部610大致构成3轴线性马达。前列头部610具备3轴结构的多轴线性马达、通过多轴线性马达在上下方向上分别驱动的驱动轴34、安装在驱动轴34的下端部的吸嘴35以及复位弹簧755。驱动轴34和吸嘴的原理性结构或者功能等分别与第一实施例的驱动轴34和吸嘴35相同，因此省略重复的说明。

多轴线性马达具备作为本发明所涉及的框架部件的一例的框架630以及收容在框架630中并将上述驱动轴34在Z轴方向上进行驱动的单位单元700。

框架630具有：以Y轴方向为法线的板状的末端块631；设置在末端块631的X轴方向两侧的一对侧板632；以及在Y轴方向上在与上述末端块631之间夹持两侧板632的前框架633。

在从Y轴方向观察时，末端块631大致形成为在Z轴方向上较长地延伸的长方形。在末端块631的前表面形成有在长度方向上隔着间隔地形成的多个槽(在图示的例子中是两处)631a。在各槽631a中，多个安装螺栓634从相反面贯通。对一个槽631a例如设置有四个安装螺栓634。安装螺栓634可以是单个，也可以是多个。各安装螺栓634沿着末端块631的宽度方向(X轴方向)等间距设置。另一方面，在各槽631a中分别载置有轨道引导件。各轨道引导件通过设置在各自的槽631a中的安装螺栓634被固定。在本实施方式中，在前列头部610的各轨道引导件中形成有沿Z轴方向延伸的三条引导槽635a(参照图16)。形成在一方轨道引导件中的引导槽635a和形成在另一方轨道引导件中的引导槽635a分别沿Z轴方向相向。因此，通过沿各引导槽635a插通构成后述的动子740的轨道741，轨道引导件能够使轨道741沿Z轴分别进行往复移动。此外，轨道引导件635的个数、轨道741的条数能够根据所构成的线性马达的规格来适当变更。此外，虽然在图13中省略，但是针对槽631a、631a还分别设置有一个轨道引导件(参照图14)。

在末端块631的宽度方向中央部，沿Z轴方向通过螺丝651固定有通道状的托架650。托架650如后面详细说明的那样是第二实施方式中的屏蔽部件的一例。

在末端块631的俯视观察时的四角部和宽度方向两侧的两处，从该末端块631的背后穿过Y轴方向向前方延伸的连结螺栓636。连结螺栓636插通被组装在末端块631上的侧板632的插通孔632b，通过与在被设置在该侧板632的前端部的前框架633的背面所形成的省略图示的螺丝孔螺合，将末端块631、侧板632以及前框架633作为一体的构造体(框架部件)来进行连结。

在侧板632的背面侧形成有避免与轨道引导件之间的干扰的切口凹部632a。另外，具体地说，虽然未图示，但是在侧板632的背面(组装时与末端块631相向的面)上形成有定位用的有底的孔。在末端块631的前表面竖立设置有与各孔对应的定位突起637。末端块631的各突起637在组装时与对应的各孔嵌合。通过该嵌合，精准地确保末端块631与侧板632的组装精度。

前框架633是将背面接合到侧板632的前端面来构成框架630的前部的外壳的大致长方形的框体。在前框架633的内部，一体地形成有安装构成多轴线性马达的单位单元700的上分隔框633a和下分隔框633b。上分隔框633a是将通过前框架633的外壳部分划分的空间在宽度方向(X轴方向)上进行三分割的2条部件，在通过这些上分隔框633a划分的空间内，在单位单元700的Z轴方向上的上端部分被精准地定位的状态下安装单位单元700。另外，下分隔框633b是在Z轴方向上与分隔框633a相向的2条部件。这2条下分隔框633b将通过前框架633的外壳部分划分的空间在宽度方向(X轴方向)上进行三分割。在通过下分隔框633b划分的空间内，在单位单元700的Z轴方向上的下端部分被精准地定位的状态下安装单位单元700。并且，构成为：在通过下分隔框633b划分的空间内，设置在该单位单元700的Z轴方向下侧的三个相连的编码器660同样以被定位的状态进行安装。另外，具体地说，虽然未图示，但是在前框架633的背面(组装时与侧板632相向的面)形成有定位用的有底的孔。在侧板632的前表面，竖立设置有与各孔对应的定位突起638。通过使各突起638嵌合到对应的各孔，精确地确保侧板632与前框架633的组装精度。

构成多轴线性马达的单位单元700是分别将定子720和动子740两个为一组的单元。定子720具备在芯721(的齿)上安装线圈722而成的电枢。

芯721是将沿Z轴方向延伸的轭和从轭的侧部朝向Y轴方向的后侧以直角突出的多个齿成一体地具备的梳型磁性体。与第一实施方式同样地，芯721具有将板状的多个结构部件沿末端块631的法线方向(X轴方向)层叠而成的构造。当然，也可以与其不同地，使用以块状一体形成的芯。

电枢被定位成各自架设在前框架633的上分隔框633a与下分隔框633b之间，通过沿X轴方向延伸的多个螺栓723来与前框架633一起紧固连接。另外，对各线圈722通电的电气配线724从前框架633的前方沿上方进行设置。这些电气配线724与省略图示的供电系统相连接。构成为对线圈722流通相位相差120°的三相交流。在通电时通过使各线圈722产生磁场，线圈722生成在与定子720之间将动子740在Z轴方向上推进的力。通过该力，动子740在该Z轴方向上进行移动。

在第二实施方式中，动子740也作为整体设置成在Y轴方向上与定子720横向排列(前后排列)。另一方面，第二实施方式中的动子740成为如下结构：省略第一实施方式中的滑座441，用螺栓744等将后过肩742直接固定于轨道741，并且在该后过肩742上排列构成励磁件的多个永久磁铁743。永久磁铁743的具体结构与第一实施方式相同。而且，通过轨道741与上述轨道引导件相连结，包括构成励磁件的永久磁铁743的动子740在Y轴方向上与作为电枢的线圈722相向。因此，动子740在通电时在与各线圈722之间受到Z轴方向的推进力，能够在Z轴方向上进行移动。另外，在第二实施方式中，也将定子720安装到前框架633，构成动子的轨道741在固定于末端块631的轨道引导件中被引导，由此定子720和动子740以在它们之间(正确地说，梳形芯721的动子侧端部与永久磁铁743的定子侧表面之间的在Y轴方向上的间隔)形成有预先设定的间隙的状态固定于框架630。

在各轨道741的下端部分别安装有沿Z轴方向延伸的连结部件750。各连结部件750是将内部为中空的矩形剖面的套筒751和设置于套筒751的下端部分的安装部752一体地具备的构造体。在套筒751的前表面(与编码器660相向的面)上设置有在Y轴方向上与分别对应的编码器660相向的直线标尺753。动子740在Z轴方向上的位置是通过由编码器660检测直线标尺753的位置来控制的。

安装部752是将驱动轴34的上端部分螺纹固定的部位，形成有在上下方向上排列的例如两个螺丝孔752a。

在安装部752的上端前表面竖立设置有沿Y轴向前方突出的螺柱销754。在螺柱销754中安装有复位弹簧755的一端部755a。复位弹簧755通过套筒751的内部使另一端部755b面临套筒751的上方。在组装时，该另一端部755b通过省略图示的螺栓安装于前框架633。其结果，复位弹簧755成为始终经由安装部752沿Z轴对构成动子740的轨道741向上方施力的结构。

在如上结构中，在第二实施方式中，托架650安装于框架630(参照图13)。

托架650是剖面为“コ”形的板金件。托架650将固定于末端块631的底板部652和从底板部652的宽度方向(X轴方向)两侧起立的一对侧板部653一体地具备。底板部652的长度方向(Z轴方向)的中途部分以及下端部分(在Z轴方向上设置于下侧的一侧)与侧板部653一起被切出，以避免与固定于末端块631的轨道引导件的干扰(参照图14)。托架650以图示的姿势，该底板部652从正面通过螺丝651被螺纹固定，由此与末端块631一体化。

参照图14和图15，组装在末端块631的底板部652在Y轴方向上与三个相连地配设的轨道741中的正中间的轨道741以中心线一致的方式相向。而且，从该底板部652延伸的侧板部653介于该正中间的轨道741的两侧之间，使邻接的轨道741、741之间分隔。

托架650的侧板部653与构成励磁件的永久磁铁743在Z轴方向上的行程ST的整个范围相对应地延伸，由此，即使对与任一轨道741对应的电枢通电而在构成该电枢的线圈722的芯721(齿)和与其对应的轨道741的永久磁铁743之间产生磁力线，也不会担心该磁力线对邻接的轨道741的永久磁铁743造成不良影响。因此，托架650(的侧板部653)作为将各轨道741屏蔽来防止磁力线的不良影响的屏蔽部件而发挥功能。

并且，在第二实施方式中，构成为：在各侧板部653中，在与线圈722邻接的部位设置作为开口部的切口654，在固定于各轨道741的永久磁铁743与线圈722相向的位置处，该切口654开放该永久磁铁743的侧部。

如图16所示，在第二实施方式中，托架650(的侧板部653)也作为将各动子740屏蔽的屏蔽部件发挥功能，另一方面，在永久磁铁743与线圈722相向的位置处形成有作为开放永久磁铁743的侧部的开口部的切口654。通过该切口654，在永久磁铁743与电枢(芯721、线圈722)之间产生的磁力线流向托架650侧，因此能够防止产生推力的有效磁通量(磁通密度)降低。其结果，如在第二实施方式中那样，在构成多轴线性马达的情况下，在通电时磁力线也不会对相邻的头部16所涉及的单位单元700造成不良影响，并且能够将有效磁通量(或磁通密度)维持为高水准。

此外，后列头部620的结构除了单位单元700的个数为两个这一点以外，与前列头部610的结构大致相等。其中，如图17所示，后列头部620的托架650设置在任一方(在图示的例子中是右侧)单位单元700的正下方，其形状也不是“コ”形剖面，而是成为L字形剖面。这样，作为屏蔽部件，不限于磁性体板500、“コ”形剖面的托架650，也可以采用L字形剖面的托架650。

如以上所说明的那样，在本发明的各实施方式中，并列设置多个单位单元40、700，能够构成多轴线性马达。在该情况下，在邻接的单位单元40、700间介有第一实施方式的磁性体板500或第二实施方式的托架650作为由磁性材料构成的屏蔽部件。这些作为屏蔽部件的磁性体板500或第二实施方式的托架650将相邻的单位单元40、700进行屏蔽。因此，各单位单元40、700的永久磁铁442、743的磁力线在远离电枢的线圈422、722的位置处通过屏蔽部件(磁性体板500、托架650)。由于屏蔽部件(磁性体板500、托架650)屏蔽磁力线，因此上述磁力线难以向邻侧的单位单元40、700漏出。其结果，在对任一单位单元40、700的电枢通电来驱动动子44、740的情况下，不会担心与被通电的单位单元40、700相邻的单位单元40、700的励磁件受到随同移动等不良影响。并且，在屏蔽部件(磁性体板500、托架650)中形成有作为开口部的切口501、654。切口501、654与收容在该框架30、630中的电枢的线圈422、722邻接地形成。因此，在永久磁铁442、743与电枢相向的位置处，通过切口501、654，永久磁铁442、743的侧部在X轴方向上开放。因此，被驱动的单位单元40、700的磁力线在永久磁铁442、743与电枢相向的位置处，大部分形成磁场而不被吸引至屏蔽部件(磁性体板500、托架650)。因此，在被驱动的励磁件与驱动该励磁件的电枢之间形成的磁场的有效磁通密度维持为稠密，通过屏蔽部件(磁性体板500、托架650)难以受到不良影响，能够尽可能地抑制单位单元40、700原本所能够输出的推进力被屏蔽部件(磁性体板500、托架650)降低。

另外，在各实施方式中，屏蔽部件具体为作为板金件的磁性体板500、托架650。磁性体板500、托架650在励磁件的整个移动范围内介于相邻的单位单元40、700间。另外，开口部能够具体为切口501、654。切口501、654形成在板金件中的与该电枢相向的部位。因此，在本发明的各实施方式中，即使设置在动子44、740中的励磁件在哪个范围内移动，也通过屏蔽部件(磁性体板500、托架650)成为与相邻的单位单元40、700的励磁件隔离的状态，因此能够可靠地避免因磁力线引起的不良影响。另一方面，作为开口部的切口501、654是形成在构成屏蔽部件(磁性体板500、托架650)的板金件上的切口501、654，因此具有制造容易、开放面积等的设定容易的优点。

另外，在第二实施方式中，框架630收容并列设置的多个单位单元700。作为屏蔽部件的托架650(板金件)包括固定于框架630的底板部652以及从该底板部652一体地弯曲而介于邻接的单位单元700间的侧板部653，作为开口部的切口654形成在侧板部653上。因此，在第二实施方式中，能够构成在单一框架630中安装多个单位单元700而成的多轴线性马达。在这种情况下，由于作为屏蔽部件的托架650具备固定于框架630的底板部652以及与该底板部652一体地弯曲而介于邻接的单位单元700间的侧板部653，因此该侧板部653也起到屏蔽对与被驱动的单位单元700邻接的单位单元700造成不良影响的磁力线的功能。并且，在该侧板部653中形成有构成开口部的切口654，因此能够防止被驱动的单位单元700中的磁通密度降低。

另外，在第二实施方式中，框架630将至少三个单位单元700并列地收容。作为屏蔽部件的托架650(板金件)形成为在底板部652的两侧分别设置有侧板部653的“コ”形剖面，该底板部652被固定于与三个单位单元700中的设置在中央的单位单元700相向的位置处，并且该侧板部653分别设置在设置于中央的单位单元700的两侧。因此，在本实施方式中，利用托架650构成由单一的板金件起到屏蔽三轴的单位单元700的屏蔽功能的屏蔽部件。因此，能够降低元件件数、组装工时数，能够降低成本。另外，由于元件件数降低，因此也有助于轻量化。

此外，以上说明的元件安装装置是应用本发明所涉及的线性马达的元件安装装置(本发明所涉及的元件安装装置)的优选实施方式的一例，其具体结构能够在不脱离本发明的宗旨的范围内适当地进行变更。

例如，在第一实施方式的线性马达中，构成为将定子42从动子44侧的相反侧与突部303抵接，并使轨道741从定子42侧的相反侧与突条305抵接，由此将定子42和动子44进行定位，但是只要能够适当地将定子42和动子44进行定位，相对于定位部的定子42和轨道741(直线导轨32)的抵接方向没有特别限定。

另外，在第一实施方式的线性马达中，作为定位部，在框架30中一体地形成突部303和突条305，但是例如突部303和突条305也可以与框架30分别地设置，并通过螺栓等的固定单元固定在突条305。但是，从定位的可靠性的观点来看，期望的是如实施方式那样在框架30中一体形成。

另外，如图18所示，在第二实施方式中，在设置三轴的单位单元700的情况下，也可以在两侧的单位单元700的背后分别设置托架650。

另外，在各实施方式中，屏蔽部件的开口部不限于切口，例如也可以是开口。

另外，在各实施方式中，以元件安装装置为例说明了本发明的应用，但是本发明的应用对象不限定于元件安装装置。例如，本发明也能够应用于如下构成的元件检查装置：具备搭载有能够保持元件的元件保持部件的能够移动的头部单元，通过具有线性马达的驱动机构将元件保持部件相对于头部单元进行升降驱动，由此取出来自元件供给部的元件，进而将元件放入预先设定的检查部和从该检查部取出元件。

这样，本发明不限定于上述实施方式。在不脱离本发明的宗旨的范围内能够进行各种变更，这是不言而喻的。

Claims (8)

1.一种线性马达，具备以一个动子和一个定子为一组的单位单元，并且能够并列设置多个所述单位单元，该线性马达的特征在于包括：

励磁件，设置于所述动子，由多个永久磁铁形成，该多个永久磁铁以各自的表面侧的磁极交替地不同的方式呈直线状排列；

电枢，设置于所述定子，包括芯以及卷绕在该芯上的多个线圈；

框架部件，收容所述单位单元，由非磁性体形成；

屏蔽部件，设置于所述框架部件，由磁性体形成，在设置有多个所述单位单元的情况下介于相邻的所述单位单元间；

开口部，形成于所述屏蔽部件，与收容在所述框架部件中的所述电枢邻接。

2.根据权利要求1所述的线性马达，其特征在于，

所述屏蔽部件是板金件，该板金件在所述励磁件的整个移动范围介于相邻的所述单位单元间，

所述开口部是切口，该切口形成在所述板金件中的与所述电枢相向的部位。

3.根据权利要求2所述的线性马达，其特征在于，

所述框架部件收容并列设置的多个所述单位单元，

所述板金件包括底板部以及与该底板部一体的侧板部，所述底板部固定在所述框架部件上，所述侧板部从所述底板部弯曲而介于邻接的所述单位单元间，

所述切口形成于所述侧板部。

4.根据权利要求3所述的线性马达，其特征在于，

所述框架部件将至少三个所述单位单元并列地收容，

所述板金件形成为在所述底板部的两侧分别设置有所述侧板部的“コ”形剖面，所述底板部被固定在与三个所述单位单元中的设置于中央的单位单元相向的位置，并且所述侧板部分别设置在设置于该中央的单位单元的两侧。

5.一种元件安装装置，具有将多个元件吸嘴分别上下驱动的驱动机构以及被该驱动机构升降驱动的元件保持部件，随着该元件保持部件的升降动作而从元件供给位置取出元件，并将元件安装到基板上，该元件安装装置的特征在于：

所述驱动机构是权利要求1~4中任一项所述的线性马达，该线性马达具有针对多个所述元件吸嘴中的每个元件吸嘴设置的所述单位单元。

6.根据权利要求5所述的元件安装装置，其特征在于，

构成所述驱动机构的多个所述单位单元并列设置在与所述励磁件和所述电枢相向的相向方向正交的方向上。

7.一种元件检查装置，具有将多个元件吸嘴分别上下驱动的驱动机构以及被该驱动机构升降驱动的元件保持部件，随着该元件保持部件的升降动作而从元件供给位置取出元件，并将元件放入预先设定的检查部和从该检查部取出元件，该元件检查装置的特征在于：

所述驱动机构是权利要求1~4中任一项所述的线性马达，该线性马达具有针对多个所述元件吸嘴中的每个元件吸嘴设置的所述单位单元。

8.根据权利要求7所述的元件检查装置，其特征在于，

构成所述驱动机构的多个所述单位单元并列设置在与所述励磁件和所述电枢相向的相向方向正交的方向上。

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