CN111095756B - 作业装置 - Google Patents

Abstract

作业装置具备：罩，设于机台并在罩与机台之间形成作业空间；线性马达，配置于作业空间并具有延伸的定子及沿着定子在移动方向上移动的动子；及作业实施部，设于动子并实施预定的作业，动子具有：散热部，向空气扩散从构成动子和作业实施部中的至少一方的构成部件产生的热量；管道，覆盖散热部并且具有吸气口和排气口；及送风机，使空气从吸气口流向排气口，罩具有：吸气用开口，在动子沿移动方向移动的移动区域中与吸气口对应；及排气用开口，在移动区域中与排气口对应。

Description

作业装置

技术领域

本说明书涉及具备通过线性马达进行移动的作业实施部的作业装置，更详细而言，涉及作业装置的风冷式的散热构造。

背景技术

对实施有印刷配线的基板实施用于安装元件的各种作业来量产电路基板的技术正在普及。作为实施各种作业的具体的作业装置，有焊料印刷装置、元件安装装置、回流焊装置、基板检查装置等。一般，元件安装装置具备：基板输送部、元件供给部及元件移载部。元件移载部由保持吸嘴的安装头及将安装头在水平两个方向上驱动的头驱动机构等构成。头驱动机构使用线性马达等。这种元件安装装置的技术例公开于专利文献1、2。

专利文献1的实施方式公开了一种元件安装装置，具备：罩，对构成头驱动机构的线性马达的动子的移动方向的整个区域进行覆盖；管道，与罩连接；及送风机，将低温的空气向罩内取入并将高温的空气从管道排出。根据该风冷式的散热构造，能够直接将高温的空气向装置外部排出。因此，与将高温的空气向装置内的作业空间排出，进一步对作业空间进行换气的结构相比，专利文献1的元件安装装置散热性能优异。

另外，专利文献2公开了一种元件安装装置，具备由罩覆盖的元件安装空间(作业空间)及使元件安装空间内的气压高于大气压的空气供给单元。由此，能够尽可能防止灰尘的进入，因此，不需要频繁进行维护，能够提高实际作业率。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2010-172071号公报

专利文献2:日本特开2005-277212号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，专利文献1的技术散热性能优异，但覆盖动子的移动方向的整个区域的罩及管道大型化。因此，元件安装装置的整体重型大型化。此外，通过送风机而罩内的作业空间成为负压，因此产生灰尘进入的担忧。当为了消除该担忧而应用专利文献2的技术时，需要比送风机大容量的空气供给单元，因此效率下降。这样的风冷式的散热构造的问题点不限定于元件安装装置，在具备通过线性马达进行移动的作业实施部的各种作业装置中是共通的。

在本说明书中，要解决的课题使提供结构简单且散热性能优异的作业装置。

用于解决课题的技术方案

本说明书公开作业装置具备：罩，设于机台并在上述罩与上述机台之间形成作业空间；线性马达，配置于上述作业空间并具有延伸的定子及沿着上述定子在移动方向上移动的动子；及作业实施部，设于上述动子并实施预定的作业，上述动子具有：散热部，向空气扩散从构成上述动子和上述作业实施部中的至少一方的构成部件产生的热量；管道，覆盖上述散热部并且具有吸气口和排气口；及送风机，使上述空气从上述吸气口流向上述排气口，上述罩具有：吸气用开口，在上述动子沿上述移动方向移动的移动区域中与上述吸气口对应；及排气用开口，在上述移动区域中与上述排气口对应。

发明效果

根据本说明书公开的作业装置，装置外部的低温空气从罩的吸气用开口经由管道的吸气口而直接被取入散热部。并且，在散热部成为高温的空气从管道的排气口经由罩的排气用开口而直接向装置外部排出。因此，不需要对装置内的作业空间进行换气，并且高效地进行吸气及排气，因此散热性能优异。

另外，管道与动子一起移动，因此不在移动区域较长地延伸而较为小型，而罩的吸气用开口及排气用开口在移动区域延伸。此外，送风机以比作业空间小得多的散热部的容积为对象，因此小型即可。因此，风冷式的散热构造为比以往简单的结构即可，从而可避免作业装置的重型大型化。

附图说明

图1是表示作为实施方式的作业装置的一个例子的两台元件安装装置并列设置的状态的立体图。

图2是元件安装装置的一部分的主视剖视图，且是对元件移载部的详细结构进行说明的图。

图3是元件安装装置的俯视剖视图，且是对元件移载部的详细结构进行说明的图。

图4是从斜上方透视地观察元件移载部的立体图。

图5是元件安装装置的俯视图，且是对成为风冷式的散热构造的一部分的罩进行说明的图。

图6是对元件安装装置的动作、作用及效果进行说明的主视剖视图。

具体实施方式

1.元件安装装置1(实施方式的作业装置)的整体结构

参考图1～图6来对实施方式的作业装置进行说明。图1是表示作为实施方式的作业装置的一个例子的两台元件安装装置1并列设置的状态的立体图。从图1的纸面左上朝向右下的方向是输送基板K的X轴方向，从纸面右上朝向纸面左下的方向是Y轴方向(前后方向)，纸面上下方向是Z轴方向(高度方向)。元件安装装置1由机台2、罩3、基板输送部4、元件供给部5及两组元件移载部6等构成。图1中的右近前侧的元件安装装置1将罩3及元件供给部5省略图示。

机台2形成为向上方开口的大致矩形的箱状。在机台2由俯视时为大致矩形的下框21、中框22及上框23上下结合而形成。在中框22的X轴方向的两侧面设有用于搬入搬出基板K的基板输送开口部24。当多个元件安装装置1并列设置或者元件安装装置1及其他种类的作业装置并列设置时，基板输送开口部24彼此相向。由此，能够进行基板K的装置之间的输送。在下框21及中框22的前表面设有用于装备元件供给部5的元件供给开口部25。

罩3设于机台2，覆盖机台2的上部的开口。罩3在罩3与机台2之间形成作业空间31。在罩3的前侧配置有监视装置32。监视装置32显示安装作业的进展状况和接受操作人员的输入设定。

基板输送部4设于机台2，位于作业空间31的内部。基板输送部4具有两组能够一起输送两块基板K的路径。基板输送部4按每个路径具有输送单元及两组定位单元。输送单元由一对导轨及一对输送带等构成。输送带在载置了两块基板K的状态下沿着导轨轮转。由此，将两块基板K分别向安装实施位置搬入，另外从安装实施位置搬出。两组定位单元在各安装实施位置处将基板K抬起并将基板K以水平姿势夹紧。由此，两组元件移载部6能够分别对两块基板K进行安装作业。

元件供给部5以可更换的方式配置于机台2的元件供给开口部25。元件供给部5具有沿着X轴方向排列配置的多个供料器51。在腔室部收纳有多个元件的载带卷绕于供给带盘52地装填于供料器51。供料器51每次将载带放出一定间距，而向前端附近的供给位置依次供给元件。

两组元件移载部6设于机台2，位于作业空间31的内部。两组元件移载部6对称地配置在沿Y轴方向延伸的中心线CL的左右。图2是元件安装装置1的一部分的主视剖视图，且是对元件移载部6的详细结构进行说明的图。图3是元件安装装置1的俯视剖视图，且是对元件移载部6的详细结构进行说明的图。另外，图4是从斜上方透视地观察元件移载部6的立体图。

2.元件移载部6的结构

对图2所示的左右对称结构中的主要左侧一半标注附图标记，并详细地进行说明。如图示那样，在作业空间31的上部附近的中心线CL上配置有中央支撑板26。中央支撑板26从机台2的中框22的上部的前表面架设至后表面。另外，在靠作业空间31的上部的机台2的接近侧面的位置配置有侧部支撑板27。侧部支撑板27也从中框22的上部的前表面架设至后表面。在中央支撑板26的下侧配置有中央导轨28。在侧部支撑板27的下侧配置有侧部导轨29。中央导轨28及侧部导轨29平行地沿Y轴方向延伸。

元件移载部6由线性马达60及作业实施部9等构成。线性马达60由定子7及动子8构成。定子7是沿Y轴方向延伸的轴状的部件。定子7配置于中央支撑板26与侧部支撑板27的中间的位置且比中央支撑板26及侧部支撑板27稍高的位置。如图4所示那样，定子7的前端71固定于中框22的前表面上部，定子7的后端72固定于中框22的后表面上部。在轴状的定子7的外周面沿Y轴方向列设有多个环状的永磁铁73。由此，N磁极及S磁极在Y轴方向上交替地配置。

动子8由可动主体部81、中央引导件82、侧部引导件83、线性驱动线圈84、散热部85、管道86及三台送风机87等构成。可动主体部81配置于比中央支撑板26及侧部支撑板27稍低的位置。可动主体部81的Y轴方向上的长度远小于定子7的长度，可动主体部81的X轴方向上的长度小于Y轴方向上的长度。

两个中央引导件82固定于可动主体部81的接近中心线CL的上表面的Y轴方向上的两个位置。中央引导件82与中央导轨28卡合而能够沿Y轴方向移动自如。两个侧部引导件83固定于可动主体部81的接近机台2的侧面的上表面的Y轴方向上的两个位置。侧部引导件83与侧部导轨29卡合而能够沿Y轴方向移动自如。由此，动子8以能够移动的方式悬架于中央支撑板26及侧部支撑板27。

多个线性驱动线圈84呈环状或者筒状地形成。线性驱动线圈84配置于可动主体部81的X轴方向上的中央位置的上部，并环绕定子7。多个线性驱动线圈84根据与永磁铁73之间的位置关系而控制电流流动的方向，产生Y轴方向上的推进力。由此，动子8沿Y轴方向移动。通过采用这样的悬架构造的Y轴方向移动方式，可在动子8的下侧得到较大的空间。并且，可确保后述的安装头93在X轴方向上较大的移动范围。

接下来，对动子8的风冷式的散热构造进行说明。散热部85配置于线性驱动线圈84的上侧。散热部85由多片散热片851及多个热管852形成。多片散热片851与XY平面(水平面)平行地延伸，并且在Z轴方向(高度方向)上相互隔离地配置。另外，也可以是，多片散热片851与XZ平面平行地延伸，并且在Y轴方向上相互隔离地配置。

多个热管852从线性驱动线圈84立设，贯穿多个散热片851地配置。通过制冷剂在热管852的内部对流，而将由线性驱动线圈84产生的热量高效地向散热片851移送。作为制冷剂能够例示水，但不限定于此。散热片851使移送来的热量向空气扩散。

管道86由吸气管道861及排气管道865等构成。如图2所示，吸气管道861在主视时呈箱形状地形成。吸气管道861覆盖散热部85。在吸气管道861的上部的接近中心线CL一侧设有吸气口862。面临吸气口862地配置有吸气侧托盘863。吸气侧托盘863形成为周缘突起的容器形状。吸气侧托盘863抑制从作业空间31朝向吸气管道861内的空气的装置内部流动。

在吸气管道861的远离中心线CL一侧的侧面沿Y轴方向排列配置有三台送风机87。送风机87的构造和鼓风容量没有特别的制约，台数也不限于三台。在送风机87的远离中心线CL一侧配置有排气管道865。送风机87沿X轴方向从接近中心线CL一侧向远离中心线L一侧输送空气。即，送风机87从吸气口862向吸气管道861的内部吸入空气，进而经由接下来说明的排气管道865而向排气口866吹出空气。

如图2所示那样，排气管道865在主视时呈大致V字状地形成。详细而言，排气管道865的与送风机87相接的一侧的面直立。另一方面，排气管道865的与送风机87相反一侧的面成为随着向上行进而远离送风机87的斜面。在该斜面的上部设置排气口866。在排气管道865的上方的接近送风机87一侧配置有内部流动抑制部件867。内部流动抑制部件867抑制从排气管道865内朝向作业空间31的空气的装置内部流动。

作业实施部9设于可动主体部81的下侧。作业实施部9由例如Y轴滑动件91、X轴滑动件92及安装头93构成。Y轴滑动件91与动子8一体地沿Y轴方向移动。另外，Y轴滑动件91具有省略图示的X轴导轨及X轴驱动机构。X轴滑动件92装载于X轴导轨，被X轴驱动机构驱动而沿X轴方向移动。安装头93以可更换的方式装备于X轴滑动件92。安装头93具有一个或者多个进行元件的吸附动作及安装动作的吸嘴，来实施安装作业。

另外，在除了元件安装装置1以外的作业装置中，作业实施部9的结构不作限定。例如，焊料印刷装置的作业实施部9实施对基板K的焊料印刷作业。另外，在其他工业领域中，作业实施部9实施组装作业或加工作业等。经由动子8供给用于供作业实施部9动作的电源。

为了向线性驱动线圈84及作业实施部9供给电源的目的，使用电源线缆95。如图2及图4所示，电源线缆95配置于中央支撑板26的上侧，并呈横向的U字状地弯曲。电源线缆95是多个电线呈两列地成形的多芯扁平线缆。另外，电源线缆95也是追随动子8的移动而灵活地变形的可挠性线缆。

另外，如图2所示，在中央支撑板26的上部的中心线CL上的位置设有两台空气导入风扇2A。如图3所示，两台空气导入风扇2A在Y轴方向上隔离地配置。空气导入风扇2A将装置外部的空气向作业空间31导入。空气导入风扇2A的构造和鼓风容量没有特别的制约，台数也不限于两台。

3.罩3的结构

接下来，对与风冷式的散热构造相关的罩3的结构进行说明。图5是元件安装装置1的俯视图，且是对成为风冷式的散热构造的一部分的罩3进行说明的图。如图5所示，罩3除了监视装置32以外而在中心线CL的左右对称地构成。

罩3具有两个吸气用开口34、两个排气用开口36及两个空气导入开口38。吸气用开口34在动子8沿移动方向移动的移动区域中与管道86的吸气口862对应。具体而言，吸气用开口34比吸气口862长地形成，延伸存在于罩3的Y轴方向上的大部分区域。无论动子8位于移动区域的何处，吸气用开口34均如图2所示那样在吸气口862的大体正上方的位置开口。在吸气用开口34上附设有防尘用的过滤器35。

排气用开口36在动子8沿移动方向移动的移动区域中与管道86的排气口866对应。具体而言，排气用开口36形成得比排气口866长，并且以与吸气用开口34相同程度长地形成，延伸存在于罩3的Y轴方向上的大部分区域。无论动子8位于移动区域的何处，排气用开口36均如图2所示那样，在排气口866的斜上方的位置处开口。在排气用开口36也附设有防尘用的过滤器37。空气导入开口38配置于空气导入风扇2A的正上方的位置。在空气导入开口38也附设有防尘用的过滤器39。

4.元件安装装置1的动作、作用及效果

图6是对元件安装装置1的动作、作用及效果进行说明的主视剖视图。图6再次示出图2所示的结构。当元件安装装置1开始进行安装作业时，送风机87及空气导入风扇2A自动运转。伴随着安装作业的实施，动子8沿Y轴方向移动。吸气用开口34沿Y轴方向延伸，因此无论动子8位于何处，均保持图6所示的吸气用开口34与吸气口862之间的上下的位置关系。相同地，排气用开口36沿Y轴方向延伸，因此无论动子8位于何处，均保持图6所示的排气用开口36与排气口866之间的斜上下的位置关系。

通过送风机87的吸气功能，装置外部的低温的空气如箭头A1所示那样从吸气用开口34被吸入装置内。此时，通过过滤器35，防止在空气中悬浮的灰尘的进入。被吸入的低温的空气如箭头A2所示那样经由吸气口862而流入吸气管道861，并在多个散热片851的相互之间的间隙流动。由此，通过散热片851进行高效的散热。另外，吸气侧托盘863不怎么妨碍空气向吸气管道861的流入。

通过散热片851接收到热量而成为高温的空气如箭头A3所示那样穿过送风机87而进入排气管道865。此外，高温的空气在排气管道865的内部向斜上方吹出。并且，如箭头A4所示那样，高温的空气从排气口866经由位于吹出方向的延长线的排气用开口36而朝着斜上方向装置外部排出。另外，排气用开口36的过滤器37防止在送风机87停止时灰尘向装置内进入。

吸气用开口34与吸气口862之间的位置关系适合于吸气，排气用开口36与排气口866之间的位置关系适合于排气。此外，吸气侧托盘863及内部流动抑制部件867抑制空气的装置内部流动。据此，装置外部的低温的空气从罩3的吸气用开口34经由管道86的吸气口862而直接取入散热部85。并且，通过散热部85成为高温的空气从管道86的排气口866经由罩3的排气用开口36而直接向装置外部排出。因此，不需要对装置内的作业空间31进行换气，并且高效地进行吸气及排气。因此，元件安装装置1散热性能优异。

另外，管道86与动子8一起移动，因此没有在移动区域较长地延伸而成为小型，而罩3的吸气用开口34及排气用开口36在移动区域延伸。此外，送风机87以比作业空间31小得多的散热部85的容积作为对象，因此小型即可。因此，风冷式的散热构造为比以往简单的结构即可，可避免元件安装装置1的重型大型化。

另外，左右两组线性马达60的动子8的管道86的吸气口862彼此对称地配置在中心线CL的左右，左右两组线性马达60的动子8的管道86的排气口866彼此对称地配置在中心线CL的左右。与此对应地，罩3的两个吸气用开口34及两个排气用开口36也对称地配置在中心线CL的左右。此外，排气口866及排气用开口36向远离吸气用开口34的方向排出高温的空气。因此，从排气用开口36排出的高温的空气不到达吸气用开口34，从而维持良好的散热性能。

此外，如图6的箭头A5所示那样，空气导入风扇2A将装置外部的空气导入作业空间31而将作业空间31保持为正压。因此，可防止灰尘从机台2的间隙等的进入。而且，罩3在两个吸气用开口34之间具有向作业空间31导入空气的空气导入开口38。由此，空气导入开口38离开排气用开口36地配置，因此不导入高温的空气。另外，与对作业空间31进行换气的以往技术相比，能够以小型的空气导入风扇2A进行应对。

元件安装装置1一般在屋内使用的条件下运转，但不能否定水滴飞来的可能性。以各种规格规定假定有水滴飞来的防水滴规格。如图6的虚线箭头B1所示那样，水滴W1能够从罩3的吸气用开口34经由吸气口862而进入装置内。但是，该水滴W1被吸气侧托盘863捕捉。

另外，如虚线箭头B2所示那样，水滴W2能够从罩3的排气用开口36经由排气口866而进入装置内。即便如此，该水滴W2被排气管道865捕捉。也就是说，排气管道865兼作排气侧托盘。通过吸气侧托盘863及排气管道865的保护作用，水滴W1及水滴W2不会到达禁不住水分的线性马达60、作业实施部9等。由此，元件安装装置1满足预定的防水滴规格。

5.实施方式的应用及变形

另外，元件安装装置1也可以仅具备一组线性马达60。在该方式下，罩3具有一个吸气用开口34及一个排气用开口36。另外，也能够省略空气导入风扇2A。此外，线性马达60的构造、作业实施部9的结构能够适当地变形。例如，散热部85也可以对由作业实施部9产生的热量进行散热。实施方式此外能够进行各种应用和变形。

产业上的可利用性

具有实施方式中说明的风冷式的散热构造的作业装置除了元件安装装置1以外，还能够利用于各种工业领域的各种作业装置。

附图标记说明

1...元件安装装置(实施方式的作业装置)；2...机台；2A...空气导入风扇；3...罩；31...作业空间；34...吸气用开口；36...排气用开口；38...空气导入开口；4...基板输送部；5...元件供给部；6...元件移载部；60...线性马达；7...定子；8...动子；81...可动主体部；84...线性驱动线圈；85...散热部；86...管道；861...吸气管道；862...吸气口；863...吸气侧托盘；865...排气管道；866...排气口；87...送风机；9...作业实施部；CL...中心线。

Claims (6)

1.一种作业装置，具备：

罩，设于机台并在所述罩与所述机台之间形成作业空间；

线性马达，配置于所述作业空间并具有延伸的定子及沿着所述定子在移动方向上移动的动子；及

作业实施部，设于所述动子并实施预定的作业，

所述动子具有：

散热部，向空气扩散从构成部件产生的热量，所述构成部件构成所述动子和所述作业实施部中的至少一方；

管道，覆盖所述散热部且具有吸气口和排气口，并和所述动子一起进行移动；及

送风机，使所述空气从所述吸气口流向所述排气口，

所述罩具有：

吸气用开口，在所述动子沿所述移动方向移动的移动区域中，与和所述动子一起进行移动的所述吸气口对应地沿所述移动方向延伸；及

排气用开口，在所述移动区域中，与和所述动子一起进行移动的所述排气口的移动范围对应地沿所述移动方向延伸。

2.根据权利要求1所述的作业装置，其中，

所述作业装置具备与所述作业空间的中心线并行地配置的两组所述线性马达，

两个所述动子的所述管道的所述吸气口彼此对称地配置在所述中心线的左右，两个所述动子的所述管道的所述排气口彼此对称地配置在所述中心线的左右，

所述罩具有两个所述吸气用开口及两个所述排气用开口。

3.根据权利要求2所述的作业装置，其中，

两个所述吸气口比两个所述排气口接近所述中心线地配置，

所述罩在两个所述吸气用开口之间具有向所述作业空间导入所述空气的空气导入开口。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的作业装置，其中，

所述管道具有捕捉会从所述吸气口和所述排气口中的至少一方进入的水滴的托盘。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的作业装置，其中，

所述构成部件是构成所述动子的线性驱动线圈。

6.根据权利要求4所述的作业装置，其中，

所述构成部件是构成所述动子的线性驱动线圈。

Images