JP2002112525A - リニアモータ及び電子部品供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リニアモータの発熱源である可動子の熱を放
熱させ、極力温度上昇を抑えること。 【解決手段】 リニアモータ１４の可動子４８の構造を
以下のようにする。即ち、アルミニウム等の熱伝導性良
好な放熱部材である軸心１７が中央を例えば貫通した鉄
心１８に励磁コイル２０を巻回し、該軸心１７の一部を
除き合成樹脂材料でモールドして構成するが、一方の軸
心１７の端部には放熱面積を大きくするための放熱フィ
ン１９を形成する。そして、この放熱フィン１９を空気
吹出口６７に面するように配置する。以上の構成とする
ことにより、励磁コイル２０が発熱しても、励磁コイル
２０から鉄心１８に伝わった熱は軸心１７へ伝わり、放
熱フィン１９により放熱でき、温度上昇を抑えることが
できる。ここで、鉄心１８での放熱フィン１９が設けら
れた面と反対側部分の熱も軸心１７を介して放熱フィン
１９へ伝わり可動子４８全体の温度上昇を抑えることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可動子と固定子と
からなるリニアモータに関するものである。また、詳述
すれば、多数の部品供給ユニットを搭載可能なユニット
ベースと、前記ユニットベースをスライド自在に載置し
た機台と、前記機台に取り付けた固定子及び前記ユニッ
トベースに取り付けた可動子から成るリニアモータとを
備えた電子部品供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の電子部品供給装置として、カセ
ットベースと機台との間に組み込んだリニアモータによ
り、カセットベースを移動させ、高速移動を可能にする
技術が開発されている（特開昭６１−２３９６９６号公
報等）。

【０００３】このリニアモータは、機台に固定した一対
の固定子と、カセットベースの下面に下垂した可動子と
から成り、一対の固定子は可動子をその両側から挟むよ
うに配設されている。そして、固定子は多数のマグネッ
トを機台の長手方向に列設して構成され、可動子は磁性
体の構造物に励磁コイルを巻回して構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記したようにリニア
モータを利用することでカセットベースの高速移動が可
能になったが、連続運転するとモータの可動子が発熱す
る。即ち、定格推力を超える連続運転（実効推力の大き
い運転）を行なうとモータは発熱し、焼き付け防止のた
め許容設定値で停止する。必要な連続動作に耐えるモー
タにすると、外形サイズが大きくなってしまう。この発
熱が周りの構造物へ伝導すると伸びを生じて、部品装着
の精度低下の原因となる。

【０００５】そこで、リニアモータの発熱源である可動
子の熱を放熱させ、極力温度上昇を抑えることを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため第１の発明は、
可動子と固定子とからなるリニアモータにおいて、前記
可動子の鉄心の中央に設けられた放熱部材の端部に放熱
フィンを形成したことを特徴とする。

【０００７】第２の発明は、所定ピッチでキャリアテー
プ内に装填された電子部品を部品取出し位置に順次供給
する多数の部品供給ユニットを搭載可能なユニットベー
スと、前記ユニットベースをスライド自在に載置した機
台と、前記機台に取り付けた固定子及び前記ユニットベ
ースに取り付けた可動子から成るリニアモータとを備え
た電子部品供給装置において、前記ユニットベースに取
り付けた可動子の鉄心の中央に設けられた放熱部材の端
部に放熱フィンを形成したことを特徴とする。

【０００８】また第３の発明は、多数の部品供給ユニッ
トを搭載可能なユニットベースと、前記ユニットベース
をスライド自在に載置した機台と、前記機台に取り付け
た固定子及び前記ユニットベースに取り付けた可動子か
ら成るリニアモータとを備えた電子部品供給装置におい
て、前記ユニットベースに取り付けた可動子の熱を放熱
する放熱部材を設けたことを特徴とする。

【０００９】更に第４の発明は、前記放熱部材が前記ユ
ニットベースと一体に形成された放熱フィンであること
を特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の一実施形態に係る電子部品供給装置を搭載した高速
型電子部品装着装置について説明する。

【００１１】図１は高速型電子部品装着装置の側面図で
あり、図２はその供給系廻りの外観斜視図である。両図
に示すように、この高速型電子部品装着装置１は、装置
本体２を挟んで相互に平行に、電子部品Ａを供給する供
給系３と、電子部品Ａをプリント基板Ｂに装着する装着
系４とを配して構成されており、供給系３は電子部品供
給装置（３）で構成されている。

【００１２】装置本体２には、駆動系の主体を為すイン
デックスユニット６と、これに連結された回転テーブル
７と、回転テーブル７の外周部に搭載した複数個（例え
ば１２個）の装着ヘッド８とが設けられており、回転テ
ーブル７は、インデックスユニット６により、装着ヘッ
ド８の個数に対応する間欠ピッチで間欠回転される。回
転テーブル７が間欠回転すると、各装着ヘッド８に搭載
した吸着ノズル９が供給系３及び装着系４に適宜臨み、
供給系３から供給された電子部品Ａを吸着した後、装着
系４に回転搬送し、装着系４に導入したプリント基板Ｂ
にこれを装着する。

【００１３】供給系を構成する電子部品供給装置３は、
前後方向に長い機台１１と、機台１１上にスライド自在
に搭載した４つのスライドベース（ユニットベース）１
２と、各スライドベース１２に着脱自在に装着した多数
のテープカセット（部品供給ユニット）１３と、機台１
１と各スライドベース１２との間に組み込んだリニアモ
ータ１４とを備えている。４つのスライドベース１２
は、その２つを一組として機台１１の前後に配置され、
各組のスライドベース１２、１２を介して２組のテープ
カセット１３群を交互に装置本体２に臨ませるようにし
ている。即ち、それぞれ多数のテープカセット１３を搭
載した片側２つのスライドベース１２、１２が、装置本
体２の位置に移動（スライド）して部品供給動作してい
る間に、ホーム（原点）位置にある他方の２つのスライ
ドベース１２、１２上では、次の作業に向けてテープカ
セット１３の交換作業が行われる。

【００１４】図２及び図３に示すように、各テープカセ
ット１３は薄手に形成され、この薄手に形成された多数
のテープカセット１３は、スライドベース１２の上面に
狭い間隙を存して横並び搭載されている。この場合、各
テープカセット１３は、スライドベース１２の上面に位
置決めされ、且つレバー操作により着脱自在に装着され
ている。そして、スライドベース１２に装着されたテー
プカセット１３の先端部には、電子部品Ａを吸着すべ
く、装置本体２の装着ヘッド８（吸着ノズル９）が臨む
ようになっている。テープカセット１３には、所定のピ
ッチで電子部品Ａが装填されたキャリアテープＣが、テ
ープリール１６に巻回された状態で搭載されており、電
子部品Ａは、テープリール１６から繰り出されたキャリ
アテープＣから随時、吸着ノズル９により吸着されてい
く。

【００１５】スライドベース１２は、左右の接合部材２
１ａ、２１ｂを介して位置決め固定された上側のベース
ブロック２２と下側のスライドブロック２３とで構成さ
れている。ベースブロック２２の上面には、上記のテー
プカセット１３が装着され、スライドブロック２３の下
面には左右一対のスライダ２４ａ、２４ｂが設けられて
いる。ベースブロック２２は、水平部２６と傾斜部２７
とで一体に形成され、水平部２７に装着されたテープカ
セット１３に対し傾斜部２７は、テープリール１６を逃
げた位置に配設されている。

【００１６】スライドブロック２３は、上水平部２９と
垂直部３０と下水平部３１とで、断面クランク状に一体
に形成され、また垂直部３０から下水平部３１にかけて
その外側には、後述の放熱フィン７１を避けるように切
り欠かれた適宜数のリブ部３２が形成されている。上水
平部２９は、一方の接合部材２１ａを介してベースブロ
ック２２の水平部２６を支持し、リブ部３２は、他方の
接合部材２１ｂを介してベースブロック２２の傾斜部２
７を支持している。また、上水平部２９の外端部下面に
は上記の第１のスライダ２４ａが固定されると共に、下
水平部３１の外端部下面には上記の第２のスライダ２４
ｂが固定されている。

【００１７】７１は放熱面積を大きくするための放熱フ
ィン（放熱部材）で、前記スライドブロック２３の垂直
部３０の前記リブ部３２側に突設して該スライドブロッ
ク２３と一体に形成される。該放熱フィン７１をも含め
て前記スライドブロック２３は、例えばアルミニウム等
の熱伝導性の良好な材料で作製され、該可動子４８の熱
を放熱するものである。前記放熱フィン７１の左右方向
（電子部品装着装置の正面か見て左右方向）の長さは、
前記可動子４８の略同じ長さを有している。

【００１８】更に、上水平部２９の外端部下面には、機
台１１に取り付けたスケール３４との間にリニアエンコ
ーダ３５を構成する光センサ３６が垂設されている。ま
た、下水平部３１の外端部上面には、ブラケット３７を
介してリニアモータ１４に制御信号や電力を供給するケ
ーブルベア（登録商標）３８の端部が連結されている。
なお、図中の符号３９は、フォトインタラプタであり、
このフォトインタラプタ３９は、各スライドベース１２
がホーム（原点復帰）位置をオーバーランした場合に、
これを検出する。

【００１９】機台１１は、機台本体４１と鉛直ブロック
４２とで構成され、鉛直ブロック４２の端部上面には、
第１のスライダ２４ａが係合する第１のスライドレール
４３ａが取り付けられ、機台本体４１の端部上面には、
第２のスライダ２４ｂが係合する第２のスライドレール
４３ｂが取り付けられている。また、鉛直ブロック４２
の上面には水平に延びる上マグネットベース４４が取り
付けられ、この上マグネットベース４４に対応して機台
本体４１の上面には下マグネットベース４５が取り付け
られている。

【００２０】リニアモータ１４は、機台１１に固定され
た上下一対の固定子４７ａ、４７ｂと、スライドベース
１２に固定された可動子４８とを備えている。固定子４
７ａ、４７ｂは、上下のマグネットベース４４、４５と
上下のマグネット４９、４９とから構成されている。上
下一対のマグネット４９、４９のうち上マグネット４９
は、上マグネットベース４４の下面に下向きに固定さ
れ、下マグネット４９は、下マグネットベース４５の上
面に上向きに固定されている。一方、可動子４８は、ス
ライドベース１２とほぼ同じ長さを有しており、スライ
ドブロック２３の垂直部３０の側面に固定されている。
この状態で、可動子４８の上面は上固定子４７ａに、下
面は下固定子４７ｂにそれぞれ間隙（エアーギャップ）
を存して対峙している。即ち、可動子４８と上下両固定
子４７ａ、４７ｂとは上下に対峙し、全体としてリニア
モータ１４を構成している。

【００２１】各スライドブロック２３に固定された可動
子４８は、磁性体の構造物に励磁コイルを巻回して構成
され（図示省略）る一方、上下各固定子４７ａ、４７ｂ
は、図４に示すように、上下各マグネットベース４４、
４５の長手方向に多数のマグネット４９を列設して構成
されている。この場合、多数のマグネット４９は、相互
に微小な間隙５０を存して等間隔に列設されており、且
つ各間隙５０には、樹脂５１がモールドされている。即
ち、上下各固定子４７ａ、４７ｂの表面は、面一になる
ように、多数のマグネット４９の各間隙５０が樹脂５１
でモールドされている。

【００２２】６０は吸着ノズル９による電子部品取出し
後のキャリアテープＣを所定ピッチで切断するカッター
で、部品吸着位置の下方に設けられる。前記カッター６
０で切断した後の屑テープは、吸気ダクト６１を介して
回収箱６２に導びかれ回収されるが、この回収を促進す
るために回収箱６２の出口側に吸気用送風機６３が設け
られる。

【００２３】一方、前記機台１１を構成する鉛直ブロッ
ク４２は中空状を呈しており、その中空部を部品吸着動
作時のスライドベース１２、１２の移動範囲より長い間
隔で両端部を閉塞部材６５で閉塞して空気供給通路６６
を形成し、かつ部品吸着動作時のスライドベース１２、
１２の移動範囲内で前記可動子４８に面する位置に円形
の空気吹出口６７を例えば３個開設すると共に装着系４
に面する位置に空気取入口６８を開設する。

【００２４】即ち、前記リニアモータ１４が頻繁に起動
・停止を繰り返す（実効推力の大きい）運転は、部品吸
着位置付近であり、他の位置では大きな発熱を生じる運
転はなく、大きな発熱を生じる虞れがある部品吸着位置
付近を効率良く冷却するため、あるいはエアの消費流量
低減のために、部品吸着動作時のスライドベース１２、
１２の移動範囲内で前記可動子４８に面する位置に空気
吹出口６７を開設するものである。

【００２５】しかも、第８図に示すように、リニアモー
タ１４の可動子４８の横方向の長さと各空気吹出口６７
の中心間の間隔とを同じにしており、第７図に示すよう
に真中の空気吹出口６７が両スライドベース１２、１２
（両可動子４８、４８）間に位置しても、左右両端の空
気吹出口６７からの空気が必ず両可動子４８、４８に当
たることとなる。

【００２６】そして、前記空気取入口６８と前記吸気用
送風機６３とを排気ダクト６９で連通させ、吸気用送風
機６３により吸気することにより前記カッター６０で切
断した後の屑テープを吸気ダクト６１を介して回収箱６
２に導びくと共に、前記送風機６３からの空気を排気ダ
クト６９を介して前記空気供給通路６６内に導き、更に
空気吹出口６７を介して前記可動子４８に当てて該可動
子４８を冷却するものである。このように屑テープを回
収箱に回収するための吸気用送風機６３を用いて、可動
子４８の冷却をも行なうものであるから、わざわざ冷却
用の送風機を設けることがないので、コンパクトでかつ
安価に構成できるものである。

【００２７】７０は前記各空気吹出口６７を外側から覆
うように設けられたフィルターで、前記回収箱６２を通
過したテープの小片や、ときに電子部品の破片等を捕捉
するものである。

【００２８】以上のような構成により、以下生産運転動
作について説明する。制御装置であるＣＰＵ（図示せ
ず）からの生産運転開始指令に基づいてモータドライバ
を介してリニアモータ１４が所定移動される。このと
き、当該リニアモータ１４は、適正な速度ループゲイン
に基づいて移動駆動されることになり、当該リニアモー
タ１４の移動駆動は、エンコーダ３５により監視され、
その結果が偏差カウンタ及び速度制御部（共に図示せ
ず）にフィードバックされる。

【００２９】そして、スライドベース１２の移動によ
り、部品吸着位置に移動してきた所望のテープカセット
１３から装置本体２の装着ヘッド８（吸着ノズル９）で
電子部品Ａを吸着取出した後、回転テーブル７の回転に
より電子部品Ａを吸着した装着ヘッド８（吸着ノズル
９）がプリント基板Ｂ上に搬送され、当該基板Ｂの所望
装着ポイントに前記電子部品Ａを装着する。以下、同様
にして部品装着動作が続けられる。

【００３０】そして、吸着ノズル９による電子部品取出
し後のキャリアテープＣを所定ピッチでカッター６０に
より切断し、この切断した後の屑テープは吸気ダクト６
１を介して回収箱６２に導びかれて回収されるが、吸気
用送風機６３はエアの消費流量低減のために前記スライ
ドベース１２、１２の運転中のみ運転し、該ベースの停
止中は停止する。

【００３１】従って、前記吸気用送風機６３が運転して
吸気することにより前記カッター６０で切断した後の屑
テープは吸気ダクト６１を介して回収箱６２に導びかれ
て回収される。更に、前記送風機６３からの空気を排気
ダクト６９を介して前記空気供給通路６６内に導き、更
に空気吹出口６７を介して前記可動子４８に当てて該可
動子４８を冷却する。また、前記スライドベース１２、
１２が移動することにより、前記スライドブロック２３
の垂直部３０に形成された放熱フィン７１に風が当た
り、前記可動子４８の熱はより放熱される。

【００３２】尚、フィルター７０により前記回収箱６２
を通過したテープの小片や、ときに電子部品の破片等は
捕捉される。

【００３３】また、図１０に示すように、前記リニアモ
ータ１４の可動子４８の構造を以下のようにする実施形
態について、詳述する。即ち、アルミニウム等の熱伝導
性良好な放熱部材である軸心１７が中央を例えば貫通し
た鉄心１８に励磁コイル２０を巻回し、該軸心１７の一
部を除き合成樹脂材料でモールドして構成するが、一方
の軸心１７の端部には放熱面積を大きくするための放熱
フィン１９を形成する。そして、この放熱フィン１９を
前記空気吹出口６７に面するように配置する。以上のよ
うに構成することにより、励磁コイル２０が発熱して
も、励磁コイル２０から鉄心１８に伝わった熱は軸心１
７へ伝わり、放熱フィン１９により放熱でき、温度上昇
を抑えることができる。ここで、鉄心１８での放熱フィ
ン１９が設けられた面と反対側部分の熱も軸心１７を介
して放熱フィン１９へ伝わり可動子４８全体の温度上昇
を抑えることができる。

【００３４】即ち、前記部品吸着範囲においては、前記
送風機６３からの空気が空気吹出口６７を介して前記可
動子４８、とりわけその放熱フィン１９に当たるので、
該可動子４８の熱を放熱することができ、また前記スラ
イドベース１２、１２が移動することにより前記可動子
４８が固定された前記スライドブロック２３も移動する
ことになるので、この移動に伴い、風が前記放熱フィン
１９に当たるので、該可動子４８の熱を放熱することが
できる。

【００３５】尚本実施形態では、電子部品供給装置を高
速型電子部品装着装置に用いた場合について説明した
が、多機能型電子部品装着装置にも適用できることはい
うまでもない。また、テープカセットに代えてバルクカ
セットなどを搭載する場合にも、この電子部品供給装置
は適用可能である。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、リニアモータの発熱源
である可動子の熱を放熱させ、極力温度上昇を抑えるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る電子部品供給装置を
備えた高速型電子部品装着装置の側面図である。

【図２】本発明の一実施形態に係る電子部品供給装置の
外観斜視図である。

【図３】本発明の一実施形態に係る電子部品供給装置の
拡大断面図である。

【図４】本発明の一実施形態に係る電子部品供給装置の
固定子廻り断面図である。

【図５】本発明の一実施形態に係る電子部品供給装置の
一部破断せる要部の平面図である。

【図６】本発明の一実施形態に係る電子部品供給装置の
要部の平面図である。

【図７】本発明の一実施形態に係る電子部品供給装置の
要部の正面図である。

【図８】本発明の一実施形態に係る電子部品供給装置の
要部の正面図である。

【図９】本発明の一実施形態に係る電子部品供給装置の
要部の正面図である。

【図１０】本発明のリニアモータの断面図である。

【符号の説明】

１ 高速型電子部品装着装置 ２ 装着本体 ３ 電子部品供給装置（供給系） ９ 吸着ノズル １１ 機台 １２ スライドベース（ユニットベース） １３ テープカセット １４ リニアモータ １７ 軸心 １８ 鉄心 ２０ 励磁コイル ２３ スライドブロック １９ 放熱フィン ４７ａ、４７ｂ 固定子 ４８ 可動子 ６１ 吸気ダクト ６３ 吸気用送風機 ６６ 空気供給通路 ６７ 空気吹出口 ６９ 排気ダクト ７１ 放熱フィン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 影山 茂 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 山口 晴彦 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5E313 AA02 AA11 AA15 CC01 CC02 DD01 DD02 DD32 DD35 EE24 EE25 FG10 5H609 BB03 BB08 BB18 PP02 PP07 PP08 PP09 QQ02 QQ20 QQ23 RR12 RR27 RR48 RR63 RR69 5H641 BB03 BB06 GG03 HH02 JA02 JB03 JB04

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可動子と固定子とからなるリニアモータ
   において、前記可動子の鉄心の中央に設けられた放熱部
   材の端部に放熱フィンを形成したことを特徴とするリニ
   アモータ。
2. 【請求項２】 所定ピッチでキャリアテープ内に装填さ
   れた電子部品を部品取出し位置に順次供給する多数の部
   品供給ユニットを搭載可能なユニットベースと、前記ユ
   ニットベースをスライド自在に載置した機台と、前記機
   台に取り付けた固定子及び前記ユニットベースに取り付
   けた可動子から成るリニアモータとを備えた電子部品供
   給装置において、 前記ユニットベースに取り付けた可動子の鉄心の中央に
   設けられた放熱部材の端部に放熱フィンを形成したこと
   を特徴とする電子部品供給装置。
3. 【請求項３】 多数の部品供給ユニットを搭載可能なユ
   ニットベースと、前記ユニットベースをスライド自在に
   載置した機台と、前記機台に取り付けた固定子及び前記
   ユニットベースに取り付けた可動子から成るリニアモー
   タとを備えた電子部品供給装置において、 前記ユニットベースに取り付けた可動子の熱を放熱する
   放熱部材を設けたことを特徴とする電子部品供給装置。
4. 【請求項４】 前記放熱部材は、前記ユニットベースと
   一体に形成された放熱フィンであることを特徴とする請
   求項３に記載の電子部品供給装置。