JP2007088154A

JP2007088154A - 電子部品実装機

Info

Publication number: JP2007088154A
Application number: JP2005274051A
Authority: JP
Inventors: Mitsufumi Kudo; 充史工藤; Kunihiko Sugawara; 邦彦菅原; Tomoyuki Aihara; 智幸相原
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 2005-09-21
Filing date: 2005-09-21
Publication date: 2007-04-05

Abstract

【課題】駆動機構部に使用されるリニアガイドの負荷軽減を図り、装置の耐久性を向上させる。
【解決手段】相対移動する一方の部材２０に固定されるレール２４と、相対移動する他方の部材に取付けられ、前記レール２４上を摺動するブロック２６とを有するリニアガイド２２を含む電子部品実装機であって、前記ブロック２６を前記他方の部材）へ取付けるための取付板１４と、該取付板１４と前記ブロック２６の間に配設される、該取付板１４の面積及びブロック２６の断面積より断面積が小さな柱状部を有する負荷軽減構造体４０とを備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、電子部品実装機に係り、特に、その駆動機構部に使用されるリニアガイドの負荷軽減を図り、装置の耐久性が向上された電子部品実装機に関する。

テープフィーダ等の電子部品供給装置により供給される電子部品を基板上の所定の位置に搭載するための電子部品実装機が知られている。この電子部品実装機は、図１に例示する如く、電子部品をチップ搭載用のノズル１２で真空吸着して例えば上下のＺ方向に昇降させ、又、Ｚ方向の軸線廻りに回転させる電子部品搭載用ヘッド１０と、該電子部品搭載用ヘッド１０を支持して例えば左右のＸ方向に案内するための、水平方向に平行配置される上下一対のレール２４及び各レール２４上を摺動するブロック２６を備えたＸ軸リニアガイド２２と、該Ｘ軸リニアガイド２２のレール２４が上下に固定されるＸフレーム２０と、該Ｘフレーム２０の両端をフレームエンド２８を介して支持して、例えば前後のＹ方向に案内するための、前後方向に水平に配置される、左右で一対のレール３４及び各レール３４上を摺動するブロック３６を備えた左右一対のＹ軸リニアガイド３２と、該Ｙ軸リニアガイド３２のレール３４が固定される左右一対のＹフレーム３０と、を有して構成されており、図示しない駆動要素により、前記電子部品搭載用ヘッド１０はＸフレーム２０上をＸ方向に移動自在とされ、該Ｘフレーム２０はＹフレーム３０上をＹ方向に移動自在とされている。

ここで、前記Ｘ軸リニアガイド２２の上下一対のレール２４は、図２に詳細に示す如く、例えばねじ（図示省略）によりＸフレーム２０に固定され、該Ｘ軸リニアガイドレール２４に沿って摺動する、例えば上下２個ずつのブロック２６は、やはりねじ１６により搭載用ヘッド取付板１４に取付けられている。

このような電子部品実装機において、特許文献１には、Ｘフレーム２０の一端をフレームエンド２８に摺動自在に支持することにより、Ｘフレーム２０の長手方向（Ｘ方向）に対する自由度を持たせて、熱伸縮によるＸフレーム２０の湾曲防止を図ることが記載されている。

特開２００２−９４２９５号公報

ところで、Ｘ軸及びＹ軸のリニアガイド２２、３２のブロック２６、３６とレール２４、３４は、近年の装置の高速化により過酷な使用状況となり、ブロック及びレールの摺動部にフレーキング等の摩耗現象を生じるという問題が発生し易かった。ここで、リニアガイドブロックの負荷とは、図３にＸ軸リニアガイド２２で例示する如く、図３の矢印Ａ方向から見た図４（Ａ）に示すラジアル方向荷重及び逆ラジアル方向荷重、横方向荷重、図３の矢印Ｂ方向から見た図４（Ｂ）に示すピッチング方向モーメント、図３の矢印Ｃ方向から見た図４（Ｃ）に示すローリング方向モーメント、図３の矢印Ｄ方向から見た図４（Ｄ）に示すヨーイング方向モーメントである。摩耗現象は、摩耗粉の発生による搭載基板への汚れ、異音等を生じ、装置の信頼性を損なう可能性がある。

そこで、リニアガイドの摩耗現象を軽減させるために、搭載用ヘッド１０の軽量化や、リニアガイドにおける一対平行に組付けるレールの組付精度を向上させているが、組付精度の確保には限界があり、組付のために多くの時間を費やすこととなって、生産性も損なわれていた。

又、従来のリニアガイドブロック２６と搭載用ヘッド取付板１４の取付け及びリニアガイドブロック２６とＸフレーム２０との取付部の構造は、図２に示したように、単にブロック２６及びレール２４を、それぞれ搭載用ヘッド取付板１４又はＸフレーム２０の取付面にねじ止めする方法であったため、取付時の部品精度に伴う各モーメントの影響、レール２４の組付け精度に伴う各モーメントの影響を受け易く、更に装置稼動時の慣性力によるブロック２６への負荷が生じ易いという問題があった。

なお、特許文献１に記載の構造の付帯効果として、Ｙ軸リニアガイド３２に対する負荷も軽減させ、電子部品の搭載精度を向上させているが、慣性力によるＹ軸リニアガイド３２の負荷については配慮されていなかった。

本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、リニアガイドへの負荷を軽減させて、装置の耐久性を向上させることを課題とする。

本発明は、相対移動する一方の部材に固定されるレールと、相対移動する他方の部材に取付けられ、前記レール上を摺動するブロックとを有するリニアガイドを含む電子部品実装機であって、前記ブロックを前記他方の部材へ取付けるための取付板と、該取付板と前記ブロックの間に配設される、該取付板の面積及びブロックの断面積より断面積が小さな柱状部を有する負荷軽減構造体と、を備えることにより、前記課題を解決したものである。

又、前記負荷軽減構造体の柱状部に、歪みゲージを貼付して、ロードセルの代わりとし、負荷チェックも可能としたものである。

本発明によれば、負荷軽減構造体により装置稼動時の慣性力に伴うリニアガイドブロックへの負荷を軽減でき、リニアガイドの寿命を向上できる。又、各方向のモーメントを極端に軽減できるため、搭載用ヘッド取付板とリニアガイドブロック取付時の搭載用ヘッド取付面の加工精度誤差によるリニアガイドブロックへの初期組付負荷を軽減できる。同様に、一対が水平且つ平行に組付けられるリニアガイドレールの組付誤差によるリニアガイドブロックへの装置稼動時の負荷を軽減できる。又、負荷軽減構造体を取付けても、必要な搭載精度は従来と同様に維持できる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

本実施形態は、図１乃至図３に示した従来例と同様の電子部品実装機において、図５乃至図７に示す如く、Ｘ軸リニアガイドブロック２６を、本発明に係る負荷軽減構造体４０を介して、搭載用ヘッド取付板１４に取り付けるようにしたものである。

前記負荷軽減構造体４０は、図８（分解斜視図）及び図９（側面図）に詳細に示す如く、ブロック側取付板４２及びヘッド側取付板４４と、該ブロック側取付板４２と一体で形成され、該ブロック側取付板４２とヘッド側取付板４４の間に配設され、前記搭載用ヘッド取付板１４の面積及びブロック２６の断面積より断面積が小さな角柱状の柱状部４６とを有し、該柱状部４６のねじ穴４７と螺合するねじ５０により、ヘッド側取付板４４をブロック側取付板４２に固定するようにされている。

図において、４３は、ブロック側取付板４２をブロック２６に固定するための取付穴、４５は、ヘッド側取付板４４を搭載用ヘッド取付板１４に固定するための取付穴である。

前記負荷軽減構造体４０は、例えば鋼材やアルミニウム等、負荷に耐えられる素材で作られる。

図８に示した如く、前記負荷軽減構造体４０の柱状部４６の側面には、図１０に例示するような歪みゲージ６０が貼付され、負荷を実測できるようにされている。

ブロック側取付板４２の約１／４の幅を有し、約１／３．５の高さを有する柱状部４６を有する負荷軽減構造体４０で解析したところ、装置稼動時の慣性力に伴うリニアガイドブロック２６への負荷荷重は、負荷軽減構造体４０が無い場合に比べて約１／３に軽減できた。又、ノズル１２の先端の変位は約５％増大するが、最大変位数μｍで、実用上問題ないことが確認できた。

本実施形態においては、柱状部４６とヘッド側取付板４４が別体とされているため、負荷軽減構造体４０の製造が容易である。なお、柱状部４６を逆にヘッド側取付板４４側に設けたり、ブロック側取付板４２、柱状部４６及びヘッド側取付板４４を全て一体で形成してもよい。更に、柱状部４６をブロック２６や搭載用ヘッド取付板１４に直接取付けるようにして、取付板４２、４４のいずれか一方、又は、両方を省略することもできる。

又、前記実施形態においては、柱状部４６が角柱状とされていたが、円柱や三角柱等他の断面形状であってもよい。

本実施形態においては、柱状部４６の側面に歪みゲージ６０を配設しているので、該歪みゲージ６０をロードセルの代わりに用いて、負荷軽減構造体４０に加わる荷重を直接検出することができる。なお、歪みゲージ６０を省略することもできる。

又、前記設備においては、本発明がＸ軸リニアガイド２２を例にとって説明されていたが、Ｙ軸リニアガイド３２にも同様に適用できる。

電子部品実装機の一例の全体構成を示す斜視図同じくＸ軸リニアガイドの取付状態の一例を示す斜視図同じく要部を示す斜視図同じくリニアガイドに加わる負荷を示す図本発明に係る負荷軽減構造体の実施形態をＸ軸リニアガイドへ取付けた状態を示す斜視図同じく側面に近い方向から見た斜視図同じく背面方向から見た斜視図前記実施形態の詳細を示す分解斜視図同じく側面図前記負荷軽減構造体に貼付される歪みゲージの一例を示す図

符号の説明

１０…電子部品搭載用ヘッド
１２…ノズル
１４…搭載用ヘッド取付板
２０Ｘフレーム
２２…Ｘ軸リニアガイド
２４、３４…レール
２６、３６…ブロック
３０…Ｙフレーム
３２…Ｙ軸リニアガイド
４０…負荷軽減構造体
４２…ブロック側取付板
４４…ヘッド側取付板
４６…柱状部
５０…ねじ
６０…歪みゲージ

Claims

相対移動する一方の部材に固定されるレールと、相対移動する他方の部材に取付けられ、前記レール上を摺動するブロックとを有するリニアガイドを含む電子部品実装機であって、
前記ブロックを前記他方の部材へ取付けるための取付板と、
該取付板と前記ブロックの間に配設される、該取付板の面積及びブロックの断面積より断面積が小さな柱状部を有する負荷軽減構造体と、
を備えたことを特徴とする電子部品実装機。
前記負荷軽減構造体の柱状部に、歪みゲージが貼付されていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装機。