JP2011124404A - 直動装置及び部品実装機 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動機構の作動により熱が発生しても位置決め精度を高レベルに維持することができる直動装置及び部品実装機を提供することを目的とする。
【解決手段】平行に延びて設けられた一対のレール２１ａを有するビーム状のＹ軸テーブル２１と、Ｙ軸テーブル２１に設けられた一対のレール２１ａと係合した一対の摺動部２２ａを備え、一対の摺動部２２ａがＹ軸テーブル２１に設けられた一対のレール２１ａに沿って摺動するように駆動されてＹ軸テーブル２１の延びる方向に直線移動する移動テーブル２２から成り、移動テーブル２２は一対のレール２１ａが対向する方向にスライド自在に設けられた介装部材３２を有し、移動テーブル２２が備える一対の摺動部２２ａのうちの一方が介装部材３２に取り付けられている。
【選択図】図７

Description

本発明は、ビーム状の固定側部材の延びる方向に移動側部材を直線移動させる直動装置及びこのような直動装置を備えた部品実装機に関するものである。

部品実装機は、基板搬送路によって位置決めされた基板と電子部品の供給を行うパーツフィーダとの間で装着ヘッドを移動させて基板への電子部品の装着を行う。装着ヘッドを移動させるヘッド移動機構は、平行に延びて設けられた一対のレールを有するビーム状の固定側部材と、固定側部材に設けられた一対のレールと係合した一対の摺動部を備えて固定側部材の延びる方向に直線移動される移動側部材から成る直動装置を備えており、装着ヘッドはその直動装置の移動側部材に直接或いは他の部材（例えば他の直動装置）を介して間接的に取り付けられている。

このような部品実装機が備えるヘッド移動機構の直動装置は、リニアモータ等の駆動機構によって移動側部材が固定側部材に対して相対移動される構成となっているが、駆動機構の作動によって熱が発生し、固定側部材と移動側部材がそれぞれ熱膨張すると、これら両部材の熱膨張率の違い、すなわち一対のレールの間隔が広がろうとする量と一対のスライダ部の間隔が広がろうとする量とが異なることによって、摺動部とレールとの間の接触面に過大な押し付け力が発生し、装着ヘッドの位置決め精度が低下して不良基板が生成される場合がある。このため従来、駆動機構に発生した熱を外気に放散させる手段を設けて固定側部材の温度上昇を抑えるようにしていた（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１１２５２５号公報

しかしながら、上記従来の技術では、駆動機構に発生した熱の放熱を十分に行うことができない場合には、装着ヘッドの位置決め精度の低下を抑え切れないという問題点があった。

そこで本発明は、駆動機構の作動により熱が発生しても位置決め精度を高レベルに維持することができる直動装置及び部品実装機を提供することを目的とする。

請求項１に記載の直動装置は、平行に延びて設けられた一対のレールを有するビーム状の固定側部材と、固定側部材に設けられた前記一対のレールと係合した一対の摺動部を備え、前記一対の摺動部が固定側部材に設けられた前記一対のレールに沿って摺動するように駆動されて固定側部材の延びる方向に直線移動する移動側部材とから成る直動装置であって、移動側部材は前記一対のレールが対向する方向にスライド自在に設けられた介装部材を有し、移動側部材が備える前記一対の摺動部のうちの一方が前記介装部材に取り付けられている。

請求項２に記載の直動装置は、請求項１に記載の直動装置であって、前記介装部材は、ばね部材を介して移動側部材に支持された連結具によって移動側部材に連結されている。

請求項３に記載の部品実装機は、基板の位置決めを行う基板位置決め部と、電子部品の供給を行う部品供給部と、請求項１又は２に記載の直動装置を備えたヘッド移動機構と、ヘッド移動機構が備える直動装置の移動側部材に設けられ、移動側部材が固定側部材に対して直線移動することによって基板位置決め部により位置決めされた基板と部品供給部の間を移動して部品供給部から供給される電子部品のピックアップと基板上への電子部品の装着とを繰り返し実行する装着ヘッドとを備えた。

本発明では、移動側部材が固定側部材に設けられた一対のレールが対向する方向にスライド自在な介装部材を有し、移動側部材が備える一対の摺動部のうちの一方がその介装部材に取り付けられた構成となっているので、移動側部材を駆動する駆動機構の作動によって熱が発生し、熱膨張率が互いに異なる固定側部材と移動側部材がそれぞれ熱膨張した場合には、固定側部材が備える一対のレールは、その間隔を、固定側部材の熱膨張に応じた間隔に変化させる一方、移動側部材が備える一対の摺動部は、それぞれ固定側部材が備えるレールと係合した状態のまま、介装部材を移動側部材に対してスライドさせて、その間隔を、一対のレールの間隔の変化に追従させて変化させる。このため、移動側部材を駆動する駆動機構の作動により熱が発生した場合であっても、その熱に起因して摺動部とレールとの間の接触面に過大な押し付け力が発生することはなく、固定側部材に対する移動側部材の位置決め精度を高レベルに維持することができる。

本発明の一実施の形態における部品実装機の斜視図 本発明の一実施の形態における部品実装機の側面図 本発明の一実施の形態における部品実装機の平面図 本発明の一実施の形態における部品実装機が備えるヘッド移動機構の部分側面図 本発明の一実施の形態における部品実装機が備えるヘッド移動機構の一部の斜視図 本発明の一実施の形態におけるヘッド移動機構が備える移動テーブルの分解斜視図 本発明の一実施の形態における移動プレートの一部断面側面図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における移動プレートの一部拡大断面側面図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における移動プレートの一部拡大断面側面図 本発明の一実施の形態における部品実装機の制御系統を示すブロック図 本発明の一実施の形態における部品実装機が実行する部品の装着工程の手順を示すフローチャート

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示す部品実装機１は、図示しない半田印刷機や検査機、リフロー炉等の他の電子部品実装用装置と連結されて部品実装ラインを構成しており、上流側の装置（例えば半田印刷機）から受け取った基板２の搬入及び位置決め、位置決めした基板２への電子部品３の実装及び実装後の基板２の下流側の装置（例えば検査機）への搬出の各ステップから成る部品実装工程を繰り返し実行する。

図１、図２及び図３において、部品実装機１は、カバー部材１１により覆われた基台１２上に基板位置決め部としての基板搬送路１３、部品供給部としての複数のパーツフィーダ１４、ＸＹロボットから成るヘッド移動機構１５、ヘッド移動機構１５を介して基台１
２に対して互いに独立して移動自在に設けられた部品装着部としての２つの装着ヘッド１６を備えている。

図１、図２及び図３において、基板搬送路１３は一対のベルトコンベアから成り、上流側の装置（例えば半田印刷機）より受け取った基板２を水平面内方向に搬送（搬入）して（図１中に示す矢印Ｓ）、基台１２の中央の作業位置（図１及び図３に示す位置）に位置決めする。以下、説明の便宜上、基板搬送路１３による基板２の搬送方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向と直交する水平面内方向をＹ軸方向とする。また、上下方向をＺ軸方向とする。

図１、図２及び図３において、複数のパーツフィーダ１４は基板搬送路１３を挟んでＹ軸方向に対向する基台１２の端部領域にＸ軸方向に並んで装着されている。これら複数のパーツフィーダ１４はオペレータ（図示せず）によって床面上を運転操作される台車Ｃに保持されており、オペレータが台車Ｃを基台１２に結合させることによって、複数のパーツフィーダ１４が一括して基台１２に装着される。基台１２に装着された各パーツフィーダ１４は、基台１２の中央部側（基板搬送路１３側）の端部に設けられた部品供給口１４ａに電子部品３を連続的に供給する。

図１、図２及び図３において、２つの装着ヘッド１６はそれぞれヘッド移動機構１５によって水平面内で移動自在になっており、各装着ヘッド１６は下方に延びた複数の吸着ノズル１７を昇降及び上下軸（Ｚ軸）回り回転自在に備えている（図４も参照）。

図１〜図４において、ヘッド移動機構１５は、Ｙ軸方向に平行に延びて設けられた上下一対のレール２１ａを一方の側面に有し、基板搬送路１３をＹ軸方向に跨ぐように設けられたビーム状の固定側部材であるＹ軸テーブル２１、Ｙ軸テーブル２１に設けられた上下一対のレール２１ａと係合した一対の摺動部２２ａを備えたプレート状の移動側部材である移動テーブル２２、Ｘ軸方向に平行に延びて設けられた上下一対のレール２３ａを一方の側面に有し、一端部が移動テーブル２２に固定して設けられたビーム状の固定側部材であるＸ軸テーブル２３及びＸ軸テーブル２３に設けられた上下一対のレール２３ａと係合した一対の摺動部２４ａを備えたプレート状の移動側部材である移動ステージ２４から成る。各移動ステージ２４には装着ヘッド１６がひとつずつ取り付けられている。

Ｙ軸テーブル２１と移動テーブル２２は、移動テーブル２２をＹ軸テーブル２１の延びる方向に直線移動させるＹ軸方向直動装置１５ａ（図４）として機能し、Ｘ軸テーブル２３と移動ステージ２４は、移動ステージ２４をＸ軸テーブル２３の延びる方向に直線移動させるＸ軸方向直動装置１５ｂ（図４）として機能する。ここで、Ｙ軸方向直動装置１５ａにとっての移動対象物はＸ軸方向直動装置１５ｂ及び装着ヘッド１６の全体であり、Ｘ軸方向直動装置１５ｂにとっての移動対象物は装着ヘッド１６である。

図５及び図６に示すように、Ｙ軸方向直動装置１５ａを構成する移動テーブル２２の下部には、Ｙ軸テーブル２１が備える一対のレール２１ａが対向する方向（ここでは上下方向）に延びた溝部３１が設けられており、移動テーブル２２のＹ軸テーブル２１と対向する側の面には、板状の介装部材３２が、移動テーブル２２側に突出して設けられた突起部３２ａを移動テーブル２２の溝部３１内に位置させて取り付けられている。

図５、図６及び図７において、移動テーブル２２に取り付けられる上下一対の摺動部２２ａのうち、上側の摺動部２２ａは移動テーブル２２のＹ軸テーブル２１と対向する側の面の上部に固定して取り付けられており、移動テーブル２２に取り付けられる上下一対の摺動部２２ａのうち、下側の摺動部２２ａは、介装部材３２のＹ軸テーブル２１と対向する側の面に固定して取り付けられている。すなわち、移動テーブル２２に取り付けられる
上下一対の摺動部２２ａのうち、上側の摺動部２２ａは移動テーブル２２に直接取り付けられ、下側の摺動部２２ａは介装部材３２を介して移動テーブル２２に間接的に取り付けられている。

図５、図６及び図７において、移動テーブル２２の下部の、溝部３１を挟むＹ軸方向に対向する２つの位置のそれぞれには、移動テーブル２２の厚さ方向（ここではＸ軸方向）に延びた貫通孔３３が設けられており、介装部材３２の移動テーブル２２と対向する側の面の、両貫通孔３３と対向する２つの位置のそれぞれには、移動テーブル２２側に開口したねじ孔３４が設けられている。

図８（ａ）に示すように、貫通孔３３は、その内部に、介装部材３２と対向する側（図８（ａ）では紙面右側）とは反対側（図８（ａ）では紙面左側であり、Ｘ軸テーブル２３が設けられる側）に向く段差面３３ｄを有しており、貫通孔３３の、介装部材３２と対向する側（図８（ａ）では紙面右側）の内径Ｒ１は、介装部材３２と対向する側とは反対の側（図８（ａ）では紙面左側）の内径Ｒ２よりも小さくなっている。そして、介装部材３２の、移動テーブル２２と対向する側（図８（ａ）では紙面左側）に開口したねじ孔３４の内径ｒは、移動テーブル２２に設けられた、介装部材３２と対向する側の内径Ｒ１よりも小さくなっている（すなわち、Ｒ２＞Ｒ１＞ｒ）。

図８（ａ），（ｂ）において、各貫通孔３３内には、介装部材３２と対向する側の内径Ｒ１よりも小さい外径を有するカラー部材３５が挿入される。このカラー部材３５は、図８（ａ）に示すように、貫通孔３３と同様に、介装部材３２と対向する側とは反対の側（図８（ａ）では紙面左側）に向く段差面３５ｄを有している。

図５、図７及び図８（ａ），（ｂ）に示すように、移動テーブル２２と介装部材３２は連結ボルト３６によって連結されている。各連結ボルト３６は介装部材３２と対向する側とは反対側の面（Ｘ軸テーブル２３が設けられる側の面）から移動テーブル２２に設けられた２つの貫通孔３３のそれぞれに挿入され、第１の座金３７、複数のダイヤフラムスプリング（皿ばね）３８、複数の第２の座金３９及び上記カラー部材３５を順に貫通し、更に、移動テーブル２２と介装部材３２の間に配置された円環状のシム４０を貫通して介装部材３２に設けられたねじ孔３４に螺入されている。

このように、介装部材３２の突起部３２ａ及び移動テーブル２２に設けられた溝部３１は、介装部材３２を移動テーブル２２に対して溝部３１の延びる方向（Ｙ軸テーブル２１が備える上下一対のレール２１ａが対向する方向であり、ここでは上下方向）に相対移動させるガイド機構４１を構成しており、移動テーブル２２が備える上下一対の摺動部２２ａのうちの下側の摺動部２２ａは、上記ガイド機構４１を介して、移動テーブル２２に対してスライド自在に設けられた介装部材３２に取り付けられたものとなっている。そして、ガイド機構４１を介して移動テーブル２２に対してスライド自在に設けられた介装部材３２は、ばね部材である複数のダイヤフラムスプリング３８を介して移動テーブル２２側に支持された連結具としての連結ボルト３６によって移動テーブル２２に連結されたものとなっている。

なお、連結ボルト３６によって介装部材３２が移動テーブル２２と連結された状態では、貫通孔３３の段差面３３ｄとカラー部材３５の段差面３５ｄとは同一平面内に位置し、第２の座金３９は、連結ボルト３６により、第１の座金３７及び複数のダイヤフラムスプリング３８を介して、両段差面３３ｄ，３５ｄに安定した状態で押し付けられる。

ここで、介装部材３２の突起部３２ａは、移動テーブル２２に設けられた溝部３１によって、一対のレール２１ａが延びる方向（ここではＹ軸方向）への移動が規制されており
、また、介装部材３２は複数のダイヤフラムスプリング３８から成るばね部材を介して移動テーブル２２に支持された２つの連結ボルト３６によって移動テーブル２２側に引き寄せられているので、介装部材３２が移動テーブル２２に対して相対移動し得るのは上下方向（一対のレール２１ａが対向する方向）のみであり、介装部材３２のレール２１ａが延びる方向への移動や回転（Ｘ軸まわりの回転）方向への移動等は生じない。

介装部材３２が移動テーブル２２に対して上下方向に相対移動する場合には、２つの連結ボルト３６はそれぞれ、複数のダイヤフラムスプリング３８の全体を上下方向に弾性的に撓ませながらＹ軸まわりに揺動する。図９（ａ）は、介装部材３２が移動テーブル２２に対して上昇する方向に移動し（図９（ａ）中に示す矢印Ａ１）、これにより複数のダイヤフラムスプリング３８から成るばね部材を全体的に上方に凸となるように弾性変形させて、連結ボルト３６がその頭部３６ａを下げる方向にカラー部材３５内で揺動（図９（ａ）中に示す矢印Ａ２）した状態を示している。また、図９（ｂ）は、介装部材３２が移動テーブル２２に対して下降する方向に移動し（図９（ｂ）中に示す矢印Ｂ１）、これにより複数のダイヤフラムスプリング３８から成るばね部材を全体的に下方に凸となるように弾性変形させて、連結ボルト３６をその頭部３６ａを上げる方向にカラー部材３５内で揺動（図９（ｂ）中に示す矢印Ｂ２）した状態を示している。

図２及び図４において、Ｙ軸テーブル２１には、上下一対のレール２１ａと平行に延びた上下の固定子５１ａが設けられており、各移動テーブル２２には、上下の固定子５１ａの間に位置する可動子５１ｂ（図４）が設けられている。固定子５１ａは永久磁石、各可動子５１ｂはそれぞれコイルＣＬ１（図４）を備えて成り、固定子５１ａと各可動子５１ｂはそれぞれ第１のリニアモータ５１（図１０）を構成している。各可動子５１ｂが備えるコイルＣＬ１への通電制御によりコイルＣＬ１の磁極切り替えを行うと、その可動子５１ｂは固定子５１ａに対して相対移動し、移動テーブル２２（装着ヘッド１６を含むＸ軸直動装置１５ｂ）がＹ軸テーブル２１に沿ってＹ軸方向に移動する。すなわち、第１のリニアモータ５１は、移動テーブル２２をＹ軸テーブル２１の延びる方向（Ｙ軸方向）に駆動する移動テーブル２２の駆動機構となっている。

また、図４及び図２中の拡大図に示すように、Ｘ軸テーブル２３には、前述の上下のレール２３ａと平行に延びた上下の固定子５２ａが設けられており、各移動ステージ２４にはこれら上下の固定子５２ａの間に位置する可動子５２ｂが設けられている。各固定子５２ａは永久磁石、各可動子５２ｂはそれぞれコイルＣＬ２（図２中の拡大図）を備えて成り、各固定子５１ａと各可動子５２ｂはそれぞれ第２のリニアモータ５２（図１０）を構成している。各可動子５２ｂが備えるコイルＣＬ２への通電制御によりコイルＣＬ２の磁極切り替えを行うと、その可動子５２ｂは固定子５２ａに対して相対移動し、移動ステージ２４がＸ軸テーブル２３に沿ってＸ軸方向に移動する。すなわち、第２のリニアモータ５２は、移動ステージ２４（装着ヘッド１６）をＸ軸テーブル２３の延びる方向（Ｘ軸方向）に駆動する移動ステージ２４の駆動機構となっている。

図１、図２及び図３において、ヘッド移動機構１５が備える２つの移動ステージ２４のそれぞれには、撮像視野を下方に向けた基板カメラ６１が設けられており、基台１２上の基板搬送路１３を挟む両領域には、撮像視野を上方に向けた部品カメラ６２が設けられている。

基板搬送路１３による基板２の搬送及び位置決め動作は、部品実装機１が備える制御装置７０（図１及び図１０）の作業実行制御部７０ａが図示しないアクチュエータ等から成る基板搬送路駆動部７１（図１０）の作動制御を行うことによってなされ、各パーツフィーダ１４による部品供給口１４ａへの電子部品３の供給動作は、制御装置７０の作業実行制御部７０ａが図示しないアクチュエータ等から成るパーツフィーダ駆動部７２（図１０
）の作動制御を行うことによってなされる。

ヘッド移動機構１５による各装着ヘッド１６の水平面内での移動動作は、制御装置７０の作業実行制御部７０ａが２つの第１のリニアモータ５１の作動制御（Ｙ軸テーブル２１に対する各移動テーブル２２のＹ軸方向への移動）と２つの第２のリニアモータ５２の作動制御（各Ｘ軸テーブル２３に対する各移動ステージ２４のＸ軸方向への移動）を行うことによってなされ、各吸着ノズル１７の装着ヘッド１６に対する昇降及び上下軸回りの回転動作は、制御装置７０の作業実行制御部７０ａが図示しないアクチュエータ等から成るノズル駆動部７３（図１０）の作動制御を行うことによってなされる。また、各吸着ノズル１７による電子部品３の吸着及び離脱動作は、制御装置７０の作業実行制御部７０ａが図示しないアクチュエータ等から成る真空圧供給部７４（図１０）の作動制御を行い、吸着ノズル１７内に真空圧を供給し、又は真空圧の供給を解除することによってなされる。

図４に示すように、Ｙ軸テーブル２１には、上下一対のレール２１ａに沿ってＹ軸方向に延びたスケール部８１ａが設けられており、各移動テーブル２２のスケール部８１ａと対向する位置にはスケール部８１ａより移動テーブル２２（Ｘ軸テーブル２３）のＹ軸方向の位置を読み取る読み取り部８１ｂが設けられている。これらスケール部８１ａと読み取り部８１ｂは、Ｙ軸テーブル２１に対する移動テーブル２２（Ｘ軸テーブル２３）の位置を検出するＸ軸テーブルエンコーダ８１を構成しており、その検出情報は制御装置７０の作業実行制御部７０ａに入力される（図１０）。

また、図２中の拡大図に示すように、各Ｘ軸テーブル２３には、上下のレール２３ａに沿ってＸ軸方向に延びたスケール部８２ａが設けられており、各移動ステージ２４のスケール部８２ａと対向する位置にはスケール部８２ａより移動ステージ２４のＸ軸方向の位置を読み取る読み取り部８２ｂが設けられている。これらスケール部８２ａと読み取り部８２ｂは移動ステージエンコーダ８２を構成しており、その検出情報は制御装置７０の作業実行制御部７０ａに入力される（図１０）。

基板カメラ６１及び部品カメラ６２による撮像動作は、制御装置７０の作業実行制御部７０ａが基板カメラ６１及び部品カメラ６２の作動制御を行うことによってなされる（図１０）。基板カメラ６１及び部品カメラ６２の撮像動作によって抽出された画像データは記憶部７５（図１０）に取り込まれて記憶され、制御装置７０が備える画像認識部７０ｂ（図１０）において画像認識される。

このような構成の部品実装機１により上流側の装置（例えば半田印刷機）から搬出された基板２に電子部品３を実装する電子部品３の実装工程を実行する場合、制御装置７０の作業実行制御部７０ａは、基板搬送路１３を作動させてその基板２を受け取り、Ｘ軸方向に搬送（搬入）して、作業位置に位置決めする（図１１のステップＳＴ１）。この基板２の位置決め時には、基板２に設けられた基板マーク（図示せず）の上方に基板カメラ６１を（装着ヘッド１６を）移動させて基板マークを撮像し、得られた画像を画像認識部７０ｂに画像認識させることによって、基板２の正規の作業位置からの位置ずれを算出する。

制御装置７０の作業実行制御部７０ａは、基板２の位置ずれを算出したら、ヘッド移動機構１５の作動制御を行うことによって２つの装着ヘッド１６をそれぞれパーツフィーダ１４の上方に移動させ、吸着ノズル１７をパーツフィーダ１４の部品供給口１４ａの直上に位置させる。そして、吸着ノズル１７を装着ヘッド１６に対して下降させて、部品供給口１４ａに供給されている電子部品３に接触させる。制御装置７０の作業実行制御部７０ａは、吸着ノズル１７が電子部品３に接触したところで吸着ノズル１７内に真空圧を供給し、吸着ノズル１７に電子部品３を吸着させてから、吸着ノズル１７を上昇させる。これにより吸着ノズル１７に電子部品３がピックアップされる（図１１のステップＳＴ２）。

制御装置７０の作業実行制御部７０ａは、吸着ノズル１７に電子部品３をピックアップさせる動作を装着ヘッド１６が備える各吸着ノズル１７についていったら、ヘッド移動機構１５の作動制御を行うことによって各装着ヘッド１６を基板２側に移動させながら、各装着ヘッド１６が備える吸着ノズル１７に吸着させた電子部品３が順次部品カメラ６２の上方を通過するようにする。そして、部品カメラ６２に各電子部品３の撮像を行わせ、部品カメラ６２が撮像した各電子部品３の画像データを記憶部７５に取り込んで画像認識部７０ｂに画像認識を行わせる（図１１のステップＳＴ３）。制御装置７０の作業実行制御部７０ａは、画像認識部７０ｂによる画像認識結果に基づいて、電子部品３の異常（変形や欠損など）の有無を検査するとともに、電子部品３の吸着ノズル１７に対する位置ずれ（吸着ずれ）を算出する。

制御装置７０の作業実行制御部７０ａは、装着ヘッド１６を基板２の上方に移動させたら、吸着ノズル１７に吸着させた電子部品３を基板２上の目標装着位置（この目標装着位置にある図示しない電極上には半田印刷機によって半田が印刷されている）の直上に位置させ、吸着ノズル１７を装着ヘッド１６に対して下降させて、電子部品３を基板２上の目標装着位置に接触させる。制御装置７０の作業実行制御部７０ａは、電子部品３が基板２に接触したところで吸着ノズル１７への真空圧の供給を解除し、吸着ノズル１７から電子部品３を離脱させてから、吸着ノズル１７を上昇させる。これにより、電子部品３が基板２上に装着される（図１１のステップＳＴ４）。なお、電子部品３を基板２上に装着するときには、ステップＳＴ１で算出した基板２の位置ずれとステップＳＴ３で算出した電子部品３の吸着ずれが修正されるように、基板２に対する吸着ノズル１７の位置補正（回転補正を含む）を行う。

制御装置７０の作業実行制御部７０ａは、吸着ノズル１７に吸着させた電子部品３を基板２上の目標装着位置に装着する部品装着動作を装着ヘッド１６が備える各吸着ノズル１７について行ったら、現在電子部品３の装着を行っている基板２について、全ての部品装着が終了したかどうかの判断を行う（図１１のステップＳＴ５）。そして、その結果、全ての部品装着が終了していなかったときにはステップＳＴ２に戻ってまだ基板２に装着していない電子部品３についての部品装着動作を実行し、全ての部品装着が終了していたときには基板搬送路１３を作動させて、下流側の装置である他の部品実装機や検査機、リフロー炉等に基板２を搬出する（図１１のステップＳＴ６）。

ところで、このような部品実装機１において、ヘッド移動機構１５を構成するＹ軸方向直動装置１５ａでは、各移動テーブル２２をＹ軸テーブル２１に対して相対移動させる移動テーブル２２の駆動機構が作動すると、その駆動機構から熱が発生し、Ｙ軸テーブル２１と移動テーブル２２はそれぞれ熱膨張する。このとき、Ｙ軸テーブル２１と移動テーブル２２の熱膨張率が互いに異なる場合には、Ｙ軸テーブル２１が備える一対のレール２１ａは、その間隔をＹ軸テーブル２１の熱膨張に応じた間隔に変化させる（広がる）一方、移動テーブル２２が備える一対の摺動部２２ａは、各摺動部２２ａがＹ軸テーブル２１のレール２１ａと係合した状態のまま、介装部材３２を移動テーブル２２に対して上下方向にスライドさせて、その間隔を、レール２１ａの間隔の変化に追従させて変化させる。

以上説明したように、本実施の形態における部品実装機１が備えるＹ軸方向直動装置１５ａは、平行に延びて設けられた一対のレール２１ａを有するビーム状の固定側部材としてのＹ軸テーブル２１と、Ｙ軸テーブル２１に設けられた一対のレール２１ａと係合した一対の摺動部２２ａを備え、これら一対の摺動部２２ａがＹ軸テーブル２１に設けられた一対のレール２１ａに沿って摺動するように駆動されてＹ軸テーブル２１の延びる方向に直線移動する移動側部材としての移動テーブル２２とから成る直動装置であり、移動テーブル２２は一対のレール２１ａが対向する方向（上下方向）にスライド自在に設けられた
介装部材３２を有し、移動テーブル２２が備える一対の摺動部２２ａのうちの一方（ここでは下側の摺動部２２ａ）が介装部材３２に取り付けられたものとなっている。

また、本実施の形態における部品実装機１は、基板２の位置決めを行う基板位置決め部としての基板搬送路１３と、電子部品３の供給を行う部品供給部としてのパーツフィーダ１４と、上記Ｙ軸方向直動装置１５ａを備えたヘッド移動機構１５と、ヘッド移動機構１５が備えるＹ軸方向直動装置１５ａの移動テーブル２２にＸ軸方向直動装置１５ｂを介して設けられ、移動テーブル２２がＹ軸テーブル２１に対して直線移動することによって基板搬送路１３により位置決めされた基板２とパーツフィーダ１４の間を移動してパーツフィーダ１４から供給される電子部品３のピックアップと基板２上への電子部品３の装着とを繰り返し実行する装着ヘッド１６を備えたものとなっている。

本発明では、移動テーブル２２がＹ軸テーブル２１に設けられた一対のレール２１ａが対向する方向（上下方向）にスライド自在な介装部材３２を有し、移動テーブル２２が備える一対の摺動部２２ａのうちの一方がその介装部材３２に取り付けられた構成となっているので、移動テーブル２２を駆動する駆動機構の作動によって熱が発生し、熱膨張率が互いに異なるＹ軸テーブル２１と移動テーブル２２がそれぞれ熱膨張した場合には、Ｙ軸テーブル２１が備える一対のレール２１ａは、その間隔を、Ｙ軸テーブル２１の熱膨張に応じた間隔に変化させる一方、移動テーブル２２が備える一対の摺動部２２ａは、それぞれＹ軸テーブル２１が備えるレール２１ａと係合した状態のまま、介装部材３２を移動テーブル２２に対してスライドさせて、その間隔を、一対のレール２１ａの間隔の変化に追従させて変化させる。このため、移動テーブル２２を駆動する駆動機構の作動により熱が発生した場合であっても、その熱に起因して摺動部２２ａとレール２１ａとの間の接触面に過大な押し付け力が発生することはなく、Ｙ軸テーブル２１に対する移動テーブル２２の位置決め精度を高レベルに維持することができる。

ここで、介装部材３２は、ばね部材（複数のダイヤフラムスプリング３８）を介して移動テーブル２２に支持された連結具（連結ボルト３６）によって移動テーブル２２に連結されており、介装部材３２は移動テーブル２２に対して相対移動自在でありながらも移動テーブル２２に対してしっかりと連結された状態となっているので、Ｙ軸テーブル２１に対する移動テーブル２２の高い位置決め精度が確保される。

これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述したものに限定されない。例えば、上述の実施の形態では、介装部材３２に突起部３２ａを設けるとともに移動テーブル２２に溝部３１を設け、介装部材３２の突起部３２ａが移動テーブル２２の溝部３１に対してスライドする構成となっていたが、移動テーブル２２に突起部を設けるとともに介装部材３２に溝部を設け、移動テーブル２２の突起部が介装部材３２の溝部に対してスライドする構成となっていてもよい。

また、上述の実施の形態では、移動側部材である移動テーブル２２を駆動する駆動機構はリニアモータであったが、移動テーブル２２の駆動機構は必ずしもリニアモータでなくてもよく、ボールねじ等を用いた他の構成の機構であってもよい。但し、リニアモータのように、移動テーブル２２の駆動時に多量の熱を発生する場合には、本発明の効果が特に顕著に得られる。

また、上述の実施の形態では、ばね部材を介して移動側部材に支持され、介装部材３２を移動側部材である移動テーブル２２に連結する連結具としてボルト（連結ボルト３６）が用いられていたが、この連結具は必ずしもボルトでなくてもよく、ボルト以外のねじ部材や他の部品等であってもよい。

また、上述の実施の形態では、本発明の直動装置がＹ軸方向直動装置１５ａに適用される構成となっていたが、本発明の直動装置は、Ｙ軸方向直動装置１５ａに代えてＸ軸方向直動装置１５ｂにも、或いはＹ軸方向直動装置１５ａとともにＸ軸方向直動装置１５ｂにも、適用することができる。

また、上述の実施の形態では、本発明の直動装置が、部品実装機１において、装着ヘッド１６を水平面内で移動させるためのものとして用いられていたが、本発明の直動装置は部品実装機１に限られず、他の装置に使用されるものであってもよい。この場合、固定側部材は水平面内方向以外の方向（例えば垂直方向）に延びて設けられていてもよく、このとき移動側部材は、その固定側部材の延びる方向に移動するように駆動されるものとなる。

駆動機構の作動により熱が発生しても位置決め精度を高レベルに維持することができる直動装置及び部品実装機を提供する。

１ 部品実装機
２ 基板
３ 電子部品
１３ 基板搬送路（基板位置決め部）
１４ パーツフィーダ（部品供給部）
１５ ヘッド移動機構
１５ａ Ｙ軸方向直動装置（直動装置）
１６ 装着ヘッド
２１ Ｙ軸テーブル（固定側部材）
２１ａ レール
２２ 移動テーブル（移動側部材）
２２ａ 摺動部
３２ 介装部材
３６ 連結ボルト（連結具）
３８ ダイヤフラムスプリング（ばね部材）

Claims (3)

1. 平行に延びて設けられた一対のレールを有するビーム状の固定側部材と、固定側部材に設けられた前記一対のレールと係合した一対の摺動部を備え、前記一対の摺動部が固定側部材に設けられた前記一対のレールに沿って摺動するように駆動されて固定側部材の延びる方向に直線移動する移動側部材とから成る直動装置であって、
   移動側部材は前記一対のレールが対向する方向にスライド自在に設けられた介装部材を有し、移動側部材が備える前記一対の摺動部のうちの一方が前記介装部材に取り付けられていることを特徴とする直動装置。
2. 前記介装部材は、ばね部材を介して移動側部材に支持された連結具によって移動側部材に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の直動装置。
3. 基板の位置決めを行う基板位置決め部と、電子部品の供給を行う部品供給部と、請求項１又は２に記載の直動装置を備えたヘッド移動機構と、ヘッド移動機構が備える直動装置の移動側部材に設けられ、移動側部材が固定側部材に対して直線移動することによって基板位置決め部により位置決めされた基板と部品供給部の間を移動して部品供給部から供給される電子部品のピックアップと基板上への電子部品の装着とを繰り返し実行する装着ヘッドとを備えたことを特徴とする部品実装機。

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