JP2013258346A - Electronic component loading device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To ensure long life and high accuracy of an electronic component loading device.SOLUTION: A beam 16 has a vertical section in the longitudinal direction formed substantially in L-shape at two beam protrusions 16a, 16b. A stator 18b is formed, substantially in U-shape, of a first stator protrusion 18b2 where a permanent magnet is arranged in the longitudinal direction, a second stator protrusion 18b1 where a permanent magnet is arranged in the longitudinal direction, and a stator connection 18b3 for connecting the first stator protrusion 18b2 and the second stator protrusion 18b1. With regard to the beam 16 and the stator 18b, the second stator protrusion 18b1 and one of the two beam protrusions 16a, 16b are brought into contact and fastened with a bolt, and the stator connection 18b3 and the other of the two beam protrusions 16a, 16b are brought into contact and fastened with a bolt.

Description

本発明は、電子部品装着装置に関し、特に、電子部品装着装置に用いられる駆動ステージに関する。   The present invention relates to an electronic component mounting apparatus, and more particularly to a drive stage used in an electronic component mounting apparatus.

電子部品装着装置は、電子部品を基板に装着するマウント機構を搭載した移動体を駆動案内に沿って移動させる駆動ステージと、その駆動ステージを上記の方向と垂直な方向に移動させる駆動ステージ移動手段と、で構成され、電子部品を基板上の所定の位置に装着することを目的とした装置である。駆動ステージや移動体を移動させるアクチュエータとしてリニアモータが用いられている。   An electronic component mounting apparatus includes a drive stage that moves a moving body mounted with a mount mechanism for mounting an electronic component on a substrate along a drive guide, and a drive stage moving unit that moves the drive stage in a direction perpendicular to the above direction. And is an apparatus intended to mount an electronic component at a predetermined position on a substrate. A linear motor is used as an actuator for moving a drive stage or a moving body.

電子部品実装装置として、特許文献1が開示されている。図6は、第1従来例の駆動ステージの断面図である。なお、図6は、特許文献1の図3に相当する図面である。
第1従来例の駆動ステージは、マウント機構を搭載するための移動体17と、その移動体17を搭載するためのビーム16と、これらを駆動するためのリニアモータ18と、駆動案内(ガイドレール19、スライダ20)と、で構成されている。なお、移動体17とビーム16とは、駆動案内(ガイドレール19、スライダ20)を介して接続されている。
Patent Document 1 is disclosed as an electronic component mounting apparatus. FIG. 6 is a cross-sectional view of the driving stage of the first conventional example. FIG. 6 is a drawing corresponding to FIG.
The driving stage of the first conventional example includes a moving body 17 for mounting a mounting mechanism, a beam 16 for mounting the moving body 17, a linear motor 18 for driving them, and a driving guide (guide rail). 19 and slider 20). Note that the moving body 17 and the beam 16 are connected via a drive guide (guide rail 19 and slider 20).

駆動案内は、ビーム16の長手方向(図6の紙面を貫く方向)に沿って設置されたガイドレール19と、そのガイドレール19上を摺動可能なスライダ20と、で構成され、スライダ20は移動体17に設置されている。
リニアモータ18は、可動子18aと、固定子18bと、で構成され、可動子18aが固定子18bに対向する位置に配置される。移動体17には可動子18aが設置され、ビーム16には移動体17の移動距離に応じた長さの固定子18bが設置される。
The drive guide is composed of a guide rail 19 installed along the longitudinal direction of the beam 16 (direction passing through the paper surface of FIG. 6), and a slider 20 that can slide on the guide rail 19. It is installed on the moving body 17.
The linear motor 18 includes a mover 18a and a stator 18b, and the mover 18a is disposed at a position facing the stator 18b. A movable element 18 a is installed on the moving body 17, and a stator 18 b having a length corresponding to the moving distance of the moving body 17 is installed on the beam 16.

図6に示すように、固定子18bは、ビーム16の上にボルト22で締結固定されるのが一般的である。ここで、リニアモータ18を作動させると、固定子18bと可動子18aとの間にはお互いを吸い寄せる磁気吸引力が図6のy方向に作用する。このため、ボルト22は、ボルト22の軸方向と磁気吸引力の作用方向(図6のy方向)が平行になるようにして、固定子18bとビーム16とを締結固定する。これにより、磁気吸引力がボルト22の軸直角方向の力として作用しないので、締結部のすべりやボルトのせん断破壊を防ぎ、締結部の信頼性を確保することができる。   As shown in FIG. 6, the stator 18 b is generally fastened and fixed on the beam 16 with a bolt 22. Here, when the linear motor 18 is operated, a magnetic attraction force attracting each other acts between the stator 18b and the movable element 18a in the y direction in FIG. For this reason, the bolt 22 fastens and fixes the stator 18b and the beam 16 so that the axial direction of the bolt 22 and the acting direction of the magnetic attractive force (y direction in FIG. 6) are parallel. Thereby, since the magnetic attraction force does not act as a force perpendicular to the axis of the bolt 22, slippage of the fastening portion and shear failure of the bolt can be prevented, and the reliability of the fastening portion can be ensured.

しかし、可動子18aと固定子18bとの磁気吸引力によって生じるビーム16のねじれ変形を抑制するためにビーム16の高剛性化を図ると、ビーム16や駆動ステージ10全体の質量が増加するという課題が生じる。   However, if the rigidity of the beam 16 is increased in order to suppress the torsional deformation of the beam 16 caused by the magnetic attractive force between the movable element 18a and the stator 18b, the mass of the beam 16 and the entire drive stage 10 increases. Occurs.

そこで、2個に分割された固定子18bで可動子18aを挟みようにリニアモータ18を構成する技術が特許文献2に開示されている。図7は、第2従来例の駆動ステージの断面図である。なお、図7は、特許文献2の図1に相当する図面である。
図7に示す第2従来例の駆動ステージにおいて、可動子18aとそれぞれの固定子18bとの間に作用する磁気吸引力は、その作用方向が反対方向で同軸上に作用するので、磁気吸引力は相殺される。この構成により、締結部の信頼性の確保だけでなく、ビーム16のたわみやねじれ変形も抑制することができる。
Therefore, Patent Document 2 discloses a technique in which the linear motor 18 is configured such that the movable element 18a is sandwiched between two stators 18b. FIG. 7 is a cross-sectional view of the driving stage of the second conventional example. FIG. 7 is a drawing corresponding to FIG.
In the driving stage of the second conventional example shown in FIG. 7, the magnetic attractive force acting between the mover 18a and each stator 18b acts on the same axis in the opposite direction, so that the magnetic attractive force Is offset. With this configuration, not only the reliability of the fastening portion can be ensured, but also the deflection and torsional deformation of the beam 16 can be suppressed.

また、可動子18aと固定子18bとの磁気吸引力を相殺する駆動ステージとして、特許文献3が開示されている。図8は、第3従来例の駆動ステージの断面図である。なお、図8は、特許文献3の図2に相当する図面である。
図8に示す固定子18bは図7の構成とは異なり、固定子18bが一体構造となっているものの、固定子18bが可動子(図示せず)を挟む構造となっているため、この場合も磁気吸引力は相殺されるようになっている。
Further, Patent Document 3 is disclosed as a drive stage that cancels out the magnetic attractive force between the mover 18a and the stator 18b. FIG. 8 is a cross-sectional view of the driving stage of the third conventional example. FIG. 8 is a drawing corresponding to FIG.
Unlike the configuration of FIG. 7, the stator 18b shown in FIG. 8 has a structure in which the stator 18b sandwiches a mover (not shown) although the stator 18b has an integrated structure. However, the magnetic attractive force is offset.

しかし、駆動ステージが図8の水平方向(y方向)に加速動作する場合、駆動部分の質量と加速度を乗じた力に相当する慣性力が駆動ステージに作用する。このy方向の慣性力は固定子18bを締結固定するボルト22の軸直角方向の力として作用することになり、大きな加速度で駆動ステージを動作させると、締結部にすべりやボルトのせん断破壊が発生するおそれがある。その結果、リニアモータ18と駆動案内のスムーズな動作を妨げ、駆動ステージの案内精度や動作速度を低下させる要因となる。   However, when the drive stage accelerates in the horizontal direction (y direction) in FIG. 8, an inertial force corresponding to a force obtained by multiplying the mass and acceleration of the drive part acts on the drive stage. This inertial force in the y direction acts as a force perpendicular to the axis of the bolt 22 that fastens and fixes the stator 18b. When the drive stage is operated at a large acceleration, slippage or shear failure of the bolt occurs at the fastening portion. There is a risk. As a result, the smooth operation of the linear motor 18 and the drive guide is hindered, which causes a decrease in the guide accuracy and operation speed of the drive stage.

そこで、上記のような駆動ステージの故障や性能低下を防ぐことを目的に、ビーム16の上に固定子18bを締結固定する構成や、ボルト22の大径化や固定子18bの構成材料の変更などが検討され、例えば、特許文献4が開示されている。図9は、第4従来例の駆動ステージの断面図である。なお、図9は、特許文献4の図4に相当する図面である。
図9に示す第4従来例の駆動ステージにおいて、水平方向(y方向)に駆動ステージが加速動作しても、y方向の慣性力は固定子18bの設置面に対して法線方向に作用し、ボルト22はy方向の慣性力を軸方向成分で全て負担することができる。したがって、慣性力に対する締結部のすべりやボルトのせん断破壊を防止することができる。
Therefore, for the purpose of preventing the drive stage failure and performance degradation as described above, the configuration in which the stator 18b is fastened and fixed on the beam 16, the diameter of the bolt 22 is increased, and the constituent material of the stator 18b is changed. For example, Patent Document 4 is disclosed. FIG. 9 is a cross-sectional view of the drive stage of the fourth conventional example. FIG. 9 is a drawing corresponding to FIG.
In the drive stage of the fourth conventional example shown in FIG. 9, even if the drive stage accelerates in the horizontal direction (y direction), the inertia force in the y direction acts in the normal direction with respect to the installation surface of the stator 18b. The bolt 22 can bear all the inertial force in the y direction as an axial component. Therefore, it is possible to prevent slippage of the fastening portion and shear failure of the bolt against the inertial force.

特開2008−198685号公報JP 2008-198685 A 特許第4643685号公報Japanese Patent No. 4646385 特開2006−49384号公報JP 2006-49384 A 特開2011−155167号公報JP 2011-155167 A

図9に示す第4従来例の駆動ステージの締結構造では、固定子18bの自重がボルト22の軸直角方向に作用することになるが、ボルト22を大径化したり、小型軽量な固定子18bを用いたりすることで、固定子18bの自重に対する締結部のすべりやボルトのせん断破壊を防ぐことができる。   In the drive stage fastening structure of the fourth conventional example shown in FIG. 9, the dead weight of the stator 18b acts in the direction perpendicular to the axis of the bolt 22, but the bolt 22 has a larger diameter or a smaller and lighter stator 18b. Can be used to prevent slippage of the fastening portion with respect to the dead weight of the stator 18b and shear failure of the bolt.

一方で、電子部品装着装置は小から大まで幅広いサイズの基板への対応を要求されることから、大面積の基板に電子部品を装着できるようマウント機構を搭載した移動体17の移動範囲を広げるために固定子18bを長尺化する必要が発生する。固定子18bの長尺化は移動体17やビーム16の大型化に繋がることから、ボルト径を小さく、かつ、ボルト本数をできる限り少なくした軽量化設計が望まれる。
しかし、ボルト径を小さく、かつ、ボルト本数を少なくすると、結果としてボルト1本あたりに作用する軸直角成分の力は大きくなり、締結部のすべりやボルトのせん断破壊の発生の可能性が高まることになる。
On the other hand, since the electronic component mounting apparatus is required to support a wide range of substrates from small to large, the range of movement of the moving body 17 on which the mount mechanism is mounted so that the electronic component can be mounted on a large-area substrate is expanded. Therefore, it is necessary to lengthen the stator 18b. Increasing the length of the stator 18b leads to an increase in the size of the movable body 17 and the beam 16. Therefore, a lightweight design with a small bolt diameter and a minimum number of bolts is desired.
However, when the bolt diameter is reduced and the number of bolts is reduced, the force of the component perpendicular to the axis acting on each bolt increases as a result, and the possibility of occurrence of slippage of the fastening portion and bolt shear failure increases. become.

そこで、本発明は、電子部品装着装置の長寿命化と高精度化を図ることを課題とする。   Accordingly, an object of the present invention is to increase the life and accuracy of an electronic component mounting apparatus.

このような課題を解決するために、本発明は、ビーム、前記ビームの長手方向に沿って移動可能な駆動案内を介して前記ビームに搭載される移動体、および、前記ビームに固定される固定子および前記移動体に固定される可動子を有するリニアモータを有する駆動ステージと、前記駆動ステージを前記移動体の移動方向と垂直方向に移動させる駆動ステージ移動手段と、を備える電子部品装着装置であって、前記ビームは、その長手方向の垂直断面が2つのビーム突出部で略L字状に形成され、前記固定子は、長手方向に永久磁石が配される第1固定子突出部と、長手方向に永久磁石が配される第2固定子突出部と、前記第1固定子突出部と前記第2固定子突出部とを接続する固定子接続部とで、略コ字状に形成され、前記ビームと前記固定子とは、前記第2固定子突出部と前記2つのビーム突出部のうち一方のビーム突出部とが接してボルト締結で固定されるとともに、前記固定子接続部と前記2つのビーム突出部のうち他方のビーム突出部とが接してボルト締結で固定されることを特徴とする電子部品装着装置である。   In order to solve such a problem, the present invention provides a beam, a movable body mounted on the beam via a drive guide movable along the longitudinal direction of the beam, and a fixing fixed to the beam. An electronic component mounting apparatus comprising: a driving stage having a linear motor having a child and a mover fixed to the moving body; and driving stage moving means for moving the driving stage in a direction perpendicular to the moving direction of the moving body. The beam has a vertical cross section in the longitudinal direction formed in an approximately L shape with two beam projections, and the stator has a first stator projection having a permanent magnet disposed in the longitudinal direction; A second stator protrusion portion in which a permanent magnet is arranged in the longitudinal direction and a stator connection portion connecting the first stator protrusion portion and the second stator protrusion portion are formed in a substantially U-shape. The beam and the fixed The second stator protrusion and one of the two beam protrusions are in contact with each other and fixed by bolt fastening, and the stator connection part and the two beam protrusions The electronic component mounting apparatus is characterized in that the other beam protrusion is in contact with and fixed by bolt fastening.

リニアモータの固定子とビームとを締結固定する締結部のすべりやボルトのせん断破壊の発生を防止するとともに、磁気吸引力によるビームのねじれ変形を抑えることができるので、電子部品装着装置の長寿命化と高精度化を図ることができる。   Long life of the electronic component mounting device because it can prevent the sliding of the fastening part that fastens and fixes the linear motor stator and beam and the shear failure of the bolt, and suppress the torsional deformation of the beam due to magnetic attraction. And high accuracy can be achieved.

本実施形態に係る電子部品装着装置の概略構成の正面図である。It is a front view of schematic structure of the electronic component mounting apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る電子部品装着装置の概略構成の上面図である。It is a top view of schematic structure of the electronic component mounting apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る電子部品装着装置が備える駆動ステージをyz平面で切断した断面図である。It is sectional drawing which cut | disconnected the drive stage with which the electronic component mounting apparatus which concerns on this embodiment was equipped with yz plane. 駆動ステージの斜視図である。It is a perspective view of a drive stage. ビームとガイドレールの斜視図である。It is a perspective view of a beam and a guide rail. 第1従来例の駆動ステージの断面図である。It is sectional drawing of the drive stage of a 1st prior art example. 第2従来例の駆動ステージの断面図である。It is sectional drawing of the drive stage of a 2nd prior art example. 第3従来例の駆動ステージの断面図である。It is sectional drawing of the drive stage of a 3rd prior art example. 第4従来例の駆動ステージの断面図である。It is sectional drawing of the drive stage of a 4th prior art example.

以下、本発明を実施するための形態(以下「実施形態」という)について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。   Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In each figure, common portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

≪電子部品装着装置≫
本実施形態に係る電子部品装着装置30の構成について説明する。
図1および図2は、本実施形態に係る電子部品装着装置30の概略構成図であり、図1は、電子部品装着装置30の正面図であり、図2は、電子部品装着装置30の上面図である。
≪Electronic component mounting device≫
A configuration of the electronic component mounting apparatus 30 according to the present embodiment will be described.
1 and 2 are schematic configuration diagrams of an electronic component mounting apparatus 30 according to the present embodiment, FIG. 1 is a front view of the electronic component mounting apparatus 30, and FIG. 2 is an upper surface of the electronic component mounting apparatus 30. FIG.

電子部品装着装置30は、基板31(例えば、半導体ウェハや電子回路基板など)が配置された基台32と、その基台32の上に設けられた駆動ステージ10を支持するとともに駆動ステージ10を所定の方向(図2に示すy方向)に移動させる駆動ステージ移動手段33と、その駆動ステージ移動手段33の上に設けられ前記所定の方向(図2に示すy方向)と垂直な方向(図1、図2に示すx方向)に移動する移動体17を備える駆動ステージ10と、で構成されている。   The electronic component mounting apparatus 30 supports the drive stage 10 while supporting a base 32 on which a substrate 31 (for example, a semiconductor wafer or an electronic circuit board) is disposed, and a drive stage 10 provided on the base 32. Driving stage moving means 33 for moving in a predetermined direction (y direction shown in FIG. 2), and a direction (shown in FIG. 2) perpendicular to the predetermined direction (y direction shown in FIG. 2) provided on the driving stage moving means 33. 1 and a drive stage 10 including a moving body 17 that moves in the x direction shown in FIG.

駆動ステージ移動手段33は、基板31を挟んで互いに平行となるように基台32の上に配置された一対のy軸用ガイドレール34と、そのy軸用ガイドレール34に沿って摺動可能なy軸用スライダ35と、そのy軸用スライダ35に固定され駆動ステージ10の両端を支持する支持部材36と、駆動ステージ10を移動させるためのy軸用リニアモータ37と、を備えている。   The drive stage moving means 33 is slidable along a pair of y-axis guide rails 34 disposed on the base 32 so as to be parallel to each other with the substrate 31 interposed therebetween, and the y-axis guide rails 34. A y-axis slider 35, a support member 36 fixed to the y-axis slider 35 and supporting both ends of the drive stage 10, and a y-axis linear motor 37 for moving the drive stage 10. .

駆動ステージ10は、2本のy軸用ガイドレール34の間を架橋する程度に長尺なビーム16と、そのビーム16の長手方向(図1,2に示すx方向)に沿ってビーム16の上に設けられた2本のx軸用ガイドレール19と、そのx軸用ガイドレール19に沿って摺動可能なx軸用スライダ20(後述する図3参照)と、そのx軸用スライダ20に固定された移動体17と、移動体17を移動させるためのx軸用リニアモータ18と、を備えている。
また、移動体17には、基板31の上に電子部品(図示せず)を装着するためのマウント機構38が搭載されている。
The driving stage 10 has a beam 16 that is long enough to bridge between the two y-axis guide rails 34, and the beam 16 along the longitudinal direction of the beam 16 (the x direction shown in FIGS. 1 and 2). Two x-axis guide rails 19 provided above, an x-axis slider 20 that can slide along the x-axis guide rail 19 (see FIG. 3 described later), and the x-axis slider 20 And the x-axis linear motor 18 for moving the moving body 17.
The moving body 17 is mounted with a mount mechanism 38 for mounting an electronic component (not shown) on the substrate 31.

電子部品装着装置30の動作の流れについて説明する。
まず、電子部品装着装置30は、y軸用リニアモータ37を動作させることにより、駆動ステージ10を、y軸用ガイドレール34に沿って、y軸方向に移動させる。そして、電子部品装着装置30は、x軸用リニアモータ18を動作させることにより、移動体17を、x軸用ガイドレール19に沿って、x軸方向に移動させる。
このような構成により、電子部品装着装置30は、移動体17を基台32の上に配置された基板31上の任意位置(xy平面)に移動させることができ、移動体17に設置されたマウント機構38が基板31上の所定位置に電子部品(図示せず)を装着させることができるようになっている。
An operation flow of the electronic component mounting apparatus 30 will be described.
First, the electronic component mounting apparatus 30 moves the drive stage 10 in the y-axis direction along the y-axis guide rail 34 by operating the y-axis linear motor 37. The electronic component mounting apparatus 30 moves the moving body 17 in the x-axis direction along the x-axis guide rail 19 by operating the x-axis linear motor 18.
With such a configuration, the electronic component mounting apparatus 30 can move the movable body 17 to an arbitrary position (xy plane) on the substrate 31 disposed on the base 32 and is installed on the movable body 17. The mounting mechanism 38 can mount an electronic component (not shown) at a predetermined position on the substrate 31.

≪駆動ステージ≫
本実施形態に係る電子部品装着装置30が備える駆動ステージ10について、図3から図5を用いて更に説明する。
図3は、本実施形態に係る電子部品装着装置30が備える駆動ステージ10をyz平面で切断した断面図である。図4は、駆動ステージ10の斜視図である。図5は、ビーム16とx軸用ガイドレール19の斜視図である。
なお、図4および図5に示す斜視図においては、駆動ステージ移動手段33の支持部材36と接続される駆動ステージ10の両端部は省略し、移動体17をx軸方向に移動可能な領域の駆動ステージ10(ビーム16)についてのみ図示している。
≪Drive stage≫
The drive stage 10 provided in the electronic component mounting apparatus 30 according to the present embodiment will be further described with reference to FIGS.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the drive stage 10 included in the electronic component mounting apparatus 30 according to the present embodiment taken along the yz plane. FIG. 4 is a perspective view of the drive stage 10. FIG. 5 is a perspective view of the beam 16 and the x-axis guide rail 19.
4 and 5, both ends of the drive stage 10 connected to the support member 36 of the drive stage moving means 33 are omitted, and an area in which the movable body 17 is movable in the x-axis direction is omitted. Only the drive stage 10 (beam 16) is shown.

駆動ステージ10は、x軸方向に長尺なビーム16と、移動体17と、移動体17を移動させるためのx軸用リニアモータ18と、ビーム16に設けられた2本のx軸用ガイドレール19と、移動体17に固定されx軸用ガイドレール19に沿って摺動可能なx軸用スライダ20と、を備え、x軸用リニアモータ18を動作させることにより、移動体17を、x軸用ガイドレール19に沿って、x軸方向に移動させることができるようになっている。   The driving stage 10 includes a beam 16 elongated in the x-axis direction, a moving body 17, an x-axis linear motor 18 for moving the moving body 17, and two x-axis guides provided on the beam 16. A rail 19 and an x-axis slider 20 fixed to the moving body 17 and slidable along the x-axis guide rail 19, and by operating the x-axis linear motor 18, the moving body 17 is It can be moved in the x-axis direction along the x-axis guide rail 19.

ビーム16は、図3に示すように、その長手方向(図3の紙面を貫く方向)に垂直な断面(yz断面)が略L字状に形成され、図5に示すように、その長手方向(x方向)に一様で同断面に形成されている。
ここで、略L字状のビーム16の各部について、図3において垂直方向(z方向)の上側に突出した部分を上側突出部16aと定義し、水平方向(y方向)の左側に突出した部分を下側突出部16bと定義し、上側突出部16aと下側突出部16b間の領域を開口部16d(図5参照)と定義する。本実施形態におけるビーム16は、図3に示すように、上側突出部16aのz方向に突出した長さが下側突出部16bのy方向に突出した長さよりも短く形成されている。
As shown in FIG. 3, the beam 16 has a substantially L-shaped cross section (yz cross section) perpendicular to the longitudinal direction (direction penetrating the paper surface of FIG. 3), and as shown in FIG. It is uniform in the (x direction) and formed in the same cross section.
Here, for each portion of the substantially L-shaped beam 16, a portion protruding upward in the vertical direction (z direction) in FIG. 3 is defined as an upper protruding portion 16 a, and a portion protruding leftward in the horizontal direction (y direction) Is defined as a lower protrusion 16b, and a region between the upper protrusion 16a and the lower protrusion 16b is defined as an opening 16d (see FIG. 5). As shown in FIG. 3, the beam 16 in the present embodiment is formed such that the length of the upper protrusion 16a protruding in the z direction is shorter than the length of the lower protrusion 16b protruding in the y direction.

また、ビーム16は、図3および図5に示すように、その内部に中空部16cを有した一様同断面の中空構造で形成されている。ビーム16の上側突出部16aと下側突出部16bには、図5に示すように、いずれもボルト(後述する図3に示すボルト22a,22b)で別の部材(後述する図3に示す固定子18b)を締結固定可能なように穴25a,25bが形成され、ビーム16の長手方向に等間隔に整列している。ここで、穴25a,25bの長手方向の間隔配置は、締結部の信頼性が確保される範囲であれば、ビーム16の長手方向に等間隔でなくてもよい。   Further, as shown in FIGS. 3 and 5, the beam 16 is formed of a hollow structure having a uniform cross section having a hollow portion 16c therein. As shown in FIG. 5, the upper protrusion 16a and the lower protrusion 16b of the beam 16 are both bolts (bolts 22a and 22b shown in FIG. 3 described later) and other members (fixed shown in FIG. 3 described later). Holes 25a and 25b are formed so that the child 18b) can be fastened and fixed, and are aligned at equal intervals in the longitudinal direction of the beam 16. Here, the distance between the holes 25a and 25b in the longitudinal direction may not be equal in the longitudinal direction of the beam 16 as long as the reliability of the fastening portion is ensured.

本実施形態においては、下側突出部16bの穴25bには雌ねじが形成され、上側突出部16aの穴25aは雌ねじを形成しない通常の貫通穴としている。
また、この穴25a,25bの径について、ボルト締結部の信頼性の確保を目的に、下側突出部16bの穴25bの穴径は、上側突出部16aの穴25aの穴径よりも大きく、1.5〜2倍程度の大きさで形成し、後述するように、下側突出部16bのボルト22b方が上側突出部16aのボルト22aよりも径の大きいボルトを用いている。
In the present embodiment, a female screw is formed in the hole 25b of the lower protruding portion 16b, and the hole 25a of the upper protruding portion 16a is a normal through hole that does not form a female screw.
In addition, with respect to the diameters of the holes 25a and 25b, for the purpose of ensuring the reliability of the bolt fastening portion, the hole diameter of the hole 25b of the lower protruding portion 16b is larger than the hole diameter of the hole 25a of the upper protruding portion 16a. It is formed in a size of about 1.5 to 2 times, and as will be described later, the bolt 22b of the lower protrusion 16b has a larger diameter than the bolt 22a of the upper protrusion 16a.

また、ビーム16は、アルミニウム等の軽量な材料を押出し成型することにより安価に作製される。図3に示すように、その内部にはビーム16を補強するための補強壁23,24が形成され、穴25a,25bの形成される周辺部は、ボルト22a,22bの過重負担の低減とねじ込み深さを確保する程度に厚肉な厚肉部16a1,16b1として形成されている。補強壁24の厚さは、補強壁23よりも厚肉に形成することが好ましい。また、厚肉部16a1,16b1の厚さは少なくともボルトの径以上が必要であり、信頼性と軽量化を両立する観点からボルトの径の2〜3倍程度であるのが好ましい。   The beam 16 is manufactured at low cost by extruding a lightweight material such as aluminum. As shown in FIG. 3, reinforcing walls 23 and 24 for reinforcing the beam 16 are formed in the inside thereof, and the peripheral portions where the holes 25a and 25b are formed are reduced in overloading and screwed in the bolts 22a and 22b. It is formed as thick portions 16a1 and 16b1 that are thick enough to secure the depth. The reinforcing wall 24 is preferably formed to be thicker than the reinforcing wall 23. Moreover, the thickness of the thick parts 16a1 and 16b1 needs to be at least the diameter of the bolt, and is preferably about 2 to 3 times the diameter of the bolt from the viewpoint of achieving both reliability and weight reduction.

移動体17は、図3に示すように、ビーム16の長手方向に垂直な断面(yz断面)がΓ字状に形成されている。移動体17は、ビーム16の下側突出部16bの端面側に配置される縦板部17aと、その縦板部17aに垂直に設けられ上側突出部16aの上面側に配置される横板部17bと、から構成される。なお、図3および図4では省略しているが、本実施形態では、マウント機構38(図1,図2参照)は、移動体17の縦板部17aに搭載されている。   As shown in FIG. 3, the movable body 17 has a section (yz section) perpendicular to the longitudinal direction of the beam 16 formed in a Γ shape. The movable body 17 includes a vertical plate portion 17a disposed on the end surface side of the lower protrusion 16b of the beam 16, and a horizontal plate portion provided perpendicularly to the vertical plate portion 17a and disposed on the upper surface side of the upper protrusion 16a. 17b. Although omitted in FIGS. 3 and 4, in this embodiment, the mount mechanism 38 (see FIGS. 1 and 2) is mounted on the vertical plate portion 17 a of the moving body 17.

リニアモータ18は、移動体17に固定される可動子18aと、ビーム16に固定される固定子18bと、から構成される。
可動子18aは、ビーム16の開口部16d(図5参照)に収まるように、移動体17の縦板部17aに固定される。
また、固定子18bは、ビーム16の開口部16d(図5参照)に、ビーム16の上側突出部16aおよび下側突出部16bに形成された穴25a,穴25bを利用してボルト22a,22bで締結固定される。
The linear motor 18 includes a mover 18 a fixed to the moving body 17 and a stator 18 b fixed to the beam 16.
The mover 18 a is fixed to the vertical plate portion 17 a of the moving body 17 so as to be accommodated in the opening 16 d (see FIG. 5) of the beam 16.
Further, the stator 18b uses bolts 22a and 22b in the opening 16d (see FIG. 5) of the beam 16 by utilizing the holes 25a and 25b formed in the upper protruding portion 16a and the lower protruding portion 16b of the beam 16. It is fastened and fixed with.

ここで、固定子18bは、図3に示すように、その長手方向に垂直な断面(yz断面)が略コ字状に形成され、図3の水平方向(y方向)の左側に2個同じ長さに突出した上側突出部18b1および下側突出部18b2と、それらよりも短く形成された接続部18b3から構成され、固定子18bの2個の突出部(上側突出部18b1,下側突出部18b2)には、その長手方向に永久磁石が対向するように配置されている。   Here, as shown in FIG. 3, the stator 18b has a substantially U-shaped cross section perpendicular to the longitudinal direction (yz cross section), and the same two on the left side in the horizontal direction (y direction) in FIG. The upper projecting portion 18b1 and the lower projecting portion 18b2 projecting to the length, and the connecting portion 18b3 formed shorter than the two projecting portions (upper projecting portion 18b1, lower projecting portion) of the stator 18b. 18b2) is disposed so that the permanent magnets face each other in the longitudinal direction.

固定子18bは、下側突出部18b2とビーム16の下側突出部16b(厚肉部16b1)とが接し、上側突出部18b1はビーム16とは接さず、接続部18b3とビーム16の上側突出部16a(厚肉部16a1)とが接するようにビーム16の上に設置される。また、ビーム16と固定子18bとの間には、2つの設置面が形成され、お互いの面の法線方向が直交するようになっている。   In the stator 18b, the lower protruding portion 18b2 and the lower protruding portion 16b (thick portion 16b1) of the beam 16 are in contact with each other, the upper protruding portion 18b1 is not in contact with the beam 16, and the upper portion of the connecting portion 18b3 and the beam 16 is fixed. It installs on the beam 16 so that the protrusion part 16a (thick part 16a1) may contact | connect. Further, two installation surfaces are formed between the beam 16 and the stator 18b so that the normal directions of the surfaces are orthogonal to each other.

固定子18bをビーム16に締結固定するボルトは、接続部18b3とビーム16の上側突出部16a(厚肉部16a1)を締結固定するボルト22aと、下側突出部18b2とビーム16の下側突出部16b(厚肉部16b1)を締結固定するボルト22bと、を有し、お互いの軸方向が直交するよう配置される。
本実施形態においては、いずれのボルト締結部の信頼性が確保される程度に、ボルト22bの呼び径がボルト22aの呼び径よりも大きく、1.5〜2倍程度の大きさのものを用いている。
The bolts that fasten and fix the stator 18b to the beam 16 include bolts 22a that fasten and fix the connecting portion 18b3 and the upper protruding portion 16a (thick portion 16a1) of the beam 16, a lower protruding portion 18b2, and a lower protruding portion of the beam 16. Bolts 22b for fastening and fixing the portion 16b (thick wall portion 16b1), and arranged so that the axial directions thereof are orthogonal to each other.
In the present embodiment, a bolt 22b having a nominal diameter larger than the nominal diameter of the bolt 22a and having a size of about 1.5 to 2 times is used to the extent that reliability of any bolt fastening portion is ensured. ing.

ここで、ボルト22aは、穴25a(図5参照)を通して、ビーム16の上側突出部16a(厚肉部16a1)と固定子18bの接続部18b3とが接する面の略中央で締結固定するようになっている。
また、ボルト22bは、接続部18b3を通して下側突出部16b(厚肉部16b1)の雌ねじが形成された穴25b(図5参照)に締結固定するようになっている。
Here, the bolt 22a is fastened and fixed at substantially the center of the surface where the upper projecting portion 16a (thick portion 16a1) of the beam 16 and the connecting portion 18b3 of the stator 18b contact each other through the hole 25a (see FIG. 5). It has become.
Further, the bolt 22b is fastened and fixed to the hole 25b (see FIG. 5) in which the female screw of the lower protrusion 16b (thick part 16b1) is formed through the connection part 18b3.

≪作用・効果≫
本実施形態に係る電子部品装着装置30の作用および効果を説明する。
図2において、駆動ステージ移動手段33により駆動ステージ10がy方向に移動すると、移動部(駆動ステージ10、y軸用スライダ35、支持部材36、y軸用リニアモータ37)の質量と加速度との積に相当する慣性力がy方向に発生し、この力は図3に示すx軸用リニアモータ18の固定子18bとビーム16のボルト締結部に作用する。
また、固定子18bの自重に相当する力がz方向に発生し、この力も固定子18bとビーム16のボルト締結部に作用する。
即ち、固定子18bのボルト締結部は、必ずy方向とz方向の両方向からの力が作用する。
≪Action ・ Effect≫
The operation and effect of the electronic component mounting apparatus 30 according to the present embodiment will be described.
In FIG. 2, when the drive stage 10 is moved in the y direction by the drive stage moving means 33, the mass and acceleration of the moving part (drive stage 10, y-axis slider 35, support member 36, y-axis linear motor 37) An inertial force corresponding to the product is generated in the y direction, and this force acts on the stator 18b of the x-axis linear motor 18 shown in FIG.
Further, a force corresponding to the weight of the stator 18 b is generated in the z direction, and this force also acts on the bolt fastening portion of the stator 18 b and the beam 16.
That is, forces from both the y direction and the z direction always act on the bolt fastening portion of the stator 18b.

本実施形態においては、y方向とz方向の力が両方向から発生しても、ビーム16と固定子18b間には2つの設置面が形成され、お互いの面の法線方向が直交し、かつ、それぞれの設置面に締結固定されたボルト22aとボルト22bの軸方向がお互いに直交するよう配置されているので、ボルトの軸直角方向に作用する力をいずれかのボルトで負担して、従来構造よりもボルトの軸直角方向に作用する力を低減(分散)でき、その結果、締結部のすべりやボルトのせん断破壊を防ぐことができる。   In the present embodiment, even if forces in the y direction and the z direction are generated from both directions, two installation surfaces are formed between the beam 16 and the stator 18b, and the normal directions of the surfaces are orthogonal to each other, and The bolts 22a and 22b fastened and fixed to the respective installation surfaces are arranged so that the axial directions of the bolts 22b are orthogonal to each other. The force acting in the direction perpendicular to the axis of the bolt can be reduced (dispersed) rather than the structure, and as a result, sliding of the fastening portion and shear failure of the bolt can be prevented.

さらに、ビーム16の長手方向に垂直な断面(図3に示すyz断面)を略L字状に形成し、移動体17をΓ字状に形成し、可動子18aと固定子18bの間で発生する磁気吸引力を相殺可能なリニアモータ18をビーム16の開口部16d(図5参照)に配置した構成にしたことによって、駆動ステージ10の小型化と軽量化を実現し、かつ、締結部のすべりやボルトのせん断破壊の防止効果を高めている。   Further, a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the beam 16 (yz cross section shown in FIG. 3) is formed in a substantially L shape, and the moving body 17 is formed in a Γ shape, and is generated between the mover 18a and the stator 18b. Since the linear motor 18 capable of canceling the magnetic attraction force is disposed in the opening 16d (see FIG. 5) of the beam 16, the drive stage 10 can be reduced in size and weight, and the fastening portion The effect of preventing slip and bolt shear failure is enhanced.

また、ビーム16は、その内部が中空の構造で形成され、駆動ステージ10の軽量化に貢献しているので、駆動ステージ移動手段33に作用する力を低減する効果も生み出している。
また、ビーム16の固定子18bを固定する締結部周辺は雌ネジの深さを確保するために厚肉の厚肉部16a1,厚肉部16b1が形成されているので、ボルト22の過重負担の低減と、ボルト22と雌ネジのねじ山に発生する応力集中を低減し、締結部のすべりやボルトのせん断破壊の防止効果を高めている。
Further, since the beam 16 is formed in a hollow structure and contributes to the weight reduction of the drive stage 10, an effect of reducing the force acting on the drive stage moving means 33 is also produced.
Further, since the thick portion 16a1 and the thick portion 16b1 are formed around the fastening portion for fixing the stator 18b of the beam 16 in order to secure the depth of the female screw, the excessive load of the bolt 22 is reduced. This reduces the concentration of stress generated in the thread of the bolt 22 and the female screw, and enhances the effect of preventing slippage of the fastening portion and shear failure of the bolt.

また、ビーム16の内部の補強壁23と補強壁24は、上記のボルト締結部の信頼性を向上する効果を有しているだけでなく、y方向の力がビーム16に作用したときのビーム16の開口部16Dが開くような変形(上側突出部16aと下側突出部16bとが離れるように変形する)、あるいは、閉じるような変形(上側突出部16aと下側突出部16bとが近づくように変形する)を抑制する効果を発揮するので、固定子18bの固定の安定性も格段に高めている。さらに、ビーム16に移動体17を搭載した状態で駆動ステージ10が移動したときにビーム16に作用する慣性力によるビーム16のたわみやねじれ変形を防ぐ効果もある。   Further, the reinforcing wall 23 and the reinforcing wall 24 inside the beam 16 not only have an effect of improving the reliability of the bolt fastening portion described above, but also when the force in the y direction acts on the beam 16. 16 such that the opening 16D opens (deforms so that the upper projecting portion 16a and the lower projecting portion 16b separate from each other) or deforms such that it closes (the upper projecting portion 16a and the lower projecting portion 16b approach each other). The stability of fixing the stator 18b is also greatly improved. Further, there is an effect of preventing the beam 16 from being bent or twisted due to an inertial force acting on the beam 16 when the driving stage 10 moves with the moving body 17 mounted on the beam 16.

以上のとおり、本実施形態の駆動ステージ10を備える電子部品装着装置30によれば、ビーム16とリニアモータ18の固定子18bの締結部のすべりやボルトのせん断破壊の発生を防ぐことができ、磁気吸引力によるビーム16のねじれ変形を抑えることができる。また、駆動ステージ10の高速化に向けて加速度を向上させるために高性能なリニアモータ18を用いると、リニアモータ18の質量は増加していくが、この場合も、本実施形態によって、上記の課題を解決することができ、駆動ステージ10の高速化も実現することができるようになる。   As described above, according to the electronic component mounting apparatus 30 including the drive stage 10 of the present embodiment, it is possible to prevent occurrence of slippage of the fastening portion of the beam 16 and the stator 18b of the linear motor 18 and shear failure of the bolt. The torsional deformation of the beam 16 due to the magnetic attractive force can be suppressed. In addition, when the high-performance linear motor 18 is used to improve the acceleration toward the higher speed of the drive stage 10, the mass of the linear motor 18 is increased. The problem can be solved, and the drive stage 10 can be speeded up.

<変形例>
なお、本実施形態に係る電子部品装着装置30は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。
<Modification>
The electronic component mounting apparatus 30 according to the present embodiment is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

図5において、ビーム16に形成された穴25aおよび穴26bは、x方向の位置が等しく、かつ、同数形成されているがこれに限られるものではない。
例えば、穴25aおよび穴26bのx方向の位置が千鳥配置となるように形成されていてもよい。このように構成することにより、固定子18bの接続部18b3に形成されるボルト22aが貫通する貫通穴と、ボルト22bが固定される雌ネジ穴との干渉を防ぐことができ、ボルト22bが固定される雌ネジ穴を深く形成することができる。これにより、ボルト22bと雌ネジのねじ山に発生する応力集中を低減し、締結部のすべりやボルトのせん断破壊の防止効果をより高めることができる。
また、穴25aおよび穴25bの数(ボルト22aおよびボルト22bの数)は、締結部の信頼性が確保される範囲であればよく、同数でなくともよい。
In FIG. 5, the holes 25a and the holes 26b formed in the beam 16 have the same position in the x direction and are formed in the same number, but are not limited thereto.
For example, the holes 25a and 26b may be formed so that the positions in the x direction are staggered. With this configuration, interference between the through hole through which the bolt 22a formed in the connection portion 18b3 of the stator 18b passes and the female screw hole to which the bolt 22b is fixed can be prevented, and the bolt 22b is fixed. The female screw hole to be formed can be formed deeply. Thereby, the stress concentration which generate | occur | produces in the thread of the volt | bolt 22b and an internal thread can be reduced, and the prevention effect of the sliding of a fastening part and the shearing failure of a volt | bolt can be improved more.
Further, the number of holes 25a and holes 25b (the number of bolts 22a and bolts 22b) may be in a range in which the reliability of the fastening portion is ensured, and need not be the same.

図3において、固定子18bがy方向(図3の左側)に開口し、可動子18aが移動体17の縦板部17aからy方向(図3の左側から右側)に突出するように配置されているものとして説明したが、これに限られるものではない。
例えば、固定子18bがz方向(図3の上側)に開口し、可動子18aが移動体17の横板部17bからz方向(図3の上側から下側)に突出するように配置されている構成であってもよい。
3, the stator 18b opens in the y direction (left side in FIG. 3), and the mover 18a is disposed so as to protrude from the vertical plate portion 17a of the moving body 17 in the y direction (left side to right side in FIG. 3). However, the present invention is not limited to this.
For example, the stator 18b is opened in the z direction (upper side in FIG. 3), and the movable element 18a is disposed so as to protrude from the horizontal plate portion 17b of the moving body 17 in the z direction (upper side from the upper side in FIG. 3). It may be a configuration.

10 駆動ステージ
16 ビーム
16a 上側突出部(ビーム突出部、他方のビーム突出部)
16a1 厚肉部
16b 下側突出部(ビーム突出部、一方のビーム突出部)
16a1,16b1 厚肉部
16c 中空部
16d 開口部
17 移動体
17a 縦板部
17b 横板部
18 リニアモータ
18a 可動子
18b 固定子
18b1 上側突出部(第2固定子突出部)
18b2 下側突出部(第1固定子突出部)
18b3 接続部(固定子接続部)
19 ガイドレール(駆動案内)
20 スライダ(駆動案内)
22,22a,22b ボルト
23,24 補強壁
25a,穴25b 穴(ボルト穴部)
30 電子部品装着装置
31 基板
32 基台
33 駆動ステージ移動手段
34 ガイドレール
35 スライダ
36 支持部材
37 リニアモータ
38 マウント機構
10 Drive stage 16 Beam 16a Upper protrusion (beam protrusion, other beam protrusion)
16a1 Thick part 16b Lower projection (beam projection, one beam projection)
16a1, 16b1 Thick portion 16c Hollow portion 16d Opening portion 17 Moving body 17a Vertical plate portion 17b Horizontal plate portion 18 Linear motor 18a Movable element 18b Stator 18b1 Upper protrusion (second stator protrusion)
18b2 Lower protrusion (first stator protrusion)
18b3 connection part (stator connection part)
19 Guide rail (drive guide)
20 Slider (drive guide)
22, 22a, 22b Bolt 23, 24 Reinforcement wall 25a, hole 25b hole (bolt hole)
30 Electronic component mounting apparatus 31 Substrate 32 Base 33 Drive stage moving means 34 Guide rail 35 Slider 36 Support member 37 Linear motor 38 Mounting mechanism

Claims (3)

ビーム、前記ビームの長手方向に沿って移動可能な駆動案内を介して前記ビームに搭載される移動体、および、前記ビームに固定される固定子および前記移動体に固定される可動子を有するリニアモータを有する駆動ステージと、
前記駆動ステージを前記移動体の移動方向と垂直方向に移動させる駆動ステージ移動手段と、を備える電子部品装着装置であって、
前記ビームは、
その長手方向の垂直断面が2つのビーム突出部で略L字状に形成され、
前記固定子は、
長手方向に永久磁石が配される第1固定子突出部と、長手方向に永久磁石が配される第2固定子突出部と、前記第1固定子突出部と前記第2固定子突出部とを接続する固定子接続部とで、略コ字状に形成され、
前記ビームと前記固定子とは、
前記第2固定子突出部と前記2つのビーム突出部のうち一方のビーム突出部とが接してボルト締結で固定されるとともに、
前記固定子接続部と前記2つのビーム突出部のうち他方のビーム突出部とが接してボルト締結で固定される
ことを特徴とする電子部品装着装置。
A linear body having a beam, a movable body mounted on the beam via a drive guide movable along the longitudinal direction of the beam, a stator fixed to the beam, and a movable element fixed to the movable body A drive stage having a motor;
A driving stage moving means for moving the driving stage in a direction perpendicular to the moving direction of the moving body,
The beam is
The vertical cross section in the longitudinal direction is formed in a substantially L shape with two beam protrusions,
The stator is
A first stator protrusion in which a permanent magnet is disposed in the longitudinal direction; a second stator protrusion in which a permanent magnet is disposed in the longitudinal direction; the first stator protrusion and the second stator protrusion; With the stator connection part that connects the
The beam and the stator are
The second stator protrusion and one of the two beam protrusions are in contact with each other and fixed by bolt fastening,
The electronic component mounting apparatus, wherein the stator connecting portion and the other beam protruding portion of the two beam protruding portions are in contact with each other and fixed by bolt fastening.
前記他方のビーム突出部は、一方のビーム突出部よりも短く形成されるとともに、
前記固定子接続部は、前記第1固定子突出部および前記第2固定子突出部よりも短く形成され、
前記他方のビーム突出部と前記固定子接続部とが接する面の略中央でボルト締結により固定される
ことを特徴とする請求項1に記載の電子部品装着装置。
The other beam protrusion is formed shorter than the one beam protrusion,
The stator connection portion is formed shorter than the first stator protrusion and the second stator protrusion,
The electronic component mounting apparatus according to claim 1, wherein the other beam protruding portion and the stator connecting portion are fixed by bolt fastening at a substantially center of a surface.
前記ビームは、
その長手方向に一様延伸されてその内部に中空部を有する中空構造に形成され、
前記固定子を前記ビームにボルト締結するためのボルト穴部を有するビームの板厚は、ボルトの過重負担の低減とねじ込み深さを確保するように厚肉に形成されるとともに、
前記ビームの補強のための補強壁が設けられる
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電子部品装着装置。
The beam is
It is uniformly stretched in the longitudinal direction and formed into a hollow structure having a hollow part inside,
The plate thickness of the beam having bolt holes for bolting the stator to the beam is formed to be thick so as to reduce the excessive load of the bolt and secure the screwing depth,
The electronic component mounting apparatus according to claim 1, wherein a reinforcing wall for reinforcing the beam is provided.
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