JP4285317B2 - リニアモータ駆動直動機構の組立方法および組立用治具 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品搭載装置などに用いられるリニアモータ駆動直動機構の組立方法および組立用治具に関するものである。

電子部品搭載装置などの電子部品実装用装置においては、搭載ヘッドなどの作業ヘッドを移動させるヘッド移動機構として、直動機構が多用される。この直動機構として、従来より用いられていたボールねじ駆動タイプの直動機構に替えて、近年リニアモータによって直線動作を行わせる方式のリニアモータ駆動直動機構が用いられるようになっている。この構造の直動機構の組立においては、リニアモータの固定子として用いられる複数のマグネット部材を、ストローク方向に沿って配列する作業が行われる（例えば特許文献１参照）。
特開平１０−１９１６１７号公報 特開２００１−２１１６３１号公報

上述の直動機構の組み立て作業においては、強力な磁性を有するマグネット部材を作業者が手作業によって取り扱うため、従来より作業時の安全性に関して磁力に起因する不安全状態や作業性の低下が指摘されている。例えば、マグネット部材を持ち運ぶ際に、鋼製定盤や作業台にマグネットが吸着されることによって手指を挟み込まれる危険や、ボルトやレンチなどがマグネット部材に吸着されて作業性が阻害されることなどの問題がある。

そこで本発明は、リニアモータ駆動直動機構の組立において、磁力に起因する不安全状態や作業性の低下を防止することができるリニアモータ駆動直動機構の組立方法および組立治具を提供することを目的とする。

本発明のリニアモータ駆動直動機構の組立方法は、リニアモータによって被駆動体を直線駆動する直動機構において、前記リニアモータの固定子を構成する磁性部材を固定子支
持部材の配列位置に取り付けるリニアモータ駆動直動機構の組立方法であって、前記磁性部材の磁性面側にこの磁性部材を覆う形状の非磁性体より成る組立用治具を仮固定手段によって仮固定する工程と、組立用治具が仮固定された状態の前記磁性部材を前記配列位置に取り付けて固定する工程と、前記配列位置に固定された前記磁性部材から組立用治具を取り外す工程とを含む。

本発明のリニアモータ駆動直動機構の組立用治具は、リニアモータによって被駆動体を直線駆動する直動機構において、前記リニアモータの固定子を構成する磁性部材を固定子支持部材の配列位置に取り付ける際に使用され、配列位置に取り付けた後に取り外されるリニアモータ駆動直動機構の組立用治具であって、前記磁性部材の磁性面側を覆う形状の非磁性体より成る被覆部材と、この被覆部材を前記磁性部材に仮固定する仮固定手段とを備えた。

本発明のリニアモータの固定子用の磁性部材は、リニアモータによって被駆動体を直線駆動する直動機構において前記リニアモータの固定子を構成し固定子支持部材の配列位置に取り付けられるリニアモータの固定子用の磁性部材であって、前記磁性部材の磁性面側を覆う形状の非磁性体より成る被覆部材を有するリニアモータ駆動直動機構の組立用治具を前記磁性部材に仮固定するための仮固定用加工部が形成されており、仮固定後に前記組立用治具は前記磁性部材から取り外される。

本発明によれば、磁性部材の磁性面側に非磁性体より成る組立用治具を仮固定した状態で磁性部材を固定子支持部材の配列位置に取り付けて固定することにより、磁力に起因する不安全状態や作業性の低下を防止することができる。

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の平面図、図２は本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の断面図、図３は本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置のＹ直動機構の構造説明図、図４、図５は本発明の一実施の形態のリニアモータ駆動直動機構の組立方法の工程説明図である。

まず図１，図２を参照して電子部品搭載装置の構造を説明する。この電子部品搭載装置は、電子部品を基板に実装する実装作業を行う電子部品実装用装置となっている。図１において、電子部品搭載装置の基台１上には、Ｘ方向に搬送路２が配設されている。搬送路２は電子部品が実装される基板３を搬送し、搬送路２上に設定された実装位置に基板３を位置決めする。搬送路２は、基板３を搬送し位置決めする基板位置決め部となっている。搬送路２の両側には複数のパーツフィーダ５を並設した部品供給部４と、これらの部品供給部４から電子部品を取り出して基板３に搭載する搭載機構とを備えている。

搭載機構について説明する。基台１の右端部および左端部には、それぞれＹ直動機構６およびガイドレール７がＹ方向に配設されている。図２に示すように、Ｙ直動機構６、ガイドレール７は、それぞれ基台１上面にＹ方向に配設されたフレーム１６，２２上に設けられている。Ｙ直動機構６は後述するようにリニアモータによって駆動される直動機構であり、この直動機構によって移動ビーム８をＹ方向に移動させる。すなわちＹ直動機構６は、リニアモータによって被駆動体である移動ビーム８を直線駆動する。この直線移動において、移動ビーム８の左端部はガイドレール７によってＹ方向にガイドされる。

移動ビーム８はＹ方向と直交するＸ方向に配設されており、同様にリニアモータによって駆動されるＸ直動機構（図示省略）を内蔵している。そしてこのＸ直動機構を駆動することにより、搭載ヘッド９は移動ビーム８に沿ってＸ方向に移動する。図２に示すように、搭載ヘッド９は複数の単位搭載ヘッド９ａを備えたマルチタイプの搭載ヘッドであり、各単位搭載ヘッド９ａに備えられた吸着ノズル９ｂによって電子部品を吸着保持する。また搭載ヘッド９には一体的に移動する基板認識カメラ９ｃが設けられており、基板認識カメラ９ｃは搭載ヘッド９とともに基板３上に移動してその位置を認識する。

Ｙ直動機構６のリニアモータの構成について、図３を参照して説明する。図３に示すように、フレーム１６の上面には３つのフレーム部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃが、コ字形状を形成してＹ方向に配設されている。フレーム１５ｂの下面側およびフレーム１５ｃの上面には、それぞれリニアモータの固定子を構成する上下２列のマグネット部材１４（磁性部材）が、水平姿勢で対向してＹ方向に沿って配列されている。フレーム１５ｂ、１５ｃは、固定子であるマグネット部材１４を支持する固定子支持部材となっている。

移動ビーム８の一方側の端部には駆動伝達部としての垂直な移動プレート１２が結合されており、移動プレート１２の外側の側面には、可動子１３、スライダ１７およびリニアヘッド１９が固着されている。またベースフレーム１６の内側側面には、ガイドレール１８およびリニアスケール２０がそれぞれＹ方向に配設されている。そして可動子１３は対向した２列のマグネット部材１４の間に配置されており、可動子１３は移動プレート１２を介してＹ方向の駆動力を移動ビーム８に伝達する。

スライダ１７はガイドレール１８にＹ方向にスライド自在に嵌合している。ガイドレー
ル１８、スライダ１７は駆動伝達部である移動プレート１２を第１方向にガイドするガイド部となっている。またリニアヘッド１９はリニアスケール２０と所定間隔で対向した位置にあり、移動ビーム８の移動時にはリニアヘッド１９がリニアスケール２０に沿って移動することにより、Ｙ方向の位置信号を出力する。

次にリニアモータ駆動直動機構の組立において用いられる組立用治具およびこの組立用治具と組み合わせて用いられる固定子用の磁性部材について説明する。本実施の形態においては、強力な磁性を有するマグネット部材１４の磁力によって組立作業の安全性や作業効率が損なわれることを防止する目的で、以下に説明する専用の組立用治具およびこの組立用治具が仮固定可能な加工が施された特定の固定子用の磁性部材を用いるようにしている。

図４（ａ）において、マグネット部材１４は、非磁性体よりなるベースプレート１４ａ上に板状のマグネット１４ｂを積層した構成となっている。マグネット部材１４をフレーム１５ｂに取り付ける際には、ベースプレート１４ａをフレーム１５ｂに向けた姿勢で配列し、ベースプレート１４ａに設けられた取付孔１４ｄを用いてフレーム１５ｂにボルト締結する。

組立用治具２１は、マグネット部材１４のマグネット１４ｂを覆う形状の板状被覆部材であり、樹脂などの非磁性体より製作されている。組立用治具２１の側面には、マグネット部材１４に仮固定するための仮固定用リブ２１ａが設けられており、またベースプレート１４ａには仮固定用リブ２１ａの位置に対応して治具仮固定用のねじ孔１４ｄが予め設けられている。組立用治具２１をマグネット部材１４に仮固定する際には、ボルト２２を仮固定用リブ２１ａに設けられたボルト孔２１ｂに挿通してねじ孔１４ｄに締結する。

すなわち、組立用治具２１に設けられたボルト孔２１ｂおよびボルト２２は、組立用治具２１をマグネット部材１４に仮固定する仮固定手段となっている。また、ねじ孔１４ｄは、組立用治具２１を仮固定するためにマグネット部材１４に形成された仮固定用加工部となっている。なお仮固定手段は、ボルトとねじ孔のの組み合わせに限定されず、組立用治具２１を一時的にマグネット部材１４に仮固定可能な手段であればよい。

組立用治具２１は、マグネット部材１４の磁性面側であるマグネット１４ｂを覆う形状の非磁性体より成る被覆部材と、この被覆部材をマグネット部材１４に仮固定する仮固定手段とを備えた構成となっており、またマグネット部材１４は、前記構成の組立用治具２１を仮固定するための仮固定用加工部が形成された形態となっている。

次に図４，図５を参照して、Ｙ直動機構６の組立過程において、フレーム１５ｂ、１５ｃの配列位置にマグネット部材１４を取り付けるリニアモータ駆動直動機構の組立方法について説明する。まず、図４（ａ）に示すように、組立用治具２１をマグネット部材１４に位置合わせして仮固定する。すなわち、ボルト孔２１ｂにボルト２２を挿通させてねじ孔１４ｄ締結する。

次いで図４（ｂ）に示すように、組立用治具２１が仮固定されたマグネット部材１４をフレーム１５ｂの配列位置に位置合わせし、図５（ａ）に示すように、ボルト２３を取付孔１４ｃに挿通させてフレーム１５ｂのねじ孔１５ｄ（図４（ｂ）参照）に締結固定する。そしてこの後、図５（ｂ）に示すように、マグネット部材１４から組立用治具２１を取り外すことにより、リニアモータ駆動直動機構の組立における１つのマグネット部材１４の配列作業を完了する。

すなわち、このリニアモータ駆動直動機構の組立方法は、磁性部材の磁性面側に非磁性
体より成る組立用治具を装着する工程と、組立用治具が装着された状態の前記磁性部材を前記配列位置に取り付けて固定する工程と、前記配列位置に固定された前記磁性部材から組立用治具を取り外す工程とを含む形態となっている。

上記組立方法において、マグネット部材１４は強力な磁性を有するマグネット１４ｂを組立用治具２１によって覆われた状態で取り扱われるため、鋼製定盤や作業台にマグネットが吸着されることによって手指を挟み込まれる危険や、ボルトやレンチなどがマグネット部材に吸着されて作業性が阻害されることがなく、磁力に起因する不安全状態や作業性の低下を防止することができる。

本発明のリニアモータ駆動直動機構の組立方法および組立用治具は、磁力に起因する不安全状態や作業性の低下を防止することができるという効果を有し、電子部品搭載装置などの電子部品実装用装置に配設される直動機構の組立て作業に有用である。

本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の平面図 本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の断面図 本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置のＹ直動機構の構造説明図 本発明の一実施の形態のリニアモータ駆動直動機構の組立方法の工程説明図 本発明の一実施の形態のリニアモータ駆動直動機構の組立方法の工程説明図

符号の説明

１ 電子部品搭載装置
６ Ｙ直動機構
８ 移動ビーム
９ 搭載ヘッド
１３ 可動子
１４ マグネット部材
２１ 組立用治具
２１ａ 仮固定用リブ

Claims (3)

1. リニアモータによって被駆動体を直線駆動する直動機構において、前記リニアモータの固定子を構成する磁性部材を固定子支持部材の配列位置に取り付けるリニアモータ駆動直動機構の組立方法であって、前記磁性部材の磁性面側にこの磁性部材を覆う形状の非磁性体より成る組立用治具を仮固定手段によって仮固定する工程と、組立用治具が仮固定された状態の前記磁性部材を前記配列位置に取り付けて固定する工程と、前記配列位置に固定された前記磁性部材から組立用治具を取り外す工程とを含むことを特徴とするリニアモータ駆動直動機構の組立方法。
2. リニアモータによって被駆動体を直線駆動する直動機構において、前記リニアモータの固定子を構成する磁性部材を固定子支持部材の配列位置に取り付ける際に使用され、配列位置に取り付けた後に取り外されるリニアモータ駆動直動機構の組立用治具であって、前記磁性部材の磁性面側を覆う形状の非磁性体より成る被覆部材と、この被覆部材を前記磁性部材に仮固定する仮固定手段とを備えたことを特徴とするリニアモータ駆動直動機構の組立用治具。
3. リニアモータによって被駆動体を直線駆動する直動機構において前記リニアモータの固定子を構成し固定子支持部材の配列位置に取り付けられるリニアモータの固定子用の磁性部材であって、前記磁性部材の磁性面側を覆う形状の非磁性体より成る被覆部材を有するリニアモータ駆動直動機構の組立用治具を前記磁性部材に仮固定するための仮固定用加工部が形成されており、仮固定後に前記組立用治具は前記磁性部材から取り外されることを特徴とするリニアモータの固定子用の磁性部材。

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