JP4516663B2

JP4516663B2 - Linear motion device, XY movement device, and electronic component mounting device

Info

Publication number: JP4516663B2
Application number: JP2000126062A
Authority: JP
Inventors: 明彦中村; 洋安西; 一郎岡本
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 2000-04-26
Filing date: 2000-04-26
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2020-04-26
Also published as: JP2001309634A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体をリニアモータを駆動源として移動させる直動装置と、該直動装置を用いたＸＹ移動装置及び電子部品装着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子部品が普及するにつれて、その形状、重量及び大きさも多種多様になっている。これらの電子部品を複合して電子回路を構成するために、電子部品を電子回路基板に装着する電子部品装着装置がある。電子部品装着装置に対しては、電子回路基板への電子部品の正確かつ素早い装着や、電子部品装着装置自体の小型化や消費電力の縮小が要望されている。
【０００３】
図４に示す従来のＸ−Ｙ一体型電子部品装着装置１００は、例えば、特開平５−４１５９６号公報に示されているように、ベース１０１の上面１０１ａに設けられる電子回路基板搬送用のコンベヤ１０２、ベース１０１の上面側縁部においてコンベヤ１０２の搬送方向に対して直角に、かつ、コンベヤ１０２を跨ぐようにして設けられる２本の支持梁１０３、２本の支持梁１０３の間に架け渡される２本のビーム１０４、２本のビーム１０４にそれぞれ２つずつとりつけられ、電子部品供給部１０５から電子部品を真空圧により吸着し、電子回路基板に装着する装着ヘッド１０６を備えている。
【０００４】
また、電子部品装着装置１００は装着ヘッド１０６を電子回路基板上の任意の位置に移動させるための複数の移動手段として可動部及び固定部を有するリニアモータを複数備えている。即ち、ビーム１０４の両端部下面に取り付けられる可動部１０７ａと、該可動部１０７ａに対応して、支持梁１０３の長さ方向上面に取り付けられる固定部によって、ビーム１０４は支持梁１０３の長さ方向（Ｙ軸方向）に移動可能となっている。また、装着ヘッド１０６に取り付けられる可動部１０８ａと、該可動部１０８ａに対応して、ビーム１０４の長さ方向下面に取り付けられる固定部（図示せず。）によって、装着ヘッド１０６はビーム１０４の長さ方向（Ｘ軸方向）に移動可能となっている。
従って、予め複数の装着ヘッド１０６の動作をプログラムしておくことで、ベルトコンベヤ１０２によって電子部品装着装置１００まで搬送され、位置決めされた電子回路基板上面の任意の位置に電子部品を装着できるようになっている。
【０００５】
また、図示はしないが、従来知られている電子部品装着装置としてＸ−Ｙ分離型の電子部品装着装置がある。このＸ−Ｙ分離型の電子部品装着装置は、装着ヘッドのＸ軸方向への移動手段に関しては、上述のＸ−Ｙ一体型の電子部品装着装置で示したものとほぼ同様の構成であるが、装着ヘッドが取り付けられるビームがその両端部において支持梁に固着している点で異なる。即ち、Ｘ−Ｙ分離型の電子部品装着装置においては、装着ヘッドはＸ軸方向のみに移動可能であり、電子回路基板をＹ方向移動手段によりＹ軸方向に移動させることで電子回路基板上面の任意の位置に電子部品を装着するようになっている。
Ｙ方向移動手段は、装着ヘッドの下側に設けられ、電子回路基板をその上面に載置するためのテーブルと、テーブルをＹ軸方向に移動させるための、例えば、リニアモータや回転型モータとベルトを組み合わせたもの等の駆動装置を備えている。従って、Ｙ方向移動手段によって、装着ヘッドの移動とは独立して電子回路基板をＹ軸方向に移動させることができる。
【０００６】
なお、図中において符号１０９で示す装置は電子部品認識装置である。
電子部品認識装置１０９は、装着ヘッド１０６が電子部品をピックアップした際の電子部品の位置ずれを検出する装置である。電子部品をピックアップした状態の装着ヘッド１０６は、まず電子部品認識装置１０９の上部まで移動し、該電子部品認識装置１０９により電子部品の位置ずれが検出される。そして、装着ヘッド１０６は電子回路基板上の所定位置に移動し、電子部品認識装置１０９で検出された位置ずれを修正しつつ、電子部品を電子回路基板に装着する。
【０００７】
ところで、上記従来の電子部品装着装置においては、ビームにはビーム自体の重量、装着ヘッドの重量及び装着ヘッドとビームに取り付けられるスライダとリニアサーボモータの重量によって大きな荷重がかかることになる。そして、この荷重により、ビームには鉛直方向（Ｚ軸方向）にたわみが生じる。なお、装着ヘッドはビームの長さ方向に移動するので、ビーム上の任意の点におけるたわみ量は一定ではなく、装着ヘッドの移動によって変化することになる。
【０００８】
ここで、ビームの強度が不足していると想定した場合には、以下のような問題が生じる。
例えば、装着ヘッドが電子部品を電子部品供給部からピックアップする作業及び電子部品を電子回路基板に装着する作業は、装着ヘッドの動作を予め、例えばＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸で表される３次元座標等を用いてプログラムすることで行なわれるため、ビームがたわむことにより、装着ヘッドのＸ軸及びＺ軸方向の位置に関してプログラムで想定されている位置と実際の位置との間にずれが生じる場合がある。
【０００９】
また、従来の電子部品装着装置においては、通常、装着ヘッドはビームの側面側に設けられるので、装着ヘッドの重量によってビームにねじれが生じる場合があり、この際には装着ヘッドのＹ軸方向に関して誤差が生じる。
【００１０】
また、従来の電子部品装着装置においては、ビームの下面にリニアサーボモータが取り付けられ、更に、その下面には装着ヘッドに取り付けられるスライダと嵌合して、スライダのビームの長さ方向への移動をガイドするためのガイド部材が取り付けられている。従って、これらビーム、リニアサーボモータ、ガイド部材が異なる材料で構成されている場合は、ビーム部分におけるリニアモータの発熱や、環境変化に伴う温度変化によって、これら異種部材の熱膨張係数の相違に起因したビームの湾曲現象が起きる可能性がある。この場合も、ビームに取り付けられた装着ヘッドの位置について誤差が生じることになる。
【００１１】
このように装着ヘッドの位置についての誤差が生じることによって、装着ヘッドが電子部品供給部から電子部品をピックアップできない場合や、電子回路基板上への装着精度が悪くなるおそれがある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述の問題を解消するには、ビームのＸ軸方向及びＹ軸方向に対する剛性を高める方法が考えられるが、剛性を高めるためにビームに補強を行なうと補強によってビームの自重が増加してしまい、新たなたわみが発生する場合がある。また、補強により重量が増加したビームをＹ軸方向に移動させるために、支持梁に設けられたリニアサーボモータの出力アップが必要となり、これに伴う消費電力の増大や、電子部品装着装置自体の大型化等の問題が生じるおそれがある。
【００１３】
また、リニアモータは、例えば、回転型モータとベルトを組み合わせたものや、回転型モータにボールネジを組み合わせたもの等の周知の駆動装置と比較して重いため、装着ヘッドの移動手段としてリニアモータを使用すると、ビームにより大きなたわみが生じたり、このビームのたわみによって生じる負荷が該ビームをＹ軸方向に移動させるために支持梁上面に設けられている他の移動手段の寿命を低下させるおそれがある。
また、ビームに取りつけられるリニアモータとして、例えば、リニアステッピングモータ等の固定子に積層構造を有するものを使用した場合は、リニアステッピングモータ自身の剛性を確保することが困難であるため、たわみ量が大きくなるなど、上述の問題点が更に増大する場合がある。
【００１４】
本発明は、上述の事情を考慮したものであり、駆動源としてリニアモータを使用しても荷重や温度変化による変位が生じにくく、かつ、軽量な直動装置と、該直動装置を用いたＸＹ移動装置及び電子部品装着装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１記載の直動装置（５０）は、リニアモータ（５３）を駆動源として移動する移動体（５２）と、該移動体（５２）の移動方向に沿って延在するとともに、該移動体（５２）を案内する案内部（５１）とを備える直動装置であって、前記移動体（５２）が、リニアモータの可動子（５２ａ）と、該可動子（５２ａ）に接続されるとともに前記案内部（５１）に案内されて移動するスライダ（５２ｂ）と、前記可動子（５２ａ）及び前記スライダ（５２ｂ）が接合される接続部材（５２ｃ）とを備え、前記案内部（５１）が、互いに平行に離間して前記移動体（５２）の移動方向に延在するリニアモータの二本のヨーク（５１ａ）と、これらヨーク（５１ａ）の間に介在して、二本のヨーク（５１ａ）を互いに離間した状態に支持する支持体（５１ｃ）と、二本の前記ヨーク（５１ａ）の互いに対向する面にそれぞれ設けられるとともに、前記移動体（５２）の可動子（５２ａ）を間に配置可能に互いに離間した状態とされ、前記ヨーク（５１ａ）とともにリニアモータの固定子となるマグネット（５１ｂ）と、前記ヨーク（５１ａ）に移動体（５２）の移動方向に延在して設けられ、かつ、前記スライダ（５２ｂ）が移動体（５２）の移動方向に移動自在に係合することで、スライダ（５２ｂ）を前記移動体（５２）の移動方向に案内するガイド（５１ｄ）とを備え、二本の前記ヨーク（５１ａ）が上下に配置され、前記支持体（５１ｃ）が前記ヨーク同士の間の該ヨークの一方の側縁部側に配置され、前記ガイド（５１ｄ）が前記ヨーク上面の前記支持体が配置されている側の側縁部に配置されることにより、前記支持体と、前記ヨークと、前記ガイドと、前記マグネット（５１ｂ）とを備える前記案内部（５１）の断面形状が、前記マグネット同士の間の平面を中心として対称に、かつ、略コ字状になっており、前記接続部材（５２ｃ）は、前記案内部（５１）が貫通する開口部を有するとともに前記案内部（５１）と逆向きのコ字状部を備え、当該コ字状部における前記支持体（５１ｃ）との対向面に、前記支持体（５１ｃ）に向かって突出するように前記可動子（５２ａ）が接合されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項１記載の直動装置によれば、該直動装置がリニアモータを駆動源とする移動体と、該移動体の移動方向に沿って延在し、該移動体を案内する案内部とを備える。そして、案内部を構成する支持体により間隔をあけられた２枚のヨークのそれぞれにガイドを設ける、つまり、案内部の断面を上下に２等分する位置に存在する該断面のＺ方向についての中立軸から離れた位置にガイドを設けることにより、案内部断面の断面二次モーメントが大きくなる結果、案内部が高い剛性を備えることになる。従って、案内部を移動体支持用の梁として使用でき、Ｚ方向のたわみを抑える効果を備えると共に、従来、独立して設けられていた移動体支持用の支持梁が必要無くなることで直動装置自体の軽量化を図ることができる。
【００１７】
また、案内部を構成するヨークは通常その左右方向に長い、つまり幅が広い構造とされるので、案内部の断面幅が広い構造となり、該案内部の移動方向の剛性に関して、大きな断面二次モーメントが得られる結果、高い剛性を確保できる。従って、例えば請求項３に示すように、案内部自体を移動体の移動方向と直交する方向に移動させる場合においても、該案内部の移動、停止時の応答性が向上し、直動装置を例えば、電子部品装着装置として用いる場合には、従来と比較してより早い電子部品の装着が可能となる。また、従来のようにリニアモータが支持梁に取り付けられる構造ではないため、リニアモータの露出面を多くすることができる。従って、リニアモータに対する冷却効果が高まり、熱による直動装置のたわみを抑えることができる。
【００１８】
なお、リニアモータは、可動子と固定子とを備えており、例えば、リニアステッピングモータあるいはリニアＡＣモータからなる。該リニアモータは、例えば、可動子が備える電磁石のコイルに電流を流すことによって発生する磁界と、固定子が備えるマグネットとの吸引、反発作用によって可動子が移動する構造となっている。
【００２０】
また、案内部の形状が水平軸に対して上下対称に同一の部材を配置する構造であるため、リニアモータの発熱や、環境変化に伴う温度変化によって生ずる各部材の熱膨張を対称に配置された部材同士で打ち消し合うことになり、直動装置全体のたわみを抑えることができる。また、断面形状が略コ字状となっていることで冷却効果が高まり、リニアモータの駆動による案内部の温度上昇を抑えることができる。
【００２１】
請求項２記載のＸＹ移動装置は、請求項１記載の直動装置（５０）を備え、該直動装置の移動体（５２）に、該移動体とともに移動する被搬送体（３０）が設けられ、該被搬送体を対象物に対して移動体の移動方向と該移動方向と直交する直交方向とに移動可能なＸＹ移動装置であって、前記案内部（５１）を前記移動体の移動方向に略直交する方向に移動させる案内部移動手段（Ｙ方向移動装置４０）を備えたことを特徴とする。
【００２２】
請求項２記載のＸＹ移動装置によれば、請求項１と同様の効果が得られると共に、案内部を移動体の移動方向に略直交する方向に移動させる案内部移動手段を備えているので、被搬送体を対象物上の任意の点に移動させることができる。
【００２３】
請求項３記載の電子部品装着装置は、請求項２記載のＸＹ移動装置を備えた電子部品装着装置（１０）であって、前記移動体（５２）に前記被搬送体として、電子部品を吸着して前記対象物としての基板上にセットする吸着ヘッド（３０）が設けられていることを特徴とする。
【００２４】
請求項３記載の電子部品装着装置によれば、請求項２と同様の効果が得られると共に、移動体に被搬送体として、電子部品を吸着して基板上にセットする吸着ヘッドが設けられているので、上述のようにたわみ等を抑制して電子部品の基板への装着を正確に行なうことが可能となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる直動装置を電子部品装着装置の一部として使用する場合の実施の形態を図面に基づいて説明する。
なお、図面は発明が理解できる程度に概略的に示してあるにすぎず、従って発明を図示例に限定するものではない。
【００２６】
以下の説明において、図１に示すように、Ｘ方向は水平面内において後述する直動装置５０により吸着ヘッド３０が移動する方向であり、Ｙ方向は水平面内でＸ方向に対して直交する方向であり、Ｚ方向は水平面に直交する方向である。
本発明に係る電子部品装着装置１０は、ベース２０と、電子部品を真空吸着して、基板に装着する吸着ヘッド３０と、吸着ヘッド３０のＹ方向の位置決めを行うＹ方向移動装置４０と、Ｙ方向移動装置４０を支持するための２本の支持梁２１と、吸着ヘッド３０を支持すると共に、吸着ヘッド３０のＸ方向の位置決めを行なう直動装置５０とを備える。
なお、図示はしないが、吸着ヘッド３０は、該吸着ヘッド３０に回転自在かつ上下動自在に支持される吸着ノズルを備えており、該吸着ノズルにより、電子部品の吸着及び、基板への装着が行なわれるものとする。
また、電子部品装着装置１０は、基板に取り付けられる複数種の電子部品が蓄えられる電子部品供給部と基板を搬送するためのコンベヤ等を備える。
【００２７】
電子部品装着装置１０は、コンベヤによりベース２０上面の所定位置まで搬送された基板に対して、吸着ヘッド３０が電子部品供給部から電子部品を真空吸着した後、直動装置５０及びＹ方向移動装置４０を作動させることにより基板上の所定位置に移動し、基板に電子部品を装着する装置である。
【００２８】
支持梁２１は、ベース２０上面の前後側それぞれに、コンベヤの搬送方向（Ｘ方向）に対して垂直に、該コンベヤを跨ぐようにして設けられる。そして２つの支持梁２１の上面は水平に、かつ、各支持梁２１の上面同士が同一平面内に収まるように形成される。
支持梁２１の上面には、該支持梁２１上面の長さ方向に、後述するＹ方向移動装置４０が取り付けられており、更にＹ方向移動装置４０は、後述する直動装置５０の前後側両端部と接合しているので、２本の支持梁２１は直動装置５０の両端部を支持することになる。
【００２９】
Ｙ方向移動装置４０は、吸着ヘッド３０をＹ方向へ移動させるための装置であり、Ｙ方向案内部４１とＹ方向移動体４２とを備える。
なお、本実施の形態においては、Ｙ方向移動装置４０の駆動手段としてリニアモータを使用する。
Ｙ方向案内部４１は、支持梁２１の長さ方向の上面に取りつけられる。Ｙ方向案内部４１はガイド（図示せず。）を備えており、該ガイドが、Ｙ方向移動体４２が備えるスライダ（図示せず。）に設けられる溝部と摺動自在に嵌合することによって、Ｙ方向移動体４２のＹ方向への移動を可能にしている。
また、Ｙ方向移動体４２は、その上面において直動装置５０の前後側端部と接合しているので、Ｙ方向移動体４２をリニアモータの駆動出力により、Ｙ方向に移動させることによって、直動装置５０を水平面内においてＹ方向に移動させることができる。
【００３０】
直動装置５０は、吸着ヘッド３０をＸ方向へ移動させるため装置である。図２に示すように直動装置５０は案内部５１と移動体５２とを備える。また、直動装置５０は、移動体５２の駆動源としてリニアモータ５３を使用している。
【００３１】
案内部５１は、リニアモータ５３の固定子としての機能を有するヨーク５１ａ及びマグネット５１ｂと、支持体５１ｃと、支持部材（図示せず。）と、ガイド５１ｄとを備える。
【００３２】
ヨーク５１ａは、磁性を有する部材からなる長尺な板状体であり、２枚のヨーク５１ａは、Ｘ方向に沿って、水平面に対して平行に、かつ、前記２つの支持梁２１の間に架け渡して配置される。
また、平行に配置される２枚のヨーク５１ａのうち、下側に配置されるヨーク５１ａの前後側両端部は、前記Ｙ方向移動装置４０が備えるＹ方向移動体４２と接合している。
【００３３】
マグネット５１ｂは、平行に配置される２枚のヨーク５１ａの互いに対向するそれぞれ内側の面において、ヨーク５１ａの左右両端部のうち、支持体５１ｃが取り付けられていない側の端部を覆うようにして、ヨーク５１ａの長さ方向のほぼ全域に渡って設けられる。
【００３４】
支持体５１ｃは、その上下両端面が、前記２枚のヨーク５１ａの互いに対向する内側の面において、前記マグネット５１ｂが取り付けられていない側の端部に、２枚のヨーク５１ａに対して直交するように接合される。このように支持体５１ｃが２枚のヨーク５１ａと接合することで、２枚のヨーク５１ａはＸ方向に沿って、水平面に対して平行に、つまり、２枚のヨーク５１ａ間の間隔を等しく保ちながら、２つの支持梁２１の間に配置されることになる。
【００３５】
支持部材は、上述の２枚のヨーク５１ａと支持体５１ｃとから形成される断面コ字状の部材の前後側両端部に取り付けられ、ヨーク５１ａと支持体５１ｃとの接合部分における強度を高める効果を有する。
【００３６】
ガイド５１ｄは、平行に配置される２枚のヨーク５１ａの外側の面において、ヨーク５１ａの左右両端部のうち、前記支持体５１ｃが取り付けられる側の端部に取り付けられる棒状部材である。２本のガイド５１ｄは後述する移動体５２のスライダ５２ｂが備える溝部と摺動自在に嵌合し、スライダ５２ｂを支持することによって、移動体５２のＸ方向への移動を可能にしている。
【００３７】
上述のように、案内部５１の一部を構成するヨーク５１ａとマグネット５１ｂは、前記リニアモータ５３の固定子としても使用されるので、直動装置５０の構成部品を減らすことができ、直動装置５０自体の重量が軽くなり、直動装置５０のＺ方向へのたわみ量を減少させることができる。
【００３８】
移動体５２は、可動子５２ａ、スライダ５２ｂ、及び接続部材５２ｃを備える。
移動体５２の駆動源はリニアモータ５３であり、該リニアモータ５３を構成する可動子５２ａがＸ方向に移動することで、移動体５２に取り付けられる吸着ヘッド３０をＸ方向に移動させる。
【００３９】
可動子５２ａは、磁性を有する部材からなる板状部材であり、２枚のヨーク５１ａに取り付けられる２つのマグネット５１ｂの間に配置される。可動子５２ａは、移動体５２の駆動源となるリニアモータ５３の一部を構成する部材であり、可動子５２ａが備える電磁石のコイルに電流を流すことによって発生する磁界と、固定子が備えるマグネット５１ｂとの吸引、反発作用によって可動子５２ａがＸ方向に移動する構造となっている。
【００４０】
スライダ５２ｂは、その上下いずれか一方の面に溝部を備えた部材であり、該溝部が前記案内部５１のガイド５１ｄと嵌合することにより移動体５２に取り付けられた吸着ヘッド３０がＸ方向に移動可能となる。
【００４１】
接続部材５２ｃはコ字状の断面を有するコ字状部と、該コ字状部の開口部を覆うように設けられる板部とからなり、移動体５２の外枠となる部材である。
コ字状部を構成する３枚の板体のうち前記板部と平行に配置される板体の内面のほぼ中央部には、前記可動子５２ａの一方の側面が接合され、コ字状部を構成する上下２枚の板体の内面の開口部側の端部において、前記スライダ５２ｂが接合されている。
板部の内面側は、コ字状部を構成する上下２枚の板体の開口部側の端部及びスライダ５２ｂの一方の側面と接合している。そして、板部の外面側は吸着ヘッド３０が、Ｚ方向に沿って取り付けられている。
【００４２】
なお、本実施例においては、板部の上下端部がコ字状部を構成する上下２枚の板体から突出するようにコ字状部の開口部に取り付けられている。
上述のように、移動体５２の可動子５２ａが案内部５１の２枚のマグネット５１ｂの間に配置され、移動体５２のスライダ５２ｂが案内部５１のガイド５１ｄに支持されることにより、直動装置５０に設けられる吸着ヘッド３０はリニアモータ５３の駆動出力によって、ガイド５１ｄに沿ってＸ方向への移動が可能となる。
【００４３】
なお、図示はしないが、吸着ヘッド３０には、例えば、該吸着ヘッド３０のＺ方向の位置決めを行うＺ方向移動装置、真空発生装置、部品認識装置、吸着ヘッド３０が備える吸着ノズルの回転角度の位置決めを行なうθ軸回転機構等が設けられるものとしてもよい。
【００４４】
以上、本実施の形態の電子部品装着装置１０によれば、該電子部品装着装置１０を構成する案内部５１は２枚のヨーク５１ａと、２枚のマグネット５１ｂと、支持体５１ｃとが上下に対称に、かつ、断面形状が略コ字状となる構造とされる。ここで、この断面のＺ方向の中立軸は、該断面を上下に２等分する位置に存在するので、２本のガイド５１ｄを配置する際に、２本のガイド５１ｄを２枚のヨーク５１ａそれぞれの外側の面、つまり、中立軸から最も離れた位置に配置することで最も大きな断面二次モーメントが得られることになる。また、２枚のヨーク５１ａの間に支持体５１ｃを介在させ、矩形状の断面を有する該支持体５１ｃの長辺側を水平面に対して垂直となるように配置することによって断面二次モーメントを更に大きくする効果を有する。つまり、本実施の形態で示したように案内部５１を構成することで、案内部５１が高い剛性を有する結果、案内部５１を移動体５２支持用の梁として使用でき、Ｚ方向のたわみを抑える効果を備えると共に、従来、独立して設けられていた移動体５２支持用の支持梁が必要無くなることで直動装置５０自体の軽量化を図ることができる。
【００４５】
また、案内部５１を構成するヨーク５１ａの幅を広くすることで、案内部５１の断面幅が広い構造となり、該案内部５１の移動方向の剛性に関して、大きな断面二次モーメントが得られる結果、高い剛性を確保できる。従って、案内部５１自体を移動体５２の移動方向と直交する方向（Ｙ方向）に移動させる場合において、該案内部５１の移動、停止時の応答性が向上するので、本実施の形態で示すように、直動装置５０を電子部品装着装置１０の一部として用いる場合には、従来と比較してより早い電子部品の装着が可能となる。
【００４６】
また、従来のようにリニアモータ５３が支持梁に取り付けられる構造ではないため、リニアモータ５３の露出面を多くすることができる。従って、リニアモータ５３に対する冷却効果が高まり、熱による直動装置５０のたわみを抑えることができる。
【００４７】
また、案内部５１の形状が水平軸に対して上下対称に同一の部材を配置する構造であるため、リニアモータ５３の発熱や、環境変化に伴う温度変化によって生ずる各部材の熱膨張を対称に配置された部材同士で打ち消し合うことになり、直動装置５０全体のたわみを抑えることができる。
【００４８】
また、案内部５１の断面形状が略コ字状となっていることで冷却効果が高まり、リニアモータ５３の駆動による案内部５１の温度上昇を抑えることができる。
そして、案内部５１において、略コ字状の断面のねじれ中心は、該断面の外側において、断面を上下に２等分する直線上の支持体に近い位置に存在する。従って、ガイド５１ｄがヨーク５１ａの支持体と近い位置に設けられることで、一体となった吸着ヘッド３０と移動体５２の荷重がガイド５１ｄを介して案内部５１のねじれ中心に近い位置にかかることになるので、ねじりモーメントが小さくなり、吸着ヘッド３０と移動体５２の重量に起因するねじれの発生を抑えることができる。
【００４９】
また、吸着ヘッド３０と可動子５２ａがスライダ５２ｂを挟んだ左右側に配置されるので、一体となった移動体５２と吸着ヘッド３０の重心位置は、スライダ５２ｂの近傍に位置することになるので、上述のねじれの発生を更に抑える効果を有する。また、吸着ヘッド３０を接続部材の板部の外面下部に取り付けることによって、一体となった移動体５２と吸着ヘッド３０の重心位置が下がり、移動体５２をＸ方向にスムーズに移動させることができる。
【００５０】
また、案内部５１の左右両端部の下部が、該案内部５１を支持する支持部材に固定されているので、案内部５１のＺ方向のたわみを、上述のリニアモータ５３の発熱等に起因した案内部５１構成部材の熱膨張による伸びによって相殺することになり、案内部５１のたわみを抑えることができる。
【００５１】
また、案内部５１を移動体５２の移動方向に略直交する方向に移動させるＹ方向移動装置４０を備えているので、吸着ヘッド３０を基板上の任意の点に移動させることができる。
【００５２】
本実施の形態で示す電子部品装着装置１０には、電子部品を吸着して基板上にセットする吸着ヘッド３０が設けられているので、上述のようにたわみ等を抑制して電子部品の基板への装着を正確に行なうことが可能となる。
【００５３】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、図３に示すように、直動装置５０を構成する移動体５２の構成を上記実施の形態とほぼ同様にし、案内部５１の構成について、上記実施の形態とほぼ同様に断面略コ字状に接合されたヨーク５１ａ、マグネット５１ｂ及び支持体５１ｃにおいて、２枚のヨーク５１ａの左右両側面のうち、支持体５１ｃと接合している側の側面と、ガイド５１ｄの側面とを接合して案内部５１を構成する。そして、移動体５２を構成するスライダ５２ｂの側面に溝部を設けておき、該溝部と前記ガイド５１ｄとを嵌合させることで、ガイド５１ｄが移動体５２をＸ方向に移動可能に支持するものとしても良い。
【００５４】
また、直動装置５０の前後に配置される２つの支持梁２１それぞれの上面に設けられるＹ方向移動装置４０の駆動源としては、上記実施の形態で示したリニアモータ以外に、例えば、回転型モータとタイミングベルトを使用したものや、回転型モータとボールネジとを組み合わせたもの等、周知の駆動手段を利用するものとしてもヨーク５１ａ、また、２つの支持梁２１で異なる駆動源を使用することとしても良い。
また、上記実施の形態ではＹ方向移動装置４０の駆動源を２つの支持梁２１それぞれの上面に設けることとしたが、これに限らず、どちらか一方の支持梁２１の上面に駆動源を取りつけ、他方の支持梁２１の上面においては、直動装置５０の端部をＹ方向に移動自在に支持する部材を取りつけることとしても良い。
【００５５】
また、支持梁２１を一つにして、直動装置５０をその前後側どちらか一端で支持する、いわゆる片持ち梁としても良い。
また、上記実施の形態では、いわゆるＸ−Ｙ一体型電子部品装着装置１０に関して本発明にかかる直動装置５０を使用する場合について説明したが、Ｘ−Ｙ分離型電子部品装着装置１０に前記直動装置５０を使用しても良い。
【００５６】
【発明の効果】
請求項１記載の直動装置によれば、案内部を移動体支持用の梁として使用でき、Ｚ方向のたわみを抑える効果を備えると共に、従来、独立して設けられていた移動体支持用の支持梁が必要無くなることで直動装置自体の軽量化を図ることができる。
また、案内部自体を移動体の移動方向と直交する方向に移動させる場合においても、該案内部の移動、停止時の応答性が向上し、直動装置を例えば、電子部品装着装置として用いる場合には、従来と比較してより早い電子部品の装着が可能となる。
リニアモータに対する冷却効果が高まり、熱による直動装置のたわみを抑えることができる。
【００５７】
また、リニアモータの発熱や、環境変化に伴う温度変化によって生ずる各部材の熱膨張を対称に配置された部材同士で打ち消し合うことになり、直動装置全体のたわみを抑えることができる。また、断面形状が略コ字状となっていることで冷却効果が高まり、リニアモータの駆動による案内部の温度上昇を抑えることができる。
【００５８】
請求項２記載のＸＹ移動装置によれば、請求項１と同様の効果が得られると共に、被搬送体を対象物上の任意の点に移動させることができる。
【００５９】
請求項３記載の電子部品装着装置によれば、請求項２と同様の効果が得られると共に、たわみ等を抑制して電子部品の基板への装着を正確に行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態例の電子部品装着装置の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態例の直動装置の構造を示す縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態例の直動装置の構造を示す縦断面図である。
【図４】従来の電子部品装着装置の外観を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０電子部品供給装置
３０吸着ヘッド
４０案内部移動手段
５０直動装置
５１案内部
５１ａヨーク
５１ｂマグネット
５１ｃ支持体
５１ｄガイド
５２移動体
５２ａ可動子
５２ｂスライダ
５３リニアモータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a linear motion device that moves a moving body using a linear motor as a drive source, and an XY movement device and an electronic component mounting device using the linear motion device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as electronic parts have become widespread, their shapes, weights, and sizes have also been diversified. In order to compose an electronic circuit by combining these electronic components, there is an electronic component mounting apparatus for mounting electronic components on an electronic circuit board. For electronic component mounting apparatuses, there is a demand for accurate and quick mounting of electronic components on an electronic circuit board, miniaturization of the electronic component mounting apparatus itself, and reduction of power consumption.
[0003]
A conventional XY-integrated electronic component mounting apparatus 100 shown in FIG. 4 is, for example, a conveyor for conveying an electronic circuit board provided on an upper surface 101a of a base 101 as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-41596. 102, spanned between the two support beams 103 and the two support beams 103 provided so as to be perpendicular to the conveying direction of the conveyor 102 at the upper side edge of the base 101 and straddle the conveyor 102 Two mounting beams 106 are attached to each of the two beams 104 and the two beams 104. The mounting head 106 is configured to suck the electronic components from the electronic component supply unit 105 by vacuum pressure and mount the electronic components on the electronic circuit board.
[0004]
The electronic component mounting apparatus 100 includes a plurality of linear motors having a movable portion and a fixed portion as a plurality of moving means for moving the mounting head 106 to an arbitrary position on the electronic circuit board. That is, the beam 104 has a length direction of the support beam 103 by a movable portion 107a attached to the lower surface of both ends of the beam 104 and a fixed portion attached to the upper surface in the length direction of the support beam 103 corresponding to the movable portion 107a. It is movable in the (Y-axis direction). Further, the mounting head 106 has a length of the beam 104 by a movable portion 108a attached to the mounting head 106 and a fixed portion (not shown) attached to the lower surface in the longitudinal direction of the beam 104 corresponding to the movable portion 108a. It can move in the vertical direction (X-axis direction).
Accordingly, by programming the operations of the plurality of mounting heads 106 in advance, the electronic components can be mounted at an arbitrary position on the upper surface of the electronic circuit board that is conveyed to the electronic component mounting apparatus 100 by the belt conveyor 102 and positioned. It has become.
[0005]
Although not shown, there is an XY separation type electronic component mounting device as a conventionally known electronic component mounting device. This XY separation type electronic component mounting apparatus has substantially the same configuration as that shown in the above-described XY integrated electronic component mounting apparatus with respect to the means for moving the mounting head in the X-axis direction. The difference is that the beam to which the mounting head is attached is fixed to the support beam at both ends thereof. That is, in the XY separation type electronic component mounting apparatus, the mounting head can be moved only in the X-axis direction, and the electronic circuit board is moved in the Y-axis direction by the Y-direction moving means to Electronic parts are mounted at arbitrary positions.
The Y-direction moving means is provided on the lower side of the mounting head, and a table for placing the electronic circuit board on the upper surface thereof, and for moving the table in the Y-axis direction, such as a linear motor or a rotary motor, A driving device such as a combination of belts is provided. Therefore, the electronic circuit board can be moved in the Y-axis direction by the Y-direction moving means independently of the movement of the mounting head.
[0006]
In the figure, an apparatus denoted by reference numeral 109 is an electronic component recognition apparatus.
The electronic component recognition device 109 is a device that detects displacement of the electronic component when the mounting head 106 picks up the electronic component. The mounting head 106 having picked up the electronic component first moves to the upper part of the electronic component recognition device 109, and the electronic component recognition device 109 detects the displacement of the electronic component. Then, the mounting head 106 moves to a predetermined position on the electronic circuit board, and mounts the electronic component on the electronic circuit board while correcting the positional deviation detected by the electronic component recognition device 109.
[0007]
In the conventional electronic component mounting apparatus, a large load is applied to the beam due to the weight of the beam itself, the weight of the mounting head, and the weight of the mounting head, the slider attached to the beam, and the linear servo motor. Due to this load, the beam is deflected in the vertical direction (Z-axis direction). Since the mounting head moves in the length direction of the beam, the amount of deflection at an arbitrary point on the beam is not constant, and varies depending on the movement of the mounting head.
[0008]
Here, when it is assumed that the intensity of the beam is insufficient, the following problems occur.
For example, when the mounting head picks up an electronic component from the electronic component supply unit and mounts the electronic component on the electronic circuit board, the operation of the mounting head is expressed in advance by, for example, the X axis, the Y axis, and the Z axis. Since it is performed by programming using dimensional coordinates or the like, a deflection occurs between the position assumed in the program and the actual position with respect to the position of the mounting head in the X-axis and Z-axis directions due to the deflection of the beam. There is a case.
[0009]
Also, in the conventional electronic component mounting apparatus, the mounting head is usually provided on the side surface of the beam, so that the beam may be twisted due to the weight of the mounting head. An error occurs.
[0010]
Further, in the conventional electronic component mounting apparatus, a linear servo motor is attached to the lower surface of the beam, and further, a slider attached to the mounting head is fitted to the lower surface of the apparatus so that the slider moves in the length direction of the beam. A guide member for guiding is attached. Therefore, when these beams, linear servo motors, and guide members are made of different materials, the linear motor generates heat in the beam part and the temperature changes due to environmental changes are caused by differences in the thermal expansion coefficients of these different members. Beam bending may occur. In this case as well, an error occurs with respect to the position of the mounting head attached to the beam.
[0011]
As a result of the error in the position of the mounting head as described above, the mounting head may not be able to pick up the electronic component from the electronic component supply unit, or the mounting accuracy on the electronic circuit board may be deteriorated.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
In order to solve the above problem, a method of increasing the rigidity of the beam in the X-axis direction and the Y-axis direction can be considered. However, if the beam is reinforced to increase the rigidity, the weight of the beam increases due to the reinforcement. New deflection may occur. In addition, in order to move the beam whose weight has increased due to reinforcement in the Y-axis direction, it is necessary to increase the output of the linear servo motor provided on the support beam. There is a possibility that problems such as enlargement may occur.
[0013]
In addition, the linear motor is heavier than known driving devices such as a combination of a rotary motor and a belt, or a combination of a rotary screw and a ball screw. When used, there is a possibility that a large deflection occurs in the beam, or a load caused by the deflection of the beam reduces the life of other moving means provided on the upper surface of the support beam in order to move the beam in the Y-axis direction. .
In addition, as a linear motor attached to the beam, for example, when a linear stepping motor or the like having a laminated structure is used, it is difficult to ensure the rigidity of the linear stepping motor itself. In some cases, the above-described problems are further increased, such as an increase.
[0014]
The present invention takes the above-described circumstances into consideration, and uses a linear motion device that is less likely to cause displacement due to load or temperature change even when a linear motor is used as a drive source, and the linear motion device. An object is to provide an XY moving device and an electronic component mounting device.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-mentioned problems, a linear motion device (50) according to claim 1 includes a moving body (52) that moves using a linear motor (53) as a drive source, and a moving direction of the moving body (52). A linear motion device including a guide unit (51) for guiding the moving body (52), wherein the moving body (52) includes a linear motor movable element (52a) and the movable element. A slider (52b) connected to the child (52a) and guided and moved by the guide (51);A connecting member (52c) to which the movable element (52a) and the slider (52b) are joined;Between the two yokes (51a) of the linear motor, the guide portion (51) being spaced apart from each other in parallel and extending in the moving direction of the moving body (52), and the yoke (51a) The support body (51c) that supports the two yokes (51a) in a state of being separated from each other and the two yokes (51a) are provided on the mutually opposing surfaces, and the movable body (52 ) Of the movable element (52a) are separated from each other so that they can be arranged therebetween, and the magnet (51b) which becomes the stator of the linear motor together with the yoke (51a), and the movable body (52) on the yoke (51a). And the slider (52b) is movably engaged in the moving direction of the moving body (52), thereby moving the slider (52b) to the moving body (52). In the direction And a inner guide (51d)The two yokes (51a) are arranged one above the other, the support (51c) is arranged on one side edge side of the yoke between the yokes, and the guide (51d) is arranged on the upper surface of the yoke. Of the guide portion (51) including the support, the yoke, the guide, and the magnet (51b). The shape is symmetrical about the plane between the magnets and is substantially U-shaped, and the connection member (52c) has an opening through which the guide portion (51) passes and The mover includes a U-shaped portion opposite to the guide portion (51), and protrudes toward the support (51c) on the surface of the U-shaped portion facing the support (51c). (52a) is joinedIt is characterized by that.
[0016]
According to the linear motion device according to claim 1, the linear motion device has a linear motor as a drive source, a guide that extends along a moving direction of the mobile body and guides the mobile body. Is provided. A guide is provided for each of the two yokes spaced by the support constituting the guide portion, that is, the cross-section of the guide portion in the Z direction that exists at a position that bisects the cross-section in the vertical direction. Providing the guide at a position away from the neutral axis increases the cross-sectional secondary moment of the guide section, and as a result, the guide section has high rigidity. Accordingly, the guide unit can be used as a beam for supporting the moving body, and has the effect of suppressing the deflection in the Z direction, and the conventional supporting beam for supporting the moving body that has been provided independently is no longer necessary. The weight of itself can be reduced.
[0017]
  Further, since the yoke constituting the guide portion is usually long in the left-right direction, that is, has a wide structure, the guide portion has a wide cross-sectional width. As a result of obtaining the moment, high rigidity can be secured. Thus, for example, the claims3As shown in FIG. 4, even when the guide unit itself is moved in a direction perpendicular to the moving direction of the moving body, the response of the guide unit is improved when the guide unit is moved and stopped. When used as an electronic component, it is possible to mount electronic parts faster than in the past. In addition, since the linear motor is not attached to the support beam as in the prior art, the exposed surface of the linear motor can be increased. Therefore, the cooling effect on the linear motor is enhanced, and the deflection of the linear motion device due to heat can be suppressed.
[0018]
Note that the linear motor includes a mover and a stator, and includes, for example, a linear stepping motor or a linear AC motor. The linear motor has a structure in which, for example, the mover is moved by the attraction and repulsion action of a magnetic field generated by passing a current through an electromagnet coil of the mover and a magnet provided in the stator.
[0020]
  AlsoSince the same member is arranged symmetrically with respect to the horizontal axis, the shape of the guide portion is arranged symmetrically with respect to the thermal expansion of each member caused by the heat generated by the linear motor and the temperature change accompanying the environmental change. The members cancel each other, and the deflection of the entire linear motion device can be suppressed. Further, since the cross-sectional shape is substantially U-shaped, the cooling effect is enhanced, and the temperature rise of the guide portion due to the driving of the linear motor can be suppressed.
[0021]
  Claim2The XY moving device as claimed in claim1The moving body (52) of the linear motion apparatus is provided with a transported body (30) that moves together with the moving body, and moves the transported body relative to the object. An XY moving device capable of moving in a body moving direction and an orthogonal direction orthogonal to the moving direction, wherein the guide portion moving means moves the guide portion (51) in a direction substantially orthogonal to the moving direction of the moving body. (Y direction moving device 40).
[0022]
  Claim2According to the described XY moving device, the claim1In addition to providing the guide unit moving means for moving the guide unit in a direction substantially orthogonal to the moving direction of the moving body, the object to be transported can be moved to an arbitrary point on the object. Can do.
[0023]
  Claim3The electronic component mounting apparatus according to claim2An electronic component mounting apparatus (10) including the XY moving device according to claim, wherein the electronic component is adsorbed to the moving body (52) and set on a substrate as the object. (30) is provided.
[0024]
  Claim3According to the described electronic component mounting apparatus, the claim2In addition, the suction head for sucking the electronic component and setting it on the substrate is provided as the transported body on the moving body, so that the deflection of the electronic component is suppressed as described above. It is possible to accurately mount the substrate.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which a linear motion device according to the present invention is used as a part of an electronic component mounting device will be described with reference to the drawings.
The drawings are only schematically shown to the extent that the invention can be understood, and the invention is not limited to the illustrated examples.
[0026]
In the following description, as shown in FIG. 1, the X direction is a direction in which the suction head 30 moves by a linear motion device 50 described later in a horizontal plane, and the Y direction is a direction orthogonal to the X direction in the horizontal plane. Yes, the Z direction is a direction orthogonal to the horizontal plane.
The electronic component mounting apparatus 10 according to the present invention includes a base 20, a suction head 30 that vacuum-sucks the electronic component and mounts the electronic component, a Y-direction moving device 40 that positions the suction head 30 in the Y direction, Two support beams 21 for supporting the direction moving device 40 and a linear motion device 50 for supporting the suction head 30 and positioning the suction head 30 in the X direction are provided.
Although not shown, the suction head 30 is provided with a suction nozzle that is supported by the suction head 30 so as to be rotatable and movable up and down. The suction nozzle allows suction of electronic components and mounting on a substrate. Shall be done.
In addition, the electronic component mounting apparatus 10 includes an electronic component supply unit that stores a plurality of types of electronic components to be attached to the substrate, a conveyor for conveying the substrate, and the like.
[0027]
The electronic component mounting device 10 includes a linear motion device 50 and a Y-direction moving device after the suction head 30 vacuum-sucks the electronic component from the electronic component supply unit to the substrate conveyed to a predetermined position on the upper surface of the base 20 by the conveyor. It is a device that moves to a predetermined position on the substrate by operating 40 and mounts electronic components on the substrate.
[0028]
The support beams 21 are provided on the front and rear sides of the upper surface of the base 20 so as to straddle the conveyor in a direction perpendicular to the conveyance direction (X direction) of the conveyor. The upper surfaces of the two support beams 21 are formed so as to be horizontal, and the upper surfaces of the support beams 21 are within the same plane.
On the upper surface of the support beam 21, a Y-direction moving device 40, which will be described later, is attached in the length direction of the upper surface of the support beam 21. The two support beams 21 support the both end portions of the linear motion device 50 because the two support beams 21 are joined to each other.
[0029]
The Y direction moving device 40 is a device for moving the suction head 30 in the Y direction, and includes a Y direction guiding portion 41 and a Y direction moving body 42.
In the present embodiment, a linear motor is used as the driving means of the Y-direction moving device 40.
The Y direction guide portion 41 is attached to the upper surface of the support beam 21 in the length direction. The Y direction guide portion 41 includes a guide (not shown), and the guide is slidably fitted to a groove portion provided in a slider (not shown) included in the Y direction moving body 42. The Y-direction moving body 42 can be moved in the Y direction.
In addition, since the Y-direction moving body 42 is joined to the front and rear end portions of the linear motion device 50 on the upper surface thereof, the Y-direction moving body 42 is moved in the Y direction by the drive output of the linear motor. The moving device 50 can be moved in the Y direction in a horizontal plane.
[0030]
The linear motion device 50 is a device for moving the suction head 30 in the X direction. As shown in FIG. 2, the linear motion device 50 includes a guide unit 51 and a moving body 52. Further, the linear motion device 50 uses a linear motor 53 as a drive source for the moving body 52.
[0031]
The guide 51 includes a yoke 51a and a magnet 51b that function as a stator of the linear motor 53, a support 51c, a support member (not shown), and a guide 51d.
[0032]
The yoke 51a is a long plate-like body made of a magnetic member, and the two yokes 51a are parallel to the horizontal plane along the X direction and between the two support beams 21. It is placed across.
Of the two yokes 51a arranged in parallel, the front and rear ends of the yoke 51a arranged on the lower side are joined to the Y-direction moving body 42 provided in the Y-direction moving device 40.
[0033]
The magnet 51b covers the end portions of the left and right ends of the yoke 51a on the side where the support 51c is not attached on the inner surfaces of the two yokes 51a arranged in parallel to each other. The yoke 51a is provided over almost the entire length direction.
[0034]
The upper and lower end surfaces of the support 51c are orthogonal to the two yokes 51a at the end portions of the inner surfaces of the two yokes 51a facing each other on the side where the magnet 51b is not attached. Are joined together. Thus, the support body 51c is joined to the two yokes 51a, so that the two yokes 51a are parallel to the horizontal plane along the X direction, that is, the distance between the two yokes 51a is kept equal. However, it is arranged between the two support beams 21.
[0035]
The support member is attached to both front and rear ends of a U-shaped member formed by the two yokes 51a and the support 51c described above, and increases the strength at the joint between the yoke 51a and the support 51c. Have
[0036]
The guide 51d is a rod-like member that is attached to the end of the yoke 51a on the side where the support 51c is attached, on the outer surface of the two yokes 51a arranged in parallel. The two guides 51d are slidably fitted into a groove provided in a slider 52b of the moving body 52 described later, and support the slider 52b, thereby enabling the moving body 52 to move in the X direction.
[0037]
As described above, the yoke 51a and the magnet 51b that constitute a part of the guide portion 51 are also used as the stator of the linear motor 53. Therefore, the components of the linear motion device 50 can be reduced, and the linear motion The weight of the device 50 itself is reduced, and the amount of deflection of the linear motion device 50 in the Z direction can be reduced.
[0038]
The moving body 52 includes a mover 52a, a slider 52b, and a connection member 52c.
The driving source of the moving body 52 is a linear motor 53, and the mover 52a constituting the linear motor 53 moves in the X direction, thereby moving the suction head 30 attached to the moving body 52 in the X direction.
[0039]
The mover 52a is a plate-like member made of a magnetic member, and is disposed between the two magnets 51b attached to the two yokes 51a. The mover 52a is a member that constitutes a part of the linear motor 53 that serves as a drive source for the moving body 52. The mover 52a is a magnetic field that is generated by passing a current through the coil of an electromagnet provided in the mover 52a, and a magnet that the stator includes. The movable element 52a moves in the X direction by suction and repulsion with the 51b.
[0040]
The slider 52b is a member provided with a groove on one of the upper and lower surfaces thereof, and the suction head 30 attached to the moving body 52 is moved in the X direction by fitting the groove with the guide 51d of the guide 51. It becomes possible to move.
[0041]
The connection member 52 c is a member that is composed of a U-shaped portion having a U-shaped cross section and a plate portion provided so as to cover the opening of the U-shaped portion, and serves as an outer frame of the moving body 52.
Of the three plates constituting the U-shaped portion, one side surface of the movable element 52a is joined to the substantially central portion of the inner surface of the plate disposed parallel to the plate portion, and the U-shaped portion The slider 52b is joined to the opening side end of the inner surfaces of the upper and lower two plate members constituting the upper and lower plates.
The inner surface side of the plate portion is joined to the end portions on the opening portion side of the upper and lower two plate bodies constituting the U-shaped portion and one side surface of the slider 52b. The suction head 30 is attached along the Z direction on the outer surface side of the plate portion.
[0042]
In the present embodiment, the upper and lower end portions of the plate portion are attached to the opening portion of the U-shaped portion so as to protrude from the upper and lower two plates constituting the U-shaped portion.
As described above, the movable element 52a of the moving body 52 is disposed between the two magnets 51b of the guide portion 51, and the slider 52b of the moving body 52 is supported by the guide 51d of the guide portion 51, thereby moving linearly. The suction head 30 provided in the device 50 can be moved in the X direction along the guide 51d by the drive output of the linear motor 53.
[0043]
Although not shown, the suction head 30 includes, for example, a Z-direction moving device that positions the suction head 30 in the Z direction, a vacuum generation device, a component recognition device, and a rotation angle of a suction nozzle included in the suction head 30. A θ-axis rotation mechanism or the like that performs positioning may be provided.
[0044]
As described above, according to the electronic component mounting apparatus 10 of the present embodiment, the guide part 51 constituting the electronic component mounting apparatus 10 has the two yokes 51a, the two magnets 51b, and the support body 51c vertically. The structure is symmetrical and has a substantially U-shaped cross section. Here, the neutral axis in the Z direction of the cross section exists at a position that bisects the cross section in the vertical direction. Therefore, when arranging the two guides 51d, the two guides 51d are replaced with the two yokes 51a. By arranging them at the outermost surfaces, that is, the positions farthest from the neutral axis, the largest secondary moment of section can be obtained. In addition, the support body 51c is interposed between the two yokes 51a, and the long side of the support body 51c having a rectangular cross section is arranged so as to be perpendicular to the horizontal plane. It has the effect of further increasing. That is, by configuring the guide 51 as shown in the present embodiment, as a result of the guide 51 having high rigidity, the guide 51 can be used as a beam for supporting the moving body 52, and deflection in the Z direction can be achieved. In addition to having the effect of suppressing, it is possible to reduce the weight of the linear motion device 50 by eliminating the need for the support beam for supporting the moving body 52 that has been conventionally provided independently.
[0045]
Further, by widening the width of the yoke 51a constituting the guide portion 51, the guide portion 51 has a wide cross-sectional width, and as a result of obtaining a large second moment of section with respect to the rigidity in the moving direction of the guide portion 51, High rigidity can be secured. Accordingly, when the guide unit 51 itself is moved in a direction (Y direction) orthogonal to the moving direction of the moving body 52, the response of the guide unit 51 when moving and stopping is improved. As described above, when the linear motion device 50 is used as a part of the electronic component mounting apparatus 10, it is possible to mount electronic components faster than in the past.
[0046]
Further, since the linear motor 53 is not attached to the support beam as in the prior art, the exposed surface of the linear motor 53 can be increased. Accordingly, the cooling effect on the linear motor 53 is enhanced, and the deflection of the linear motion device 50 due to heat can be suppressed.
[0047]
In addition, since the guide member 51 has a structure in which the same member is arranged symmetrically with respect to the horizontal axis, the thermal expansion of each member caused by the heat generated by the linear motor 53 and the temperature change caused by the environmental change is symmetrical. The arranged members cancel each other, and the deflection of the entire linear motion device 50 can be suppressed.
[0048]
Further, since the cross-sectional shape of the guide portion 51 is substantially U-shaped, the cooling effect is enhanced, and the temperature rise of the guide portion 51 due to the driving of the linear motor 53 can be suppressed.
In the guide portion 51, the torsion center of the substantially U-shaped cross section is located outside the cross section at a position close to a linear support that divides the cross section into two equal parts. Therefore, the guide 51d is provided at a position close to the support body of the yoke 51a, so that the load of the integrated suction head 30 and the moving body 52 is applied to a position near the torsion center of the guide portion 51 via the guide 51d. Therefore, the torsional moment is reduced, and the occurrence of twisting due to the weight of the suction head 30 and the moving body 52 can be suppressed.
[0049]
Further, since the suction head 30 and the mover 52a are arranged on the left and right sides with the slider 52b interposed therebetween, the center of gravity of the movable body 52 and the suction head 30 integrated with each other is located in the vicinity of the slider 52b. , It has the effect of further suppressing the occurrence of the twist. Further, by attaching the suction head 30 to the lower part of the outer surface of the plate portion of the connection member, the center of gravity of the movable body 52 and the suction head 30 integrated with each other is lowered, and the movable body 52 can be smoothly moved in the X direction. .
[0050]
Further, since the lower portions of the left and right end portions of the guide portion 51 are fixed to the support member that supports the guide portion 51, the deflection of the guide portion 51 in the Z direction is caused by the heat generation of the linear motor 53 described above. It will be offset by the expansion due to the thermal expansion of the guide member 51, and the deflection of the guide member 51 can be suppressed.
[0051]
Further, since the Y-direction moving device 40 that moves the guide portion 51 in a direction substantially orthogonal to the moving direction of the moving body 52 is provided, the suction head 30 can be moved to any point on the substrate.
[0052]
Since the electronic component mounting apparatus 10 shown in the present embodiment is provided with the suction head 30 that sucks the electronic component and sets it on the substrate, it is possible to suppress the deflection and the like to the substrate of the electronic component as described above. Can be mounted accurately.
[0053]
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, as shown in FIG. 3, the structure of the moving body 52 that constitutes the linear motion device 50 is substantially the same as that of the above-described embodiment. Regarding the configuration of the portion 51, in the yoke 51a, the magnet 51b, and the support 51c joined in a substantially U-shaped cross section in substantially the same manner as in the above embodiment, of the left and right side surfaces of the two yokes 51a, The guide part 51 is configured by joining the side face on the side to be joined and the side face of the guide 51d. A groove is provided on the side surface of the slider 52b constituting the moving body 52, and the guide 51d supports the moving body 52 so as to be movable in the X direction by fitting the groove and the guide 51d. Also good.
[0054]
Moreover, as a drive source of the Y-direction moving device 40 provided on the upper surface of each of the two support beams 21 arranged before and after the linear motion device 50, for example, a rotary type other than the linear motor shown in the above embodiment is used. Even when using a well-known driving means such as a motor and timing belt, or a combination of a rotary motor and a ball screw, different driving sources are used for the yoke 51a and the two support beams 21. It is also good.
In the above embodiment, the drive source of the Y-direction moving device 40 is provided on the upper surface of each of the two support beams 21. However, the present invention is not limited to this, and the drive source is attached to the upper surface of one of the support beams 21. On the upper surface of the other support beam 21, a member that supports the end of the linear motion device 50 so as to be movable in the Y direction may be attached.
[0055]
Moreover, it is good also as what is called a cantilever which makes the support beam 21 one and supports the linear motion apparatus 50 by the one end in the front-back side.
In the above-described embodiment, the case where the linear motion device 50 according to the present invention is used with respect to the so-called XY integrated electronic component mounting device 10 has been described. The moving device 50 may be used.
[0056]
【The invention's effect】
According to the linear motion device according to claim 1, the guide portion can be used as a beam for supporting the moving body, and has an effect of suppressing the deflection in the Z direction, and has conventionally been provided independently for supporting the moving body. Since the support beam is not necessary, the linear motion device itself can be reduced in weight.
Further, even when the guide unit itself is moved in a direction perpendicular to the moving direction of the moving body, the response of the guide unit is improved when moving and stopped, and the linear motion device is used as an electronic component mounting device, for example. Therefore, it is possible to mount electronic parts faster than in the past.
The cooling effect on the linear motor is enhanced, and the deflection of the linear motion device due to heat can be suppressed.
[0057]
  AlsoThe members of the linear motors cancel each other out the thermal expansion of each member caused by the heat generated by the linear motor and the temperature change caused by the environmental change, and the deflection of the entire linear motion device can be suppressed. Further, since the cross-sectional shape is substantially U-shaped, the cooling effect is enhanced, and the temperature rise of the guide portion due to the driving of the linear motor can be suppressed.
[0058]
  Claim2According to the described XY moving device, the claim1The same effect as above can be obtained, and the transported object can be moved to an arbitrary point on the object.
[0059]
  Claim3According to the described electronic component mounting apparatus, the claim2It is possible to obtain the same effects as those described above and to accurately mount the electronic component on the substrate while suppressing deflection and the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of an electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the structure of a linear motion device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the structure of a linear motion device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing an external appearance of a conventional electronic component mounting apparatus.
[Explanation of symbols]
10 Electronic component supply device
30 Suction head
40 Guide unit moving means
50 linear motion device
51 Guide
51a York
51b Magnet
51c support
51d guide
52 Mobile
52a Movable element
52b slider
53 Linear motor

Claims

A linear motion device comprising: a moving body that moves using a linear motor as a drive source; and a guide portion that extends along a moving direction of the moving body and guides the moving body,
The movable body includes a mover of a linear motor, a slider connected to the mover and moved while being guided by the guide unit, and a connecting member to which the mover and the slider are joined .
The two guide yokes of the linear motor that are spaced apart from each other in parallel and extend in the moving direction of the moving body;
A support that is interposed between these yokes and supports the two yokes in a state of being separated from each other;
Magnets that are respectively provided on the surfaces of the two yokes facing each other and that are spaced apart from each other so that the movable element of the movable body can be disposed therebetween, and that serve as a stator of the linear motor together with the yoke;
A guide that is provided in the yoke so as to extend in the moving direction of the moving body, and that the slider is movably engaged in the moving direction of the moving body, thereby guiding the slider in the moving direction of the moving body; With
The two yokes are arranged up and down, the support is arranged on one side edge side of the yoke between the yokes, and the guide is on the side of the yoke where the support is arranged. By being arranged at the side edge, the cross-sectional shape of the guide part including the support, the yoke, the guide, and the magnet is symmetrical about the plane between the magnets, and It ’s almost U-shaped,
The connection member has an opening through which the guide portion penetrates and has a U-shaped portion opposite to the guide portion, and faces the support body on a surface facing the support body in the U-shaped portion. A linear motion device characterized in that the mover is joined so as to protrude .

The linear motion device according to claim 1 is provided, and the moving body of the linear motion device is provided with a transported body that moves together with the mobile body. An XY moving device movable in an orthogonal direction orthogonal to the moving direction,
An XY moving device comprising a guide moving means for moving the guide in a direction substantially perpendicular to the moving direction of the moving body.

An electronic component mounting apparatus comprising the XY moving device according to claim 2 , wherein a suction head for sucking an electronic component and setting it on a substrate as the object is provided on the movable body as the transported body. The electronic component mounting apparatus characterized by the above-mentioned.