JP4838372B2 - Actuator unit - Google Patents
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Description
本発明は、アクチュエータを複数備えたアクチュエータユニットに関するものである。 The present invention relates to an actuator unit including a plurality of actuators.
近年、電子機器等の小型化や高機能化に伴って、これら電子機器に搭載される基板等の小型化・高集積化が求められている。この種の電子機器の製造には、例えば、特許文献1に示されるような部品移載装置が用いられている。部品移載装置は、複数の単軸リニアモータ(アクチュエータ)を一体に組み合わせてなる多軸リニアモータ(アクチュエータユニット)を有しており、この多軸リニアモータは、基板搬送機構に支持されて基台上を水平方向に移動する。そして、多軸リニアモータの各単軸リニアモータは、可動部(ロッド)を鉛直方向に往復移動させて、電子部品をハンドリングする。 In recent years, with the downsizing and high functionality of electronic devices and the like, there is a demand for downsizing and high integration of substrates and the like mounted on these electronic devices. For manufacturing this type of electronic device, for example, a component transfer apparatus as shown in Patent Document 1 is used. The component transfer device has a multi-axis linear motor (actuator unit) formed by integrally combining a plurality of single-axis linear motors (actuators). Move horizontally on the table. Each single-axis linear motor of the multi-axis linear motor reciprocates the movable part (rod) in the vertical direction to handle the electronic component.
しかしながら、従来のアクチュエータユニットでは、次のような課題があった。
前述した部品移載装置の多軸リニアモータは、複数の単軸リニアモータが一体に組み合わされた構成であり、これら単軸リニアモータ同士の軸間ピッチは固定されている。従って、各単軸リニアモータにおける電子部品のピックアップ時やリリース時のそれぞれの作業位置に対応して、多軸リニアモータを順次移動させる必要があった。すなわち、一の単軸リニアモータの作業の完了を待って、他の単軸リニアモータの作業を行う必要が生じて、作業が効率的ではなかった。
また、この種の部品移載装置には、さらなる小型化が要求されていた。
However, the conventional actuator unit has the following problems.
The multi-axis linear motor of the component transfer device described above has a configuration in which a plurality of single-axis linear motors are integrally combined, and the inter-axis pitch between these single-axis linear motors is fixed. Therefore, it has been necessary to sequentially move the multi-axis linear motor in accordance with the respective work positions at the time of picking up and releasing the electronic components in each single-axis linear motor. That is, the work of one single-axis linear motor needs to be completed after completion of the work of one single-axis linear motor, and the work is not efficient.
Further, this type of component transfer apparatus has been required to be further downsized.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、作業を効率よく行えるとともに、装置をコンパクトに構成できるアクチュエータユニットを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an actuator unit that can efficiently perform work and that can be configured compactly.
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
すなわち本発明は、ロッドと前記ロッドをその軸方向に沿って相対移動可能に支持する支持体とを有するアクチュエータを複数備えたアクチュエータユニットであって、これらアクチュエータのうち複数の第1アクチュエータが、互いに並列に近接配置されて第1階層を形成し、複数の第2アクチュエータが、互いに並列に近接配置されて第2階層を形成し、前記第1、第2階層は前記第1アクチュエータの軸方向及び第2アクチュエータの軸方向に直交する厚さ方向に積層するように配置され、前記第1アクチュエータの軸方向と前記第2アクチュエータの軸方向とは、前記厚さ方向から見て互いに交差して延びており、前記第1アクチュエータのロッドと前記第2アクチュエータの支持体とが1対1で連結されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention proposes the following means.
That is, the present invention is an actuator unit including a plurality of actuators each having a rod and a support body that supports the rod so as to be relatively movable along the axial direction thereof. A plurality of second actuators are arranged close to each other in parallel to form a second layer, and the first and second layers are arranged in the axial direction of the first actuator. The first actuator is disposed so as to be stacked in a thickness direction orthogonal to the axial direction of the second actuator, and the axial direction of the first actuator and the axial direction of the second actuator extend so as to intersect each other when viewed from the thickness direction. The rod of the first actuator and the support body of the second actuator are connected in a one-to-one relationship.
本発明に係るアクチュエータユニットによれば、複数の第1アクチュエータを第1階層に互いに近接して並列に配列し、複数の第2アクチュエータを第2階層に互いに近接して並列に配列し、これら第1、第2アクチュエータの軸方向同士を互いに異なる方向に延在させている。すなわち、第1、第2階層が積層する厚さ方向から見て、第1アクチュエータと第2アクチュエータとは互いにオーバーラップして、例えば格子状に配置されている。 According to the actuator unit of the present invention, the plurality of first actuators are arranged in parallel close to each other in the first layer, and the plurality of second actuators are arranged in parallel close to each other in the second layer. The axial directions of the first and second actuators extend in different directions. That is, when viewed from the thickness direction in which the first and second layers are stacked, the first actuator and the second actuator overlap with each other and are arranged in a grid, for example.
そして、第1アクチュエータのロッドと第2アクチュエータの支持体とが1対1で連結されていることから、各第1アクチュエータのロッドが移動(伸長又は収縮)することによって、各第2アクチュエータは前記ロッドの軸方向に沿って独立して移動可能とされている。これにより、第2アクチュエータ同士は互いの軸間ピッチを可変とされているので、例えば、一の第2アクチュエータが他の第2アクチュエータの作業の完了を待つことなくロッドを伸長・収縮させて、独立して作業を行える。 Since the rods of the first actuators and the support bodies of the second actuators are connected on a one-to-one basis, the rods of the first actuators move (extend or contract), whereby each second actuator It can be moved independently along the axial direction of the rod. Thereby, since the second actuators can change the inter-axis pitch, for example, one second actuator extends and contracts the rod without waiting for the completion of the work of the other second actuator, Can work independently.
よって、従来のように、各アクチュエータにおけるそれぞれの作業状況に対応して、アクチュエータユニット全体を順次移動させるような必要が生じない。従って、作業が効率よく行えるとともに生産性が向上する。
また、本発明の構成によれば、第1アクチュエータ同士、及び、第2アクチュエータ同士を確実に近接配置できる。従って、装置をコンパクトに構成できる。
Therefore, unlike the prior art, there is no need to sequentially move the entire actuator unit in accordance with the respective work status of each actuator. Therefore, work can be performed efficiently and productivity is improved.
Moreover, according to the structure of this invention, 1st actuators and 2nd actuators can be reliably arrange | positioned closely. Therefore, the apparatus can be configured compactly.
本発明に係るアクチュエータユニットによれば、作業を効率よく行えるとともに、装置をコンパクトに構成できる。 According to the actuator unit of the present invention, work can be performed efficiently and the apparatus can be configured compactly.
本実施形態のアクチュエータユニット100は、例えば、半導体製造の最終工程において性能検査用のテスタにICからなる電子部品を搬送するICハンドラや、基板上に電子部品を実装する表面実装機などの電子部品搬送装置として用いられる。
The
図1〜図4に示すように、アクチュエータユニット100は、複数のアクチュエータ40、50を備えている。アクチュエータ40、50は、ロッドと該ロッドをその軸方向に沿って相対移動可能に支持するフォーサ(支持体)とを有している。詳細には、アクチュエータ40、50のロッドがマグネットを有し、フォーサが該ロッドを囲むコイルを有し、マグネットの磁界とコイルに流れる電流とによって推力を得てロッドをフォーサに対して往復移動させるリニアモータ11を用いて構成されており、このリニアモータ11は、所謂ロッドタイプのリニアモータである。リニアモータ11の構成については後述する。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
アクチュエータユニット100は、矩形平板状の基材60を有しており、この基材60は、図1〜図4において符号X、Yで示される水平方向に拡がっているとともに、Y方向に延在して形成されている。また、基材60は、不図示の搬送機構によって支持されているとともに、該搬送機構によりX−Y方向に移動可能とされている。
The
基材60の厚さ方向(Z方向)を向く一面には、Y方向に沿って延びる第1アクチュエータ40が複数配設されている。詳しくは、第1アクチュエータ40は、そのロッド41の軸方向をY方向に沿って延ばしており、該ロッド41は、基材60に固定されたフォーサ42に支持されているとともに該フォーサ42に対してY方向に往復移動する。これら第1アクチュエータ40同士は同長とされており、X方向に互いに並列に近接配置されて、図3及び図4に符号F1で示す第1階層を形成している。
A plurality of
図1及び図2に示すように、第1アクチュエータ40は、基材60のY方向の中央を通りX方向に沿って延びる仮想線Vを挟んで両側にそれぞれ配設されている。詳しくは、基材60における仮想線Vの一方側(図1における下側)に、第1アクチュエータ40A〜40Dが並列に配列され、仮想線Vの他方側(図1における上側)に、第1アクチュエータ40E〜40Hが並列に配列されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
基材60の前記一方側において、第1アクチュエータ40Aは、仮想線Vから最も離間してX方向の一端(図1における右端)に配置されている。また、前記一方側におけるX方向の他端(図1における左端)には、仮想線Vに最も近接して第1アクチュエータ40Dが配置されている。また、第1アクチュエータ40Aと第1アクチュエータ40Dとの間には、第1アクチュエータ40Bと第1アクチュエータ40Cとがこの順に等間隔に並べられているとともに、第1アクチュエータ40Aから第1アクチュエータ40Dへ向かうに従い段階的に仮想線Vへ向かうように配置されている。
On the one side of the
また、基材60の前記他方側において、第1アクチュエータ40E〜40Hは、前述の第1アクチュエータ40A〜40Dに対してこの順に、仮想線Vに関して線対称に配置されている。
In addition, on the other side of the
また、基材60の一面におけるX方向の両端には、該一面から突出する略直方体状の第1支持台61がY方向に延びて一対形成されている。第1支持台61の一面(基材60側とは反対側を向く面)には、Y方向に延在する一対のレール(軌道体)62A、62BがX方向に間隔を開けて並列に近接配置されている。これらレール62A、62Bは同長とされており、Y方向に互いにずらされるように配置されている。詳しくは、第1支持台61における前記一端のレール62AにおけるY方向の中央は、仮想線Vよりも前記一方側に位置しており、前記他端のレール62Bの前記中央は、仮想線Vよりも前記他方側に位置している。
In addition, a pair of
また、これらレール62A、62Bには、複数のスライダ(移動体)63A、63Bが該レール62A、62Bに対してY方向に相対移動可能に配設されて、直動ガイドを構成している。本実施形態では、レール62Aに4つのスライダ63Aが設けられ、レール62Bに4つのスライダ63Bが設けられている。詳しくは、第1支持台61においてスライダ63Aとスライダ63Bとは、平面視で略千鳥状に配置されている。
In addition, a plurality of sliders (moving bodies) 63A and 63B are disposed on the
また、第1アクチュエータ40のZ方向に沿う基材60側とは反対側には、X方向に沿って延びる第2アクチュエータ50が複数配設されている。詳しくは、第2アクチュエータ50は、そのロッド51の軸方向をX方向に沿って延ばしており、該ロッド51はフォーサ52に支持されているとともに該フォーサ52に対してX方向に往復移動する。
A plurality of
本実施形態では、第2アクチュエータ50として、前述の第1アクチュエータ40A〜40Hに対応してこの順に1対1で連結される第2アクチュエータ50A〜50Hが設けられている。これら第2アクチュエータ50同士は同長とされており、X方向に沿う互いの位置が略同一に設定されている。第2アクチュエータ50は、Y方向に互いに並列に近接配置されて、図3及び図4に符号F2で示す第2階層を形成している。
In the present embodiment, as the
図1において、これら第2アクチュエータ50のうち、第2アクチュエータ50A〜50Dは仮想線Vの前記一方側に配置され、第2アクチュエータ50E〜50Hは仮想線Vの前記他方側に配置されている。詳しくは、前記一方側においては、第2アクチュエータ50Aが仮想線Vから最も離間して配置され、第2アクチュエータ50Dが仮想線Vに最も近接して配置され、これら第2アクチュエータ50A、50D同士の間に、第2アクチュエータ50B、50Cがこの順に配置されている。
In FIG. 1, among these
また、前記他方側においては、第2アクチュエータ50Eが仮想線Vから最も離間して配置され、第2アクチュエータ50Hが仮想線Vに最も近接して配置され、これら第2アクチュエータ50E、50H同士の間に、第2アクチュエータ50F、50Gがこの順に配置されている。
On the other side, the
第1アクチュエータ40が構成する第1階層F1と第2アクチュエータ50が構成する第2階層F2とは、基材60上において、第1アクチュエータ40のロッド41の軸方向(Y方向)及び第2アクチュエータ50のロッド51の軸方向(X方向)に直交する厚さ方向(Z方向)に積層するように配置されている。本実施形態では、第1アクチュエータ40の軸方向と第2アクチュエータ50の軸方向とが水平方向に沿ってそれぞれ延びているとともに、この厚さ方向から見て互いに直交して配置されている。
The first level F1 constituted by the
また、第2アクチュエータ50のフォーサ52は、その下面(基材60側を向く面)が矩形板状の第2支持台64に固定支持されている。第2支持台64は、水平方向に拡がるとともにX方向に沿って延在しており、その全長が基材60のX方向に沿う幅よりも長く設定されている。また、第2支持台64のY方向に沿う幅は、フォーサ52の前記幅と略同一又は僅かに大きく設定されている。
The
また、第2アクチュエータ50A、50C、50F、50Hにおける第2支持台64の下面(基材60側を向く面)には、一対のスライダ63A、63AがX方向に互いに離間して連結されている。また、第2アクチュエータ50B、50D、50E、50Gにおける第2支持台64の前記下面には、一対のスライダ63B、63BがX方向に互いに離間して連結されている。そして、第2アクチュエータ50A〜50Hのフォーサ52に一体とされた第2支持台64には、第1アクチュエータ40A〜40Hのロッド41の先端部がこの順に1対1で連結されているのである。
In addition, a pair of
詳しくは、図2において、例えば、互いに隣り合う第1アクチュエータ40A、40B、及び、第2アクチュエータ50A、50Bに着目すると、第1アクチュエータ40Bは、その隣り合う第1アクチュエータ40Aが連結された第2アクチュエータ50AのZ方向に沿う基材60側に重なり合うように配置されている。
Specifically, in FIG. 2, for example, when focusing on the
また、第2アクチュエータ50のロッド51の先端部には、外部機器取付部65が連結されている。本実施形態では、ロッド51のX方向に沿う前記他端に外部機器取付部65が設けられている。この外部機器取付部65としては、例えば電子部品等をハンドリングする吸着ノズルやレーザー加工用のプローブ等を用いることができる。本実施形態では、外部機器取付部65が、Z方向に作業を施すように設定されている。
An external
また、本実施形態のアクチュエータユニット100では、リニアモータ11を用いた位置検出システムを構成している。
図5は本発明の一実施形態におけるリニアモータの位置検出システムを示す。この位置検出システムは、リニアモータ11と、リニアモータ11のロッド1(図1〜図4においてはロッド41、51)の位置を検出する磁気センサ12と、磁気センサ12が出力する信号を内挿処理する位置検出回路13と、を備える。位置検出回路13が出力する位置の信号は、リニアモータ11のドライバ14に出力される。ドライバ14には、リニアモータ11を制御するのに適した形態をした電力を供給するPWMインバータ(PWM:Pulse Width Modulation)などの電力変換器、並びに位置検出回路13からの信号及び上位コンピュータからの指令によって電力変換器を制御する制御器が組み込まれる。磁気センサ12と位置検出回路13とは、エンコーダケーブル15によって接続される。リニアモータ11のコイルとドライバの電力変換器とは、動力ケーブル16によって接続される。
In the
FIG. 5 shows a linear motor position detection system according to an embodiment of the present invention. This position detection system interpolates a
図6は、リニアモータ11の斜視図(一部断面図)を示す。このリニアモータ11は、フォーサ2(図1〜図4においてはフォーサ42、52)に対してロッド1が軸線方向に移動するロッドタイプリニアモータである。例えば、ロッド1の先端にチップ状の電子部品などを取り付け、電子部品を基板上の所定の位置にマウントするのに用いられる。
FIG. 6 is a perspective view (partially sectional view) of the
フォーサ2内には、複数のコイル4が積層される。フォーサ2の両端面それぞれには、エンドケース9が取り付けられる。エンドケース9には、ロッド1の直線運動を案内するための軸受であるブッシュ8が取り付けられる。尚、これらのエンドケース9のうち1つが、位置検出ヘッドとされている。
A plurality of
ロッド1は、例えばステンレス等の非磁性材からなり、パイプのように中空の空間を有する。ロッド1の中空空間には、円柱状の複数のマグネット3(セグメント磁石)が互いに同極が対向するように積層される。すなわちN極とN極が、S極とS極とが対向するように積層される。マグネット3の間には、例えば鉄等の磁性体からなるポールシュー7(磁極ブロック)が介在される。ロッド1は、積層されたコイル4内を貫通すると共に、フォーサ2に軸線方向に移動可能に支持されている。
The rod 1 is made of a nonmagnetic material such as stainless steel, and has a hollow space like a pipe. A plurality of cylindrical magnets 3 (segment magnets) are stacked in the hollow space of the rod 1 so that the same poles face each other. That is, the N pole and the N pole are laminated so that the S pole and the S pole face each other. A pole shoe 7 (magnetic pole block) made of a magnetic material such as iron is interposed between the
図7に示されるように、コイル4は銅線を螺旋状に巻いたもので、コイルホルダ5に保持されている。隣接するコイル4を絶縁させる必要があるので、コイル4間にはリング状の樹脂製スペーサ5aが介在される。コイルホルダ5上にはプリント基板6が設けられる。コイル4の巻線の端部4aは、プリント基板6に結線される。
As shown in FIG. 7, the
この実施形態では、コイル4及びコイルホルダ5を金型にセットし、溶融した樹脂又は特殊セラミックスを金型内に注入するインサート成形によって、フォーサ2をコイル4と一体に成形する。図6に示されるように、フォーサ2には、コイル4の放熱性を高めるためにフィン2aが複数形成される。なお、コイルホルダ5に保持されたコイル4をアルミ製のフォーサ2に収納し、コイル4とフォーサ2との間のすきまを接着剤で埋めて、コイル4及びコイルホルダ5をフォーサ2に固定してもよい。
In this embodiment, the forcer 2 is formed integrally with the
図8は、リニアモータのマグネット3とコイル4の位置関係を示す。コイル4は3つでU・V・W相からなる一組の三相コイルとなる。一組の三相コイルを複数組み合わせて、コイルユニットが構成される。U・V・W相の三相に分けた複数のコイルに120°ずつ位相が異なる三相電流を流すと、コイル4の軸線方向に移動する移動磁界が発生する。ロッド1は、移動磁界により推力を得て、移動磁界の速さに同期してコイル4に対して相対的に直線運動を行う。
FIG. 8 shows the positional relationship between the
図6に示されるように、磁気センサ収容ケースであるエンドケース9の一方には、ロッド1の位置を検出するための磁気センサ12が取り付けられる。磁気センサ12は、ロッド1から所定のすきまを開けて配置され、ロッド1の直線運動によって生ずるロッド1の磁界の方向(磁気ベクトルの方向)の変化を検出する。
As shown in FIG. 6, a
図9に示されるように、磁気センサ12は、Si若しくはガラス基板21と、その上に形成されたNi,Feなどの強磁性金属を主成分とする合金の強磁性薄膜金属で構成される磁気抵抗素子22を有する。磁気センサ12は、特定の磁界方向で抵抗値が変化するためにAMR(Anisotropic-Magnetro-Resistance)センサ(異方性磁気抵抗素子)と呼ばれる。
As shown in FIG. 9, the
図10は、エンドケース9に取り付けられる磁気センサ12を示す。エンドケース9には、磁気センサ12を収容するための空間からなる磁気センサ収容部26が設けられる。磁気センサ収容部26内に磁気センサ12を配置した後、磁気センサ12の周囲を充填材27で埋める。これにより、磁気センサ12がエンドケース9に固定される。磁気センサ12は温度特性を持ち、温度の変化によって出力が変化する。コイル4から受ける熱の影響を低減するため、エンドケース9及び充填材27には、フォーサ2よりも熱伝導率の低い材料が使用される。例えば、フォーサ2にはエポキシ系の樹脂が使用され、エンドケース9及び充填材27には、ポリフェニレンサルファイド(PPS)が使用される。
FIG. 10 shows the
図11は、エンドケース9に取り付けられた軸受であるブッシュ8を示す。エンドケース9に軸受機能を持たせることで、ロッド1と磁気センサ12との間のギャップが変動するのを防止することができる。
FIG. 11 shows a
図12は、位置検出回路13の構成図を示す。磁気センサ12が出力する正弦波状信号及び余弦波状信号は、位置検出回路13に取り込まれる。内挿回路(インターポレータ)である位置検出回路13は、90°位相が異なる正弦波状信号及び余弦波状信号にディジタル的な内挿処理を加えて高分解能の位相角データを出力する。ロッド1の磁極間のピッチは例えば数十mmのオーダーであり、磁気式のエンコーダの数百μmのオーダーに比べてはるかに大きい。ロッド1を磁気スケールとして流用するときには、磁気センサ12が出力する正弦波状信号及び余弦波状信号を細分化し、分解能を上げる必要がある。磁気センサ12が出力する正弦波状信号及び余弦波状信号の変化は、分解能を上げた位置検出回路に大きな影響を及ぼす。このため、磁気センサ12が出力する正弦波状信号及び余弦波状信号の変化は小さいことが望まれる。
FIG. 12 shows a configuration diagram of the
90°位相が異なる正弦波状信号及び余弦波状信号それぞれは、A/D変換器30に入力される。A/D変換器30は、正弦波状信号及び余弦波状信号それぞれを所定の周期でディジタルデータDA,DBにサンプリングする。
Each of the sine wave signal and the cosine wave signal having a 90 ° phase difference is input to the A /
以上説明したように、本実施形態に係るアクチュエータユニット100によれば、複数の第1アクチュエータ40を第1階層F1に互いに近接して並列に配列し、複数の第2アクチュエータ50を第2階層F2に互いに近接して並列に配列し、これら第1、第2アクチュエータ40、50の軸方向同士を互いに異なる方向に延在させている。すなわち、第1、第2階層F1、F2が積層する厚さ方向から見て、第1アクチュエータ40と第2アクチュエータ50とは互いにオーバーラップして、略格子状に配置されている。
As described above, according to the
そして、第1アクチュエータ40のロッド41と第2アクチュエータ50のフォーサ52とが1対1で連結されていることから、各第1アクチュエータ40のロッド41が往復移動(すなわちフォーサ42に対して伸長又は収縮)することによって、各第2アクチュエータ50はロッド41の軸方向に沿って独立して移動可能とされている。これにより、第2アクチュエータ50同士は互いの軸間ピッチを可変とされているので、一の第2アクチュエータ50が他の第2アクチュエータ50の作業の完了を待つことなくロッド51を伸長・収縮させて、独立して作業を行える。
Since the
よって、従来のように、各アクチュエータにおけるそれぞれの作業状況に対応して、アクチュエータユニット全体を順次移動させるような必要が生じない。従って、作業が効率よく行えるとともに生産性が向上する。
また、本実施形態の構成によれば、第1アクチュエータ40同士、及び、第2アクチュエータ50同士を確実に近接配置できる。従って、アクチュエータユニット100をコンパクトに構成できる。
Therefore, unlike the prior art, there is no need to sequentially move the entire actuator unit in accordance with the respective work status of each actuator. Therefore, work can be performed efficiently and productivity is improved.
Further, according to the configuration of the present embodiment, the
また、第1、第2アクチュエータ40、50がリニアモータ11を用いて構成されているので、アクチュエータユニット100全体を確実に小型化できる。また、リニアモータ11を用いることにより、ロッド41、51のフォーサ42、52に対する往復移動が高精度に行われることから、作業の精度が充分に確保される。
In addition, since the first and
また、第1アクチュエータ40のロッド41の移動により、該ロッド41に連結された第2アクチュエータ50が水平方向のうちY方向に移動される。そして、この第2アクチュエータ50のロッド51が水平方向のうちY方向と直交するX方向に移動することにより外部機器取付部65が電子部品等に対して作業を行う。これにより、第2アクチュエータ50のロッド51の先端部に配置された外部機器取付部65が作業を行う作業範囲が、水平面内において比較的自在に設定できるとともに、該作業範囲が充分に確保される。
Further, the movement of the
また、第2アクチュエータ50のフォーサ52が、基材60上においてX方向に離間する一対の第1支持台61、61に支持されていることから、該第2アクチュエータ50がY方向に沿って振れにくく安定して移動する。従って、第2アクチュエータ50の外部機器取付部65の作業の精度が充分に確保される。
Further, since the
また、第1支持台61上においてレール62A、62Bが互いに並列に近接配置され、スライダ63A、63B同士が互いに千鳥状に配置されていることによって、第2アクチュエータ50同士を近接配置することができる。これにより、第2アクチュエータ50同士の軸間ピッチをより縮小できるとともに、これら第2アクチュエータ50のY方向への移動範囲が拡大される。また、アクチュエータユニット100をさらに小型化することができる。
Further, the
尚、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、前述の実施形態では、第1、第2アクチュエータ40、50がリニアモータ11を用いて構成されていることとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、第1、第2アクチュエータ40、50のうち、いずれかがリニアモータ11を用いて構成されていてもよい。或いは、第1、第2アクチュエータ40、50にリニアモータ11を用いる代わりに、駆動モータの回転運動を直線運動に変換して出力するリニアアクチュエータや、エアシリンダ等を用いても構わない。
For example, in the above-described embodiment, the first and
また、第1アクチュエータ40の軸方向と第2アクチュエータ50の軸方向とが水平方向に沿ってそれぞれ延びているとともに、厚さ方向から見て互いに直交して配置されていることとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、第1アクチュエータ40の軸方向と第2アクチュエータ50の軸方向とは、互いに交差して配置されていればよく、直交に限定されるものではない。ただし、動作の精度を充分に確保するためには、第1アクチュエータ40の軸方向と第2アクチュエータ50の軸方向とのなす角度が、前記厚さ方向から見て80°〜100°の範囲内に設定されることが好ましい。
In addition, the axial direction of the
また、前述の実施形態では、第2アクチュエータ50の前記他端に外部機器取付部65が設けられていることとしたが、これに限定されるものではなく、外部機器取付部65が前記一端に設けられていてもよい。
In the above-described embodiment, the external
また、前述の実施形態では、外部機器取付部65として例えば電子部品等をハンドリングする吸着ノズルやレーザー加工用のプローブ等を用い、この外部機器取付部65がZ方向に作業を施すように設定されることとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、外部機器取付部65として、例えば、ロッドの軸方向を前記厚さ方向に沿って延ばす他のアクチュエータをさらに配設してもよい。また、外部機器取付部65が、Z方向以外のX方向等に作業を施すように構成されていてもよい。このように、種々様々な要求に対応可能である。
In the above-described embodiment, for example, a suction nozzle for handling an electronic component or the like, a probe for laser processing, or the like is used as the external
また、前述の実施形態では、基材60上に、第1アクチュエータ40A〜40Dと第1アクチュエータ40E〜40Hとが仮想線Vを挟んで線対称に配置されていることとしたが、これに限定されるものではなく、仮想線Vに関して非対称に配置されていても構わない。
In the above-described embodiment, the
また、第1アクチュエータ40A〜40D(40E〜40H)は、第1アクチュエータ40A(40E)から第1アクチュエータ40D(40H)へ向かうに従い段階的に仮想線Vに近づくように配置されていることとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、第1アクチュエータ40B(40F)と第1アクチュエータ40C(40G)とを互いに入れ替えて配置してもよく、またそれ以外の配置としても構わない。また、これら第1アクチュエータ40A〜40Hに連結される第2アクチュエータ50A〜50Hの配置を互いに入れ替えても構わない。
In addition, the
また、アクチュエータユニット100の基材60は、矩形平板状をなしていることしたが、これに限定されるものではない。すなわち、基材60は前記一面に凹凸を有して形成されていてもよい。またこの場合、第1アクチュエータ40が前記一面における凹部又は凸部のいずれに配置されていても構わない。
Moreover, although the
また、前述の実施形態では、第1、第2アクチュエータ40、50のロッド41、51は、互いに直交して水平方向に沿うように延びていることとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、第1アクチュエータ40のロッド41が水平方向(Y方向)に沿うように延び、第2アクチュエータ50のロッド51が鉛直方向(X方向)に沿うように延びていることとしてもよい。この場合、第1アクチュエータ40のロッド41の移動により、該ロッド41に連結された第2アクチュエータ50が水平方向に移動される。そして、この第2アクチュエータ50のロッド51が鉛直方向に移動することにより、該ロッド51の先端部に設けられた外部機器取付部65が、そのX方向に配置された電子部品等に対して加工、測定、ハンドリング等の作業を行うことが可能である。尚、この場合、前記厚さ方向(Z方向)が水平方向に設定されることになる。
In the above-described embodiment, the
1、41、51…ロッド、 2、42、52…フォーサ(支持体)、 3…マグネット、 4…コイル、 11…リニアモータ、 40…第1アクチュエータ(アクチュエータ)、 50…第2アクチュエータ(アクチュエータ)、 65…外部機器取付部、 100…アクチュエータユニット、 F1…第1階層、 F2…第2階層、 X…第2アクチュエータの軸方向、 Y…第1アクチュエータの軸方向、 Z…厚さ方向
DESCRIPTION OF
Claims (5)
これらアクチュエータのうち複数の第1アクチュエータが、互いに並列に近接配置されて第1階層を形成し、複数の第2アクチュエータが、互いに並列に近接配置されて第2階層を形成し、前記第1、第2階層は前記第1アクチュエータの軸方向及び第2アクチュエータの軸方向に直交する厚さ方向に積層するように配置され、
前記第1アクチュエータの軸方向と前記第2アクチュエータの軸方向とは、前記厚さ方向から見て互いに交差して延びており、
前記第1アクチュエータのロッドと前記第2アクチュエータの支持体とが1対1で連結されていることを特徴とするアクチュエータユニット。 An actuator unit comprising a plurality of actuators having a rod and a support body that supports the rod so as to be relatively movable along the axial direction thereof,
Among these actuators, a plurality of first actuators are arranged close to each other in parallel to form a first layer, and a plurality of second actuators are arranged close to each other in parallel to form a second layer, The second layer is arranged so as to be laminated in the thickness direction perpendicular to the axial direction of the first actuator and the axial direction of the second actuator,
The axial direction of the first actuator and the axial direction of the second actuator extend so as to intersect each other when viewed from the thickness direction,
An actuator unit, wherein the rod of the first actuator and the support of the second actuator are connected one-to-one.
前記第1、第2アクチュエータは、その前記ロッドがマグネットを有し、前記支持体が該ロッドを囲むコイルを有し、前記マグネットの磁界と前記コイルに流れる電流とによって前記ロッドを前記支持体に対して往復移動させるリニアモータを用いていることを特徴とするアクチュエータユニット。 The actuator unit according to claim 1,
In the first and second actuators, the rod has a magnet, the support has a coil surrounding the rod, and the rod is moved to the support by a magnetic field of the magnet and a current flowing through the coil. An actuator unit characterized by using a linear motor that reciprocates.
前記第1、第2アクチュエータのロッドは、互いに直交して水平方向に沿うように延びていることを特徴とするアクチュエータユニット。 The actuator unit according to claim 1 or 2,
The rods of the first and second actuators extend so as to be perpendicular to each other and along the horizontal direction.
前記第1アクチュエータのロッドは水平方向に沿うように延び、前記第2アクチュエータのロッドは鉛直方向に沿うように延びていることを特徴とするアクチュエータユニット。 The actuator unit according to claim 1 or 2,
The rod of the first actuator extends along a horizontal direction, and the rod of the second actuator extends along a vertical direction.
前記第2アクチュエータのロッドの先端部には、外部機器取付部が設けられていることを特徴とするアクチュエータユニット。 The actuator unit according to any one of claims 1 to 4,
An actuator unit characterized in that an external device mounting portion is provided at the tip of the rod of the second actuator.
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