KR101403380B1

KR101403380B1 - 리니어 모터 유닛, 헤드 유닛 및 부품 실장기

Info

Publication number: KR101403380B1
Application number: KR1020130002927A
Authority: KR
Inventors: 켄지 츠리
Original assignee: 야마하하쓰도키 가부시키가이샤
Priority date: 2012-01-12
Filing date: 2013-01-10
Publication date: 2014-06-27
Also published as: CN103208901A; JP5872908B2; KR20130083403A; CN103208901B; JP2013143894A

Abstract

리니어 모터 유닛은 코어 및 상기 코어에 권장되는 코일을 갖는 고정자와, 고정자에 대향 배치되고 상기 코일이 통전 제어를 받음으로써 고정자에 대하여 상대적으로 이동하는 가동자를 각각 갖는 제 1 리니어 모터 및 제 2 리니어 모터와, 이들 리니어 모터가 고정자와 가동자의 대향 방향과 직교하는 제 1 방향으로 병렬로 정렬된 상태에서 부착되는 부착 프레임을 구비한다. 부착 프레임은 각 리니어 모터의 고정자가 고정되는 하나 내지 복수의 부착부를 포함하고, 상기 부착부는 각 리니어 모터의 고정자와 상기 부착부가 상기 제 1 방향으로 교대로 정렬되도록 배치된다. 각 리니어 모터의 고정자는 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향에 있어서의 서로 다른 위치에서 상기 코어와 부착부가 소정의 체결 부재에 의해 상기 제 1 방향으로 체결됨으로써 상기 부착부에 고정되어 있다.

Description

리니어 모터 유닛, 헤드 유닛 및 부품 실장기{LINEAR MOTOR UNIT, HEAD UNIT AND COMPONENT MOUNTING DEVICE}

본 발명은 리니어 모터 유닛, 헤드 유닛 및 부품 실장기에 관한 것이다.

예를 들면, IC칩 등의 전자 부품을 프린트 기판 등에 탑재하는 부품 실장기로서 일본 특허 공개 2009-171681호 공보(특허문헌이라고 함)에 기재된 것이 알려져 있다. 이 부품 실장기는 전자 부품을 흡착하기 위한 복수의 흡착 노즐을 갖는 헤드 유닛을 구비하고 있고, 각 흡착 노즐은 헤드 유닛의 폭 방향으로 정렬되어 있다. 이 헤드 유닛에는 상기 흡착 노즐을 상하로 이동시키는 리니어 모터 유닛이 장착되어 있고, 이 리니어 모터 유닛은 각 흡착 노즐에 대응해서 상기 폭 방향으로 정렬되는 복수의 리니어 모터를 포함한다.

각 리니어 모터는 고정자와, 상기 고정자와 대향하는 상태에서 상하 방향으로 이동 가능한 가동자를 구비한다. 고정자는 코일이 권장(卷裝)된 금속제의 코어를 포함하고, 가동자는 자극이 교대로 다르게 직선적으로 상하 방향으로 정렬되는 영구자석을 포함한다. 각 리니어 모터는 고정자(코일)가 통전 제어를 받음으로써 고정자의 코어와 가동자의 영구자석 사이에 흡인력이 발생하여 가동자가 상하 방향으로 이동한다.

각 리니어 모터는 플레이트 형상의 프레임 부재에 개별적으로 장착되어 있고, 이들 프레임 부재가 서로 겹쳐져서 일체화됨으로써 상기 리니어 모터 유닛이 구성되어 있다. 또한, 리니어 모터의 고정자는 그 코어가 고정 볼트에 의해 프레임 부재에 체결되어 있고, 이렇게 하여 고정자가 프레임 부재에 고정됨으로써 고정자와 가동자 사이의 갭이 적절하게 확보되어 있다.

그런데, 부품 실장기에 있어서는 공간 절약화나 중량 경감 등의 관점으로부터 소형화가 요망되고 있다. 그 대책의 하나로서 리니어 모터 유닛을 폭 방향으로 소형화하고, 이것에 의해 헤드 유닛의 소형화를 도모하는 것이 검토되고 있다.

그런데, 프레임 부재에 코어를 확실하게 고정해서 고정자와 가동자 사이의 갭을 적절하게 유지하기 위해서는 코어를 고정하기 위한 볼트의 삽입 깊이 치수를 소정 한도 이상으로 짧게 할 수는 없다. 즉, 프레임 부재의 두께 치수를 작게 하는 것에도 한계가 있다. 그 때문에, 리니어 모터 유닛을 소형화하기 위해서는 고정자 전체의 폭 방향 치수를 소형화하는 것이 필요해지지만, 이 경우에는 코어의 두께 치수가 작아짐으로써 코어의 자기 저항이 증대되고, 리니어 모터의 추력이 저하된다고 하는 우려가 있다.

또한, 상기 리니어 모터 유닛에 있어서는 폭 방향으로 정렬되는 각 리니어 모터의 상기 볼트끼리가 동축 상에 위치한다. 그 때문에, 인접하는 상기 볼트끼리, 또는 상기 볼트와 이것에 인접하는 프레임 부재가 서로 맞부딪치지 않도록 이들 사이에 클리어런스를 형성할 필요가 있어, 리니어 모터 유닛을 소형화(초박형화)하는 것이 어렵다.

본 발명은 리니어 모터의 추력을 적절하게 유지하면서 리니어 모터 유닛의 소형화를 도모하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 하나의 국면에 의한 리니어 모터 유닛은 코어 및 상기 코어에 권장되는 코일을 갖는 고정자와, 상기 고정자에 대향해서 배치되고 상기 코일이 통전 제어를 받음으로써 상기 고정자에 대하여 상대적으로 이동하는 가동자를 각각 갖는 제 1 리니어 모터 및 제 2 리니어 모터와, 이들 리니어 모터가 상기 고정자와 상기 가동자의 대향 방향과 직교하는 제 1 방향으로 병렬로 정렬된 상태에서 부착된 부착 프레임을 구비하고, 상기 부착 프레임은 상기 각 리니어 모터의 고정자가 고정되는 하나 내지 복수의 부착부를 포함하고, 상기 부착부는 상기 각 리니어 모터의 고정자와 상기 부착부가 상기 제 1 방향으로 교대로 정렬되도록 배치되고, 상기 각 리니어 모터의 고정자는 상기 대향 방향 및 상기 제 1 방향의 쌍방과 직교하는 제 2 방향에 있어서의 서로 다른 위치에서 상기 코어와 상기 부착부가 소정의 체결 부재에 의해 상기 제 1 방향으로 체결됨으로써 상기 부착부에 고정되어 있는 것이다.

도 1은 본 실시형태에 의한 부품 실장기의 사시도이다.
도 2는 실장 유닛의 사시도이다.
도 3은 헤드 유닛의 정면도이다.
도 4는 헤드 유닛의 측면도이다.
도 5는 리니어 모터 유닛의 사시도이다.
도 6은 리니어 모터 유닛의 정면도이다.
도 7은 리니어 모터 유닛의 측면도이다.
도 8은 리니어 모터 유닛의 분해 사시도이다.
도 9는 도 7의 IX-IX선 단면도이다.
도 10은 도 9의 요부 확대도이다.
도 11은 도 6의 XI-XI선 단면도이다.
도 12는 서로 대향해서 배치된 고정자 및 가동자의 측면도이다.
도 13은 리니어 모터에 있어서의 추력과 전류의 관계를 나타내는 그래프이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도 1 내지 도 12를 참조하여 설명한다.

도 1은 본 실시형태에 있어서의 부품 실장기(10)를 나타내고 있다. 부품 실장기(10)는 회로 기판에 전자 부품을 실장하는 것이며, 기대(11)와, 기대(11) 상에 고정되는 기판 반송 유닛(12)과, 기판 반송 유닛(12)의 상면을 덮도록 기대(11)에 고정되는 실장기 본체(13)와, 실장기 본체(13)에 착탈 가능하게 장착되는 부품 공급 대차(臺車)(14)(본 발명의 「부품 공급 유닛」의 일례)를 구비한다. 또한, 이하의 설명에 있어서 전방측이란 도 1의 좌측 앞쪽을 말하고, 후방측이란 동 도면의 우측 안쪽을 말하는 것으로 한다.

기판 반송 유닛(12)은 기대(11)의 상면에 고정되어 있고, 이 기대(11)의 한쪽(도 1의 좌우 방향의 한쪽)으로부터 도면 밖의 회로 기판을 받아들여서 실장기 본체(13)에 의한 소정의 작업 위치로 반송하고, 다른쪽으로부터 회로 기판을 외부로 반출한다. 본 실시형태에 있어서, 기판 반송 유닛(12)은 2장의 회로 기판을 전후 방향으로 정렬한 상태에서 병렬 반송이 가능하다. 또한, 기판 반송 유닛(12)은 회로 기판이 상기 작업 위치까지 반송되면 도면 밖의 지지 장치에 의해 상기 회로 기판을 하방으로부터 지지한다.

부품 공급 대차(14)는 기대(11)의 전후 양측에 오목하게 형성되는 부착 오목부(T)에 착탈 가능하게 장착된다. 부품 공급 대차(14)는 좌우 방향으로 정렬되는 복수의 테이프 피더를 구비한 부품 공급부(15)를 갖는다. 각 테이프 피더에는 집적 회로(IC)나 콘덴서 등의 전자 부품을 수납한 테이프가 감긴 릴(15A)이 부착되어 있고, 각 테이프 피더는 이 릴(15A)로부터 테이프를 조출(繰出)함으로써 소정의 부품 공급 위치에 전자 부품을 공급한다.

실장기 본체(13)는 기대(11)의 상면에 고정되어 있다. 실장기 본체(13)는 상기 기대(11)로부터 상방으로 기립되는 좌우 한 쌍의 Y프레임(30, 30)과, 한쪽의 Y프레임(30)으로부터 다른쪽의 Y프레임(30)을 향해서 캔틸레버 상태로 돌출되는 복수의 실장 유닛(40)을 구비한다. 본 실시형태에서는 각 Y프레임(30, 30)에는 전후 2개의 실장 유닛(40)이 각각 구비되어 있고, 따라서 실장기 본체(13)는 합계 4개의 실장 유닛(40)을 구비한다. 각 실장 유닛(40)은 개별적으로 제어 가능하다. 예를 들면, 4장의 단척의 회로 기판이 기판 반송 유닛(12)에 의해 상기 작업 위치에 세팅되면 각 실장 유닛(40)이 각 회로 기판에 대하여 부품 실장 작업을 행한다. 또한, 예를 들면 1장의 장척의 기판이 상기 작업 위치에 세팅되면 4개의 실장 유닛(40, 40, 40, 40)이 상기 회로 기판 1장에 대하여 동시에 부품 실장 작업을 행한다.

한 쌍의 Y프레임(30, 30)은 도 1에 나타내는 바와 같이 좌우 방향으로 소정간격을 두고 대향한 상태에서 전후 방향으로 연장된다. 또한, 각 Y프레임(30)의 길이 방향(전후 방향) 대략 중앙부에는 각각 개구(30A, 30A)가 형성되어 있다. 한쪽의 Y프레임(30)의 개구(30A)는 미처리의 회로 기판이 반입되는 반입구이며, 다른쪽의 개구(30A)는 실장 후의 회로 기판이 반출되는 반출구이다.

Y프레임(30)에는 전후 방향으로 연장되는 상하 한 쌍의 Y레일(31, 31)이 고정되어 있다. 상측의 Y레일(31)은 Y프레임(30)의 상단부에 그 길이 방향 전역(전단으로부터 후단)에 걸쳐서 설치되어 있다. 한편, 하측의 Y레일(31)은 Y프레임(30)의 내측면[양쪽 Y프레임(30)의 대향면]의 하단부에 그 길이 방향 전역에 걸쳐서 설치되어 있다. 또한, Y프레임(30)의 내측면에는 마그넷 플레이트(32)가 부착 고정되어 있고, 마그넷 플레이트(32)의 내부에는 복수의 영구자석이 전후 방향으로 정렬되어 배치되어 있다.

실장 유닛(40)은 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이 Y프레임(30)의 내측면으로부터 내측을 향해서 돌출되는 X프레임(41)과, X프레임(41)에 고정되어서 좌우 방향으로 연장되는 상하 한 쌍의 X레일(42, 42)과, 양쪽 X레일(42, 42)에 이동 가능하게 지지되는 헤드 유닛(50)을 구비한다. 또한, Y프레임(30)에 구비되는 전후 2개의 실장 유닛(40)은 그것들의 내측에 각각 헤드 유닛(50)을 구비하고 있다.

X프레임(41)에 있어서의 양쪽 Y레일(31, 31)에 대응하는 위치에는 한 쌍의 Y슬라이더(44, 44)가 부착되어 있다. 이들 Y슬라이더(44, 44)는 Y레일(31)에 감합되어 있다. 즉, 상기 Y슬라이더(44)와 Y레일(31)에 의해 X프레임(41)을 Y방향으로 이동시키는 Y방향 리니어 가이드가 구성되어 있다. 또한, X프레임(41)의 기단부이며 Y프레임(30)의 마그넷 플레이트(32)에 대향하는 위치에는 코일부(45)가 설치되어 있다. 이 코일부(45)와 마그넷 플레이트(32)에 의해 X프레임(41)을 Y방향으로 구동하는 Y방향 리니어 모터(33)(본 발명의 「헤드 유닛 구동 기구」의 일례)가 구성되어 있다. 따라서, 코일부(45)에 대한 통전이 제어됨으로써 실장 유닛(40)이 마그넷 플레이트(32)에 대하여 전후 방향으로 이동한다.

한 쌍의 X레일(42, 42)은 X프레임(41)의 내측면[전후로 정렬되는 2개의 실장 유닛(40)의 X프레임(41)끼리의 대향면]에 있어서 상기 X프레임의 기단부로부터 선단부에 걸쳐서 좌우 방향으로 연장된다. 한편, 헤드 유닛(50) 중 한 쌍의 X레일(42, 42)에 대응하는 위치에는 한 쌍의 X슬라이더(46, 46)가 부착되어 있다. 이들 X슬라이더(46, 46)는 X레일(42)에 감합되어 있다. 즉, 상기 X슬라이더(46)와 X레일(42)에 의해 헤드 유닛(50)을 X방향으로 이동시키는 X방향 리니어 가이드가 구성되어 있다. 또한, X프레임(41)의 기단부 상측에는 서보 모터(47)(본 발명의 「헤드 유닛 구동 기구」의 일례)가 부착되어 있다. 이 서보 모터(47)는 X프레임(41)에 부착된 도면 밖의 볼 나사를 회동시킴으로써 헤드 유닛(50)을 좌우 방향으로 이동시킨다. 즉, 헤드 유닛(50)은 서보 모터(47) 및 Y방향 리니어 모터(33)의 구동 에 의해 전후 방향 및 좌우 방향으로 이동하고, 부품 공급 위치로부터 회로 기판의 소정의 위치까지 이동한다.

헤드 유닛(50)은 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이 상하 방향으로 연장된 형태를 이루고, 복수의 부품 유지부(51)와, 이들 부품 유지부(51)가 각각 하단부에 부착된 복수의 리니어 모터 유닛(60)(부품 유지부 구동 기구)을 포함한다. 또한, 헤드 유닛(50)에 대해서는 상기 헤드 유닛(50)이 지지되는 X프레임측을 전후 방향 에 있어서의 후방측으로 해서 설명한다.

부품 유지부(51)는 헤드 유닛(50)의 하단부에 배치되어 있다. 부품 유지부(51)는 상하 방향으로 연장되는 구동 샤프트(53)와, 그 하단부에 부착되어서 전자 부품을 흡착하는 노즐(52)을 포함한다. 노즐(52)은 구동 샤프트(53) 내에 형성되는 내부 공간 및 수지제의 파이프(54) 등을 통해서 부압 발생 장치(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 부품 흡착시에는 부압 발생 장치로부터 노즐(52)의 하단부에 부압 흡인력이 부여됨으로써 노즐(52)은 전자 부품을 흡착하여 유지한다.

리니어 모터 유닛(60)은 노즐(52)을 부품 공급부나 회로 기판에 대하여 상하 방향으로 이동시키기 위한 구동 기구이며, 상기 복수의 부품 유지부(51)를 상하로 구동한다. 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이 헤드 유닛(50)에는 좌우 방향으로 2개, 전후 방향으로 2개, 합계 4개의 리니어 모터 유닛(60)이 장착되어 있다.

헤드 유닛(50)의 전방측에 있어서 좌우 방향으로 정렬되는 2개의 리니어 모터 유닛(60F)에는 3개의 리니어 모터(70)(후기)가 좌우 방향으로 병설되어 있다. 헤드 유닛(50)의 후방측에 있어서 좌우 방향으로 정렬되는 2개의 리니어 모터 유닛(60B)에는 2개의 리니어 모터(70)가 좌우 방향으로 병설되어 있다. 또한, 이하의 설명에 있어서는 헤드 유닛(50) 전방측에 배치되는 리니어 모터 유닛(60F)에 대해서만 설명하고, 후방측에 배치되는 리니어 모터 유닛(60B)에 대한 설명은 생략한다.

리니어 모터 유닛(60)은 도 5 내지 도 8에 나타내는 바와 같이 금속제의 부착 프레임(61)과, 이 부착 프레임에 고정되는 복수의 리니어 모터(70)와, 이들 리니어 모터(70)에 대응해서 설치되는 복수의 리니어 인코더(62)를 포함한다.

부착 프레임(61)은 각각 상하 방향으로 가늘고 긴 직사각형 형상의 앞면부(61a) 및 뒷면부(61b)와, 이들 앞면부(61a) 및 뒷면부(61b)의 좌우 양단끼리를 연결하는 한 쌍의 측면부(61c)를 갖는, 상하 방향으로 관통하는 각통 형상을 이룬다. 이 부착 프레임(61) 내에는 도 6, 도 8 및 도 9에 나타내는 바와 같이 3개의 리니어 모터(70)가 좌우 방향으로 정렬되어 수용되어 있다.

부착 프레임(61) 앞면부(61a)의 상측 부근의 위치에는 전후 방향으로 관통하는 대략 직사각형상의 관통 구멍(63)이 형성되어 있다. 관통 구멍(63)은 부착 프레임(61)[앞면부(61a)]의 좌우 방향 대략 전체에 걸쳐서 형성되어 있다. 이 상기 관통 구멍(63)에는 부착 프레임(61)의 내부에 수용되는 각 리니어 모터(70)에 대한 전원 케이블(64)이 삽통되어 있다.

리니어 모터(70)는 고정자(72) 및 가동자(73)로 이루어지는 리니어 모터 본체(71), 및 가동자(73)를 상향으로 바이어싱(biasing)하는 스프링(74) 등으로 구성되어 있다.

고정자(72)는 빗형 판 형상의 복수의 전자 강판이 적층되어서 이루어지는 코어(75)와, 이 코어(75)에 권장되는 코일(76)로 구성되어 있다. 코어(75)는 도 12에 나타내는 바와 같이 상하 방향으로 연장되는 요크부(77)와, 이 요크부(77)의 일측면으로부터 각각 돌출되고 또한 상하 방향으로 일정한 간격으로 정렬되는 복수의 티스(78)를 갖고, 각 티스(78)에 대하여 코일(76)이 권장되어 있다. 또한, 요크부(77)는 그 상하 방향 양단부에 상하 한 쌍의 부착편(77A, 77A)을 구비한다. 이들 부착편(77A, 77A)은 티스(78)가 연설되는 영역(77B)으로부터 상하 방향으로 돌출되어 있다. 각 부착편(77A)의 전후 방향 중앙에는 상하 방향으로 정렬되고 또한 상기 부착편(77A)을 좌우 방향으로 관통하는 2개의 볼트 삽통 구멍(79)이 형성되어 있다.

한편, 부착 프레임(61)의 앞면부(61a)에는 도 6 및 도 8에 나타내는 바와 같이 관통 구멍(63)을 사이에 두는 위치에 상하 한 쌍의 부착 오목부(65, 65)가 좌우 방향으로 3개 정렬되어 형성되어 있다. 한 쌍의 부착 오목부(65, 65) 중 상측의 부착 오목부(65)는 전방 및 하방으로 개방되어 있고, 하측의 부착 오목부(65)는 전방 및 상하 양쪽으로 개방되어 있다. 또한, 한 쌍의 부착 오목부(65, 65) 내에는 요크부(77)의 한 쌍의 부착편(77A, 77A)을 각각 전방으로부터 감합시키는 것이 가능한 형상을 갖는다. 즉, 고정자(72)의 티스(78)가 전방으로부터 부착 프레임(61)의 관통 구멍(63)에 삽입되고, 부착편(77A, 77A)이 한 쌍의 부착 오목부(65, 65) 내에 각각 감합됨으로써 고정자(72)가 부착 프레임(61)[상하 한 쌍의 부착 오목부(65, 65)]에 장착되어 있다. 그리고, 3개 정렬된 상하 한 쌍의 부착 오목부(65, 65) 전체에 고정자(72)가 장착된 상태에서는 도 6 및 도 9에 나타내는 바와 같이 각 부착 오목부(65, 65)를 형성하는 격벽과 코어(75)[요크부(77)]가 좌우 방향으로 교대로 정렬된 상태에서 3개의 고정자(72)가 배치된다.

각 고정자(72)는 고정 볼트(B)에 의해 상기 부착 프레임(61)에 고정되어 있다. 상세하게는 부착 프레임(61)의 앞면부(61a)의 좌우 측면에 형성되는 볼트 삽입 구멍(66)에 상기 부착 프레임(61)의 외측으로부터 고정 볼트(B)(본 발명의 「체결 부재」의 일례)가 삽입되고, 이 고정 볼트(B)가 부착편(77A)[코어(75)]의 볼트 삽통 구멍(79)을 관통해서 상기 격벽[각 부착 오목부(65)를 형성하는 격벽]에 나사 결합, 삽입되어 있다. 이에 따라, 각 고정자(72)가 각각 인접하는 상기 격벽 사이에 배치된 상태에서 부착 프레임(61)에 고정되어 있다. 이 점에 대해서는 뒤에 더욱 상세하게 설명한다.

가동자(73)는 상하 방향으로 연장되는 Z레일(80)과, 이 Z레일(80)의 표면에 백 요크를 통해서 고정되고, 또한 N극과 S극이 교대로 정렬되도록 상기 Z레일(80)의 길이 방향(상하 방향)으로 배치되는 복수의 영구자석(82)을 포함한다. 가동자(73)는 고정자(72)의 각 티스(78)와 영구자석(82) 사이에 소정 치수의 갭이 형성된 상태에서 고정자(72)의 후방에 대향해서 설치되어 있다. 가동자(73)는 부착 프레임(61)[뒷면부(61b)]에 고정된 복수의 슬라이드 베이스(81)에 상기 Z레일(80)이 감합됨으로써 부착 프레임(61)에 상하 방향으로 이동 가능하게 지지되고 있다. 가동자(73)의 하단부에는 부품 유지부(51)의 구동 샤프트(53)가 고정되어 있고, 가동자(73)가 상하로 이동함으로써 부품 유지부(51)가 상하로 이동한다.

즉, 고정자(72)의 코일(76)이 통전 제어를 받음으로써 고정자(72)에 있어서의 코어(75)의 티스(78)와 가동자(73)의 영구자석(82) 사이에 흡인력이 발생하고, 고정자(72)에 대하여 가동자(73)가 상하 방향으로 왕복 이동한다.

또한, 티스(78)를 흐르는 자속은 요크부(77)를 통해서 서로 이웃하는 티스(78)에 흐른다. 그 때문에, 고정자를 고정하는 고정 볼트가 요크부의 티스 연설 영역 내에 설치되어 있으면 고정 볼트가 요크부의 자속의 흐름을 방해해서 상기 요크부의 자기 저항이 높아지고, 리니어 모터의 추력을 저하시킨다. 또한, 고정 볼트에는 와전류가 흐르기 쉽기 때문에 요크부에 있어서의 철손(鐵損)을 증대시킨다. 이 점에 관하여, 본 실시형태에 의하면 요크부(77)[코어(75)]는 티스(78)가 연설되는 영역(77B)의 상하 외측에 부착편(77A, 77A)을 구비하고 있고, 이들 부착편(77A, 77A)에 고정용 볼트 삽통 구멍(79)이 형성되어 있다. 즉, 요크부(77) 중 티스(78)끼리를 연결하는 상기 영역(77B)에는 고정 볼트(B)가 존재하지 않기 때문에 상기 고정 볼트(B)에 의해 요크부(77)의 자속의 흐름이 방해될 일이 없다. 또한, 상기 영역(77B)에 고정 볼트(B)가 존재하지 않기 때문에 전자 강판의 적층 효과에 의해 와전류의 발생이 효과적으로 억제된다. 따라서, 상기 구성에 의하면 요크부(77)에 있어서의 자속을 강화할 수 있고, 요크부에 고정 볼트가 존재하는 것에 비해서 리니어 모터(70)의 추력을 높일 수 있다.

또한, 리니어 모터 유닛(60)은 가동자(73)의 위치를 검출하기 위한 3개의 리니어 인코더(62)를 포함한다. 각 리니어 인코더(62)는 각각 리니어 모터(70)에 대응하도록 좌우 방향으로 병설되고, 각각 고정자(72)의 하측에 배치되어 있다.

리니어 인코더(62)는 가동자(73)의 Z레일(80)에 고정되는 자기 플레이트(67)와, 부착 프레임(61)의 앞면부(61a)에 고정되는 센서부(68)를 포함한다. 센서부(68)는 상하 방향으로 가늘고 긴 형태를 이루고, 금속제의 센서 기대(68A)와, 이 센서 기대(68A)의 배면에 고정되는 자기 센서(68B)를 구비한다. 센서부(68)는 부착 프레임(61)의 앞면부(61a)에 고정되어 있다. 상세하게는 앞면부(61a) 중 상기 각 부착 오목부(65)의 하측의 위치에는 각각 전후 방향으로 관통하는 부착 구멍(69)이 형성되고, 상기 부착 구멍(69)에 센서 기대(68A)가 감합되어 있다. 그리고, 앞면부(61a)의 좌우 측면에 형성되는 볼트 삽입 구멍(66)에 대하여 상기 부착 프레임(61)의 외측으로부터 고정 볼트(B)가 삽입되고, 이 고정 볼트(B)가 센서 기대(68A)의 볼트 삽통 구멍을 관통해서 부착 프레임(61)의 격벽[각 부착 구멍(69)을 형성하는 격벽]에 나사 결합, 삽입되어 있다.

자기 플레이트(67)는 상기 Z레일(80)의 하부, 상세하게는 영구자석(82)이 고정된 영역보다 하측의 위치에 고정되어 있다. 자기 플레이트(67)에는 상하 방향으로 자기적으로 눈금이 형성되어 있다. 리니어 인코더(62)는 센서부(68)의 자기 센서(68B)에 의해 자기 플레이트(67)의 눈금을 판독함으로써 가동자(73)의 위치를 검출한다.

또한, 리니어 인코더(62)와 Z레일(80) 사이에는 상하 방향으로 연장되는 스프링(74)이 배치되어 있다. 스프링(74)은 Z레일(80)의 앞면을 따라 배치되어 있다. 스프링(74)은 그 상단이 부착 프레임(61)에 고정되는 한편, 하단이 Z레일(80)의 하단부에 고정되어 있고, 이에 따라 Z레일(80)을 항상 상향으로 바이어싱한다. 즉, 고정자(72)[코일(76)]에 통전이 행해지지 않고, 고정자(72)와 가동자(73) 사이에 흡인력이 작용하고 있지 않은 상태에서는 상기 스프링(74)의 바이어싱 포오스(biasing force)에 의해 자중에 의한 가동자(73)의 강하가 저지된다.

여기에서, 부착 프레임(61)에 대한 각 고정자(72)의 고정 구조에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

고정자(72)가 고정되는 상기 부착 오목부(65)를 형성하는 격벽 중, 서로 이웃하는 부착 오목부(65) 사이의 격벽[이하, 부착부(90)라고 함]에는 도 10에 나타내는 바와 같이 고정 볼트(B)의 체결 구멍(65A), 또는 고정 볼트(B)의 두부(B1)가 수용되는 수용 구멍(65B)이 상하 방향으로 병설되어 있다. 상세하게는, 서로 이웃하는 부착 오목부(65) 사이의 부착부(90) 중, 좌측에 위치하는 상하 한 쌍의 부착부(90, 90)[좌부착부(90L, 90L)라고 함]에는 고정 볼트(B)의 체결 방향과 교차하는 방향인 상하 방향으로 정렬되는 2개의 체결 구멍(65A)이 형성되어 있고, 우측에 위치하는 상하 한 쌍의 부착부(90, 90)[우부착부(90R, 90R)라고 함]에는 상하 방향으로 정렬되는 체결 구멍(65A) 및 수용 구멍(65B)이 형성되어 있다. 또한, 체결 구멍(65A)은 고정 볼트(B)의 축부(B2)를 나사 결합, 삽입하는 것이 가능한 나사 구멍이며, 수용 구멍(65B)은 고정 볼트(B)의 두부(B1)를 삽입하는 것이 가능한 관통 구멍이다.

고정 볼트(B)는 고정자(72)에 있어서의 요크부(77)의 상하 한 쌍의 부착편(77A, 77A)에 대하여 각각 1개씩 삽통되고, 상기 부착부(90)의 체결 구멍(65A)에 나사 결합, 나사 삽입되어 있다. 이에 따라, 고정자(72)의 요크부(77)가 좌부착부(90L), 또는 우부착부(90R)에 고정되어 있다. 상세하게는, 도 10에 나타내는 바와 같이 좌측에 위치하는 고정자(72)의 요크부(77)는 좌측의 볼트 삽입 구멍(66)으로부터 삽입된 고정 볼트(B)가 부착편(77A)의 볼트 삽통 구멍(79)을 통과해서 좌부착부(90L)의 상측의 체결 구멍(65A)에 나사 결합, 삽입됨으로써 상기 좌부착부(90L)에 체결되어 있다. 한편, 우측에 위치하는 고정자(72)의 요크부(77)는 우측의 볼트 삽입 구멍(66)으로부터 삽입된 고정 볼트(B)가 부착편(77A)의 볼트 삽통 구멍(79)을 통과해서 우부착부(90R)의 체결 구멍(65A)에 나사 결합, 삽입됨으로써 상기 우부착부(90R)에 체결되어 있다. 또한, 중앙에 위치하는 고정자(72)의 요크부(77)는 우측의 볼트 삽입 구멍(66)으로부터 삽입된 고정 볼트(B)가 부착편(77A)의 볼트 삽통 구멍(79)을 통과해서 좌부착부(90L)의 하측의 체결 구멍(65A)에 나사 결합, 삽입됨으로써 좌부착부(90L)에 체결되어 있다. 또한, 중앙의 고정자(72)는 우측의 고정자(72)가 부착되기 전에 좌부착부(90L)에 체결되고, 상기 중앙의 고정자(72)를 고정하는 고정 볼트(B)의 두부(B1)는 우부착부(90R)의 수용 구멍(65B)에 수용된다.

즉, 도 10에 나타내는 바와 같이 서로 이웃하는 고정자(72)[요크부(77)] 중, 한쪽을 고정하는 고정 볼트(B)의 축심(Q)과 다른쪽을 고정하는 고정 볼트(B)의 축심(Q)은 상하 방향으로 교대로 어긋나 있다. 즉, 서로 이웃하는 고정자(72)[요크부(77)]는 상하 방향의 서로 다른 위치에서 부착부(90)에 체결되어 있다. 이에 따라, 각 고정자(72)를 고정하는 고정 볼트(B)가 지그재그 형상으로 배치되어 있다. 그리고, 좌부착부(90L)는 좌측 및 중앙의 고정자(72)를 고정하는 2개의 고정 볼트(B)가 나사 결합, 삽입되는 공통의 부착부(90)가 되고, 우부착부(90R)는 우측의 고정자(72)를 고정하는 고정 볼트(B)가 나사 결합, 삽입됨과 아울러 중앙의 고정자(72)를 고정하는 고정 볼트(B)의 두부(B1)가 수용되는 공통의 부착부(90)가 되고 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서는 도 10 중의 좌우 방향이 본 발명의 제 1 방향에 상당하고, 상하 방향이 본 발명의 제 2 방향에 상당한다. 또한, 도 10 중에 나타내는 리니어 모터(70) 중, 좌단 및 중앙에 위치하는 리니어 모터(70)가 각각 본 발명의 청구항 2에 의한 제 1 리니어 모터 및 제 2 리니어 모터에 상당한다. 또한, 중앙 및 우단에 위치하는 리니어 모터(70)가 각각 본 발명의 청구항 3에 의한 제 1 리니어 모터 및 제 2 리니어 모터에 상당하고, 좌부착부(90L) 및 우부착부(90R)가 각각 본 발명의 청구항 3에 의한 제 1 부착부 및 제 2 부착부에 상당한다.

본 실시형태의 부품 실장기(10)는 상기와 같은 구조이며, 계속해서 상기 리니어 모터 유닛(60)의 작용 효과를 설명한다.

일반적으로, 부품 실장기에 있어서는 스페이스나 중량 경감 등의 관점으로부터 소형화가 요망되고 있고, 부품 실장기에 탑재되는 헤드 유닛의 구동 기구인 리니어 모터 유닛에 대해서도 소형화가 요망되고 있다.

리니어 모터 유닛을 소형화하기 위해서는 코일이 권장된 코어를 포함하는 고정자 전체의 폭 치수를 작게 할 것이 고려된다. 즉, 고정자(코어)를 고정하는 고정 볼트의 두부의 높이 치수나 고정 볼트의 삽입 깊이 치수를 단축화하는 것이 고려된다. 그러나, 부착 신뢰성의 관점으로부터 고정자(코어)를 고정하는 고정 볼트의 두부의 높이 치수나 고정 볼트의 삽입 깊이 치수의 단축화에도 한계가 있다. 그 때문에, 고정자 전체의 폭 치수를 작게 하려고 하면 코어의 두께를 얇게 하는 것이 필요해진다. 그러나, 코어의 두께를 충분히 확보할 수 없으면 코어의 자기 저항이 증대되고, 리니어 모터 유닛 내의 리니어 모터의 추력이 저하될 우려가 있다.

이 점에 관하여, 상기 실시형태에 의하면 좌부착부(90L) 및 우부착부(90R)에 고정 볼트(B)의 축부(B2) 또는 고정 볼트(B)의 두부(B1)가 상하 방향으로 어긋난 상태로 배치되기 때문에, 종래의 구성, 즉 각 고정자(코어)를 개별적으로 고정하는 부착부(프레임 부재)가 설치되고, 고정 볼트가 동축 상에 정렬되는 리니어 모터 유닛에 비하면 고정 볼트(B)의 축부(B2) 또는 고정 볼트(B)의 두부(B1)가 좌우 방향으로 오버랩하는 길이 치수 분량만큼 리니어 모터 유닛(60)을 좌우 방향으로 소형화함과 아울러 코어(75)의 두께 치수를 종래의 코어보다 크게 할 수 있다.

즉, 도 10에 나타내는 바와 같이 좌측 및 중앙의 고정자(72)가 공통의 좌부착부(90L)에 고정됨으로써 이들 양쪽 고정자(72)가 보다 근접해서 배치됨과 아울러 이들을 고정하는 고정 볼트(B)의 오버랩 분량만큼 부착 프레임(61)이 콤팩트해진다. 또한, 이들 고정 볼트(B)의 축심이 서로 어긋나 있으므로 고정 볼트(B)의 삽입 깊이 치수도 확보된다.

또한, 중앙 및 우측의 고정자(72)에 관해서는 중앙의 고정자(72)를 고정하는 고정 볼트(B)의 두부(B1)가 우부착부(90R)[수용 구멍(65B)] 내에 위치하기 때문에, 이들 고정자(72)를 고정하는 고정 볼트(B)[축부(B2)와 두부(B1)]의 오버랩 분량만큼 양쪽 고정자(72)가 근접해서 배치됨과 아울러 부착 프레임(61)이 콤팩트해진다. 또한, 상기 중앙의 고정자(72)를 고정하는 고정 볼트(B)의 두부(B1)의 높이 치수도 확보되어 고정 볼트(B)의 삽입 깊이 치수도 확보된다.

따라서, 상기 실시형태에 의하면 고정자(72)의 코어(75)의 두께 치수를 축소하지 않고, 환언하면 코어(75)의 두께 치수를 충분히(크게) 확보하면서 리니어 모터 유닛(60)의 소형화를 도모할 수 있다. 즉, 코어(75)의 두께 치수를 충분히 확보해서 상기 코어(75)로부터의 자속의 누설을 저감시킬 수 있으므로 리니어 모터(70)의 추력을 유지 또는 향상시키면서 리니어 모터 유닛(60)의 소형화를 도모할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 의하면 상기와 같이 코어(75)의 두께 치수를 종래보다 크게 확보할 수 있음으로써 티스(78)로부터의 자속의 누설을 저감시킬 수 있다. 그 때문에, 종래의 것에 비해서 각 리니어 모터(70)의 추력을 향상시키면서 코어(75)에 있어서의 티스(78)의 수를 줄일 수 있다. 따라서, 상기 티스 분량만큼 고정자(72) 전체를 소형화할 수 있고, 결과적으로 리니어 모터 유닛(60)을 소형화할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 의하면 서로 이웃하는 고정자(72)[요크부(77)] 중, 한쪽을 고정하는 고정 볼트(B)의 축심(Q)과 다른쪽을 고정하는 고정 볼트(B)의 축심(Q)이 상하 방향으로 교대로 어긋난 지그재그 형상의 배치로 되어 있다. 이러한 지그재그 형상의 배치에 의하면, 고정 볼트가 계단 형상으로 어긋나는 배치에 비해서 리니어 모터 유닛(60)을 상하 방향[고정 볼트의 어긋남 방향(Z)(도 10)]으로 소형화할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 의하면 상기한 바와 같이 티스의 수의 저감에 의해 고정자(72) 전체가 소형화됨으로써 고정자(72)의 하측에 빈 영역이 생기고, 이 빈 영역에 리니어 인코더(62)가 배치되어 있다. 이 구성에 의하면, 가동자(73)의 후방에 리니어 인코더를 배치하는 리니어 모터 유닛에 비해서 전후 방향의 크기를 작게 할 수 있다.

그리고, 본 실시형태에 의하면 상기한 바와 같이 리니어 모터 유닛(60)의 소형화를 통해서 헤드 유닛(50)을 소형화할 수 있기 때문에, 실장 유닛(40), 나아가서는 부품 실장기(10)를 소형화할 수 있다.

그런데, 본 실시형태의 부품 실장기(10)와 같이 실장 유닛(40)이 좌우로 2열로 정렬되어 배치되는 경우에는 헤드 유닛(50)의 좌우 방향의 크기가 제한되게 된다. 이 때문에, 종래의 리니어 모터 유닛을 적용시킬 경우에는 리니어 모터의 수를 줄임으로써 좌우 방향의 크기를 조정할 필요가 있다. 이 점에 관하여 본 실시형태에 의하면, 고정자(72)의 하측에 리니어 인코더(62)가 배치되고 이에 따라 리니어 모터 유닛(60)이 전후 방향으로 소형화되고 있기 때문에, 전후 방향으로 리니어 모터 유닛(60)을 정렬함으로써 리니어 모터(70)의 수를 줄이지 않고 좌우 방향의 크기를 소형화할 수 있다.

<실시예>

본 발명의 실시예에 대해서 도 13을 참조하여 설명한다.

도 13은 리니어 모터로의 투입 전류와 리니어 모터의 추력의 관계를 나타낸 그래프이다. 도 13에 있어서 세로축은 리니어 모터로의 투입 전류의 크기를 나타내고, 가로축은 투입 전류에 대한 리니어 모터의 추력의 크기를 나타낸다.

이 그래프에는 코어의 두께 치수가 다름과 아울러 티스의 수가 다른 2종류의 리니어 모터의 측정 결과가 나타내어져 있다. 그래프 내의 실선 α는 본 실시형태에 있어서의 리니어 모터(70)를 나타내고, 파선 β는 본 실시형태의 코어보다 두께 치수가 작고, 본 실시형태보다 티스의 수가 3개 많은 종래의 리니어 모터를 나타내고 있다.

여기에서, 세로축(A)에 있어서의 2종류의 리니어 모터의 추력을 비교하면, 본 실시형태의 실선 α는 종래의 리니어 모터의 파선 β에 비해서 추력이 약 1.4배로 되어 있다. 본 실시형태에서는 티스(78)의 수를 종래의 리니어 모터에 비해서 적게 했음에도 불구하고, 코어(75)의 두께 치수를 종래에 비해서 크게 함으로써 같은 크기의 전류를 투입했을 경우의 리니어 모터의 추력을 향상시킬 수 있다.

이렇게, 본 실시형태에 있어서는 서로 이웃하는 고정자(72)[요크부(77)] 중, 한쪽을 고정하는 고정 볼트(B)의 축심(Q)과 다른쪽을 고정하는 고정 볼트(B)의 축심(Q)을 상하 방향(고정 볼트의 어긋남 방향)으로 어긋나게 하고, 각 고정자(72)를 고정하는 고정 볼트(B)의 축심(Q)을 지그재그 형상으로 배치함으로써 부착 프레임(61)에 대한 리니어 모터(70)의 고착력을 유지하면서 리니어 모터 유닛(60)을 소형화함과 아울러 리니어 모터(70)의 추력을 향상시켰다. 따라서, 헤드 유닛(50)이나 실장 유닛(40), 나아가서는 부품 실장기(10)의 소형화를 효과적으로 도모할 수 있다.

또한, 요크부(77)에 있어서의 고정 볼트(B)가 삽통되는 볼트 삽통 구멍(79)을 자속이 흐르는 영역(77B)과는 다른 위치에 형성해서 자속의 흐름을 좋게 함과 아울러 전자 강판의 적층의 효과에 의해 와전류의 발생을 억제했기 때문에 요크부(77), 나아가서는 티스(78)에 있어서의 자속을 강하게 할 수 있고, 리니어 모터(70)의 추력을 더욱 향상시킬 수 있다.

<다른 실시형태>

본 발명은 상기 기술 및 도면에 의해 설명한 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 다음과 같은 실시형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

(1) 상기 실시형태에서는 리니어 모터 유닛(60)을 전후 방향으로 정렬하고, 부품 유지부(51)가 전후 방향으로 2열이 되도록 구성했지만, 본 발명은 이러한 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 리니어 모터 유닛을 좌우 방향으로 3개나 4개 정렬하고, 부품 유지부(51)가 가로 1열이 되도록 구성해도 좋다.

(2) 상기 실시형태에서는 리니어 모터 유닛(60)을 구동 기구로 하는 실장 유닛(40)을 부품 실장기(10)에 적용시킨 구성으로 했지만, 본 발명은 이러한 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 실장 유닛(40)을 부품 공급부(15)로부터 부품 검사부로의 부품을 출납하는 부품 검사기에 적용시켜도 좋다.

(3) 상기 실시형태에서는 코어(75)의 두께 치수를 종래에 비해서 크게 한 구성으로 했지만, 본 발명은 이러한 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 코어의 두께 치수는 그대로이고 리니어 모터 유닛의 좌우 방향의 크기만을 작게 해도 좋다.

이상에서 설명한 본 발명을 정리하면 이하와 같다.

본 발명의 하나의 국면에 의한 리니어 모터 유닛은 코어 및 상기 코어에 권장되는 코일을 갖는 고정자와, 상기 고정자에 대향해서 배치되고 상기 코일이 통전 제어를 받음으로써 상기 고정자에 대하여 상대적으로 이동하는 가동자를 각각 갖는 제 1 리니어 모터 및 제 2 리니어 모터와, 이들 리니어 모터가 상기 고정자와 상기 가동자의 대향 방향과 직교하는 제 1 방향으로 병렬로 정렬된 상태에서 부착되는 부착 프레임을 구비하고, 상기 부착 프레임은 상기 각 리니어 모터의 고정자가 고정되는 하나 내지 복수의 부착부를 포함하고, 상기 부착부는 상기 각 리니어 모터의 고정자와 상기 부착부가 상기 제 1 방향으로 교대로 정렬되도록 배치되고, 상기 각 리니어 모터의 고정자는 상기 대향 방향 및 상기 제 1 방향의 쌍방과 직교하는 제 2 방향에 있어서의 서로 다른 위치에서 상기 코어와 상기 부착부가 소정의 체결 부재에 의해 상기 제 1 방향으로 체결됨으로써 상기 부착부에 고정되어 있는 것이다.

이러한 구성에 의하면, 서로 인접하는 리니어 모터의 고정자를 고정하는 체결 부재의 위치가 서로 어긋나기 때문에, 리니어 모터의 정렬 방향(제 1 방향)에 상기 고정자끼리를 보다 접근한 배치로 할 경우에 상기 체결 부재에 의한 제약을 받기 어려워지고, 결과적으로 리니어 모터 유닛의 소형화에 기여한다.

구체적으로는, 상기 제 1 리니어 모터 및 상기 제 2 리니어 모터의 각 고정자를 이들 리니어 모터 사이에 위치하는 공통의 상기 부착부에 대하여 상기 체결 부재에 의해 고정하는 구성을 채용할 수 있다.

이러한 구성의 리니어 모터 유닛에 의하면, 서로 인접하는 리니어 모터의 고정자(코어)가 이들 리니어 모터 사이에 위치하는 공통의 부착부에 고정되기 때문에, 인접하는 리니어 모터끼리를 보다 근접해서 배치할 수 있다. 또한, 인접하는 리니어 모터의 고정자를 고정하는 고정 볼트의 축심이 서로 어긋나 있으므로 고정 볼트(체결 부재)의 삽입 깊이 치수를 확보하면서 리니어 모터 유닛의 소형화를 도모할 수 있다. 이에 따라, 코어의 두께 치수를 축소하지 않고, 환언하면 코어의 두께 치수를 확보하면서 리니어 모터 유닛의 소형화를 도모할 수 있다. 즉, 코어의 두께 치수를 충분히 확보해서 상기 코어로부터의 자속의 누설을 저감시킬 수 있으므로 리니어 모터의 추력을 유지 또는 향상시키면서 리니어 모터 유닛의 소형화를 도모할 수 있다.

또한, 다른 구체적인 구성으로서 상기 체결 부재는 나사축과 그 일단에 연결되는 두부를 구비한 고정 볼트이며, 상기 부착부는 상기 제 1 리니어 모터의 고정자가 고정되는 제 1 부착부와, 상기 제 2 리니어 모터의 고정자가 고정되는 제 2 부착부를 포함하고, 상기 제 2 부착부에는 상기 제 1 방향으로 관통하고 또한 제 1 리니어 모터의 고정자를 고정하기 위한 상기 고정 볼트의 두부보다 큰 내경을 갖는 관통 구멍을 구비하고, 상기 제 1 리니어 모터의 고정자는 제 1 부착부와 제 2 부착부 사이에 배치되고, 상기 제 2 부착부의 외측으로부터 상기 관통 구멍에 삽입되는 상기 고정 볼트에 의해 상기 제 1 부착부에 고정되고, 상기 제 2 리니어 모터의 고정자는 상기 제 2 부착부의 외측에 배치되고, 상기 제 2 리니어 모터의 외측으로부터 상기 고정 볼트에 의해 상기 제 2 부착부에 고정되고, 상기 제 1 리니어 모터의 고정자를 고정하는 상기 고정 볼트는 상기 고정자를 고정한 상태에서 상기 두부가 상기 관통 구멍 내에 위치하는 것이라도 좋다.

이러한 구성의 리니어 모터 유닛에 의하면, 제 1 리니어 모터의 고정자를 고정하는 고정 볼트(체결 부재)의 두부가 제 2 리니어 모터의 고정자가 고정되는 제 2 부착부 내에 위치하므로, 고정 볼트(제 1 리니어 모터의 고정자를 고정하는 고정 볼트)의 두부의 높이 치수를 확보하면서 양쪽 리니어 모터의 고정자를 보다 근접해서 배치할 수 있다. 이에 따라, 리니어 모터 유닛의 소형화를 도모할 수 있다. 이 경우도 양쪽 리니어 모터의 고정자를 고정하는 고정 볼트의 축심이 서로 어긋나 있으므로 고정 볼트의 삽입 깊이 치수를 확보하면서 리니어 모터 유닛의 소형화를 도모할 수 있다. 따라서, 코어의 두께 치수를 축소하지 않고, 환언하면 코어의 두께 치수를 확보하면서 리니어 모터 유닛의 소형화를 도모할 수 있다. 즉, 코어의 두께 치수를 충분히 확보해서 상기 코어로부터의 자속의 누설을 저감시킬 수 있으므로 리니어 모터의 추력을 유지 또는 향상시키면서 리니어 모터 유닛의 소형화를 도모할 수 있다.

상기 하나의 국면에 의한 리니어 모터 유닛에 있어서, 상기 제 1 리니어 모터 및 상기 제 2 리니어 모터를 포함하는 3개 이상의 상기 리니어 모터를 구비할 경우에는 이들 리니어 모터의 각 고정자를 고정하는 체결 부재의 위치가 교대로 상기 제 2 방향으로 어긋남으로써 상기 체결 부재가 지그재그 형상으로 배치되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 체결 부재를 계단 형상으로 어긋나게 배치하는 경우에 비해서 부착 프레임이 체결 부재의 어긋남 방향으로 대형화하는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, 리니어 모터 유닛의 소형화에 기여한다.

상기 리니어 모터 유닛에 있어서, 상기 고정자의 코어는 상기 리니어 모터의 정렬 방향과 직교하는 방향으로 정렬되는 복수의 티스와, 이들 티스의 일단부를 일체로 연결함과 아울러 상기 티스의 연결 영역보다 외측으로 연장되어 설치되는 요크부를 갖고, 상기 요크부 중 상기 티스의 연결 영역보다 외측의 영역에서 상기 부착부에 고정되는 것이 바람직하다.

즉, 요크부 중 티스의 연결 영역(티스가 연설되는 영역)에 체결 부재가 설치되어 있으면 체결 부재 때문에 요크부에 있어서의 자기 저항이 높아지고, 결과적으로 티스의 자속의 세기가 저하되어 리니어 모터의 추력이 저하된다. 또한, 체결 부재에 있어서 와전류가 흐르기 쉬워지기 때문에, 요크부에 있어서의 철손을 증대시킨다. 그러나, 상기와 같은 구성에 의하면 요크부 중 티스의 연결 영역보다 외측에 체결 부재가 위치하고, 티스의 연결 영역 내에 자속의 흐름을 방해하는 체결 부재가 존재하지 않기 때문에 요크부, 나아가서는 티스의 자속을 강화할 수 있다. 또한, 티스의 연결 영역 내에 체결 부재가 존재하지 않기 때문에 와전류의 발생이 억제된다. 그 때문에, 요크부 중 티스의 연결 영역 내에 체결 부재가 존재하는 것에 비해서 리니어 모터의 추력을 높일 수 있다.

상기 리니어 모터 유닛에 있어서, 상기 리니어 모터는 상기 가동자의 위치를 검출하는 인코더를 더 구비하고, 상기 인코더는 자기 스케일과 이것을 판독하는 센서부를 포함하고, 이들 자기 스케일 및 센서부 중 한쪽은 상기 가동자의 이동 방향에 있어서 상기 고정자에 인접하는 위치에 배치된 상태로 상기 부착 프레임에 고정되고, 다른쪽은 상기 가동자에 고정되어 있는 것이라도 좋다.

즉, 상기 하나의 국면에 의한 리니어 모터 유닛에 있어서는 고정자의 코어의 두께 치수를 충분히 확보하고 있으므로 코어의 자기 저항을 저감시켜도 갭에 있어서의 자속 밀도를 비교적 높게 확보할 수 있다. 즉, 코어에 있어서의 티스의 수를 줄이는 것이 가능하고, 이에 따라 가동자의 이동 방향에 있어서의 고정자의 양측에 여유가 생긴다. 따라서, 그 영역에 인코더(자기 스케일 또는 센서부)를 배치한 상기 구성에 의하면, 가동자 중 고정자와는 반대측에 인코더가 배치되는 리니어 모터 유닛에 비해서 고정자와 가동자의 대향 방향으로 리니어 모터 유닛을 소형화하는 것이 가능해진다.

한편, 본 발명의 하나의 국면에 의한 헤드 유닛은 전자 부품을 유지하는 복수의 부품 유지부와, 상기 부품 유지부를 상하로 이동시키는 부품 유지부 구동 기구를 구비하는 헤드 유닛으로서, 상기 부품 유지부 구동 기구는 상기 중 어느 하나의 리니어 모터 유닛이며, 상기 부품 유지부는 상기 리니어 모터 유닛에 포함되는 상기 리니어 모터의 가동부에 연결되어 있는 것이다.

이 헤드 유닛에 의하면, 부품 유지부를 상하로 구동시키는 부품 유지부 구동 기구로서 상기 리니어 모터 유닛이 적용되어 있으므로 헤드 유닛을 소형화, 경량화할 수 있다.

이 경우, 복수의 상기 부품 유지부 구동 기구를 구비하고 있고, 상기 리니어 모터의 고정자와 가동자의 대향 방향으로 상기 복수의 상기 부품 유지부 구동 기구가 설치되어 있어도 좋다.

이 구성에 의하면, 리니어 모터의 수를 확보하면서 부품 유지부 구동 기구를 상기 구동 기구에 있어서의 리니어 모터의 정렬 방향(제 1 방향)으로 소형화할 수 있고, 상기 정렬 방향에 있어서의 헤드 유닛의 소형화에 기여한다.

한편, 본 발명의 하나의 국면에 의한 부품 실장기는 상기 부품 공급부를 구비하는 부품 공급 유닛과, 회로 기판을 유지해서 반송하는 기판 반송 유닛과, 부품을 유지하기 위한 헤드 유닛과, 상기 부품 공급부로부터 상기 회로 기판까지 부품을 반송하기 위해서 상기 헤드 유닛을 이동시키는 헤드 유닛 구동 기구를 구비하고, 상기 헤드 유닛으로서 상기와 같은 헤드 유닛을 구비하는 것이다.

이 부품 실장기에 의하면, 소형화 및 경량화된 상기한 바와 같은 헤드 유닛을 구비하므로, 결과적으로 부품 실장기를 소형화, 경량화할 수 있다.

Claims

코어 및 상기 코어에 권장되는 코일을 갖는 고정자와, 상기 고정자에 대향해서 배치되고 상기 코일이 통전 제어를 받음으로써 상기 고정자에 대하여 상대적으로 이동하는 가동자를 각각 갖는 제 1 리니어 모터 및 제 2 리니어 모터를 포함하는 3개 이상의 상기 리니어 모터를 구비하고;
이들 리니어 모터가 상기 고정자와 상기 가동자의 대향 방향과 직교하는 제 1 방향으로 병렬로 정렬된 상태에서 부착되는 부착 프레임을 구비하고;
상기 부착 프레임은 상기 각 리니어 모터의 고정자가 고정되는 하나 내지 복수의 부착부를 포함하고,
상기 부착부는 상기 각 리니어 모터의 고정자와 상기 부착부가 상기 제 1 방향으로 교대로 정렬되도록 배치되고,
상기 각 리니어 모터의 고정자는 상기 대향 방향 및 상기 제 1 방향의 쌍방과 직교하는 제 2 방향에 있어서의 서로 다른 위치에서 상기 코어와 상기 부착부가 소정의 체결 부재에 의해 상기 제 1 방향으로 체결됨으로써 상기 부착부에 고정되어 있고,
상기 리니어 모터의 각 고정자를 고정하는 상기 체결 부재의 위치가 교대로 상기 제 2 방향으로 어긋남으로써 상기 체결 부재가 지그재그 형상으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 리니어 모터 유닛.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 리니어 모터 및 상기 제 2 리니어 모터의 각 고정자는 이들 리니어 모터 사이에 위치하는 공통의 상기 부착부에 대하여 각각 체결 부재에 의해 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 리니어 모터 유닛.
코어 및 상기 코어에 권장되는 코일을 갖는 고정자와, 상기 고정자에 대향해서 배치되고 상기 코일이 통전 제어를 받음으로써 상기 고정자에 대하여 상대적으로 이동하는 가동자를 각각 갖는 제 1 리니어 모터 및 제 2 리니어 모터와;
이들 리니어 모터가 상기 고정자와 상기 가동자의 대향 방향과 직교하는 제 1 방향으로 병렬로 정렬된 상태에서 부착되는 부착 프레임을 구비하고;
상기 부착 프레임은 상기 각 리니어 모터의 고정자가 고정되는 하나 내지 복수의 부착부를 포함하고,
상기 부착부는 상기 각 리니어 모터의 고정자와 상기 부착부가 상기 제 1 방향으로 교대로 정렬되도록 배치되고,
상기 각 리니어 모터의 고정자는 상기 대향 방향 및 상기 제 1 방향의 쌍방과 직교하는 제 2 방향에 있어서의 서로 다른 위치에서 상기 코어와 상기 부착부가 소정의 체결 부재에 의해 상기 제 1 방향으로 체결됨으로써 상기 부착부에 고정되어 있고,
상기 체결 부재는 나사축과 그 일단에 연결되는 두부를 구비한 고정 볼트이고,
상기 부착부는 상기 제 1 리니어 모터의 고정자가 고정되는 제 1 부착부와, 상기 제 2 리니어 모터의 고정자가 고정되는 제 2 부착부를 포함하고,
상기 제 2 부착부에는 상기 제 1 방향으로 관통하고 또한 제 1 리니어 모터의 고정자를 고정하기 위한 상기 고정 볼트의 두부보다 큰 내경을 갖는 관통 구멍을 구비하고,
상기 제 1 리니어 모터의 고정자는 상기 제 1 부착부와 상기 제 2 부착부 사이에 배치되고, 상기 제 2 부착부의 외측으로부터 상기 관통 구멍에 삽입되는 상기 고정 볼트에 의해 상기 제 1 부착부에 고정되며,
상기 제 2 리니어 모터의 고정자는 상기 제 2 부착부의 외측에 배치되고, 상기 제 2 리니어 모터의 외측으로부터 상기 고정 볼트에 의해 상기 제 2 부착부에 고정되며,
상기 제 1 리니어 모터의 고정자를 고정하는 상기 고정 볼트는 상기 고정자를 고정한 상태에서 상기 두부가 상기 관통 구멍 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 리니어 모터 유닛.
삭제
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정자의 코어는 상기 리니어 모터의 정렬 방향과 직교하는 방향으로 정렬되는 복수의 티스와, 이들 티스의 일단부를 일체로 연결함과 아울러 상기 티스의 연결 영역보다 외측으로 연장되어 설치되는 요크부를 갖고, 상기 요크부 중 상기 티스의 연결 영역보다 외측의 영역에서 상기 부착부에 고정되는 것을 특징으로 하는 리니어 모터 유닛.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 리니어 모터는 상기 가동자의 위치를 검출하는 인코더를 더 구비하고,
상기 인코더는 자기 스케일과 이것을 판독하는 센서부를 포함하고, 이들 자기 스케일 및 센서부 중 한쪽은 상기 가동자의 이동 방향에 있어서 상기 고정자에 인접하는 위치에 배치된 상태로 상기 부착 프레임에 고정되고, 다른쪽은 상기 가동자에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 리니어 모터 유닛.
전자 부품을 유지하는 복수의 부품 유지부와, 상기 부품 유지부를 상하로 이동시키는 부품 유지부 구동 기구를 구비하는 헤드 유닛으로서:
상기 부품 유지부 구동 기구는 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 리니어 모터 유닛이고,
상기 부품 유지부는 상기 리니어 모터 유닛에 포함되는 상기 리니어 모터의 가동자에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 헤드 유닛.
제 7 항에 있어서,
복수의 상기 부품 유지부 구동 기구를 구비하고 있고, 상기 리니어 모터의 고정자와 가동자의 대향 방향으로 상기 복수의 상기 부품 유지부 구동 기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 헤드 유닛.
부품 공급부를 구비하는 부품 공급 유닛과,
회로 기판을 유지해서 반송하는 기판 반송 유닛과,
부품을 유지하기 위한 헤드 유닛과,
상기 부품 공급부로부터 상기 회로 기판까지 부품을 반송하기 위해서 상기 헤드 유닛을 이동시키는 헤드 유닛 구동 기구를 구비하고,
상기 헤드 유닛은 제 8 항에 기재된 헤드 유닛인 것을 특징으로 하는 부품 실장기.