JP2002307360A - Mounting head of electronic part mounting device - Google Patents
Mounting head of electronic part mounting deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品を吸着、
装着する吸着ノズルを備えた電子部品実装機の装着ヘッ
ドに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention
The present invention relates to a mounting head of an electronic component mounting machine having a suction nozzle to be mounted.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電子部品実装機は、半導体チップ等の電
子部品を真空吸着する吸着ノズルと、この吸着ノズルを
回転自在かつ上下動自在に支持する装着ヘッドとを備
え、吸着ノズルを上下動及び回動させ、また、前記装着
ヘッドを前後左右方向に移動させることにより、回路基
板上の所定位置に電子部品を位置決めし、装着する装置
である。電子部品実装機においては、回路基板への電子
部品の正確かつ素早い装着や、電子部品実装機自体の小
型化や消費電力の縮小が要望されている。前記吸着ノズ
ルの上下動及び回動は、例えば、装着ヘッドが備えるリ
ニアモータ（リニア３相コイルモータやボイスコイルモ
ータ等）の可動子側にこの吸着ノズルを取り付け、可動
子の動作を制御することで行われる。一般的に、リニア
モータの駆動により、リニアモータには熱が発生する
が、この熱の影響を受けて装着ヘッド自体に若干量の変
形が生じ、吸着ノズルの位置決め精度が悪化する場合が
ある。従って、駆動時の熱の発生を抑えたリニアモータ
が要求されている。2. Description of the Related Art An electronic component mounting machine is provided with a suction nozzle for vacuum suction of an electronic component such as a semiconductor chip, and a mounting head for rotatably and vertically moving the suction nozzle. The electronic component is positioned and mounted at a predetermined position on a circuit board by rotating the mounting head and moving the mounting head back and forth and left and right. In electronic component mounters, there is a demand for accurate and quick mounting of electronic components on a circuit board, miniaturization of electronic component mounters themselves, and reduction in power consumption. The vertical movement and the rotation of the suction nozzle may be controlled by, for example, attaching the suction nozzle to the mover side of a linear motor (such as a linear three-phase coil motor or a voice coil motor) provided in the mounting head and controlling the operation of the mover. Done in Generally, when the linear motor is driven, heat is generated in the linear motor. Due to the heat, the mounting head itself is slightly deformed, and the positioning accuracy of the suction nozzle may be deteriorated. Therefore, there is a need for a linear motor that suppresses the generation of heat during driving.
【０００３】また、上述のリニアモータから生じる熱を
冷却するための冷却装置を備えた装着ヘッドが提案され
ている。例えば、図７に示すように、特開平１１−３０
７９９３号公報に開示された装着ヘッド１００は、複数
のボイスコイルモータ１０１が連接され、各ボイスコイ
ルモータ１０１の側面部分が、銅板等の熱伝導性の良い
伝熱板１０２で覆われた構造を備えている。また、伝熱
板１０２の一部は、側方に延出しており、この側方に延
出した部分（延長部１０２ａ）に複数の通気孔１０２ｃ
が形成されると共に、ファンモータ１０３が取り付けら
れている。従って、ファンモータ１０３を駆動させるこ
とにより、伝熱板１０２を介してボイスコイルモータ１
０１の放熱を行うことができる。また、ファンモータ１
０３により送られる空気が通気孔１０２ｃを通過する際
に、延長部１０２ａを良好に冷却し、ボイスコイルモー
タ１０１をさらに効果的に冷却することができる。な
お、装着ヘッド１００は、２つの回転型モータ１０４を
備えており、この回転型モータ１０４を駆動させること
により、駆動プーリ１０５、タイミングベルト１０６、
従動プーリ１０７を介して、装着ノズル１０８を回転さ
せる構造となっている。また、装着ヘッド１０８は、Ｘ
軸ブロック１０９を介して、電子部品実装機が備えるＸ
Ｙ駆動装置により、ＸＹ方向の任意の位置に移動可能に
支持されている。Further, there has been proposed a mounting head provided with a cooling device for cooling heat generated from the above-described linear motor. For example, as shown in FIG.
The mounting head 100 disclosed in Japanese Patent No. 7993 has a structure in which a plurality of voice coil motors 101 are connected, and a side surface portion of each voice coil motor 101 is covered with a heat transfer plate 102 having good heat conductivity such as a copper plate. Have. Further, a part of the heat transfer plate 102 extends laterally, and a plurality of ventilation holes 102c is formed in the laterally extending portion (extended portion 102a).
Are formed, and the fan motor 103 is attached. Therefore, by driving the fan motor 103, the voice coil motor 1
01 can be dissipated. In addition, fan motor 1
When the air sent by 03 passes through the ventilation hole 102c, the extension 102a can be cooled well and the voice coil motor 101 can be cooled more effectively. The mounting head 100 includes two rotary motors 104. By driving the rotary motors 104, a driving pulley 105, a timing belt 106,
The mounting nozzle 108 is rotated via the driven pulley 107. Also, the mounting head 108
X provided in the electronic component mounting machine via the shaft block 109
It is movably supported at an arbitrary position in the XY directions by a Y drive device.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような構造を備える装着ヘッド１００では、ファンモー
タ１０３を装着ヘッド１００側に取り付ける必要があ
る。従って、装着ヘッド１００全体の重量が増加し、装
着ヘッド１００がＸＹ駆動装置に及ぼす慣性負荷が増大
し、ＸＹ駆動加速度が遅くなり、生産性が低下するとい
う問題や、ＸＹ駆動装置の位置決め精度が悪化するとい
う問題があった。また、ファンモータ１０３を取り付け
るためのスペースを確保する必要があり、装着ヘッド１
００の小型化、ひいては電子部品実装機の小型化が困難
になるという問題があった。また、ファンによる冷却
は、装着ヘッド１００周辺の空気を送風するのみである
ため、十分な冷却効果が得られないという問題や、ファ
ンモータ１０３の駆動用電力を必要とするという問題点
があった。However, in the mounting head 100 having the above-described structure, it is necessary to mount the fan motor 103 on the mounting head 100 side. Therefore, the weight of the entire mounting head 100 increases, the inertial load exerted on the XY driving device by the mounting head 100 increases, the XY driving acceleration decreases, the productivity decreases, and the positioning accuracy of the XY driving device decreases. There was a problem of getting worse. Also, it is necessary to secure a space for mounting the fan motor 103, and the mounting head 1
Therefore, there is a problem that it is difficult to reduce the size of the electronic component mounting apparatus and the size of the electronic component mounting apparatus. In addition, since cooling by the fan only blows air around the mounting head 100, there is a problem that a sufficient cooling effect cannot be obtained and a problem that power for driving the fan motor 103 is required. .
【０００５】本発明は、上述の事情を考慮したものであ
り、電子部品実装作業中におけるリニアモータからの熱
の発生を抑えると共に、発生した熱を効率的に冷却する
ことで、電子部品装着精度を維持し、電子部品実装作業
のコストを抑えることができる電子部品実装機の装着ヘ
ッドを提供することを目的とする。The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and suppresses the generation of heat from a linear motor during an electronic component mounting operation, and efficiently cools the generated heat to improve the mounting accuracy of the electronic component. It is an object of the present invention to provide a mounting head of an electronic component mounting machine that can maintain the above-mentioned conditions and can reduce the cost of the electronic component mounting operation.
【０００６】[0006]
【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記載の電子部品実装機の装着ヘッド（１
０）は、電子部品（Ｄ）を負圧空気で真空吸着し、回路
基板上の所定位置に装着する吸着ノズル（２０）と、該
吸着ノズルを、吸着ノズルの軸方向に移動させる円筒型
リニアモータ（４０）とを備え、前記円筒型リニアモー
タが、前記軸方向に沿って筒状に配設される固定子とし
てのコイル（４２）と、前記コイルの内部を前記軸方向
に移動する可動子としてのマグネット（４１）と、前記
マグネットに挿通されると共に下端部において前記吸着
ノズルと接合する中空シャフト（Ｓ）とを備える電子部
品実装機の装着ヘッドであって、前記マグネットの移動
範囲のうちの前記マグネットの移動開始区間及び移動停
止区間となる加減速領域（Ａ）に対応する部分に配設さ
れるコイル（４２ａ）の巻き数に対して、前記マグネッ
トの移動範囲のうちの前記マグネットの移動開始区間と
移動停止区間との間のほぼ定速で移動する定速領域
（Ｂ）に対応する部分に配設されるコイル（４２ｂ）の
巻き数が少なくなっていることを特徴とする。In order to solve the above problems, a mounting head (1) for an electronic component mounting machine according to claim 1 is provided.
0) a suction nozzle (20) for vacuum-suctioning the electronic component (D) with negative pressure air and mounting it at a predetermined position on a circuit board; and a cylindrical linear type for moving the suction nozzle in the axial direction of the suction nozzle. A motor (40), wherein the cylindrical linear motor includes a coil (42) as a stator disposed in a cylindrical shape along the axial direction, and a movable member that moves inside the coil in the axial direction. A mounting head of an electronic component mounting machine, comprising: a magnet (41) as a child; and a hollow shaft (S) inserted through the magnet and joined to the suction nozzle at a lower end, wherein the mounting head has a movement range of the magnet. The range of movement of the magnet corresponds to the number of turns of the coil (42a) disposed in a portion corresponding to the acceleration / deceleration area (A) which is a movement start section and a movement stop section of the magnet. That the number of turns of the coil (42b) disposed in a portion corresponding to the constant speed region (B) that moves at a substantially constant speed between the movement start section and the movement stop section of the magnet is reduced. Features.
【０００７】請求項１記載の電子部品実装機の装着ヘッ
ドによれば、円筒型リニアモータのコイルのうち、定速
領域に対応する部分に配設されるコイルの巻数が、加減
速領域に対応する部分に配設されるコイルの巻き数に対
して少なくなっている。従って、マグネットの加減速領
域でのモータ推力を維持できる一方で、定速領域でのモ
ータ推力を抑え、定速領域における電気的発熱量を最小
限に抑制でき、電子部品実装機の装着ヘッドの省電力化
と高精度化を実現できる。According to the mounting head of the electronic component mounting machine of the present invention, the number of turns of the coil disposed in the portion corresponding to the constant speed region among the coils of the cylindrical linear motor corresponds to the acceleration / deceleration region. The number of turns of the coil disposed at the portion where the coil is located is reduced. Therefore, while the motor thrust in the acceleration / deceleration region of the magnet can be maintained, the motor thrust in the constant speed region can be suppressed, and the amount of electric heat generation in the constant speed region can be minimized, and the mounting head of the electronic component mounting machine can be reduced. Power saving and high accuracy can be realized.
【０００８】請求項２記載の電子部品実装機の装着ヘッ
ドは、請求項１記載の電子部品実装機の装着ヘッドであ
って、前記マグネットの定速領域に対応する部分に配設
される前記コイルの線径が、前記マグネットの加速領域
に対応する部分に配設される前記コイルの線径に対して
大きくなっていることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a mounting head of the electronic component mounting machine according to the first aspect, wherein the coil is disposed at a portion corresponding to a constant speed region of the magnet. Wherein the wire diameter of the coil is larger than the wire diameter of the coil disposed in a portion corresponding to the acceleration region of the magnet.
【０００９】請求項２記載の電子部品実装機の装着ヘッ
ドによれば、請求項１と同様の効果が得られると共に、
定速領域におけるコイルの線径を、加減速領域における
コイルの線径に対して大きくしているので、定速領域の
コイル抵抗値が加減速領域に比べて小さくなっているの
で、発熱量を抑制できる。According to the mounting head of the electronic component mounting machine of the second aspect, the same effect as that of the first aspect can be obtained.
Since the coil diameter in the constant speed region is larger than the coil diameter in the acceleration / deceleration region, the coil resistance in the constant speed region is smaller than that in the acceleration / deceleration region. Can be suppressed.
【００１０】請求項３記載の電子部品実装機の装着ヘッ
ドは、電子部品を真空吸着し、回路基板上の所定位置に
装着する吸着ノズルと、該吸着ノズルを、吸着ノズルの
軸方向に移動させる円筒型リニア３相コイルモータとを
備え、前記円筒型リニア３相コイルモータが、前記軸方
向に沿って筒状に配設される固定子としてのコイルと、
前記コイルの内部を吸着ノズルの軸方向に移動する可動
子としてのマグネットと、前記マグネットに挿通される
と共に下端部において前記吸着ノズルと接合する中空シ
ャフトとを備える電子部品実装機の装着ヘッドであっ
て、前記マグネットの移動範囲に該マグネットの移動開
始区間及び移動停止区間となる加減速領域と、前記マグ
ネットの移動開始区間と移動停止区間との間のほぼ定速
で移動する定速領域とが有り、前記マグネットの移動範
囲に沿ってコイルが並んで配置されるとともに、前記定
速領域に、前記加減速領域に並んで配置されたコイル同
士の間隔と同じ距離かつ可動子磁石の長さの間隔でコイ
ルの配置されていない空隙部（４２ｃ）が設けられてい
ることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided a mounting head for an electronic component mounting machine, which suctions an electronic component by vacuum and mounts the suction nozzle at a predetermined position on a circuit board, and moves the suction nozzle in the axial direction of the suction nozzle. A cylindrical linear three-phase coil motor, wherein the cylindrical linear three-phase coil motor has a coil as a stator disposed in a cylindrical shape along the axial direction;
A mounting head for an electronic component mounting machine, comprising: a magnet as a mover that moves inside the coil in the axial direction of a suction nozzle; and a hollow shaft that is inserted through the magnet and that is joined to the suction nozzle at a lower end. Thus, an acceleration / deceleration area which is a movement start section and a movement stop section of the magnet within a movement range of the magnet, and a constant speed area which moves at a substantially constant speed between the movement start section and the movement stop section of the magnet. Yes, the coils are arranged side by side along the moving range of the magnet, and in the constant speed area, the same distance as the interval between the coils arranged in the acceleration / deceleration area and the length of the mover magnet. It is characterized in that voids (42c) where no coils are arranged at intervals are provided.
【００１１】請求項３記載の電子部品実装機の装着ヘッ
ドによれば、マグネットの加減速領域でのモータ推力を
維持できる一方で、定速領域でのモータ推力を抑え、定
速領域における電気的発熱量を最小限に抑制でき、電子
部品実装機の装着ヘッドの省電力化と高精度化を実現で
きる。また、加減速領域及び定速領域のコイルの巻数
や、線径を変える必要が無いので、加減速領域に配置さ
れるコイルと、定速領域に配置されるコイルを同じ物を
使用可能なことと、コイルを接続する必要が無いため装
着ヘッド製造の作業性が向上する。According to the mounting head of the electronic component mounting machine according to the third aspect, while the motor thrust in the acceleration / deceleration region of the magnet can be maintained, the motor thrust in the constant speed region is suppressed, and the electrical thrust in the constant speed region is reduced. The amount of heat generation can be suppressed to a minimum, and power saving and high accuracy of the mounting head of the electronic component mounting machine can be realized. Also, since there is no need to change the number of turns or the wire diameter of the coils in the acceleration / deceleration area and the constant speed area, the same coil can be used for the coil arranged in the acceleration / deceleration area and the coil arranged in the constant speed area. In addition, since there is no need to connect a coil, workability in mounting head manufacturing is improved.
【００１２】請求項４記載の電子部品実装機の装着ヘッ
ドは、電子部品を真空吸着し、回路基板上の所定位置に
装着する吸着ノズルと、該吸着ノズルを、吸着ノズルの
軸方向に移動させる円筒型ボイスコイルモータとを備
え、前記円筒型ボイスコイルモータが、前記軸方向に沿
って筒状に配設される固定子としてのコイルと、前記コ
イルの内部を吸着ノズルの軸方向に移動する可動子とし
てのマグネットと、前記マグネットに挿通されると共に
下端部において前記吸着ノズルと接合する中空シャフト
とを備える電子部品実装機の装着ヘッドであって、前記
マグネットの移動範囲に該マグネットの移動開始区間及
び移動停止区間となる加減速領域と、前記マグネットの
移動開始区間と移動停止区間との間のほぼ定速で移動す
る定速領域とが有り、前記マグネットの移動範囲に沿っ
てコイルが並んで配置されるとともに、前記定速領域
に、前記加減速領域に並んで配置された可動子磁石の長
さより短い距離かつ可動子磁石の長さの間隔でコイルの
配置されていない空隙部が設けられていることを特徴と
する。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a mounting head for an electronic component mounting machine, which suctions an electronic component by vacuum and mounts the suction nozzle at a predetermined position on a circuit board, and moves the suction nozzle in the axial direction of the suction nozzle. A cylindrical voice coil motor, wherein the cylindrical voice coil motor moves in the axial direction of the suction nozzle inside the coil as a stator disposed in a cylindrical shape along the axial direction. A mounting head for an electronic component mounting machine, comprising: a magnet as a mover; and a hollow shaft inserted into the magnet and joined to the suction nozzle at a lower end, wherein the movement of the magnet is started within a moving range of the magnet. There is an acceleration / deceleration area that is a section and a movement stop section, and a constant speed area that moves at a substantially constant speed between the movement start section and the movement stop section of the magnet. The coils are arranged side by side along the moving range of the magnet, and in the constant speed area, a distance shorter than the length of the mover magnets arranged in the acceleration / deceleration area and the interval of the length of the mover magnets. And a void portion in which the coil is not provided is provided.
【００１３】請求項４記載の電子部品実装機の装着ヘッ
ドによれば、マグネットの加減速領域でのモータ推力を
維持できる一方で、定速領域でのモータ推力を抑え、定
速領域における電気的発熱量を最小限に抑制でき、電子
部品実装機の装着ヘッドの省電力化と高精度化を実現で
きる。また、加減速領域及び定速領域のコイルの巻数
や、線径を変える必要が無いので、加減速領域に配置さ
れるコイルと、定速領域に配置されるコイルを同じ物を
使用可能なことと、コイルを接続する必要が無いため装
着ヘッド製造の作業性が向上する。According to the mounting head of the electronic component mounting machine of the present invention, while the motor thrust in the acceleration / deceleration region of the magnet can be maintained, the motor thrust in the constant speed region is suppressed, and the electrical thrust in the constant speed region is reduced. The amount of heat generation can be suppressed to a minimum, and power saving and high accuracy of the mounting head of the electronic component mounting machine can be realized. Also, since there is no need to change the number of turns or the wire diameter of the coils in the acceleration / deceleration area and the constant speed area, the same coil can be used for the coil arranged in the acceleration / deceleration area and the coil arranged in the constant speed area. In addition, since there is no need to connect a coil, workability in mounting head manufacturing is improved.
【００１４】請求項５記載の電子部品実装機の装着ヘッ
ドは、請求項１〜４のいずれか一つに記載の電子部品実
装機の装着ヘッドであって、前記吸着ノズルを前記軸回
りに回転させるための回転型モータ（５０）を備え、前
記回転型モータの回転軸を、前記軸上に配設することを
特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a mounting head for an electronic component mounting machine according to any one of the first to fourth aspects, wherein the suction nozzle is rotated about the axis. And a rotating shaft of the rotating motor is provided on the shaft.
【００１５】請求項５記載の電子部品実装機の装着ヘッ
ドによれば、請求項１〜４のいずれかひとつと同様の効
果が得られると共に、前記吸着ノズルを前記軸回りに回
転させるための回転型モータの回転軸を前記軸上に配設
するので、吸着ノズルの回転又は上下動を駆動するため
の動力の伝達系を、少数の伝達要素により構成すること
ができ、かつタイミングベルトやボールねじが不要とな
るので、吸着ノズルの位置決め精度を向上させることが
できる。According to the mounting head of the electronic component mounting machine according to the fifth aspect, the same effect as any one of the first to fourth aspects can be obtained, and the rotation for rotating the suction nozzle around the axis. Since the rotating shaft of the die motor is disposed on the shaft, a power transmission system for driving the rotation or vertical movement of the suction nozzle can be constituted by a small number of transmission elements, and the timing belt and the ball screw Is unnecessary, so that the positioning accuracy of the suction nozzle can be improved.
【００１６】請求項６記載の電子部品実装機の装着ヘッ
ドは、請求項１〜５のいずれか一つに記載の電子部品実
装機の装着ヘッドであって、前記吸着ノズルに負圧空気
を発生させる真空発生装置（６０）を備え、前記真空発
生装置が、前記装着ヘッドに対向して配設される空気吐
出口（６３）を備え、負圧空気を発生させる際に生じる
圧縮空気を前記空気吐出口から装着ヘッドに対して噴射
することを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the mounting head of the electronic component mounting machine according to any one of the first to fifth aspects, wherein the negative pressure air is generated in the suction nozzle. A vacuum generating device (60) for generating a negative pressure air, wherein the vacuum generating device includes an air discharge port (63) disposed opposite to the mounting head. It is characterized by ejecting from the discharge port to the mounting head.
【００１７】請求項６記載の電子部品実装機の装着ヘッ
ドは、請求項１〜５のいずれか一つと同様の効果を得ら
れると共に、吸着ノズルに負圧空気を発生させるための
圧縮空気を利用して、吸着ノズルを駆動させる装着ヘッ
ドを冷却するので、従来のように、例えば、ファンモー
タや伝熱板等の装置を別途設ける必要が無くなる。ま
た、装着ヘッドを軽量な構造にでき、装着ヘッド自体を
移動させるための装置に及ぼす慣性負荷が減少し、移動
スピードが向上する。また、ファンモータ等を駆動する
ための電力が必要無くなり、省電力化を図ることができ
る。また、圧縮空気が大気中に解放される際には、断熱
降下により温度が低下するため、通常のファンによる冷
却に比べて冷却効果が高い。また、装着ヘッドの小型
化、ひいては電子部品装着装置の小型化が可能となり、
装着ヘッドの移動範囲を大きくすることができる。According to a sixth aspect of the present invention, the mounting head of the electronic component mounting machine has the same effect as any one of the first to fifth aspects, and utilizes compressed air for generating negative pressure air at the suction nozzle. Then, since the mounting head for driving the suction nozzle is cooled, it is not necessary to separately provide a device such as a fan motor or a heat transfer plate as in the related art. Further, the mounting head can be made to have a lightweight structure, the inertial load on the device for moving the mounting head itself is reduced, and the moving speed is improved. Further, electric power for driving a fan motor or the like is not required, and power can be saved. Further, when the compressed air is released into the atmosphere, the temperature is reduced by adiabatic descent, so that the cooling effect is higher than that of a normal fan. In addition, it is possible to reduce the size of the mounting head and eventually the size of the electronic component mounting device,
The moving range of the mounting head can be increased.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】[第一の実施の形態]以下、本発明
にかかる電子部品実装機の装着ヘッド１０（以下、単に
「装着ヘッド１０」という。）を図面に基づいて説明す
る。なお、電子部品実装機とは、コンベヤ等の基板搬送
装置により所定位置まで搬送された回路基板に対して、
装着ヘッド１０が備える吸着ノズル２０が電子部品供給
部から電子部品Ｄを真空吸着した後、ＸＹ駆動装置を作
動させることにより基板上の所定位置に移動し、回路基
板に電子部品Ｄを装着する装置である。なお、符号Ｅは
ＸＹ駆動装置のＸ軸ブロックを示し、このＸ軸ブロック
Ｅと装着ヘッド１０は、連結プレートＰを介して接合さ
れている。また、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。また、以下の説明において、上下方向と
は、後述する円筒型リニアモータ４０の駆動による吸着
ノズル２０の移動方向（図２を参照）をさす。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] A mounting head 10 (hereinafter simply referred to as a "mounting head 10") of an electronic component mounting machine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the electronic component mounting machine is a circuit board conveyed to a predetermined position by a board conveying device such as a conveyor.
After the suction nozzle 20 included in the mounting head 10 vacuum-suctions the electronic component D from the electronic component supply unit, the device moves to a predetermined position on the board by operating the XY drive device, and mounts the electronic component D on the circuit board. It is. Note that reference numeral E denotes an X-axis block of the XY drive device, and the X-axis block E and the mounting head 10 are joined via a connecting plate P. Also, the drawings are only schematically shown to the extent that the invention can be understood, and thus the invention is not limited to the illustrated examples. In the following description, the up-down direction refers to the moving direction (see FIG. 2) of the suction nozzle 20 driven by the cylindrical linear motor 40 described below.
【００１９】装着ヘッド１０は、図１及び図２に示すよ
うに、吸着ノズル２０、リニアロータリモータ３０（円
筒型リニアモータ４０と回転型モータ５０が一体に形成
されたもの）、真空発生装置６０、電磁弁７０、圧縮空
気供給源８０（図３を参照）及びこれら各装置同士を連
結するための配管９０等から概略構成される。そして、
円筒型リニアモータ４０の可動軸としての機能と回転型
モータ５０の回転軸としての機能を備えた中空シャフト
Ｓと、吸着ノズル２０とが、それぞれの内部において気
密を維持した状態で同軸上に配設される。そして、これ
ら円筒型リニアモータ４０及び回転型モータ５０の駆動
を制御することにより、吸着ノズル２０の上下動及び回
動を制御する構造となっている。As shown in FIGS. 1 and 2, the mounting head 10 includes a suction nozzle 20, a linear rotary motor 30 (in which a cylindrical linear motor 40 and a rotary motor 50 are integrally formed), and a vacuum generator 60. , A solenoid valve 70, a compressed air supply source 80 (see FIG. 3), and a pipe 90 for connecting these devices to each other. And
A hollow shaft S having a function as a movable axis of the cylindrical linear motor 40 and a function as a rotary axis of the rotary motor 50, and the suction nozzle 20 are coaxially arranged in each of them while maintaining airtightness. Is established. By controlling the driving of the cylindrical linear motor 40 and the rotary motor 50, the vertical movement and the rotation of the suction nozzle 20 are controlled.
【００２０】円筒型リニアモータ４０は、マグネット可
動型リニアサーボモータであり、可動子としてのマグネ
ット４１、固定子としてのコイル４２、中空シャフト
Ｓ、スケール４３、ガイド機構４４等を備える。円筒型
リニアモータ４０の中空シャフトＳは、上述のように、
その下端部分において、吸着ノズル２０と接合してい
る。また、中空シャフトＳにはマグネット４１が配設さ
れている。そして、中空シャフトＳは、ガイド機構４４
により回転及び上下動自在に支持されている。円筒型リ
ニアモータ４０の筐体となるケース３１の内周側には、
図４に示すように、Ｕ、Ｖ、Ｗ相からなるいわゆる３相
コイル４２が軸方向に沿って連接されている。The cylindrical linear motor 40 is a magnet movable linear servo motor, and includes a magnet 41 as a mover, a coil 42 as a stator, a hollow shaft S, a scale 43, a guide mechanism 44, and the like. The hollow shaft S of the cylindrical linear motor 40 is, as described above,
The lower end portion is joined to the suction nozzle 20. A magnet 41 is provided on the hollow shaft S. The hollow shaft S is connected to the guide mechanism 44.
, So that it can rotate and move up and down freely. On the inner peripheral side of the case 31, which is the housing of the cylindrical linear motor 40,
As shown in FIG. 4, so-called three-phase coils 42 of U, V, and W phases are connected in the axial direction.
【００２１】ここで、円筒型リニアモータ４０の内部に
おけるマグネット４１の上下方向への移動範囲のうち、
マグネット４１の移動開始区間及び移動停止区間をマグ
ネット４１の加減速領域Ａとし、マグネット４１の上下
方向への移動範囲のうち、前記移動開始区間と移動停止
区間との間の領域、つまり、マグネット４１がほぼ定速
で移動する領域を定速領域Ｂとする。なお、一般的に加
減速領域Ａにおいては、マグネット４１、ひいては吸着
ノズル２０を加速及び停止させるために、大きなモータ
推力が必要となるが、定速領域Ｂにおいては、加減速領
域Ａで必要となるモータ推力と比較して小さなモータ推
力で足りる。そして、前記コイル４２のうち、定速領域
Ｂに対応する部分に配設されるコイル４２ｂの巻き数
が、加減速領域Ａに対応する部分に配設されるコイル４
２ａの巻き数に対して少なくなっている。Here, of the vertical moving range of the magnet 41 inside the cylindrical linear motor 40,
The movement start section and the movement stop section of the magnet 41 are defined as the acceleration / deceleration area A of the magnet 41. In the vertical movement range of the magnet 41, the area between the movement start section and the movement stop section, that is, the magnet 41 A region in which is moved at a substantially constant speed is defined as a constant speed region B. In general, in the acceleration / deceleration region A, a large motor thrust is required to accelerate and stop the magnet 41 and, consequently, the suction nozzle 20, but in the constant speed region B, it is necessary in the acceleration / deceleration region A. A small motor thrust is sufficient as compared with the motor thrust. The number of turns of the coil 42b disposed in the portion corresponding to the constant speed region B of the coil 42 is the same as that of the coil 4 disposed in the portion corresponding to the acceleration / deceleration region A.
2a, the number of turns is smaller.
【００２２】なお、図４においては理解を容易にするた
めに、コイル４２ａ及び４２ｂの一部のみを図示してい
る。円筒型リニアモータ４０の外枠を構成するケース３
１は、回転型モータ５０のケース３１と一体に形成され
ている。なお、回転型モータ５０と円筒型リニアモータ
４０それぞれのケースを別体として形成しても良い。吸
着ノズル２０の上下方向の位置を検出するため、吸着ノ
ズル２０と一体に上下動可能なスケール４３が配設され
ている。そして、円筒型リニアモータ４０の駆動制御
は、制御装置（図示せず）が、このスケール４３から送
信される出力信号に基づいて行なう。FIG. 4 shows only a part of the coils 42a and 42b for easy understanding. Case 3 forming outer frame of cylindrical linear motor 40
1 is formed integrally with the case 31 of the rotary motor 50. The case of the rotary motor 50 and the case of the cylindrical linear motor 40 may be formed separately. In order to detect the vertical position of the suction nozzle 20, a scale 43 that can move up and down integrally with the suction nozzle 20 is provided. The drive control of the cylindrical linear motor 40 is performed by a control device (not shown) based on an output signal transmitted from the scale 43.
【００２３】回転型モータ５０は、永久磁石同期形サー
ボモータであり、可動子としてのマグネット５１、固定
子としてのコイル５２、中空シャフトＳ、スケール５３
等から概略構成される。マグネット４１は中空シャフト
Ｓに固定されており、中空シャフトＳは軸受５４により
回転及び上下動自在に支持されている。中空シャフトＳ
の上端部分には、回転継手９１が回動可能に接続されて
いる。吸着ノズル２０の軸回りの位置を検出するため、
吸着ノズル２０と一体に回転可能なスケール５３が配設
されている。そして、回転型モータ５０の駆動制御は、
制御装置（図示せず）が、このスケール５３から送信さ
れる出力信号に基づいて行なう。装着ヘッド１０が以上
のような構造を備えることにより、回転型モータ５０の
駆動により中空シャフトＳが軸回りに回転すると、吸着
ノズル２０がこの中空シャフトＳと一体に回転する。一
方、円筒型リニアモータ４０の駆動によって、中空シャ
フトＳが軸回りに回転しているといないとにかかわら
ず、中空シャフトＳは上下動し、吸着ノズル２０がこの
中空シャフトＳと一体に上下動する。The rotary motor 50 is a permanent magnet synchronous servo motor, and includes a magnet 51 as a mover, a coil 52 as a stator, a hollow shaft S, and a scale 53.
Etc. The magnet 41 is fixed to the hollow shaft S, and the hollow shaft S is supported by a bearing 54 so as to rotate and move up and down. Hollow shaft S
A rotary joint 91 is rotatably connected to the upper end of the rotary joint. In order to detect the position of the suction nozzle 20 around the axis,
A scale 53 that can rotate integrally with the suction nozzle 20 is provided. The drive control of the rotary motor 50 is
The control is performed by a control device (not shown) based on the output signal transmitted from the scale 53. With the mounting head 10 having the above-described structure, when the hollow shaft S rotates around the axis by driving the rotary motor 50, the suction nozzle 20 rotates integrally with the hollow shaft S. On the other hand, the hollow shaft S moves up and down by the driving of the cylindrical linear motor 40 regardless of whether or not the hollow shaft S rotates around the axis, and the suction nozzle 20 moves up and down integrally with the hollow shaft S. I do.
【００２４】真空発生装置６０は負圧空気を発生させ、
この負圧空気を利用して前記吸着ノズル２０に電子部品
Ｄを真空吸着させると共に、装着ヘッド１０を冷却する
ための装置である。真空発生装置６０は、三股状に形成
される空気供給口６１、負圧供給口６２、空気吐出口６
３を備え、その内部にオリフィス弁（図示せず）を備え
る。空気供給口６１は、配管９０を介して電磁弁７０、
さらにはコンプレッサー等の圧縮空気供給源８０と接続
している。電磁弁７０は、予め設定された部品吸着に関
するプログラムにより所定のタイミングで通電され、圧
縮空気供給源８０からの圧縮空気の供給をＯＮ−ＯＦＦ
制御可能となっている。The vacuum generator 60 generates negative pressure air,
The vacuum nozzle sucks the electronic component D onto the suction nozzle 20 using the negative pressure air and cools the mounting head 10. The vacuum generator 60 includes a trifurcated air supply port 61, a negative pressure supply port 62, and an air discharge port 6.
3 and an orifice valve (not shown) therein. The air supply port 61 is connected to the solenoid valve 70 via a pipe 90,
Further, it is connected to a compressed air supply source 80 such as a compressor. The solenoid valve 70 is energized at a predetermined timing by a preset program relating to component suction, and turns on / off the supply of compressed air from the compressed air supply source 80.
It can be controlled.
【００２５】負圧供給口６２は、可撓性を備えた配管９
０を介して回転継手９１と接合しており、回転継手９１
は中空シャフトＳと接続している。なお、上述のよう
に、回転継手９１は中空シャフトＳに対して回転自在と
なる構造を備えており、また、配管９０は可撓性を備え
ているので、中空シャフトＳは、これら回転継手９１及
び配管９０により、その回転及び上下動が規制されるこ
とは無い。空気吐出口６３は、リニアロータリモータ３
０のケース３１の外周面に対向する位置に配設される。The negative pressure supply port 62 is provided with a pipe 9 having flexibility.
0 and the rotary joint 91,
Is connected to the hollow shaft S. As described above, the rotary joint 91 has a structure rotatable with respect to the hollow shaft S, and the pipe 90 has flexibility. The rotation and the vertical movement are not restricted by the pipe 90. The air discharge port 63 is provided for the linear rotary motor 3.
0 is disposed at a position facing the outer peripheral surface of the case 31.
【００２６】つぎに、本実施の形態で示した電子部品実
装機の装着ヘッド１０の動作について説明する。まず、
ＸＹ駆動装置の駆動により、装着ヘッド１０が電子部品
供給部まで移動する。そして、円筒型リニアモータ４０
に駆動命令が出され、吸着ノズル２０を停止状態から下
方への加速を伴いつつ移動させていく。この時点では、
円筒型リニアモータ４０のマグネット４１は、加減速領
域Ａ内に位置している。次に、吸着ノズル２０は一定の
速度を維持した状態となる。この時点では、マグネット
４１は定速領域Ｂ内に位置している。そして、円筒型リ
ニアモータ４０に停止命令が出され、吸着ノズル２０を
減速させていく。この時点では、円筒型リニアモータ４
０のマグネット４１は加減速領域Ａに位置している。Next, the operation of the mounting head 10 of the electronic component mounting machine shown in this embodiment will be described. First,
The mounting head 10 moves to the electronic component supply unit by driving the XY drive device. And the cylindrical linear motor 40
A drive command is issued to move the suction nozzle 20 from the stopped state while accelerating downward. At this point,
The magnet 41 of the cylindrical linear motor 40 is located in the acceleration / deceleration area A. Next, the suction nozzle 20 is maintained at a constant speed. At this time, the magnet 41 is located in the constant speed region B. Then, a stop command is issued to the cylindrical linear motor 40, and the suction nozzle 20 is decelerated. At this point, the cylindrical linear motor 4
The zero magnet 41 is located in the acceleration / deceleration area A.
【００２７】そして、吸着ノズル２０が停止した状態
で、吸着ノズル２０に電子部品Ｄを吸着させる。この際
には、まず、所定のプログラムに従って、電磁弁７０の
通電を制御し、圧縮空気供給源８０から圧縮空気を供給
させる。供給された圧縮空気は、電磁弁７０を通過し、
真空発生装置６０の内部に至る。ここで、真空発生装置
６０の内部にはオリフィス弁が配設されているため、負
圧供給口６２において負圧による吸入動作が起こり、負
圧供給口６２に接続されている配管９０及び中空シャフ
トＳを介して、吸着ノズル２０内部が負圧状態となる。
そして、吸着ノズル２０内部の負圧を利用して電子部品
Ｄを真空吸着する。この時に、圧縮空気は真空発生装置
６０の空気吐出口６３から外部に排出され、リニアロー
タリモータ３０の外周側に設けられた冷却フィン３２を
通じてリニアロータリモータ３０全体が冷却される。そ
の後、装着ヘッド１０を上方に移動させ、装着ヘッド１
０を回路基板上の所定位置に移動した後、再び吸着ノズ
ル２０を下降させ、吸着ノズル２０の真空吸着を解除す
ることで、回路基板の所定位置に電子部品Ｄが装着され
ることになる。なお、この動作については周知であるた
め説明を省略する。また、必要に応じて、回転型モータ
５０の駆動を制御することで、吸着ノズル２０の軸回り
の位置決めを行なうものとする。Then, with the suction nozzle 20 stopped, the suction nozzle 20 sucks the electronic component D. In this case, first, energization of the solenoid valve 70 is controlled according to a predetermined program, and compressed air is supplied from the compressed air supply source 80. The supplied compressed air passes through the solenoid valve 70,
The inside of the vacuum generator 60 is reached. Here, since the orifice valve is disposed inside the vacuum generating device 60, a suction operation by the negative pressure occurs at the negative pressure supply port 62, and the pipe 90 and the hollow shaft connected to the negative pressure supply port 62. Through S, the inside of the suction nozzle 20 is in a negative pressure state.
Then, the electronic component D is vacuum-sucked using the negative pressure inside the suction nozzle 20. At this time, the compressed air is discharged outside from the air discharge port 63 of the vacuum generator 60, and the entire linear rotary motor 30 is cooled through the cooling fins 32 provided on the outer peripheral side of the linear rotary motor 30. Thereafter, the mounting head 10 is moved upward, and the mounting head 1 is moved.
After moving 0 to a predetermined position on the circuit board, the suction nozzle 20 is lowered again to release the vacuum suction of the suction nozzle 20, whereby the electronic component D is mounted at a predetermined position on the circuit board. Since this operation is well known, the description is omitted. In addition, by controlling the drive of the rotary motor 50 as necessary, positioning around the axis of the suction nozzle 20 is performed.
【００２８】本実施の形態で示した電子部品実装機の装
着ヘッド１０によれば、リニアロータリモータ３０を構
成する円筒型リニアモータ４０のコイル４２のうち、定
速領域Ｂに対応する部分に配設されるコイル４２ｂの巻
数が、加減速領域Ａに対応する部分に配設されるコイル
４２ａの巻き数に対して少なくなっている。従って、マ
グネット４１の加減速領域Ａでのモータ推力を維持でき
る一方で、定速領域Ｂでのモータ推力を抑え、定速領域
Ｂにおける電気的発熱量を最小限に抑制でき、電子部品
実装機の装着ヘッド１０の省電力化と高精度化を実現で
きる。また、吸着ノズル２０内部を負圧状態にするため
の圧縮空気を利用して、吸着ノズル２０を駆動させる装
着ヘッド１０を冷却するので、従来のように、例えば、
ファンモータや伝熱板等の装置を別途設ける必要が無く
なる。従って、装着ヘッド１０を軽量な構造にでき、装
着ヘッド１０がＸＹ駆動装置に及ぼす慣性負荷が減少
し、ＸＹ駆動加速度が早くなり、生産性を向上できる。
また、ＸＹ駆動装置の位置決め精度を向上できる。ま
た、ファンモータ駆動用電力が必要無くなり、省電力化
を図ることができる。According to the mounting head 10 of the electronic component mounting machine shown in the present embodiment, the coil 42 of the cylindrical linear motor 40 constituting the linear rotary motor 30 is disposed in a portion corresponding to the constant speed region B. The number of turns of the coil 42b provided is smaller than the number of turns of the coil 42a provided in the portion corresponding to the acceleration / deceleration region A. Accordingly, while the motor thrust in the acceleration / deceleration region A of the magnet 41 can be maintained, the motor thrust in the constant speed region B can be suppressed, and the amount of electric heat generated in the constant speed region B can be minimized. Power saving and high accuracy of the mounting head 10 can be realized. Further, since the mounting head 10 for driving the suction nozzle 20 is cooled using compressed air for bringing the inside of the suction nozzle 20 into a negative pressure state, for example, as in the related art, for example,
It is not necessary to separately provide devices such as a fan motor and a heat transfer plate. Therefore, the mounting head 10 can have a lightweight structure, the inertial load exerted on the XY driving device by the mounting head 10 decreases, the XY driving acceleration increases, and the productivity can be improved.
Further, the positioning accuracy of the XY drive device can be improved. In addition, fan motor driving power is not required, and power saving can be achieved.
【００２９】また、圧縮空気が大気中に解放される際に
は、断熱降下により温度が低下するため、通常のファン
による冷却に比べて冷却効果が高い。また、装着ヘッド
１０の小型化、ひいては電子部品実装機の小型化が可能
となり、装着ヘッド１０の移動範囲を大きくすることが
できる。また、部品吸着動作と、リニアロータリモータ
３０の上下動のタイミングがほぼ一致するので、圧縮空
気吐出時とモータ駆動時、即ち、発熱のタイミングとが
一致することになり、高い冷却効率を得ることができ
る。また、通常の吸着プログラムを利用して吐出動作を
制御すれば良く、装着ヘッド１０を冷却するためのプロ
グラムを新たに作成する必要がない。When the compressed air is released to the atmosphere, the temperature is lowered by adiabatic descent, so that the cooling effect is higher than that of a normal fan. In addition, the mounting head 10 can be downsized, and the electronic component mounting machine can be downsized, and the moving range of the mounting head 10 can be increased. Further, since the component suction operation and the timing of the vertical movement of the linear rotary motor 30 substantially coincide with each other, the timing of the discharge of the compressed air and the timing of the motor driving, that is, the timing of the heat generation coincide with each other. Can be. Further, the discharge operation may be controlled using a normal suction program, and there is no need to create a new program for cooling the mounting head 10.
【００３０】なお、図４に示すように、定速領域Ｂに対
応する部分に配設されるコイル４２ｂの巻数を、加減速
領域Ａに対応する部分に配設されるコイル４２ａの巻き
数に対して少なくした状態で、さらに、図５に示すよう
に、定速領域Ｂにおけるコイル４２ｂの線径を、加減速
領域Ａにおけるコイル４２ａの線径に対して大きいもの
とすることで、定速領域Ｂのコイル抵抗値が加減速領域
Ａに比べて小さくなることにより、発熱量をさらに抑制
できる。また、本実施の形態においては、リニアロータ
リモータ３０が、円筒型リニアモータ４０と、回転型モ
ータ５０を一つのケース３１内に格納した構造を備える
ものとしたが、これに限らず、例えば、吸着ノズル２０
の軸回りの回転を、円筒型リニアモータ４０の外部に配
設したモータで行うものとしても良い。また、円筒型リ
ニアモータ４０が３相コイル４２から構成されるものと
したが、これに限らず、例えば、二相のコイルや、四相
以上のから構成されるものとしても良い。As shown in FIG. 4, the number of turns of the coil 42b provided in the portion corresponding to the constant speed region B is changed to the number of turns of the coil 42a provided in the portion corresponding to the acceleration / deceleration region A. In contrast, as shown in FIG. 5, the wire diameter of the coil 42b in the constant speed region B is set to be larger than the wire diameter of the coil 42a in the acceleration / deceleration region A as shown in FIG. Since the coil resistance value in the area B is smaller than that in the acceleration / deceleration area A, the amount of generated heat can be further suppressed. Further, in the present embodiment, the linear rotary motor 30 has a structure in which the cylindrical linear motor 40 and the rotary motor 50 are stored in one case 31. However, the present invention is not limited to this. Suction nozzle 20
May be rotated by a motor provided outside the cylindrical linear motor 40. Further, although the cylindrical linear motor 40 is configured by the three-phase coil 42, the invention is not limited thereto, and may be configured by, for example, a two-phase coil or four or more phases.
【００３１】[第二の実施の形態]次に、第二の実施の形
態について、図６を用いて説明する。なお、以下の説明
において、上記第一の実施の形態と同様の構成となる部
分については同一の符号を用いるものとする。第一の実
施の形態と異なるのは、定速領域Ｂに、コイル４２ｂが
配置されていない空隙部４２ｃが設けられている点であ
る。なお、本実施の形態においてコイル４２ｂが配置さ
れていない空隙部４２ｃは、リニア３相コイルモータの
場合、前記定速領域Ｂに並んで配置されたコイル同士の
間隔と同じ距離かつ可動子磁石の長さの間隔で、ボイス
コイルモータの場合、前記定速領域Ｂに並んで配置され
た可動子磁石の長さより短い距離かつ可動子磁石の長さ
の間隔で配置される。[Second Embodiment] Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In the following description, the same components as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals. The difference from the first embodiment is that a constant-speed area B is provided with a gap 42c in which the coil 42b is not arranged. In the case of the linear three-phase coil motor, the gap 42c where the coil 42b is not arranged in the present embodiment is the same distance as the interval between the coils arranged side by side in the constant speed region B and the same as the movable magnet. In the case of a voice coil motor, the length of the voice coil motor is shorter than the length of the mover magnets arranged side by side in the constant speed region B, and at intervals of the length of the mover magnets.
【００３２】本実施の形態に示した装着ヘッド１０によ
れば、マグネット４１の加減速領域Ａでのモータ推力を
維持できる一方で、定速領域Ｂでのモータ推力を抑え、
定速領域Ｂにおける電気的発熱量を抑制でき、電子部品
実装機の装着ヘッド１０の省電力化と高精度化を実現で
きる。また、加減速領域Ａ及び定速領域Ｂのコイル４２
ａ及び４２ｂの巻数や、線径を変える必要が無いので、
加減速領域Ａに配置されるコイル４２ａと、定速領域Ｂ
に配置されるコイル４２ｂを同じ物を使用可能なこと
と、コイルを接続する必要が無いため装着ヘッド１０製
造の作業性が向上する。なお、定速領域Ｂに対応する部
分に配設されるコイル４２ｂの巻数を、加減速領域Ａに
対応する部分に配設されるコイル４２ａの巻き数に対し
て少なくしても良く、また、定速領域Ｂにおけるコイル
４２ｂの線径を、加減速領域Ａにおけるコイル４２ａの
線径に対して大きいものとしても良い。According to the mounting head 10 shown in this embodiment, while the motor thrust in the acceleration / deceleration region A of the magnet 41 can be maintained, the motor thrust in the constant speed region B is suppressed.
Electric heat generation in the constant speed region B can be suppressed, and power saving and high accuracy of the mounting head 10 of the electronic component mounting machine can be realized. The coils 42 in the acceleration / deceleration area A and the constant speed area B
Since it is not necessary to change the number of turns of a and 42b and the wire diameter,
A coil 42a arranged in the acceleration / deceleration area A;
, The same thing can be used as the coil 42b, and since there is no need to connect the coil, workability in manufacturing the mounting head 10 is improved. In addition, the number of turns of the coil 42b provided in the portion corresponding to the constant speed region B may be smaller than the number of turns of the coil 42a provided in the portion corresponding to the acceleration / deceleration region A. The wire diameter of the coil 42b in the constant speed region B may be larger than the wire diameter of the coil 42a in the acceleration / deceleration region A.
【００３３】[0033]
【発明の効果】請求項１記載の電子部品実装機の装着ヘ
ッドによれば、円筒型リニアモータのコイルのうち、定
速領域に対応する部分に配設されるコイルの巻数が、加
減速領域に対応する部分に配設されるコイルの巻き数に
対して少なくなっている。従って、マグネットの加減速
領域でのモータ推力を維持できる一方で、定速領域での
モータ推力を抑え、定速領域における電気的発熱量を最
小限に抑制でき、電子部品実装機の装着ヘッドの省電力
化と高精度化を実現できる。According to the mounting head of the electronic component mounting machine of the present invention, the number of turns of the coil disposed in the portion corresponding to the constant speed region among the coils of the cylindrical linear motor is reduced in the acceleration / deceleration region. Is reduced with respect to the number of turns of the coil disposed in the portion corresponding to. Therefore, while the motor thrust in the acceleration / deceleration region of the magnet can be maintained, the motor thrust in the constant speed region can be suppressed, and the amount of electric heat generation in the constant speed region can be minimized, and the mounting head of the electronic component mounting machine can be reduced. Power saving and high accuracy can be realized.
【００３４】請求項２記載の電子部品実装機の装着ヘッ
ドによれば、請求項１と同様の効果が得られると共に、
定速領域におけるコイルの線径を、加減速領域における
コイルの線径に対して大きくしているので、定速領域の
コイル抵抗値が加減速領域に比べて小さくなることによ
り、発熱量を抑制できる。According to the mounting head of the electronic component mounting machine of the second aspect, the same effect as that of the first aspect can be obtained,
Since the wire diameter of the coil in the constant speed area is larger than the coil diameter in the acceleration / deceleration area, the coil resistance in the constant speed area is smaller than that in the acceleration / deceleration area, thereby suppressing heat generation. it can.
【００３５】請求項３記載の電子部品実装機の装着ヘッ
ドによれば、マグネットの加減速領域でのモータ推力を
維持できる一方で、定速領域でのモータ推力を抑え、定
速領域における電気的発熱量を最小限に抑制でき、電子
部品実装機の装着ヘッドの省電力化と高精度化を実現で
きる。また、加減速領域及び定速領域のコイルの巻数
や、線径を変える必要が無いので、加減速領域に配置さ
れるコイルと、定速領域に配置されるコイルを同じ物を
使用可能なことと、コイルを接続する必要が無いため装
着ヘッド製造の作業性が向上する。According to the mounting head of the electronic component mounter of the present invention, while the motor thrust in the acceleration / deceleration region of the magnet can be maintained, the motor thrust in the constant speed region is suppressed, and the electrical thrust in the constant speed region is reduced. The amount of heat generation can be suppressed to a minimum, and power saving and high accuracy of the mounting head of the electronic component mounting machine can be realized. Also, since there is no need to change the number of turns or the wire diameter of the coils in the acceleration / deceleration area and the constant speed area, the same coil can be used for the coil arranged in the acceleration / deceleration area and the coil arranged in the constant speed area. In addition, since there is no need to connect a coil, workability in mounting head manufacturing is improved.
【００３６】請求項４記載の電子部品実装機の装着ヘッ
ドによれば、マグネットの加減速領域でのモータ推力を
維持できる一方で、定速領域でのモータ推力を抑え、定
速領域における電気的発熱量を最小限に抑制でき、電子
部品実装機の装着ヘッドの省電力化と高精度化を実現で
きる。また、加減速領域及び定速領域のコイルの巻数
や、線径を変える必要が無いので、加減速領域に配置さ
れるコイルと、定速領域に配置されるコイルを同じ物を
使用可能なことと、コイルを接続する必要が無いため装
着ヘッド製造の作業性が向上する。According to the mounting head of the electronic component mounter of the present invention, while the motor thrust in the acceleration / deceleration region of the magnet can be maintained, the motor thrust in the constant speed region is suppressed, and the electrical thrust in the constant speed region is reduced. The amount of heat generation can be suppressed to a minimum, and power saving and high accuracy of the mounting head of the electronic component mounting machine can be realized. Also, since there is no need to change the number of turns or the wire diameter of the coils in the acceleration / deceleration area and the constant speed area, the same coil can be used for the coil arranged in the acceleration / deceleration area and the coil arranged in the constant speed area. In addition, since there is no need to connect a coil, workability in mounting head manufacturing is improved.
【００３７】請求項５記載の電子部品実装機の装着ヘッ
ドによれば、請求項１〜４のいずれかひとつと同様の効
果が得られると共に、前記吸着ノズルを前記軸回りに回
転させるための回転型モータの回転軸を前記軸上に配設
するので、吸着ノズルの回転又は上下動を駆動するため
の動力の伝達系を、少数の伝達要素により構成すること
ができ、かつタイミングベルトやボールねじが不要とな
るので、吸着ノズルの位置決め精度を向上させることが
できる。According to the mounting head of the electronic component mounting machine according to the fifth aspect, the same effect as any one of the first to fourth aspects can be obtained, and the rotation for rotating the suction nozzle around the axis. Since the rotating shaft of the die motor is disposed on the shaft, a power transmission system for driving the rotation or vertical movement of the suction nozzle can be constituted by a small number of transmission elements, and the timing belt and the ball screw Is unnecessary, so that the positioning accuracy of the suction nozzle can be improved.
【００３８】請求項６記載の電子部品実装機の装着ヘッ
ドによれば、請求項１〜５のいずれか一つと同様の効果
を得られると共に、吸着ノズルに負圧空気を発生させる
ための圧縮空気を利用して、吸着ノズルを駆動させる装
着ヘッドを冷却するので、従来のように、例えば、ファ
ンモータや伝熱板等の装置を別途設ける必要が無くな
る。また、装着ヘッドを軽量な構造にでき、装着ヘッド
自体を移動させるための装置に及ぼす慣性負荷が減少
し、移動スピードが向上する。また、ファンモータ等を
駆動するための電力が必要無くなり、省電力化を図るこ
とができる。また、圧縮空気が大気中に解放される際に
は、断熱降下により温度が低下するため、通常のファン
による冷却に比べて冷却効果が高い。また、装着ヘッド
の小型化、ひいては電子部品装着装置の小型化が可能と
なり、装着ヘッドの移動範囲を大きくすることができ
る。According to the mounting head of the electronic component mounting machine according to the sixth aspect, the same effect as any one of the first to fifth aspects can be obtained, and the compressed air for generating the negative pressure air at the suction nozzle. Is used to cool the mounting head that drives the suction nozzle, so that it is not necessary to separately provide a device such as a fan motor or a heat transfer plate as in the related art. Further, the mounting head can be made to have a lightweight structure, the inertial load on the device for moving the mounting head itself is reduced, and the moving speed is improved. Further, electric power for driving a fan motor or the like is not required, and power can be saved. In addition, when the compressed air is released to the atmosphere, the temperature is reduced by adiabatic descent, so that the cooling effect is higher than that of a normal fan. In addition, the mounting head can be downsized, and the electronic component mounting apparatus can be downsized, and the moving range of the mounting head can be increased.
【図１】第一の実施の形態にかかる電子部品実装機の装
着ヘッドを示す要部斜視図である。FIG. 1 is an essential part perspective view showing a mounting head of an electronic component mounting machine according to a first embodiment.
【図２】装着ヘッドの構造を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a structure of a mounting head.
【図３】装着ヘッドによる真空発生方法及び圧縮空気吐
出方法を示す図面である。FIG. 3 is a view showing a method of generating vacuum and a method of discharging compressed air by a mounting head.
【図４】円筒型リニアモータの構造を示す要部縦断面図
である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a main part showing a structure of a cylindrical linear motor.
【図５】円筒型リニアモータの構造を示す要部縦断面図
である。FIG. 5 is a vertical sectional view of a main part showing a structure of a cylindrical linear motor.
【図６】第二の実施の形態にかかる円筒型リニアモータ
の構造を示す要部縦断面図である。FIG. 6 is a vertical sectional view of a main part showing a structure of a cylindrical linear motor according to a second embodiment.
【図７】従来の電子部品実装機の装着ヘッドを示す要部
斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of a main part showing a mounting head of a conventional electronic component mounting machine.
Ａ 加減速領域 Ｂ 定速領域 Ｄ 電子部品 Ｓ 中空シャフト １０ 装着ヘッド ２０ 吸着ノズル ４０ 円筒型リニアモータ ４１ マグネット ４２ コイル ４２ａ コイル ４２ｂ コイル ４２ｃ 空隙部 ５０ 回転型モータ ６０ 真空発生装置 ６３ 空気吐出口 A Acceleration / deceleration area B Constant speed area D Electronic component S Hollow shaft 10 Mounting head 20 Suction nozzle 40 Cylindrical linear motor 41 Magnet 42 Coil 42a Coil 42b Coil 42c Void 50 Rotary motor 60 Vacuum generator 63 Air discharge port
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 風晴 広行 東京都調布市国領町８丁目２番地の１ ジ ューキ株式会社内 (72)発明者 飯島 邦彦 長野県飯田市大休1879番地 多摩川精機株 式会社内 (72)発明者 菊池 良巳 長野県飯田市大休1879番地 多摩川精機株 式会社内 Ｆターム(参考） 3C007 AS00 AS01 AS08 CU02 CU06 CV05 CY03 CY34 CY36 DS06 FS01 HS26 HT16 HT34 MT13 NS17 5E313 AA02 CC01 CC03 CD06 EE01 EE02 EE25 FG10 5F044 PP15 5F047 FA08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Hiroyuki Kazuki, 1-8 Juku Co., Ltd., 8-2 Kokuryo-cho, Chofu-shi, Tokyo (72) Kunihiko Iijima 1879, Oyakyu, Iida-shi, Nagano Tamagawa Seiki Co., Ltd. (72) Inventor Yoshimi Kikuchi 1879, Oyakyu, Iida-shi, Nagano Tamagawa Seiki Co., Ltd.F-term (reference) CC03 CD06 EE01 EE02 EE25 FG10 5F044 PP15 5F047 FA08
Claims (6)
基板上の所定位置に装着する吸着ノズルと、該吸着ノズ
ルを、吸着ノズルの軸方向に移動させる円筒型リニアモ
ータとを備え、前記円筒型リニアモータが、前記軸方向
に沿って筒状に配設される固定子としてのコイルと、前
記コイルの内部を前記軸方向に移動する可動子としての
マグネットと、前記マグネットに挿通されると共に下端
部において前記吸着ノズルと接合する中空シャフトとを
備える電子部品実装機の装着ヘッドであって、 前記マグネットの移動範囲のうちの前記マグネットの移
動開始区間及び移動停止区間となる加減速領域に対応す
る部分に配設されるコイルの巻き数に対して、前記マグ
ネットの移動範囲のうちの前記マグネットの移動開始区
間と移動停止区間との間のほぼ定速で移動する定速領域
に対応する部分に配設されるコイルの巻き数が少なくな
っていることを特徴とする電子部品実装機の装着ヘッ
ド。A vacuum nozzle for vacuum-sucking the electronic component with negative pressure air, and a suction nozzle mounted at a predetermined position on a circuit board; and a cylindrical linear motor for moving the suction nozzle in an axial direction of the suction nozzle; The cylindrical linear motor is inserted through the magnet as a coil as a stator disposed in a cylindrical shape along the axial direction, a magnet as a mover moving inside the coil in the axial direction, and And a mounting shaft of an electronic component mounting machine having a hollow shaft joined to the suction nozzle at a lower end portion, wherein an acceleration / deceleration area serving as a movement start section and a movement stop section of the magnet in a movement range of the magnet. With respect to the number of turns of the coil disposed in the portion corresponding to, the movement range between the movement start section and the movement stop section of the magnet in the magnet movement range URN mounting head of the electronic component mounting apparatus, wherein the number of turns of the coil disposed in a portion corresponding to the constant speed region to move at a constant speed is low.
ッドであって、 前記マグネットの定速領域に対応する部分に配設される
前記コイルの線径が、前記マグネットの加減速領域に対
応する部分に配設される前記コイルの線径に対して大き
くなっていることを特徴とする電子部品実装機の装着ヘ
ッド。2. The mounting head for an electronic component mounting machine according to claim 1, wherein a wire diameter of the coil disposed in a portion corresponding to a constant speed region of the magnet is in an acceleration / deceleration region of the magnet. A mounting head for an electronic component mounting machine, wherein the mounting head is larger than a wire diameter of the coil disposed in a corresponding portion.
定位置に装着する吸着ノズルと、該吸着ノズルを、吸着
ノズルの軸方向に移動させる円筒型リニア３相コイルモ
ータとを備え、前記円筒型リニア３相コイルモータが、
前記軸方向に沿って筒状に配設される固定子としてのコ
イルと、前記コイルの内部を吸着ノズルの軸方向に移動
する可動子としてのマグネットと、前記マグネットに挿
通されると共に下端部において前記吸着ノズルと接合す
る中空シャフトとを備える電子部品実装機の装着ヘッド
であって、 前記マグネットの移動範囲に該マグネットの移動開始区
間及び移動停止区間となる加減速領域と、前記マグネッ
トの移動開始区間と移動停止区間との間のほぼ定速で移
動する定速領域とが有り、前記マグネットの移動範囲に
沿ってコイルが並んで配置されるとともに、前記定速領
域に、前記加減速領域に並んで配置されたコイル同士の
間隔と同じ距離かつ可動子磁石の長さの間隔でコイルの
配置されていない空隙部が設けられていることを特徴と
する電子部品実装機の装着ヘッド。3. An electronic apparatus comprising: a suction nozzle for vacuum-holding an electronic component and mounting the electronic component at a predetermined position on a circuit board; and a cylindrical linear three-phase coil motor for moving the suction nozzle in an axial direction of the suction nozzle. Cylindrical linear three-phase coil motor
A coil as a stator arranged in a cylindrical shape along the axial direction, a magnet as a mover that moves inside the coil in the axial direction of the suction nozzle, and is inserted through the magnet and at the lower end. What is claimed is: 1. A mounting head for an electronic component mounting machine, comprising: a hollow shaft to be joined to the suction nozzle; and an acceleration / deceleration region in which a movement start section and a movement stop section of the magnet are included in a movement range of the magnet; There is a constant speed area that moves at a substantially constant speed between the section and the movement stop section, and coils are arranged side by side along the moving range of the magnet, and in the constant speed area, in the acceleration / deceleration area. A gap in which no coil is disposed is provided at the same distance as the distance between the coils arranged side by side and at the distance of the length of the mover magnet. Mounting head for child component mounting machine.
定位置に装着する吸着ノズルと、該吸着ノズルを、吸着
ノズルの軸方向に移動させる円筒型ボイスコイルモータ
とを備え、前記円筒型ボイスコイルモータが、前記軸方
向に沿って筒状に配設される固定子としてのコイルと、
前記コイルの内部を吸着ノズルの軸方向に移動する可動
子としてのマグネットと、前記マグネットに挿通される
と共に下端部において前記吸着ノズルと接合する中空シ
ャフトとを備える電子部品実装機の装着ヘッドであっ
て、 前記マグネットの移動範囲に該マグネットの移動開始区
間及び移動停止区間となる加減速領域と、前記マグネッ
トの移動開始区間と移動停止区間との間のほぼ定速で移
動する定速領域とが有り、前記マグネットの移動範囲に
沿ってコイルが並んで配置されるとともに、前記定速領
域に、前記加減速領域に並んで配置された可動子磁石の
長さより短い距離かつ可動子磁石の長さの間隔でコイル
の配置されていない空隙部が設けられていることを特徴
とする電子部品実装機の装着ヘッド。4. A cylinder type vacuum coil motor, comprising: a suction nozzle for vacuum-suctioning an electronic component and mounting the electronic component at a predetermined position on a circuit board; and a cylindrical voice coil motor for moving the suction nozzle in an axial direction of the suction nozzle. Voice coil motor, a coil as a stator disposed in a cylindrical shape along the axial direction,
A mounting head for an electronic component mounting machine, comprising: a magnet as a mover that moves inside the coil in the axial direction of a suction nozzle; and a hollow shaft that is inserted through the magnet and that is joined to the suction nozzle at a lower end. Thus, an acceleration / deceleration area which is a movement start section and a movement stop section of the magnet in a movement range of the magnet, and a constant speed area which moves at a substantially constant speed between the movement start section and the movement stop section of the magnet. Yes, the coils are arranged side by side along the moving range of the magnet, and the distance and length of the mover magnet shorter than the length of the mover magnets arranged in the acceleration / deceleration area in the constant speed area. A mounting head for an electronic component mounting machine, characterized in that gaps where no coils are arranged are provided at intervals of (a).
子部品実装機の装着ヘッドであって、 前記吸着ノズルを前記軸回りに回転させるための回転型
モータを備え、 前記回転型モータの回転軸を、前記軸上に配設すること
を特徴とする電子部品実装機の装着ヘッド。5. The mounting head for an electronic component mounting machine according to claim 1, further comprising: a rotary motor for rotating the suction nozzle about the axis. A mounting head for an electronic component mounting machine, wherein a rotating shaft of a motor is disposed on the shaft.
子部品実装機の装着ヘッドであって、 前記吸着ノズルに負圧空気を発生させる真空発生装置を
備え、 前記真空発生装置が、前記装着ヘッドに対向して配設さ
れる空気吐出口を備え、負圧空気を発生させる際に生じ
る圧縮空気を前記空気吐出口から装着ヘッドに対して噴
射することを特徴とする電子部品実装機の装着ヘッド。6. The mounting head for an electronic component mounting machine according to claim 1, further comprising: a vacuum generating device for generating negative pressure air at the suction nozzle, wherein the vacuum generating device is Electronic component mounting, comprising: an air discharge port disposed opposite to the mounting head, wherein compressed air generated when generating negative pressure air is jetted from the air discharge port to the mounting head. The mounting head of the machine.
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