JP4848380B2 - Parts transfer device - Google Patents

Description

本発明は、ベースプレートに対して可動部を直線的に移動させるリニアモータおよび該リニアモータを用いた部品移載装置に関するものである。   The present invention relates to a linear motor that moves a movable part linearly with respect to a base plate, and a component transfer apparatus using the linear motor.

電子部品などの部品をハンドリングする部品移載装置、半導体装置や液晶表示装置などを製造するための製造装置などを中心として、リニアモータの用途が年々拡大している。リニアモータは、複数のコイルが磁極鉄心に列設された１次側要素と、強磁性材料より形成されたヨークに複数の永久磁石が列設された２次側要素とを有しており、永久磁石がコイルに対向しながら離間配置されている。そして、コイルに印加する駆動電流を制御することによって磁極鉄心の磁界を移動させることによって、１次側要素（または２次側要素）が２次側要素（または１次側要素）に対して相対移動する。   The applications of linear motors are increasing year by year, mainly in parts transfer equipment for handling parts such as electronic parts, manufacturing equipment for manufacturing semiconductor devices, liquid crystal display devices, and the like. The linear motor has a primary side element in which a plurality of coils are arranged in a magnetic core, and a secondary side element in which a plurality of permanent magnets are arranged in a yoke formed of a ferromagnetic material. Permanent magnets are spaced apart while facing the coil. Then, by moving the magnetic field of the magnetic pole core by controlling the drive current applied to the coil, the primary side element (or the secondary side element) is relative to the secondary side element (or the primary side element). Moving.

このように構成されたリニアモータでは、磁極側表面と磁石側表面の間隔、いわゆるエアギャップを可能な限り小さく設定するのが望ましいが、リニアモータの駆動中に両者が接すると、永久磁石が損傷してしまうことがある。そこで、これを防止するために、永久磁石を樹脂製のマグネットケースや磁石カバーで覆って保護する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。   In a linear motor constructed in this way, it is desirable to set the gap between the magnetic pole side surface and the magnet side surface, the so-called air gap, as small as possible. May end up. Therefore, in order to prevent this, a technique for protecting a permanent magnet by covering it with a resin magnet case or magnet cover has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開２００２−１１９０３９号公報（図１、図２）Japanese Patent Laid-Open No. 2002-119093 (FIGS. 1 and 2)

ところで、磁石カバーを設置する主目的は、単に永久磁石の表面を保護する点のみならず、エアギャップに異物が進入した際に樹脂内に埋没されて電機子の磁極側表面を保護する点にもある。しかしながら、リニアモータの駆動中に発生する熱により次のような問題が発生することがあった。すなわち、リニアモータでは、電機子のコイルに駆動電流を印加することにより電機子側で熱が発生し、磁極側表面からの輻射熱が永久磁石側に放射される。このように永久磁石を保護する磁石カバーに対して種々の熱が与えられており、リニアモータの長期使用中に磁石カバーを構成する樹脂が劣化して硬化することがあった。その結果、エアギャップに異物が進入してきた際に、当該異物に応じて磁石カバーが柔軟に変形することができず、異物を埋没させることが困難となってしまうことがあった。また、樹脂材料の劣化によって磁石カバーの一部あるいは全部が脱落してしまい永久磁石が露出してしまうことがあった。その結果、リニアモータを長期に渡って安定して使用することが難しかった。   By the way, the main purpose of installing the magnet cover is not only to protect the surface of the permanent magnet, but also to protect the armature pole surface by being buried in the resin when a foreign object enters the air gap. There is also. However, the following problems may occur due to heat generated during driving of the linear motor. That is, in a linear motor, heat is generated on the armature side by applying a drive current to the coil of the armature, and radiant heat from the magnetic pole side surface is radiated to the permanent magnet side. As described above, various heat is applied to the magnet cover for protecting the permanent magnet, and the resin constituting the magnet cover may be deteriorated and hardened during long-term use of the linear motor. As a result, when a foreign object enters the air gap, the magnet cover cannot be flexibly deformed according to the foreign object, and it may be difficult to bury the foreign object. Further, due to the deterioration of the resin material, part or all of the magnet cover may fall off and the permanent magnet may be exposed. As a result, it has been difficult to stably use the linear motor for a long time.

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、樹脂製の磁石カバーで保護した永久磁石で発生する磁束と、電機子で発生する磁束との相互作用により可動部を駆動するリニアモータを用いた部品移載装置において、長期間安定して可動部を駆動することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and uses a linear motor that drives a movable part by the interaction between a magnetic flux generated by a permanent magnet protected by a resin magnet cover and a magnetic flux generated by an armature . in component transfer apparatus, and purpose of driving the movable unit stably for a long period of time.

また、この発明は上記リニアモータを用いた部品移載装置を提供することを第２の目的とする。   Moreover, this invention makes it the 2nd objective to provide the components transfer apparatus using the said linear motor.

この発明にかかる部品移載装置は、部品収容部から部品搭載領域に部品を移載する部品移載装置であって、上記目的を達成するために、ベース部材と、ベース部材に対して上下方向に移動自在に支持され、先端部に吸着ノズルが取り付けられるとともに、後端部に接続された負圧配管を介して供給される負圧を吸着ノズルに与えるノズルシャフトと、ノズルシャフトを上下方向に駆動する上下駆動機構とを有する、ヘッドユニットと、部品収容部の上方位置と部品搭載領域の上方位置との間でヘッドユニットを移動させるヘッド駆動手段とを備え、上下駆動機構は、ベースプレート、ベースプレートに対して所定の移動方向に移動自在となっている可動部、移動方向と直交する幅方向の可動部の一方端部側面に対して移動方向に延設されたヨークを有する可動子、および幅方向に可動子から離間して対向するようにベースプレートに対して移動方向に延設された電機子を有するリニアモータであり、可動子は移動方向に配列された状態でヨークに固定された複数の永久磁石と、複数の永久磁石を覆うように設けられた樹脂製の磁石カバーとを有し、リニアモータは移動方向が上下方向と平行となるようにベース部材に取り付けられ、リニアモータの可動部がノズルシャフトに連結されており、可動部は、移動方向および幅方向に直交する厚み方向に位置する面に形成された貫通孔で構成された放熱部と、貫通孔に連通された内部空間とを有しており、可動子から一方端部側面を介して伝達されてくる熱を、放熱部によって一方端部側面から離間した位置で放熱し、放熱部は貫通孔に設けられた複数のリブを有し、貫通孔が設けられた可動部を移動させることで空気を撹拌するとともに、移動方向への可動部の駆動中に、放熱部から放熱された熱により暖められた空気を貫通孔および内部空間を介して可動部の外部に廃棄可能となっていることを特徴としている。
A component transfer device according to the present invention is a component transfer device that transfers a component from a component accommodating portion to a component mounting region. In order to achieve the above object, a base member and a vertical direction with respect to the base member The suction shaft is attached to the front end of the suction nozzle, and a negative shaft supplied to the suction nozzle through a negative pressure pipe connected to the rear end, and the nozzle shaft in the vertical direction A head unit having a vertical driving mechanism for driving, and a head driving means for moving the head unit between an upper position of the component housing portion and an upper position of the component mounting area. The vertical driving mechanism includes a base plate and a base plate. a movable portion which is movable in a predetermined direction of movement relative to, Yo which extends in the moving direction with respect to one end side of the movable portion in a width direction orthogonal to the moving direction A linear motor having an armature which extends in the moving direction relative to the base plate so as to face apart mover, and in the width direction from the movable element having a click, state armature arranged in the moving direction The linear motor is attached to the base member so that the moving direction is parallel to the up-down direction, and a plurality of permanent magnets fixed to the yoke at the yoke and a resin magnet cover provided so as to cover the plurality of permanent magnets. The movable part of the linear motor is connected to the nozzle shaft, and the movable part is formed of a through-hole formed in a surface located in the thickness direction orthogonal to the moving direction and the width direction, An internal space communicating with the hole, and the heat transferred from the mover through the one end side surface is dissipated by the heat dissipating part at a position away from the one end side surface. In the hole Air is stirred by moving a movable part having a plurality of cut ribs and provided with a through hole, and is heated by heat radiated from the heat radiating part during driving of the movable part in the moving direction. The air can be discarded to the outside of the movable part through the through hole and the internal space.

このように構成された発明では、可動部に対し、その一方端部側面に可動子が設けられるとともに、その一方端部側面から離間した位置に放熱部が設けられている。このため、電機子で発生して可動子に与えられる輻射熱は可動部の一方端部側面を介して放熱部に伝達される。この放熱部は可動部に設けられており、可動部の移動中に一方端部側面を介して放熱部に伝達してきた熱が効率的に放熱される。このため、磁石カバーへの蓄熱が抑制されて磁石カバーの劣化が効果的に防止される。また、可動部の一方端部側面に永久磁石を保持するヨークを設けているので、ヨークは変形し難く、当該ヨークに永久磁石を保持することで電機子の磁極側表面と可動子の磁石側表面の間隔、いわゆるエアギャップの変動が抑制される。したがって、長期間安定した推進力で可動部を駆動することができる。   In the invention configured as described above, a movable element is provided on one side surface of the movable portion, and a heat radiating portion is provided at a position spaced from the one side surface. For this reason, the radiant heat which generate | occur | produces with an armature and is given to a needle | mover is transmitted to a thermal radiation part via the one end part side surface of a movable part. The heat dissipating part is provided in the movable part, and the heat transmitted to the heat dissipating part via the one end side surface during the movement of the movable part is efficiently dissipated. For this reason, the heat storage to a magnet cover is suppressed and deterioration of a magnet cover is prevented effectively. In addition, since the yoke for holding the permanent magnet is provided on the side surface of the one end portion of the movable part, the yoke is not easily deformed. By holding the permanent magnet in the yoke, the magnetic pole side surface of the armature and the magnet side of the movable part Variations in surface spacing, so-called air gap, are suppressed. Therefore, the movable part can be driven with a propulsive force that is stable for a long period of time.

また、この発明では、放熱部を次のように構成することで移動中での放熱効率を高めるている。つまり、可動部の表面領域のうち一方端部側面と異なる表面領域に設けられた複数のリブにより放熱部を構成している。この放熱部によれば、放熱面積が増大して放熱効率を高めることができる。 Moreover, in this invention, the thermal radiation efficiency in movement is improved by comprising a thermal radiation part as follows . That is , the heat radiating portion is configured by a plurality of ribs provided in a surface region different from the one end side surface in the surface region of the movable portion . According to this heat dissipation part, the heat dissipation area can be increased and the heat dissipation efficiency can be increased.

また、可動部の表面領域のうち一方端部側面と異なる表面領域に貫通孔を放熱部として設けている。このように貫通孔を設けた場合、可動部の移動により貫通孔の開口付近で空気が撹拌され、貫通孔付近の表面領域での放熱効率が高まる。また、このように構成された貫通孔に連通する内部空間を可動部に形成し、可動部の駆動中に放熱部から放熱された熱により暖められた空気を貫通孔および内部空間を介して可動部の外部に廃棄可能に構成している。このような構成を採用したことにより、暖められた放熱部周囲の空気が廃棄されるのと入れ替わりに、比較的冷たい空気が放熱部周囲に流れ込んで放熱効率をさらに高めることができる。なお、貫通孔に複数のリブを設けて放熱効率のさらなる向上を図ってもいる。 Moreover, the through-hole is provided as a heat radiating part in the surface area different from the one end side surface in the surface area of the movable part . When the through hole is provided in this way, the air is agitated in the vicinity of the opening of the through hole due to the movement of the movable portion, and the heat dissipation efficiency in the surface region near the through hole is increased. In addition, an internal space communicating with the thus configured through hole is formed in the movable portion, and the air heated by the heat radiated from the heat radiating portion during driving of the movable portion can be moved through the through hole and the internal space. It is configured to be disposable outside the department . By adopting such a configuration, instead of discarding the warmed air around the heat radiating portion, relatively cool air can flow into the periphery of the heat radiating portion to further increase the heat radiation efficiency. In addition, a plurality of ribs are provided in the through hole to further improve the heat dissipation efficiency .

また、上記のように構成された部品移載装置では、上記リニアモータの可動部がノズルシャフトに連結されて可動部を駆動することでノズルシャフトが上下方向に駆動される。このように長期間安定して可動部を駆動することができるリニアモータを用いてノズルシャフトを駆動するように構成しているため、ノズルシャフトの先端部に取り付けられた吸着ノズルによる部品移送を安定して行うことができ、装置の信頼性を高めることができる。
Further, in the component transfer apparatus configured as described above, the movable portion of the linear motor is connected to the nozzle shaft, and the movable portion is driven to drive the nozzle shaft in the vertical direction. Since it is configured to drive the nozzle shaft using a linear motor that can stably drive the movable part for a long period of time in this way, component transfer by the suction nozzle attached to the tip of the nozzle shaft is stable. The reliability of the apparatus can be improved.

本発明は、ベースプレートに対して可動部を直線的に移動させるリニアモータおよび当該リニアモータを用いた部品移載装置に関するものであり、以下においては、本発明にかかるリニアモータと、同リニアモータを用いた部品移載装置の一実施形態である表面実装機に分けて詳述する。   The present invention relates to a linear motor that linearly moves a movable portion with respect to a base plate, and a component transfer apparatus using the linear motor. In the following, the linear motor according to the present invention and the linear motor according to the present invention will be described. This will be described in detail separately for the surface mounter which is an embodiment of the used component transfer apparatus.

＜リニアモータ＞
図１は本発明にかかるリニアモータの第１実施形態を示す斜視図である。また、図２は図１のリニアモータのＡ−Ａ線断面図である。さらに、図３は図１のリニアモータの分解組立斜視図である。なお、これらの図面及び後で説明する図面では、各図の方向関係を明確にするために、ＸＹＺ直角座標軸が示されている。これら３つの方向Ｘ、Ｙ、ＺのうちＺ方向が本発明の「移動方向」に相当し、Ｙ方向が本発明の「幅方向」に相当し、Ｘ方向が「移動方向」および「幅方向」の両方向に直交する「厚み方向」に相当している。 <Linear motor>
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a linear motor according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the linear motor of FIG. FIG. 3 is an exploded perspective view of the linear motor of FIG. In these drawings and the drawings to be described later, XYZ rectangular coordinate axes are shown in order to clarify the directional relationship between the drawings. Of these three directions X, Y, and Z, the Z direction corresponds to the “movement direction” of the present invention, the Y direction corresponds to the “width direction” of the present invention, and the X direction corresponds to the “movement direction” and the “width direction”. Corresponds to the “thickness direction” orthogonal to both directions.

この単軸リニアモータＬＭは所定の移動方向Ｚに伸びる薄型トレイー状のベースプレート１を有している。このベースプレート１では、図３に示すように、その内底面がベース面１ａとなっており、ベースプレート１の（＋Ｙ）方向側端部、（−Ｙ）方向側端部および（＋Ｚ）方向側端部に立壁１ｂ〜１ｄが厚み方向（＋Ｘ）にそれぞれ立設され、これらの立壁１ｂ〜１ｄとベース面１ａにより上方向（＋Ｘ）に開口する凹部１ｅが形成されている。そして、当該凹部１ｅにリニアモータＬＭの構成部品が後述するように収容される。なお、この実施形態では、アルミニウム合金等によりベース面１ａと立壁１ｂ〜１ｄを一体的に成形して非磁性のベースプレート１を構成しているが、ベース面１ａと立壁１ｂ〜１ｄを個別に形成した上、これらの構成要素を組み付けてベースプレート１を構成してもよい。このようにベースプレート１を非磁性体材料で構成しているが、ベースプレート１を樹脂材料で構成してもよいことは言うまでもない。なお、図１および図２中の符号１ｈはリターンスプリングを取り付けるためのスプリング係合部である。   This single-axis linear motor LM has a thin tray-like base plate 1 extending in a predetermined movement direction Z. In this base plate 1, as shown in FIG. 3, the inner bottom surface is a base surface 1a, and the (+ Y) direction end, the (−Y) direction end, and the (+ Z) direction end of the base plate 1 Standing walls 1b to 1d are respectively erected in the thickness direction (+ X), and a recessed portion 1e that opens upward (+ X) is formed by the standing walls 1b to 1d and the base surface 1a. And the component of linear motor LM is accommodated in the said recessed part 1e so that it may mention later. In this embodiment, the base surface 1a and the standing walls 1b to 1d are integrally formed with an aluminum alloy or the like to form the nonmagnetic base plate 1, but the base surface 1a and the standing walls 1b to 1d are individually formed. In addition, the base plate 1 may be configured by assembling these components. Although the base plate 1 is made of a non-magnetic material in this way, it goes without saying that the base plate 1 may be made of a resin material. 1 and 2 denotes a spring engaging portion for attaching a return spring.

このように、本実施形態では、（＋Ｘ）方向がベース面１ａの法線方向に相当しており、この法線方向（＋Ｘ）に延びる立壁１ｂ〜１ｄとベース面１ａに囲まれた空間、つまり凹部１ｅの内部空間がリニアモータの各構成要素を収納する収納空間となっている。また、本実施形態では、移動方向Ｚのベースプレート１の両端部のうち（−Ｚ）側端部には立壁は形成されておらず、（−Ｚ）側端部が開放部１ｊとなって凹部１ｅの内部空間（収納空間）と当該空間の外部とを連通している。このように開放部１ｊを設けることによって、本実施形態では後述する可動ベースの（−Ｚ）側端部およびブロック部材の一部が移動方向Ｚへの可動ベースの駆動に応じて凹部１ｅの内部空間に対して出入移動されるように構成している。   Thus, in this embodiment, the (+ X) direction corresponds to the normal direction of the base surface 1a, and the space surrounded by the standing walls 1b to 1d extending in the normal direction (+ X) and the base surface 1a, That is, the internal space of the recess 1e is a storage space for storing each component of the linear motor. Moreover, in this embodiment, the standing wall is not formed in the (-Z) side edge part among the both ends of the base plate 1 of the moving direction Z, and the (-Z) side edge part becomes the open part 1j, and is a recessed part. The internal space (storage space) 1e communicates with the outside of the space. By providing the opening 1j in this manner, in this embodiment, the (−Z) side end of the movable base and a part of the block member which will be described later are disposed inside the recess 1e according to the drive of the movable base in the movement direction Z. It is configured to move in and out of space.

このベース面１ａ上には、１本のリニアガイド２がＺ方向に延設されている。すなわち、ベースプレート１に対して移動方向Ｚに延びる直線状のレール２ａが固定されるとともに該レール２ａに沿って２つのスライダ２ｂ１、２ｂ２が移動方向Ｚにスライド自在に（Ｙ方向及びＸ方向に規制されて）取り付けられている。また、レール２ａからのスライダ２ｂ１、２ｂ２の抜け落ちを防止するために、２つのリニアガイドストッパ２ｃ１、２ｃ２がベースプレート１のベース面１ａに取り付け可能となっている。   On the base surface 1a, one linear guide 2 extends in the Z direction. That is, a linear rail 2a extending in the movement direction Z is fixed to the base plate 1, and two sliders 2b1, 2b2 are slidable in the movement direction Z along the rail 2a (restricted in the Y direction and the X direction). Has been attached). Further, two linear guide stoppers 2c1 and 2c2 can be attached to the base surface 1a of the base plate 1 in order to prevent the sliders 2b1 and 2b2 from falling off from the rail 2a.

また、これらのスライダ２ｂ１、２ｂ２に対して逆凹状またはＨ字状の断面を有する可動ベース４が取り付けられ、Ｚ方向に移動自在となっている。より詳しくは、可動ベース４はＸＹ断面にて逆凹形状を有する内部空間４ｃ（図３、図４）を有しており、この内部空間の天井面がスライダ２ｂ１、２ｂ２の上面上に位置した状態で、可動ベース４がスライダ２ｂ１、２ｂ２に固定されている。また、可動ベース４の軽量化を図るために、本実施形態では、複数個の貫通孔４ａが可動ベース４の天井面に形成されている。このように本実施形態では、可動ベース４およびスライダ２ｂ１、２ｂ２が一体的に移動方向Ｚに移動自在となっており、本発明の「可動部」に相当している。そして、次に説明するように可動ベース４の（−Ｙ）側端部側面に可動子が取り付けられる一方、（＋Ｙ）側端部側面にリニアスケール７ｂが取り付けられている。   Further, a movable base 4 having a reverse concave shape or an H-shaped cross section is attached to the sliders 2b1 and 2b2, and is movable in the Z direction. More specifically, the movable base 4 has an internal space 4c (FIGS. 3 and 4) having a reverse concave shape in the XY section, and the ceiling surface of the internal space is located on the upper surfaces of the sliders 2b1 and 2b2. In this state, the movable base 4 is fixed to the sliders 2b1 and 2b2. In order to reduce the weight of the movable base 4, a plurality of through holes 4 a are formed on the ceiling surface of the movable base 4 in the present embodiment. As described above, in this embodiment, the movable base 4 and the sliders 2b1 and 2b2 are integrally movable in the movement direction Z, which corresponds to the “movable part” of the present invention. As described below, the mover is attached to the (−Y) side end side surface of the movable base 4, while the linear scale 7 b is attached to the (+ Y) side end side surface.

各貫通孔４ａは、可動ベース４の軽量化以外に、本発明の「放熱部」としても機能しており、後述するように可動ベース４を駆動している際に発生する熱を放熱する。また、各貫通孔４ａは内部空間４ｃと連通されており、上記のように放熱部から放熱されて暖められた放熱部周囲の空気を内部空間４ｃを介して可動ベース４の外部に廃棄可能となっている。これらの放熱構造および作用効果については後で詳述する。   Each through-hole 4a functions not only as a weight reduction of the movable base 4, but also as a "heat radiating part" of the present invention, and radiates heat generated when the movable base 4 is driven as will be described later. Moreover, each through-hole 4a is connected with the internal space 4c, and the air around the heat radiating part, which is radiated from the heat radiating part as described above, can be discarded outside the movable base 4 through the internal space 4c. It has become. These heat dissipation structures and operational effects will be described in detail later.

図４は可動部材と可動子の取付構造を示す斜視図であり、また図５は可動部材と可動子の取付構造を示す図である。これらの図に示すように、可動ベース４の（−Ｙ）側端部側面に強磁性材料より形成されたヨーク５が取り付けられ、さらに当該ヨーク５の表面には、Ｎ極側が該表面に対向する永久磁石６と、Ｓ極側が該表面に対向する永久磁石とが、交互にＺ方向に沿って複数（この実施形態では１４個）配列されて取り付けられており、これら永久磁石６とヨーク５によりリニアモータＬＭの可動子が構成されている。また、この実施形態では、永久磁石６は樹脂層１０によりモールドされて表面保護されており、永久磁石６の破損などを効果的に防止することができる。このように本実施形態では、樹脂層１０が本発明の「磁石カバー」に相当している。さらに、可動ベース４の（−Ｙ）側端部側面では、可動子（樹脂層１０＋永久磁石６＋ヨーク５）の（−Ｚ）側に雌ネジ部４ｂが２箇所形成されている。これらの雌ネジ部４ｂは可動ベース４の（−Ｙ）側端部に被駆動物を直接または連結部を介して取り付けるためのものである。例えば後で説明する表面実装機では、雌ネジ部４ｂを用いて可動ベース４に連結部を連結し、さらに当該連結部にノズルシャフトを被駆動物として接続している。つまり、雌ネジ部４ｂを用いて可動ベース４の端部に連結される、連結部を介して被駆動物を可動ベース４に取付可能となっている。なお、それについては後の「表面実装機」の項で詳述する。   FIG. 4 is a perspective view showing the mounting structure of the movable member and the movable element, and FIG. 5 is a diagram showing the mounting structure of the movable member and the movable element. As shown in these drawings, a yoke 5 made of a ferromagnetic material is attached to the (−Y) side end side surface of the movable base 4, and the N pole side faces the surface of the yoke 5. A plurality of permanent magnets 6 and 14 permanent magnets whose S poles face the surface are alternately arranged along the Z direction (14 in this embodiment). Thus, the mover of the linear motor LM is configured. Moreover, in this embodiment, the permanent magnet 6 is molded by the resin layer 10 to protect the surface, and the permanent magnet 6 can be effectively prevented from being damaged. Thus, in this embodiment, the resin layer 10 corresponds to the “magnet cover” of the present invention. Further, on the (−Y) side end side surface of the movable base 4, two female screw portions 4 b are formed on the (−Z) side of the mover (resin layer 10 + permanent magnet 6 + yoke 5). These female screw portions 4b are for attaching a driven object to the (−Y) side end portion of the movable base 4 directly or via a connecting portion. For example, in a surface mounter described later, a connecting portion is connected to the movable base 4 using a female screw portion 4b, and a nozzle shaft is connected to the connecting portion as a driven object. That is, the driven object can be attached to the movable base 4 via the coupling portion that is coupled to the end portion of the movable base 4 using the female screw portion 4b. This will be described in detail later in the section “Surface Mounter”.

このように構成された可動子（樹脂層１０＋永久磁石６＋ヨーク５）の幅方向（−Ｙ）側に電機子３が配置され、ベースプレート１のベース面１ａに固定されている。この電機子３は、コア３ａと、複数の中空形状のボビン３ｂと、各ボビン３ｂの外周部に電線を巻きつけてなるコイル３ｃとで構成されている。このコア３ａはＺ方向に延びる矩形プレート部から一定間隔で（＋Ｙ）方向に設けられた歯部を有する櫛型形状の珪素鋼板を複数枚Ｘ方向に積層したものである。このように構成されたコア３ａでは、複数の歯部がＺ方向に一定間隔で並設されて歯部列を形成している。そして、各歯部に対し、予めコイル３ｃが巻き付けられたボビン３ｂが装着されている。こうして、複数（この実施形態では９個）のコア３ａの歯部とこの歯部の周りに巻かれたコイル３ｃがＺ方向に同一間隔で設けられて電機子３を構成しており、可動子（樹脂層１０＋永久磁石６＋ヨーク５）に対向配置されている。なお、本実施形態では、図２（ｂ）に示すようにコイル３ｃが巻かれたコア３ａの歯部の先端面８と、その先端面８の対向面となる可動子の永久磁石６の対向面８’との共通の法線８ａが移動方向Ｚおよび幅方向Ｙを含むＹＺ平面に対して平行となるように、電機子３は構成されている。そして、図示を省略するモータコントローラから各コイル３ｃに所定の順番で通電が行われると、上記のように先端面８の磁極と対向面８’の磁極の相互作用により可動子（樹脂層１０＋永久磁石６＋ヨーク５）にＺ方向の推力が生じて可動ベース４をＺ方向に駆動する。   The armature 3 is disposed on the width direction (−Y) side of the mover (resin layer 10 + permanent magnet 6 + yoke 5) configured as described above, and is fixed to the base surface 1a of the base plate 1. The armature 3 includes a core 3a, a plurality of hollow bobbins 3b, and a coil 3c formed by winding an electric wire around the outer periphery of each bobbin 3b. The core 3a is formed by laminating a plurality of comb-shaped silicon steel plates having tooth portions provided in a (+ Y) direction at regular intervals from a rectangular plate portion extending in the Z direction in the X direction. In the core 3a configured as described above, a plurality of tooth portions are arranged in parallel in the Z direction at a constant interval to form a tooth portion row. A bobbin 3b around which a coil 3c is wound is attached to each tooth portion. Thus, a plurality of (9 in this embodiment) tooth portions of the core 3a and coils 3c wound around the tooth portions are provided at the same interval in the Z direction to constitute the armature 3, and the mover The resin layer 10 + the permanent magnet 6 + the yoke 5 are disposed to face each other. In this embodiment, as shown in FIG. 2B, the front end surface 8 of the tooth portion of the core 3a around which the coil 3c is wound and the permanent magnet 6 of the mover that is the opposing surface of the front end surface 8 are opposed to each other. The armature 3 is configured so that a common normal 8a with the surface 8 ′ is parallel to the YZ plane including the moving direction Z and the width direction Y. When a motor controller (not shown) energizes each coil 3c in a predetermined order, the mover (resin layer 10 + permanent) is caused by the interaction between the magnetic poles of the tip surface 8 and the opposing surface 8 'as described above. A thrust in the Z direction is generated in the magnet 6 + yoke 5) to drive the movable base 4 in the Z direction.

また、本実施形態では、可動子に永久磁石を用い、固定子に磁性体で構成されるコア３ａを用いているため、コア３ａの歯部と可動子の永久磁石との間にコギング力が発生する。「コギング力の発生」とは、従来周知のようにコア３ａの歯部位置により永久磁石６の磁束密度が変化し、これによって磁気エネルギーが変化するため、電機子３に作用する電磁気力の脈動が生じる現象である。そこで、コギング力を低減するために、電機子３の歯部列の両端に磁性体からなるサブティース９ａ、９ｂが設けられている。すなわち、歯部列の（＋Ｚ）側において歯列ピッチと一致あるいは異なる所望の位置にサブティース９ａが、また（−Ｚ）側において同歯列ピッチと一致あるいは異なる所望の位置にサブティース９ｂが、永久磁石６からの離間距離がそれぞれ所望の距離となるように、それぞれベースプレート１のベース面１ａに対して着脱自在に設けられている。   In this embodiment, since the mover uses a permanent magnet and the stator uses a core 3a made of a magnetic material, there is a cogging force between the teeth of the core 3a and the mover permanent magnet. appear. “Generation of cogging force” means the pulsation of electromagnetic force acting on the armature 3 because the magnetic flux density of the permanent magnet 6 changes according to the position of the tooth portion of the core 3a and the magnetic energy changes accordingly. Is a phenomenon that occurs. Therefore, in order to reduce the cogging force, sub teeth 9 a and 9 b made of a magnetic material are provided at both ends of the tooth row of the armature 3. That is, the sub-tooth 9a is located at a desired position that matches or is different from the tooth pitch on the (+ Z) side of the tooth row, and the sub-tooth 9b is located at a desired position that matches or differs from the tooth row pitch on the (−Z) side. The base plate 1 is detachably provided on the base surface 1a so that the distance from the permanent magnet 6 is a desired distance.

ところで、上記のように構成したリニアモータＬＭでは、コア３ａに繋がるプレート部位がサブティース９ａ、９ｂの近傍まで延ており、電機子のコアとサブティースとが磁気的結合を生じ、磁束密度分布の偏在を生じてしまう。このため、サブティース９ａ、９ｂを所定の位置に配置しただけでは、安定したコギング力低減機能を発揮できない場合がある。特に、加速・減速時等において、あるいは作動条件（加速後の一定移動速度）そのものが変化する場合においては、コイル３ｃに流れる電流量が想定値より変化し、サブティース９ａ、９ｂにおける永久磁石との対向面の磁極あるいはその強さが所望のものとはならず、サブティース９ａ、９ｂによるコギング力低減の効果が必ずしも得られない場合がある。そこで、本実施形態では、サブティース９ａ、９ｂによるコギング力の低減効果を補うために、サブティース９ａ、９ｂとベースプレート１の間に磁性体プレート１１が設けられている。より詳しくは、次のように構成されている。   By the way, in the linear motor LM configured as described above, the plate portion connected to the core 3a extends to the vicinity of the sub teeth 9a and 9b, the armature core and the sub teeth are magnetically coupled, and the magnetic flux density distribution. Will be unevenly distributed. For this reason, there is a case where a stable cogging force reduction function cannot be exhibited only by arranging the sub teeth 9a and 9b at predetermined positions. In particular, during acceleration / deceleration, etc., or when the operating condition (constant moving speed after acceleration) itself changes, the amount of current flowing through the coil 3c changes from the assumed value, and the permanent magnets in the sub teeth 9a, 9b In some cases, the magnetic poles on the opposing surface or the strength thereof are not desired, and the effect of reducing the cogging force by the sub teeth 9a, 9b may not necessarily be obtained. Therefore, in the present embodiment, the magnetic material plate 11 is provided between the sub teeth 9a and 9b and the base plate 1 in order to supplement the effect of reducing the cogging force by the sub teeth 9a and 9b. More specifically, the configuration is as follows.

図６はサブティースと磁性体プレートの配置関係を示す平面図である。同図においては、サブティース９ａ、９ｂに対する磁性体プレート１１の相対位置と、磁性体プレート１１の平面形状を明確にするため、磁性体プレート１１にハッチングを付している。ベースプレート１のベース面１ａには、磁性体プレート１１の平面形状とほぼ同一形状のプレート嵌合部１ｇが（−Ｘ）方向に形成されている（図２（ａ）参照）。そして、当該プレート嵌合部１ｇに磁性体プレート１１が嵌合されて磁性体プレート１１の表面がベース面１ａと面一状態となっている。この磁性体プレート１１の配設によって、Ｙ−Ｚ面上においてコア３ａ，サブティース９ａ、永久磁石６、ヨーク５、隣の永久磁石６、そして隣の歯部を通ってコア３aに到る磁束だけでなく、サブティース９ａ、永久磁石６、ヨーク５、磁性体プレート１１を通じてサブティース９ａに到るＸ−Ｙ面上の磁束が発生し、コギング力の効果的な低減を図っている。   FIG. 6 is a plan view showing the positional relationship between the sub teeth and the magnetic plate. In the figure, the magnetic plate 11 is hatched in order to clarify the relative position of the magnetic plate 11 with respect to the sub teeth 9a and 9b and the planar shape of the magnetic plate 11. On the base surface 1a of the base plate 1, a plate fitting portion 1g having substantially the same shape as the planar shape of the magnetic plate 11 is formed in the (−X) direction (see FIG. 2A). The magnetic plate 11 is fitted to the plate fitting portion 1g, and the surface of the magnetic plate 11 is flush with the base surface 1a. By the arrangement of the magnetic plate 11, the magnetic flux reaching the core 3a through the core 3a, the sub teeth 9a, the permanent magnet 6, the yoke 5, the adjacent permanent magnet 6 and the adjacent tooth portion on the YZ plane. In addition, a magnetic flux on the XY plane that reaches the sub teeth 9a through the sub teeth 9a, the permanent magnet 6, the yoke 5, and the magnetic material plate 11 is generated, and the cogging force is effectively reduced.

上記のように可動子（樹脂層１０＋永久磁石６＋ヨーク５）と電機子３で発生する磁束の相互作用により可動ベース４が移動方向Ｚに駆動されるが、可動ベース４が所定の移動範囲を超えてしまうのを防止するために、ベースプレート１のベース面１ａに２つの移動規制ストッパ１２ａ、１２ｂが取付可能となっている。   As described above, the movable base 4 is driven in the movement direction Z by the interaction of the magnetic flux generated in the armature 3 with the mover (resin layer 10 + permanent magnet 6 + yoke 5), but the movable base 4 has a predetermined movement range. In order to prevent it from exceeding, two movement restricting stoppers 12 a and 12 b can be attached to the base surface 1 a of the base plate 1.

また、可動ベース４の位置を正確に検出するため、可動ベース４の反電機子側、つまり（＋Ｙ）側にセンサ７ａとリニアスケール７ｂを有する検出ユニット７が設けられている。このリニアスケール７ｂは可動ベース４の（＋Ｙ）側端部側面に対してＺ方向に延設されている。また、リニアスケール７ｂの（−Ｙ）側でセンサ７ａがベースプレート１に固定配置されている。このため、可動ベース４のＺ方向移動に応じてリニアスケール７ｂのうちセンサ７ａと対向する領域が変位し、その変位に基づき移動方向Ｚにおける可動ベース４の位置を正確に検出することが可能となっている。   Further, in order to accurately detect the position of the movable base 4, a detection unit 7 having a sensor 7a and a linear scale 7b is provided on the non-armature side of the movable base 4, that is, the (+ Y) side. The linear scale 7 b extends in the Z direction with respect to the (+ Y) side end side surface of the movable base 4. The sensor 7a is fixedly disposed on the base plate 1 on the (−Y) side of the linear scale 7b. For this reason, the region of the linear scale 7b facing the sensor 7a is displaced according to the movement of the movable base 4 in the Z direction, and the position of the movable base 4 in the movement direction Z can be accurately detected based on the displacement. It has become.

このセンサ７ａはセンサ制御ユニット７ｃと一体的に構成されており、この構造体（センサ７ａ＋センサ制御ユニット７ｃ）は図３に示すように立壁１ｂに形成された切欠部１ｆを介して凹部１ｅに対して挿脱自在となっている。すなわち、構造体は切欠部１ｆを介してベースプレート１内に挿入され、図２に示すように幅方向Ｙにおいてセンサ７ａがリニアスケール７ｂに対向して配置されるとともにセンサ制御ユニット７ｃがセンサ７ａの反リニアスケール側、つまり（＋Ｙ）側に配置された状態で、ベースプレート１に固定される。特に、この実施形態では、図２（ｃ）に示すように、リニアスケール７ｂの表面７ｅと、当該表面７ｅと対向するセンサ７ａのセンシング面７ｅ’との共通の法線７ｆが移動方向Ｚおよび幅方向Ｙを含むＹＺ平面に対して平行となるように、センサ７ａおよびリニアスケール７ｂの取付位置が設定されている。なお、センサ制御ユニット７ｃに埃やゴミなどの異物が進入を防止するため、上記構造体を取り付けた後にセンサカバー７ｄがセンサ制御ユニット７ｃを覆うようにベースプレート１の立壁１ｂに取り付けられている。   The sensor 7a is integrally formed with the sensor control unit 7c, and this structure (sensor 7a + sensor control unit 7c) is formed in the recess 1e via a notch 1f formed in the standing wall 1b as shown in FIG. On the other hand, it is removable. That is, the structure is inserted into the base plate 1 through the notch 1f, and as shown in FIG. 2, the sensor 7a is arranged to face the linear scale 7b in the width direction Y, and the sensor control unit 7c is connected to the sensor 7a. It is fixed to the base plate 1 in a state of being arranged on the anti-linear scale side, that is, on the (+ Y) side. In particular, in this embodiment, as shown in FIG. 2C, a common normal line 7f between the surface 7e of the linear scale 7b and the sensing surface 7e 'of the sensor 7a opposite to the surface 7e has a movement direction Z and The mounting positions of the sensor 7a and the linear scale 7b are set so as to be parallel to the YZ plane including the width direction Y. In order to prevent foreign matters such as dust and dirt from entering the sensor control unit 7c, the sensor cover 7d is attached to the standing wall 1b of the base plate 1 so as to cover the sensor control unit 7c after the structure is attached.

なお、この実施形態では、可動ベース４にリニアスケール７ｂを取り付ける一方、ベースプレート１にセンサ７ａを配置しているが、センサ７ａとリニアスケール７ｂを逆転配置してもよい。また、検出ユニット７の構成要素（センサ７ａ、リニアスケール７ｂ）の一方を可動ベース４に取り付ける代わりに、スライダ２ｂ１、２ｂ２に取り付けるように構成してもよい。また、検出ユニット７の検出方式としては、磁気を用いた磁気方式であっても、光学方式であってもよい。   In this embodiment, the linear scale 7b is attached to the movable base 4, while the sensor 7a is disposed on the base plate 1. However, the sensor 7a and the linear scale 7b may be disposed in reverse. Moreover, you may comprise so that one of the components (sensor 7a, linear scale 7b) of the detection unit 7 may be attached to slider 2b1, 2b2 instead of attaching to the movable base 4. FIG. Further, the detection method of the detection unit 7 may be a magnetic method using magnetism or an optical method.

次に、可動ベース４に設けた放熱構造および作用効果について図１〜図４を参照しつつ説明する。第１実施形態では、可動ベース４の一方端部側面に可動子（永久磁石６＋ヨーク５）を取り付けているが、その一方端部側面から離間した位置に放熱部４ｄが設けられている。より詳しくは、可動ベース４の天井面に貫通孔４ａが形成されており、可動ベース４の表面領域のうち一方端部側面から離間した貫通孔形成領域が放熱部４ｄとして機能する。つまり、このように貫通孔４ａを設けることで、可動ベース４の移動により貫通孔４ａの開口付近に存在している空気が撹拌され、貫通孔４ａ付近の表面領域（貫通孔形成領域）で単位時間当りに放熱される熱量が増加して放熱効率が高まる。   Next, the heat dissipation structure provided in the movable base 4 and the operation and effect will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, the mover (permanent magnet 6 + yoke 5) is attached to the one end side surface of the movable base 4, but the heat radiating portion 4d is provided at a position away from the one end side surface. More specifically, a through hole 4 a is formed in the ceiling surface of the movable base 4, and a through hole forming region separated from one side surface of the surface region of the movable base 4 functions as the heat radiating portion 4 d. That is, by providing the through hole 4a in this way, the air existing in the vicinity of the opening of the through hole 4a is agitated by the movement of the movable base 4, and the unit is formed in the surface region (through hole forming region) near the through hole 4a. The amount of heat dissipated per hour increases and the heat dissipation efficiency increases.

また、これらの貫通孔４ａは可動ベース４の内部空間４ｃに連通されている。このため、可動ベース４の駆動中に放熱部４ｄから放熱された熱により暖められた貫通孔４ａの周囲（放熱部周囲）の空気が貫通孔４ａおよび内部空間４ｃを介して可動ベース４の外部に廃棄される。特に、第１実施形態では、移動方向Ｚのベースプレート１の両端部のうち（−Ｚ）側端部が開放部１ｊとなっており、貫通孔４ａを介して内部空間４ｃに導かれた暖かい空気はさらに可動ベース４の移動に伴って開放部１ｊを介してリニアモータＬＭの外部に廃棄される。このような空気の流れが発生するため、放熱部４ｄの周囲では暖められた空気と入れ替わりに比較的冷たい空気が流れ込んで放熱効率をさらに高めることができる。   Further, these through holes 4 a communicate with the internal space 4 c of the movable base 4. For this reason, air around the through hole 4a (around the heat dissipating part) heated by the heat radiated from the heat dissipating part 4d during driving of the movable base 4 is transferred to the outside of the movable base 4 through the through hole 4a and the internal space 4c. Discarded. In particular, in the first embodiment, the (−Z) side end portion of both end portions of the base plate 1 in the moving direction Z is the open portion 1j, and the warm air guided to the internal space 4c through the through hole 4a. Furthermore, it is discarded outside the linear motor LM through the opening 1j as the movable base 4 moves. Since such an air flow is generated, relatively cool air flows in place of the warmed air around the heat radiating portion 4d, so that the heat radiation efficiency can be further improved.

以上のように、第１実施形態によれば、永久磁石６の内部で発生する熱や電機子３で発生して可動子（樹脂層１０＋永久磁石６＋ヨーク５）に与えられる輻射熱は可動ベース４の一方端部側面を介して放熱部４ｄに伝達される。そして、こうして放熱部４ｄに伝達してきた熱は可動ベース４の移動中に効率的に放熱される。その結果、磁石カバーとして機能する樹脂層１０への蓄熱が抑制されて樹脂層１０の劣化を効果的に防止することができる。また、可動ベース４の一方端部側面に永久磁石６を保持するヨーク５を取り付けているので、ヨーク５は変形し難くなっている。そして、当該ヨーク５に永久磁石６が保持されているため、電機子３の磁極側表面と可動子の磁石側表面の間隔、いわゆるエアギャップの変動が抑制される。したがって、長期間安定した推進力で可動ベース４を駆動することができる。   As described above, according to the first embodiment, the heat generated in the permanent magnet 6 and the radiant heat generated in the armature 3 and applied to the mover (resin layer 10 + permanent magnet 6 + yoke 5) are the movable base 4. Is transmitted to the heat dissipating part 4d via the one end side surface. The heat thus transmitted to the heat radiating portion 4d is efficiently radiated while the movable base 4 is moving. As a result, heat storage in the resin layer 10 functioning as a magnet cover is suppressed, and deterioration of the resin layer 10 can be effectively prevented. In addition, since the yoke 5 that holds the permanent magnet 6 is attached to one side surface of the movable base 4, the yoke 5 is difficult to deform. And since the permanent magnet 6 is hold | maintained at the said yoke 5, the fluctuation | variation of the space | interval of the armature 3 magnetic pole side surface and the magnet side surface of a needle | mover, what is called an air gap, is suppressed. Therefore, the movable base 4 can be driven with a stable propulsion force for a long period.

なお、本発明にかかるリニアモータは上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば上記第１実施形態では、貫通孔４ａによって放熱部４ｄを形成しているが、当該放熱部４ｄに代えて、あるいは当該放熱部４ｄに加えて別の放熱部を設けてもよい。例えば図７（ａ）に示す本発明の第２実施形態にかかるリニアモータＬＭでは、放熱部４ｄに加えて、可動ベース４の天井面に複数のリブ４ｅを可動ベース４と一体あるいは別体で立設させてなる放熱部４ｆが設けられている。このように広い放熱面積を有する放熱部４ｆを設けることで可動ベース４の一方端部側面を介して伝達されてくる熱が効率的に放熱されて樹脂層１０への蓄熱が抑制される。   The linear motor according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the gist thereof. For example, in the first embodiment, the heat radiating portion 4d is formed by the through hole 4a, but another heat radiating portion may be provided instead of or in addition to the heat radiating portion 4d. For example, in the linear motor LM according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 7A, a plurality of ribs 4e are integrated with the movable base 4 or separately from the ceiling surface of the movable base 4 in addition to the heat radiating portion 4d. A heat dissipating part 4f is provided. By providing the heat dissipating part 4f having such a large heat dissipating area, the heat transmitted through the one end side surface of the movable base 4 is efficiently dissipated and the heat accumulation in the resin layer 10 is suppressed.

ここで、リブ４ｅのＸ方向高さについては、同図（ａ）に示すように、可動ベース４の天井面を超えないように設定するのが望ましい。つまり、可動ベース４の天井面に凹部４ｇを形成する（可動ベース４の断面形状を略Ｈ字状に仕上げる）とともに、その凹部４ｇの深さの範囲内でリブ４ｅを形成するのが望ましい。このように構成することで可動ベース４の天井面から（＋Ｘ）方向にリブ４ｅが突出するのを防止することができ、後述するように複数のリニアモータＬＭをＸ方向に良好に積層配置することが可能となる。   Here, it is desirable to set the height of the rib 4e in the X direction so as not to exceed the ceiling surface of the movable base 4 as shown in FIG. That is, it is desirable to form the recess 4g on the ceiling surface of the movable base 4 (finish the cross-sectional shape of the movable base 4 into a substantially H shape) and to form the rib 4e within the depth of the recess 4g. With this configuration, it is possible to prevent the rib 4e from protruding in the (+ X) direction from the ceiling surface of the movable base 4, and as described later, a plurality of linear motors LM are well stacked in the X direction. It becomes possible.

また、リブ４ｅの配設位置は凹部４ｇに限定されるものではなく、例えば同図（ｂ）に示すように貫通孔４ａ内に設けてもよく、この場合、各リブ４ｅの（−Ｘ）側端部を可動ベース４の内部空間４ｃに延ばして放熱面積を広げることができる。また、貫通孔４ａでの空気撹拌も活発となって放熱効率を高めることができる。さらに、各リブ４ｅが貫通孔４ａの周囲で暖められた空気を内部空間４ｃに効率よく案内して可動ベース４からの廃棄を促進させることができる。   Further, the arrangement position of the rib 4e is not limited to the concave portion 4g, and may be provided in the through hole 4a as shown in FIG. 5B, for example. In this case, (−X) of each rib 4e. The side end portion can be extended to the internal space 4c of the movable base 4 to increase the heat radiation area. Moreover, the air stirring in the through-hole 4a becomes active, and the heat radiation efficiency can be increased. Further, each rib 4e can efficiently guide the air warmed around the through hole 4a to the internal space 4c to promote disposal from the movable base 4.

また、上記第１実施形態では、図２（ｃ）に示すように、センサ７ａおよびリニアスケール７ｂの対向面７ｅの法線７ｆが移動方向Ｚおよび幅方向Ｙを含む平面に対して平行となるように、検出ユニット７が設けられているが、検出ユニット７の構成はこれに限定されるものではない。   In the first embodiment, as shown in FIG. 2C, the normal line 7f of the facing surface 7e of the sensor 7a and the linear scale 7b is parallel to a plane including the moving direction Z and the width direction Y. Thus, although the detection unit 7 is provided, the structure of the detection unit 7 is not limited to this.

また、上記実施形態では、可動ベース４の（−Ｙ）側にのみ可動子および電機子（固定子）３を配置して可動ベース４を駆動しているが、可動ベース４の（＋Ｙ）側にも可動子および電機子（固定子）３を配置してもよい。このように構成することで可動ベース４を駆動するための推進力をさらに高めることができる。   In the above-described embodiment, the movable base 4 is driven by arranging the mover and the armature (stator) 3 only on the (−Y) side of the movable base 4, but the (+ Y) side of the movable base 4 is driven. Alternatively, a mover and an armature (stator) 3 may be disposed. With this configuration, the driving force for driving the movable base 4 can be further increased.

また、上記実施形態では、ベースプレート１の（＋Ｘ）側を開口した状態のままリニアモータＬＭを作動させるように構成しているが、例えばリニアモータＬＭの（＋Ｘ）側にサイドプレートを配置し、凹部１ｅの内部空間（収納空間）および当該内部空間に挿入配置された可動部（スライダ２ｂ１、２ｂ２）、固定子（電機子３）および可動子（永久磁石６＋ヨーク５）を法線方向（＋Ｘ）側から覆うように、立壁１ｂ〜１ｄの頂部に取り付けもよい。このサイドプレートの取付によってモータ外部からの異物の侵入を効果的に防止することができるとともに、当該リニアモータと当該モータ以外の構成部品とが干渉するのを防止することができる。   Moreover, in the said embodiment, although comprised so that the linear motor LM may be operated with the (+ X) side of the base plate 1 opened, for example, a side plate is disposed on the (+ X) side of the linear motor LM, The internal space (housing space) of the recess 1e and the movable portions (sliders 2b1 and 2b2), the stator (armature 3) and the mover (permanent magnet 6 + yoke 5) inserted and arranged in the internal space are in the normal direction (+ X It may be attached to the tops of the standing walls 1b to 1d so as to cover from the side. The attachment of the side plate can effectively prevent foreign matter from entering from the outside of the motor, and can also prevent the linear motor and components other than the motor from interfering with each other.

また、上記第１実施形態及び第２実施形態ではスライダ２ｂ１，２ｂ２に固定された可動ベース４の幅方向Ｙの端部側面にヨーク５を取り付け、さらに当該ヨーク５に永久磁石６を取り付けているが、可動ベース４を強磁性材料で形成し、当該可動ベース４の幅方向Ｙの端部側面に直接永久磁石６をＺ方向に延設し、磁気回路を形成してもよい。この場合、可動ベース４は本発明の「可動部」に相当するのみならず、「ヨーク」としても機能する。   In the first and second embodiments, the yoke 5 is attached to the side surface in the width direction Y of the movable base 4 fixed to the sliders 2 b 1 and 2 b 2, and the permanent magnet 6 is attached to the yoke 5. However, the movable base 4 may be formed of a ferromagnetic material, and the permanent magnet 6 may be directly extended in the Z direction on the side surface of the movable base 4 in the width direction Y to form a magnetic circuit. In this case, the movable base 4 not only corresponds to the “movable part” of the present invention but also functions as a “yoke”.

また、上記実施形態のいずれも、いわゆる単軸リニアモータであるが、図８に示すように２つの単軸リニアモータＬＭ１、ＬＭ２を組み合わせて多軸リニアモータＭＬＭを構成してもよい。   Each of the above embodiments is a so-called single-axis linear motor, but a multi-axis linear motor MLM may be configured by combining two single-axis linear motors LM1 and LM2 as shown in FIG.

図８は本発明にかかる多軸リニアモータの一実施形態を示す斜視図である。この実施形態では、第１実施形態にかかる単軸リニアモータと同一構成を有するものを２個準備し、その一方のリニアモータＬＭ１の立壁１ｂ〜１ｄの（＋Ｘ）側端面がもう一方のリニアモータＬＭ２のベースプレート１の裏面に当接してリニアモータＬＭ１、ＬＭ２がＸ方向に積層配置されて多軸リニアモータＭＬＭが形成されている。また、各リニアモータＬＭ１、ＬＭ２のベースプレート１には、３個の貫通孔１ｐ〜１ｒが形成されている。そして、リニアモータＬＭ１、ＬＭ２の貫通孔１ｐを貫くようにボルト１３ｐが挿通されるとともに、ボルト１３ｐの先端部に対してナット１４ｐが螺合される。また、他の貫通孔１ｑ、１ｒについても、貫通孔１ｐと同様に、ボルト１３ｑ、１３ｒが挿通されるとともにナットが螺合される。また、各単軸リニアモーターＬＭ１、ＬＭ２に各々２個づつ取り付けられる位置決めピン２０が貫通穴２１（図３参照）の（−Ｘ）側端部に嵌合して位置決めを果たす。このように３箇所でリニアモータＬＭ１、ＬＭ２が相互に締結固定されて一体化されて２軸のリニアモータＭＬＭが形成される。   FIG. 8 is a perspective view showing an embodiment of a multi-axis linear motor according to the present invention. In this embodiment, two units having the same configuration as the single-axis linear motor according to the first embodiment are prepared, and (+ X) side end surfaces of the standing walls 1b to 1d of one linear motor LM1 are the other linear motor. The linear motors LM1 and LM2 are stacked in the X direction in contact with the back surface of the base plate 1 of the LM2 to form a multi-axis linear motor MLM. Further, three through holes 1p to 1r are formed in the base plate 1 of each of the linear motors LM1 and LM2. Then, a bolt 13p is inserted so as to pass through the through holes 1p of the linear motors LM1 and LM2, and a nut 14p is screwed to the tip of the bolt 13p. As for the other through holes 1q and 1r, the bolts 13q and 13r are inserted and the nuts are screwed together in the same manner as the through hole 1p. Further, two positioning pins 20 attached to each of the single-axis linear motors LM1 and LM2 are fitted to the (−X) side end portions of the through holes 21 (see FIG. 3) to achieve positioning. In this way, the linear motors LM1 and LM2 are fastened and fixed to each other at three locations and integrated to form a two-axis linear motor MLM.

このように構成された２軸のリニアモータＭＬＭでは、第１実施形態にかかる薄型のリニアモータＬＭ１、ＬＭ２をＸ方向に積層配置したものであるため、２軸のＸ方向ピッチを狭く設定することができる。また、各リニアモータＬＭ１、ＬＭ２では、可動子や電機子（固定子）などの全構成部品の厚み（Ｘ方向の長さ）はベースプレート１の立壁１ｂ〜１ｄのそれ以下となっており、しかもリニアモータの主要構成（可動部、電機子３および可動子）はベース面１ａと立壁１ｂ〜１ｄで囲まれた凹部１ｅの内部空間（収納空間）に収納されている。このため、２軸の相対位置を高精度に保ちながらモータ組立を容易に行うことができる。   In the two-axis linear motor MLM configured as described above, the thin linear motors LM1 and LM2 according to the first embodiment are stacked in the X direction, and therefore the two-axis X-direction pitch is set narrow. Can do. Further, in each of the linear motors LM1, LM2, the thickness (length in the X direction) of all components such as the mover and the armature (stator) is less than that of the standing walls 1b to 1d of the base plate 1, and The main components of the linear motor (movable part, armature 3 and movable element) are housed in an internal space (housing space) of a recess 1e surrounded by a base surface 1a and standing walls 1b to 1d. For this reason, motor assembly can be easily performed while maintaining the relative positions of the two axes with high accuracy.

また、上記したように構成された単軸リニアモータを複数個、ベース面１ａの法線方向（＋Ｘ）と平行な積層方向に積層配置することで多軸リニアモータＭＬＭが構成されているので、２つの可動部を互いに干渉させることなく、それぞれ独立して移動方向に駆動可能となっている。また、この積層構造を採用した結果、積層方向（＋Ｘ）の上流側に位置する上流側単軸リニアモータＬＭ１の凹部１ｅの内部空間（収納空間）が上流側単軸リニアモータＬＭ１の下流側で隣接する下流側単軸リニアモータＬＭ２のベースプレート１の裏面、つまり反ベース面１ｋで覆われる。このため、上流側単軸リニアモータＬＭ１への異物の侵入を効果的に防止することができる。ここで、下流側単軸リニアモータＬＭ２の（＋Ｘ）側にサイドプレート（図示省略）を配置し、凹部１ｅの内部空間（収納空間）および当該内部空間に挿入配置された可動部（スライダ２ｂ１、２ｂ２）、固定子（電機子３）および可動子（永久磁石６＋ヨーク５）を法線方向（＋Ｘ）側から覆うように、立壁１ｂ〜１ｄの頂部に取り付けもよい。このサイドプレートＳＰの取付によって下流側単軸リニアモータＬＭ２についても異物の侵入を効果的に防止することができる。   Since the multi-axis linear motor MLM is configured by stacking a plurality of single-axis linear motors configured as described above in a stacking direction parallel to the normal direction (+ X) of the base surface 1a, The two movable parts can be independently driven in the moving direction without interfering with each other. Further, as a result of adopting this laminated structure, the internal space (housing space) of the recess 1e of the upstream single-axis linear motor LM1 located upstream in the stacking direction (+ X) is downstream of the upstream single-axis linear motor LM1. It is covered with the back surface of the base plate 1 of the adjacent downstream single-axis linear motor LM2, that is, the anti-base surface 1k. For this reason, it is possible to effectively prevent foreign matter from entering the upstream single-axis linear motor LM1. Here, a side plate (not shown) is disposed on the (+ X) side of the downstream single-axis linear motor LM2, and the inner space (housing space) of the recess 1e and the movable portion (slider 2b1, 2b2), the stator (armature 3) and the mover (permanent magnet 6 + yoke 5) may be attached to the tops of the standing walls 1b to 1d so as to cover from the normal direction (+ X) side. By attaching the side plate SP, it is possible to effectively prevent foreign matter from entering the downstream single-axis linear motor LM2.

なお、上記多軸リニアモータＭＬＭでは、第１実施形態にかかる単軸リニアモータＬＭを２個組み合わせているが、第２実施形態にかかる単軸リニアモータＬＭ（図７（ａ）、（ｂ））を２個組み合わせてもよい。また、第１実施形態にかかる単軸リニアモータＬＭ（図１）と第２実施形態にかかる単軸リニアモータＬＭ（図７（ａ）、（ｂ））を積層方向（＋Ｘ）に積層配置して多軸リニアモータを構成してもよい。   In the multi-axis linear motor MLM, two single-axis linear motors LM according to the first embodiment are combined, but the single-axis linear motor LM according to the second embodiment (FIGS. 7A and 7B). ) May be combined. Further, the single-axis linear motor LM according to the first embodiment (FIG. 1) and the single-axis linear motor LM according to the second embodiment (FIGS. 7A and 7B) are stacked in the stacking direction (+ X). A multi-axis linear motor may be configured.

また、組み合わせる単軸リニアモータの数は「２」に限定されるものではなく、３以上の単軸リニアモータを組み合わせて多軸リニアモータＭＬＭを構成することができる。例えば、次に説明する表面実装機では、１０本の吸着ノズルを用いて部品を移載するために各吸着ノズルを上下方向に駆動する上下駆動機構を装備するが、１０個の単軸リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０を組み合わせた多軸リニアモータＭＬＭを当該上下駆動機構として用いることができる。   The number of single-axis linear motors to be combined is not limited to “2”, and a multi-axis linear motor MLM can be configured by combining three or more single-axis linear motors. For example, the surface mounting machine described below is equipped with a vertical drive mechanism that drives each suction nozzle in the vertical direction in order to transfer components using 10 suction nozzles. A multi-axis linear motor MLM combining LM1 to LM10 can be used as the vertical drive mechanism.

＜表面実装機＞
図９は本発明にかかる部品移載装置の一実施形態である表面実装機の概略構成を示す平面図である。また、図１０はヘッドユニットの正面図および側面図である。さらに、図１１は図９に示す表面実装機の電気的構成を示すブロック図である。なお、これらの図面及び後で説明する図面では、上記したリニアモータの移動方向Ｚ、幅方向Ｙおよび厚み方向Ｘに対応した三次元の座標系を採用している。 <Surface mounter>
FIG. 9 is a plan view showing a schematic configuration of a surface mounter as an embodiment of the component transfer apparatus according to the present invention. FIG. 10 is a front view and a side view of the head unit. Further, FIG. 11 is a block diagram showing an electrical configuration of the surface mounter shown in FIG. In these drawings and drawings to be described later, a three-dimensional coordinate system corresponding to the moving direction Z, the width direction Y, and the thickness direction X of the linear motor described above is adopted.

この表面実装機ＭＴでは、基台１１１上に基板搬送機構１０２が配置されており、基板１０３を所定の搬送方向Ｘに搬送可能となっている。より詳しくは、基板搬送機構１０２は、基台１１１上において基板１０３を図９の右側から左側へ搬送する一対のコンベア１２１、１２１を有している。これらのコンベア１２１、１２１は表面実装機ＭＴ全体を制御する制御ユニット１０４の駆動制御部１４１により制御される。すなわち、コンベア１２１，１２１は駆動制御部１４１からの駆動指令に応じて作動し、搬入されてきた基板１０３を所定の実装作業位置（同図に示す基板１０３の位置）で停止させる。そして、このように搬送されてきた基板１０３は図略の保持装置により固定保持される。この基板１０３に対して部品収納部１０５から供給される電子部品（図示省略）がヘッドユニット１０６に搭載された吸着ノズル１６１により移載される。また、基板１０３に実装すべき部品の全部について実装処理が完了すると、基板搬送機構１０２は駆動制御部１４１からの駆動指令に応じて基板１０３を搬出する。   In the surface mounter MT, the substrate transport mechanism 102 is disposed on the base 111 so that the substrate 103 can be transported in a predetermined transport direction X. More specifically, the substrate transport mechanism 102 has a pair of conveyors 121 and 121 that transport the substrate 103 from the right side to the left side of FIG. These conveyors 121 and 121 are controlled by a drive control unit 141 of a control unit 104 that controls the entire surface mounter MT. That is, the conveyors 121 and 121 operate according to a drive command from the drive control unit 141, and stop the board 103 that has been carried in at a predetermined mounting work position (the position of the board 103 shown in the figure). The substrate 103 thus transported is fixed and held by a holding device (not shown). An electronic component (not shown) supplied from the component storage unit 105 is transferred to the substrate 103 by a suction nozzle 161 mounted on the head unit 106. When the mounting process is completed for all components to be mounted on the substrate 103, the substrate transport mechanism 102 carries out the substrate 103 in accordance with a drive command from the drive control unit 141.

基板搬送機構１０２の両側には、上記した部品収納部１０５が配置されている。これらの部品収納部１０５は多数のテープフィーダ１５１を備えている。また、各テープフィーダ１５１には、電子部品を収納・保持したテープを巻回したリール（図示省略）が配置されており、電子部品を供給可能となっている。すなわち、各テープには、集積回路（ＩＣ）、トランジスタ、抵抗、コンデンサ等の小片状のチップ電子部品が所定間隔おきに収納、保持されている。そして、テープフィーダ１５１がリールからテープをヘッドユニット１０６側に送り出すことによって該テープ内の電子部品が間欠的に繰り出され、その結果、ヘッドユニット１０６の吸着ノズル１６１による電子部品のピックアップが可能となる。   On both sides of the substrate transport mechanism 102, the component storage portions 105 described above are arranged. These component storage units 105 include a number of tape feeders 151. Each tape feeder 151 is provided with a reel (not shown) around which a tape storing and holding electronic components is wound, so that the electronic components can be supplied. That is, each tape stores and holds small chip electronic components such as an integrated circuit (IC), a transistor, a resistor, and a capacitor at predetermined intervals. Then, the tape feeder 151 feeds the tape from the reel to the head unit 106 side, so that the electronic components in the tape are intermittently fed out. As a result, the electronic components can be picked up by the suction nozzle 161 of the head unit 106. .

また、この実施形態では、基板搬送機構１０２の他に、ヘッド駆動機構１０７が設けられている。このヘッド駆動機構１０７はヘッドユニット１０６を基台１１１の所定範囲にわたりＸ方向及びＹ軸方向（Ｘ軸及びＺ方向と直交する方向）に移動するための機構である。そして、ヘッドユニット１０６の移動により吸着ノズル１６１で吸着された電子部品が部品収納部１０５の上方位置から基板１０３の上方位置に搬送される。すなわち、ヘッド駆動機構１０７は、Ｘ方向に延びる実装用ヘッド支持部材１７１を有しており、この実装用ヘッド支持部材１７１はヘッドユニット１０６をＸ軸に沿って移動可能に支持している。また、実装用ヘッド支持部材１７１は、両端部がＹ軸方向の固定レール１７２に支持され、この固定レール１７２に沿ってＹ軸方向に移動可能になっている。さらに、ヘッド駆動機構１０７は、ヘッドユニット１０６をＸ方向に駆動する駆動源たるＸ軸サーボモータ１７３と、ヘッドユニット１０６をＹ軸方向に駆動する駆動源たるＹ軸サーボモータ１７４とを有している。モータ１７３はボールねじ１７５に連結されており、駆動制御部１４１からの動作指令に応じてモータ１７３が作動することでヘッドユニット１０６がボールねじ１７５を介してＸ方向に駆動される。一方、モータ１７４はボールねじ１７６に連結されており、駆動制御部１４１からの動作指令に応じてモータ１７４が作動することで実装用ヘッド支持部材１７１がボールねじ１７６を介してＹ軸方向へ駆動される。   In this embodiment, in addition to the substrate transport mechanism 102, a head drive mechanism 107 is provided. The head drive mechanism 107 is a mechanism for moving the head unit 106 in the X direction and the Y axis direction (direction orthogonal to the X axis and Z direction) over a predetermined range of the base 111. Then, the electronic component sucked by the suction nozzle 161 by the movement of the head unit 106 is transported from the position above the component storage unit 105 to the position above the substrate 103. That is, the head drive mechanism 107 has a mounting head support member 171 extending in the X direction, and the mounting head support member 171 supports the head unit 106 so as to be movable along the X axis. Further, both ends of the mounting head support member 171 are supported by a fixed rail 172 in the Y-axis direction, and are movable along the fixed rail 172 in the Y-axis direction. Further, the head drive mechanism 107 includes an X-axis servo motor 173 that is a drive source for driving the head unit 106 in the X direction, and a Y-axis servo motor 174 that is a drive source for driving the head unit 106 in the Y-axis direction. Yes. The motor 173 is connected to the ball screw 175, and the head unit 106 is driven in the X direction via the ball screw 175 when the motor 173 operates according to an operation command from the drive control unit 141. On the other hand, the motor 174 is connected to the ball screw 176, and the mounting head support member 171 is driven in the Y-axis direction via the ball screw 176 by operating the motor 174 in accordance with an operation command from the drive control unit 141. Is done.

ヘッド駆動機構１０７によりヘッドユニット１０６は電子部品を吸着ノズル１６１により吸着保持したまま基板１０３に搬送するとともに、所定位置に移載する（部品移載動作）。より詳しく説明すると、ヘッドユニット１０６は次のように構成されている。このヘッドユニット１０６では、鉛直方向Ｚに延設された実装用ヘッドが１０本、Ｘ方向（基板搬送機構１０２による基板１０３の搬送方向）に等間隔で列状配置されている。実装用ヘッドのそれぞれの先端部には、吸着ノズル１６１が装着されている。すなわち、図１０に示すように、各実装用ヘッドはＺ方向に伸びるノズルシャフト１６３を備えている。ノズルシャフト１６３の軸心部には、上方（Ｚ方向）に延びる空気通路が形成されている。そして、ノズルシャフト１６３の下方端部には、吸着ノズル１６１が接続されて空気通路と連通している。一方、上端部は開口しており、連結部１６４、接続部材１６５、空気パイプ１６６および真空切替バルブ機構１６７を介して真空吸引源および正圧源に接続される。   The head drive mechanism 107 causes the head unit 106 to transport the electronic component to the substrate 103 while being sucked and held by the suction nozzle 161 and to transfer it to a predetermined position (component transfer operation). More specifically, the head unit 106 is configured as follows. In the head unit 106, ten mounting heads extending in the vertical direction Z are arranged in a row at equal intervals in the X direction (the conveyance direction of the substrate 103 by the substrate conveyance mechanism 102). A suction nozzle 161 is attached to each tip of the mounting head. That is, as shown in FIG. 10, each mounting head includes a nozzle shaft 163 extending in the Z direction. An air passage extending upward (Z direction) is formed in the axial center portion of the nozzle shaft 163. The suction nozzle 161 is connected to the lower end of the nozzle shaft 163 and communicates with the air passage. On the other hand, the upper end is open and connected to a vacuum suction source and a positive pressure source via a connecting portion 164, a connecting member 165, an air pipe 166, and a vacuum switching valve mechanism 167.

また、ヘッドユニット１０６では、ノズルシャフト１６３を上下方向Ｚに昇降させる上下駆動機構１６８が設けられており、駆動制御部１４１のモータコントローラ１４２により上下駆動機構１６８を駆動制御してノズルシャフト１６３を上下方向Ｚに昇降させ、これによって吸着ノズル１６１を上下方向Ｚに移動し、位置決めする。この実施形態では、１０個の単軸リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０を組み合わせた多軸リニアモータＭＬＭを上下駆動機構１６８として用いている。なお、この構成の詳細については、後で詳述する。   Further, the head unit 106 is provided with a vertical drive mechanism 168 that moves the nozzle shaft 163 up and down in the vertical direction Z. The motor controller 142 of the drive control unit 141 controls the vertical drive mechanism 168 to move the nozzle shaft 163 up and down. The suction nozzle 161 is moved up and down in the direction Z, thereby moving the suction nozzle 161 in the up and down direction Z and positioning. In this embodiment, a multi-axis linear motor MLM in which ten single-axis linear motors LM1 to LM10 are combined is used as the vertical drive mechanism 168. Details of this configuration will be described later.

また、吸着ノズル１６１をＲ方向に回転させるＲ軸サーボモータ１６９が設けられており、制御ユニット１０４の駆動制御部１４１からの動作指令に基づきＲ軸サーボモータ１６９が作動して吸着ノズル１６１をＲ方向に回転させる。したがって、上記のようにヘッド駆動機構１０７によってヘッドユニット１０６が部品収納部１０５に移動されるとともに、上下駆動機構１６８およびＲ軸サーボモータ１６９を駆動することによって、部品収納部１０５から供給される電子部品に対して吸着ノズル１６１の先端部が適正な姿勢で当接する。   Further, an R-axis servo motor 169 that rotates the suction nozzle 161 in the R direction is provided, and the R-axis servo motor 169 is operated based on an operation command from the drive control unit 141 of the control unit 104 to make the suction nozzle 161 R Rotate in the direction. Accordingly, the head unit 106 is moved to the component storage unit 105 by the head drive mechanism 107 as described above, and the electrons supplied from the component storage unit 105 are driven by driving the vertical drive mechanism 168 and the R-axis servo motor 169. The tip of the suction nozzle 161 comes into contact with the component in an appropriate posture.

図１２は上下駆動機構の構成を示す図である。この実施形態において上下駆動機構１６８として用いられている多軸リニアモータＭＬＭは図１２に示すように１０個の単軸リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０と２枚のサイドプレートＳＰａ、ＳＰｂとで構成されている。これらの単軸リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０はＸ方向に積層配置されている。また、リニアモータＬＭ１の（−Ｘ）側にサイドプレートＳＰａが配置される一方、リニアモータＬＭ１０の（＋Ｘ）側にサイドプレートＳＰｂが配置されており、これら２枚のサイドプレートＳＰａ、ＳＰｂにより単軸リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０を挟み込んでいる。これらサイドプレートＳＰａ、ＳＰｂおよび単軸リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０のいずれにも予め設定された位置に３つの締結用の貫通孔が形成されており、これらの締結用貫通孔に貫くようにボルト１３ｐ〜１３ｑが挿通されるとともに、ナットによって締結されてサイドプレートＳＰａ、単軸リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０およびサイドプレートＳＰｂが一体化されて多軸リニアモータＭＬＭが形成されている。この多軸リニアモータＭＬＭは図１０に示すようにヘッドユニット１０６のベースプレート１６０に取り付けられる。なお、サイドプレートＳＰｂは、端部のリニアモータＬＭ１０の凹部１ｅ（図３参照）を覆うカバーとしても機能する。   FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the vertical drive mechanism. In this embodiment, the multi-axis linear motor MLM used as the vertical drive mechanism 168 is composed of ten single-axis linear motors LM1 to LM10 and two side plates SPa and SPb as shown in FIG. . These single-axis linear motors LM1 to LM10 are stacked in the X direction. Further, a side plate SPa is disposed on the (−X) side of the linear motor LM1, while a side plate SPb is disposed on the (+ X) side of the linear motor LM10. The shaft linear motors LM1 to LM10 are sandwiched. Three fastening through holes are formed at preset positions in each of the side plates SPa and SPb and the single-axis linear motors LM1 to LM10, and bolts 13p to 13p are formed so as to penetrate these fastening through holes. 13q is inserted and fastened by a nut, and the side plate SPa, single-axis linear motors LM1 to LM10, and side plate SPb are integrated to form a multi-axis linear motor MLM. The multi-axis linear motor MLM is attached to the base plate 160 of the head unit 106 as shown in FIG. The side plate SPb also functions as a cover that covers the concave portion 1e (see FIG. 3) of the linear motor LM10 at the end.

また、各リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０の可動ベース４には、連結部１６４を介してノズルシャフト１６３が連結されている。各連結部１６４は図１０に示すようにＬ字状のブロック部材１６４ａとシャフトホルダ１６４ｂを備えている。各ブロック部材１６４ａでは、（＋Ｚ）方向に延びる端部により、ネジで可動ベース４に螺合されている。これによって、各リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０でブロック部材１６４ａが可動ベース４の下端部、つまり（−Ｚ）側端部に連結される。また、各ブロック部材１６４ａの（−Ｙ）方向に延びる端部の下面にシャフトホルダ１６４ｂが取り付けられ、シャフトホルダ１６４ｂの下面側、つまり（−Ｚ）方向側でノズルシャフト１６３を保持可能となっている。また、シャフトホルダ１６４ｂの（−Ｙ）側端部側面には接続部材１６５が取り付けられている。この接続部材１６５には空気パイプ１６６の一方端が接続されており、当該空気パイプ１６６を介して真空切替バルブ機構１６７から送られてくる空気をシャフトホルダ１６４ｂに送り込んだり、逆にシャフトホルダ１６４ｂから空気を空気パイプ１６６を介して真空切替バルブ機構１６７に吸引可能としている。このように空気パイプ１６６−シャフトホルダ１６４ｂ内の空気経路（図示省略）−ノズルシャフト１６３という経路で真空切替バルブ機構１６７と吸着ノズル１６１が接続されており、各吸着ノズル１６１に正圧を供給したり、逆に各吸着ノズル１６１に負圧を供給可能となっている。   Further, a nozzle shaft 163 is connected to the movable base 4 of each of the linear motors LM1 to LM10 via a connecting portion 164. Each connecting portion 164 includes an L-shaped block member 164a and a shaft holder 164b as shown in FIG. Each block member 164a is screwed to the movable base 4 with a screw by an end extending in the (+ Z) direction. Accordingly, the block member 164a is coupled to the lower end portion of the movable base 4, that is, the (−Z) side end portion by each of the linear motors LM1 to LM10. Further, the shaft holder 164b is attached to the lower surface of the end portion extending in the (−Y) direction of each block member 164a, and the nozzle shaft 163 can be held on the lower surface side of the shaft holder 164b, that is, the (−Z) direction side. Yes. A connecting member 165 is attached to the side surface of the (−Y) side end of the shaft holder 164b. One end of an air pipe 166 is connected to the connecting member 165, and air sent from the vacuum switching valve mechanism 167 is sent to the shaft holder 164b via the air pipe 166, or conversely from the shaft holder 164b. Air can be sucked into the vacuum switching valve mechanism 167 via the air pipe 166. In this way, the vacuum switching valve mechanism 167 and the suction nozzle 161 are connected by the air path (not shown) in the air pipe 166-shaft holder 164b and the nozzle shaft 163, and a positive pressure is supplied to each suction nozzle 161. Conversely, negative pressure can be supplied to each suction nozzle 161.

なお、この実施形態では、多軸リニアモータＭＬＭは上下駆動機構１６８として用いられており、各可動ベース４の移動方向は上下方向Ｚと平行となっている。このため、各可動ベース４には垂直荷重が常時付与されている。そこで、各リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０では、リターンスプリング１５の上端部をベースプレート１のスプリング係合部１ｈに係合させるとともに、その下端部をブロック部材１６４ａの（−Ｙ）側端部に設けられたスプリング係合部１６４ｃに係合させ、このリターンスプリング１５により可動ベース４を上方側、つまり（＋Ｚ）方向側に付勢している。これによって、各リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０のコイル３ｃへの電流供給を停止している間に、可動ベース４はベースプレート１内に収納される。これにより各吸着ノズル１６１は上方に位置することになり、上下駆動機構１６８が電流停止により機能しない状態で、例えばＸ軸サーボモータ１７３やＹ軸サーボモータ１７４が作動したとしても、各吸着ノズル１６１、あるいは吸着されている電子部品が基板１０３やコンベア１２１等と干渉事故を起こすことがない。   In this embodiment, the multi-axis linear motor MLM is used as the vertical drive mechanism 168, and the moving direction of each movable base 4 is parallel to the vertical direction Z. For this reason, a vertical load is always applied to each movable base 4. Therefore, in each of the linear motors LM1 to LM10, the upper end portion of the return spring 15 is engaged with the spring engaging portion 1h of the base plate 1, and the lower end portion is provided at the (−Y) side end portion of the block member 164a. The movable base 4 is urged upward by the return spring 15, that is, in the (+ Z) direction side. Accordingly, the movable base 4 is accommodated in the base plate 1 while the current supply to the coils 3c of the linear motors LM1 to LM10 is stopped. As a result, each suction nozzle 161 is positioned above, and even if the X-axis servo motor 173 and the Y-axis servo motor 174 are operated in a state where the vertical drive mechanism 168 does not function due to the current stop, for example, each suction nozzle 161 Or, the adsorbed electronic component does not cause an interference accident with the substrate 103, the conveyor 121, or the like.

このように構成された表面実装機では、制御ユニット１０４のメモリ（図示省略）に予め記憶されたプログラムにしたがって制御ユニット１０４の主制御部１４３が装置各部を制御してヘッドユニット１０６を部品収納部１０５の上方位置と基板１０３の上方位置の間を往復移動させる。また、ヘッドユニット１０６は部品収納部１０５の上方位置に停止した状態で上下駆動機構１６８およびＲ軸サーボモータ１６９を駆動制御して部品収納部１０５から供給される電子部品に対して吸着ノズル１６１の先端部を適正な姿勢で当接させるとともに、負圧吸着力を吸着ノズル１６１に与えることで、該吸着ノズル１６１による部品保持を行う。そして、部品を吸着保持したままヘッドユニット１０６は基板１０３の上方位置に移動した後、所定位置に移載する。このように部品収納部１０５から基板１０３の部品搭載領域に部品を移載する、部品移載動作が繰り返して行われる。   In the surface mounter configured as described above, the main control unit 143 of the control unit 104 controls each part of the apparatus according to a program stored in advance in a memory (not shown) of the control unit 104, so that the head unit 106 is placed in the component storage unit. A reciprocal movement is performed between the upper position of 105 and the upper position of the substrate 103. In addition, the head unit 106 is controlled to drive the vertical drive mechanism 168 and the R-axis servo motor 169 in a state where the head unit 106 is stopped at an upper position of the component storage unit 105, so that the suction nozzle 161 The tip part is brought into contact with a proper posture, and a negative pressure suction force is applied to the suction nozzle 161, thereby holding the component by the suction nozzle 161. Then, the head unit 106 moves to a position above the substrate 103 while holding the components by suction, and then moves to a predetermined position. In this way, the component transfer operation of transferring components from the component storage unit 105 to the component mounting area of the substrate 103 is repeatedly performed.

以上のように、この実施形態にかかる表面実装機では、図１に示す単軸リニアモータＬＭと同一構成を有する１０個のリニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０をＸ方向に積層配置してなる多軸リニアモータＭＬＭを用いてノズルシャフト１６３を上下方向Ｚに昇降駆動するように構成しているので、次のような作用効果が得られる。すなわち、上記したように優れた放熱構造により長期間安定して可動ベース４を駆動することができるリニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０を用いて上下駆動機構１６８を構成しているため、ノズルシャフト１６３の先端部に取り付けられた吸着ノズル１６１による部品移送を安定して行うことができ、装置の信頼性を高めることができる。   As described above, in the surface mounter according to this embodiment, a multi-axis linear motor in which ten linear motors LM1 to LM10 having the same configuration as the single-axis linear motor LM shown in FIG. 1 are stacked in the X direction. Since the nozzle shaft 163 is driven to move up and down in the vertical direction Z using the MLM, the following operational effects can be obtained. That is, since the vertical drive mechanism 168 is configured using the linear motors LM1 to LM10 that can stably drive the movable base 4 for a long period of time by the excellent heat dissipation structure as described above, the tip end portion of the nozzle shaft 163 The components can be stably transferred by the suction nozzle 161 attached to the device, and the reliability of the apparatus can be improved.

なお、上記実施形態では、第１実施形態にかかる単軸リニアモータＬＭと同一構成のものを用いた多軸リニアモータＭＬＭを上下駆動機構として用いているが、第２実施形態にかかる単軸リニアモータＬＭと同一構成のものを用いた多軸リニアモータ、第１実施形態および第２実施形態にかかる単軸リニアモータを組み合わせた多軸リニアモータなど、本発明にかかるリニアモータを複数個設けたものを用いることができる。   In the above embodiment, the multi-axis linear motor MLM using the same configuration as the single-axis linear motor LM according to the first embodiment is used as the vertical drive mechanism. However, the single-axis linear motor according to the second embodiment is used. A plurality of linear motors according to the present invention are provided, such as a multi-axis linear motor using the same configuration as the motor LM and a multi-axis linear motor combining the single-axis linear motor according to the first and second embodiments. Things can be used.

また、上記実施形態では、部品移載装置として機能する表面実装機ＭＴに対して本発明を適用しているが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、ＩＣハンドラー等の部品移載装置に対しても本発明を適用することができる。   Further, in the above embodiment, the present invention is applied to the surface mounter MT that functions as a component transfer device, but the application target of the present invention is not limited to this, and components such as an IC handler The present invention can also be applied to a transfer device.

本発明にかかるリニアモータの第１実施形態を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a first embodiment of a linear motor according to the present invention. 図１のリニアモータのＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line of the linear motor of FIG. 図１のリニアモータの分解組立斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the linear motor of FIG. 1. 可動部材と可動子の取付構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the attachment structure of a movable member and a needle | mover. 可動部材と可動子の取付構造を示す図である。It is a figure which shows the attachment structure of a movable member and a needle | mover. サブティースと磁性体プレートの配置関係を示す平面図である。It is a top view which shows the arrangement | positioning relationship between a sub-tooth and a magnetic body plate. 本発明にかかるリニアモータの第２実施形態を示す部分拡大図である。It is the elements on larger scale which show 2nd Embodiment of the linear motor concerning this invention. 本発明にかかる多軸リニアモータの一実施形態を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an embodiment of a multi-axis linear motor according to the present invention. 本発明にかかる部品移載装置の一実施形態である表面実装機の概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure of the surface mounter which is one Embodiment of the components transfer apparatus concerning this invention. ヘッドユニットの正面図および側面図である。It is the front view and side view of a head unit. 図９に示す表面実装機の電気的構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing an electrical configuration of the surface mounter shown in FIG. 9. 上下駆動機構の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an up-down drive mechanism.

符号の説明Explanation of symbols

１…ベースプレート
２ａ…レール
２ｂ１、２ｂ２…スライダ
３…電機子
４…可動ベース（可動部）
４ａ…貫通孔
４ｃ…内部空間
４ｄ、４ｆ…放熱部
４ｅ…リブ
５…ヨーク
６…永久磁石
１０…樹脂層（磁石カバー）
１０６…ヘッドユニット
１０７…ヘッド駆動機構
１６１…吸着ノズル
１６３…ノズルシャフト
１６８…上下駆動機構
ＬＭ、ＬＭ１〜ＬＭ１０…単軸リニアモータ
ＭＬＭ…多軸リニアモータ
ＭＴ…表面実装機（部品移載装置）
Ｘ…厚み方向（ベース面の法線方向）
Ｙ…幅方向
Ｚ…移動方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base plate 2a ... Rail 2b1, 2b2 ... Slider 3 ... Armature 4 ... Movable base (movable part)
4a ... Through-hole 4c ... Internal space 4d, 4f ... Radiating part 4e ... Rib 5 ... Yoke 6 ... Permanent magnet 10 ... Resin layer (magnet cover)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 106 ... Head unit 107 ... Head drive mechanism 161 ... Adsorption nozzle 163 ... Nozzle shaft 168 ... Vertical drive mechanism LM, LM1-LM10 ... Single-axis linear motor MLM ... Multi-axis linear motor MT ... Surface mounter (component transfer device)
X: Thickness direction (normal direction of base surface)
Y ... width direction Z ... moving direction

Claims (1)

部品収容部から部品搭載領域に部品を移載する部品移載装置において、
ベース部材と、前記ベース部材に対して上下方向に移動自在に支持され、先端部に吸着ノズルが取り付けられるとともに、後端部に接続された負圧配管を介して供給される負圧を前記吸着ノズルに与えるノズルシャフトと、前記ノズルシャフトを前記上下方向に駆動する上下駆動機構とを有する、ヘッドユニットと、
前記部品収容部の上方位置と前記部品搭載領域の上方位置との間で前記ヘッドユニットを移動させるヘッド駆動手段とを備え、
前記上下駆動機構は、ベースプレート、前記ベースプレートに対して所定の移動方向に移動自在となっている可動部、前記移動方向と直交する幅方向の前記可動部の一方端部側面に対して前記移動方向に延設されたヨークを有する可動子、および前記幅方向に前記可動子から離間して対向するように前記ベースプレートに対して前記移動方向に延設された電機子を有するリニアモータであり、
前記可動子は前記移動方向に配列された状態で前記ヨークに固定された複数の永久磁石と、前記複数の永久磁石を覆うように設けられた樹脂製の磁石カバーとを有し、
前記リニアモータは前記移動方向が前記上下方向と平行となるように前記ベース部材に取り付けられ、
前記リニアモータの前記可動部が前記ノズルシャフトに連結されており、
前記可動部は、前記移動方向および前記幅方向に直交する厚み方向に位置する面に形成された貫通孔で構成された放熱部と、前記貫通孔に連通された内部空間とを有しており、前記可動子から前記一方端部側面を介して伝達されてくる熱を、前記放熱部によって前記一方端部側面から離間した位置で放熱し、
前記放熱部は前記貫通孔に設けられた複数のリブを有し、
前記貫通孔が設けられた前記可動部を移動させることで空気を撹拌するとともに、
前記移動方向への前記可動部の駆動中に、前記放熱部から放熱された熱により暖められた空気を前記貫通孔および前記内部空間を介して前記可動部の外部に廃棄可能となっていることを特徴とする部品移載装置。 In the component transfer device that transfers components from the component storage unit to the component mounting area,
The base member is supported so as to be movable in the vertical direction with respect to the base member, and a suction nozzle is attached to the front end portion, and the negative pressure supplied through a negative pressure pipe connected to the rear end portion is suctioned. A head unit having a nozzle shaft to be provided to the nozzle and a vertical drive mechanism for driving the nozzle shaft in the vertical direction;
A head driving means for moving the head unit between an upper position of the component housing portion and an upper position of the component mounting area;
The vertical drive mechanism includes a base plate, a movable part that is movable in a predetermined movement direction with respect to the base plate, and a movement direction with respect to a side surface of one end of the movable part in a width direction orthogonal to the movement direction. A linear motor having an armature extending in the moving direction with respect to the base plate so as to be opposed to the movable element spaced apart from the movable element in the width direction.
The mover has a plurality of permanent magnets fixed to the yoke in a state arranged in the moving direction, and a resin magnet cover provided so as to cover the plurality of permanent magnets,
The linear motor is attached to the base member so that the moving direction is parallel to the vertical direction,
The movable part of the linear motor is connected to the nozzle shaft;
The movable part has a heat radiating part composed of a through hole formed in a surface located in a thickness direction perpendicular to the moving direction and the width direction, and an internal space communicated with the through hole. The heat transferred from the mover through the one end side surface is dissipated by the heat radiating portion at a position away from the one end side surface,
The heat dissipation portion has a plurality of ribs provided in the through hole,
While stirring the air by moving the movable part provided with the through hole,
During the driving of the movable part in the moving direction, the air heated by the heat radiated from the heat radiating part can be disposed outside the movable part via the through hole and the internal space. A component transfer device characterized by the above.

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