專利名稱：直線電動機及部件搭載裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直線電動機及部件搭載裝置，特別涉及一種適 于部件搭載裝置使用的具有兩面定子的直線電動機，以及具有該直線 電動機的部件搭載裝置。
背景技術(shù)：
已知將IC、電阻、電容等電子部件自動地搭載至印刷電路板或
陶瓷基板等上的部件搭載裝置。
作為該部件搭載裝置，在專利文獻1中，公開了一種方案，其 將具有用于吸附保持電子部件的吸附噴嘴的搭載頭，通過直線電動機
沿x軸方向可自由移動地構(gòu)成。
但是，利用直線電動機的軸驅(qū)動系統(tǒng)，大多將磁鐵作為定子， 線圈作為動子。這是因為通常磁鐵的質(zhì)量較大，不適于作為動子。
在上述部件搭載裝置中，在可動側(cè)的線圈上設(shè)置搭載頭。在這 種情況下，如果進而追加一個與軸平行的軸，則還需要設(shè)置作為定子 的磁鐵，價格就變得很高。
另外，在專利文獻2中，記述了在由線圈構(gòu)成的定子兩面，設(shè) 置由磁鐵構(gòu)成的動子。
另外，在專利文獻3中，記述了在磁軛中埋設(shè)永磁鐵的情況。 在這種情況下，優(yōu)選如圖1所示的間隙(從磁鐵510至動子520的距 離)G較小，從構(gòu)造來說，需要使圖1所示的從磁鐵510至定子500 的表面的壁厚C極小(例如小于或等于lmm)。在僅使用定子500 的一面的情況下，如圖2所示，通過將不使用側(cè)的壁厚D加厚(C< D)，能夠保持剛性。
專利文獻l:特開2001 — 309634號公報
專利文獻2:特開2000— 159305號公報
專利文獻3:特開2004 —215414號公報

發(fā)明內(nèi)容
但是，在將高價的磁鐵510埋設(shè)在定子500的中央，在兩面設(shè) 置動子520的情況下，需要使壁厚D也與壁厚C一樣極小(例如小 于或等于lmm)。這樣，由于磁鐵510本身雖然作為軸的構(gòu)成元件， 但是并非剛性元件，所以軸的強度降低，如圖3所例示，可能在薄壁 的部分發(fā)生斷裂。
本發(fā)明的目的在于，在使用磁鐵的兩面時，保持作為兩面定子 的軸的母材強度，同時減少磁鐵和動子的間隙。
本發(fā)明是一種直線電動機，其具有定子(411)，其包含沿軸 方向并排設(shè)置的永磁鐵；以及多個動子(414A、 414B)，其分別沿 該定子(411)的兩面移動，通過使上述定子包含沿軸方向延伸的軸 強度部件(411A)和埋設(shè)在該軸強度部件中的永磁鐵(411C)，解 決上述問題。
上述永久磁鐵可以從側(cè)方插入配置在形成于上述軸強度部件上 的、沿軸方向排列的窗口 (411B)中。
另外，可以在上述軸強度部件中設(shè)置凸緣(411F)，上述永磁 鐵從該凸緣端面插入配置由凸緣形成該軸強度部件上的、沿軸方向排 列的孔(411G)中。
另外，可以使上述永磁鐵的側(cè)面暴露出來。
本發(fā)明還提供一種部件搭載裝置，其利用上述的直線電動機至 少驅(qū)動部件搭載頭。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，可以在兩面使用磁鐵時，保持作為兩面定子的軸 的部件強度，同時減小間隙。


圖1是表示磁鐵埋設(shè)在軸強度部件中的定子的斜視圖。
圖2是表示同上的單面定子的斜視圖。
圖3是表示同上的兩面定子的問題點的斜視圖。
圖4是表示采用本發(fā)明所涉及的直線電動機的部件搭載裝置的
整體結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖5是表示同上的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。 圖6是表示同上的直線電動機的斜視圖。 圖7是同上的剖面圖。
圖8是表示本發(fā)明所涉及的直線電動機的定子在實施方式1中 的結(jié)構(gòu)的分解斜視圖。
圖9是同上的三視圖。
圖IO是表示同上的變形例的要部的斜視圖。
圖11是表示本發(fā)明所涉及的直線電動機的定子在實施方式2中
的結(jié)構(gòu)的分解斜視圖。
圖12是同上的三視圖。
圖13是表示本發(fā)明所涉及的直線電動機的定子在實施方式3中
的結(jié)構(gòu)的斜視圖。
圖14是同上的剖面圖。
圖15是表示本發(fā)明所涉及的直線電動機的定子在實施方式4中
的結(jié)構(gòu)的分解斜視圖。
圖16是同上的水平剖面圖。
圖17是表示本發(fā)明所涉及的直線電動機的定子在實施方式5中 的結(jié)構(gòu)的分解斜視圖。
圖18是表示本發(fā)明所涉及的直線電動機的定子在實施方式6中 的結(jié)構(gòu)的分解斜視圖。
具體實施例方式
下面，參考附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。 圖4是表示適用于本發(fā)明的部件搭載裝置100的實施方式的平 面圖，圖5是表示部件搭載裝置100的控制系統(tǒng)的框圖。
如圖4及圖5所示，本實施方式的部件搭載裝置100具有部
件供給部1，其并列保持多個電子部件送料器11，這些電子部件送料
器11供給將要搭載至基板K上的電子部件P (參考圖7);搭載作 業(yè)部2，其進行電子部件P向基板K上的搭載作業(yè)；第1頭部3A及 第2頭部3B，其分別搭載多個(在圖4中顯示4個)用于吸附保持 電子部件P的吸附噴嘴31; X — Y龍門架4，其將第1頭部3A及第 2頭部3B驅(qū)動到規(guī)定范圍內(nèi)的任意位置上；攝像裝置5，其對保持 在吸附噴嘴31上的電子部件P進行攝像；以及控制部6，其進行上 述各部分的動作控制。
另外，在下述說明中，將沿水平面相互正交的一個方向稱為X 軸方向，另一方向稱為Y軸方向，將垂直上下方向稱為Z軸方向。
上述搭載作業(yè)部2設(shè)置在從裝置外部搬入基板K的搬運裝置21 的搬運路線的途中，具有夾持部22等，該夾持部22夾持搭載在基板 工位(省略圖示)上的基板K。
首先，搬運裝置21例如具有搬運軌道211，其沿該搬運路線 (X軸方向)配置；以及傳送帶(省略圖示)，其用于沿該搬運軌道 211而將從裝置的一端部搬入的基板K搬入該搭載作業(yè)部2，或?qū)⒁?guī) 定的電子部件P搭載結(jié)束的基板K從搭載作業(yè)部2向裝置外部搬出。
由搬運裝置21向搭載作業(yè)部2搬運的、搭載于基板工位上的基 板K，通過被夾持部22夾持而被保持。
另外，保持在夾持部22上的基板K，在對該基板K搭載電子部 件P時，也可以由未圖示的X軸方向驅(qū)動部以規(guī)定的定時向X軸方 向驅(qū)動。
上述部件供給部1隔著搬運裝置21而設(shè)置在Y軸方向的兩側(cè)， 以沿X軸方向并排設(shè)置在貯料器(未圖示)的規(guī)定位置上的方式， 安裝多個電子部件送料器11。
上述X —Y龍門架4具有直線電動機41，其用于向X軸方向 移動第1頭部3A及第2頭部3B; 2根Y軸導軌42，其與該直線電 動機41 一起沿Y軸方向?qū)虻?頭部3A和第2頭部3B;以及Y 軸電動機43，其經(jīng)由上述直線電動機41而將第1頭部3A及第2頭 部3B沿Y軸方向驅(qū)動。另外，X — Y龍門架4能夠?qū)⒌?頭部3A及第2頭部3B在2根Y軸導軌42之間的大致整個區(qū)域中進行搬運。 另外，過渡來自部件供給部1的電子部件P的過渡部，由搭載 作業(yè)部2對電子印刷板K進行電子部件P的搭載作業(yè)的區(qū)域，均配 置在能夠由X — Y龍門架4搬運第1頭部3A及第2頭部3B的區(qū)域內(nèi)。
下面，參考圖6及圖7說明直線電動機41。
這里，圖6是表示直線電動機41的斜視圖，圖7是圖6沿VI1 一VII線的直線電動機41的剖面圖。
如圖6及圖7所示，直線電動機41具有定子411，其以沿X 軸方向長的方式配置；上惻支撐部412A及下側(cè)支撐部412B，其連 接該定子411的Z軸方向側(cè)的兩端部而支撐該定子411; X軸導軌 413，其沿X軸方向配置在上側(cè)支撐部412A及下側(cè)支撐部412B的Y 軸方向側(cè)的兩端面上；以及搭載第1頭部3A的第1動子414A和搭 載第2頭部3B的第2動子414B，它們由該X軸導軌413導向支撐， 同時沿X軸方向可自由移動地構(gòu)成。
本發(fā)明所涉及的直線電動機41的上述定子411，如圖8 (分解 斜視圖)及圖9 (三視圖)所詳細地表示，包括軸強度部件411A， 其由沿軸方向排列的窗口 411B形成梯子狀；以及磁鐵411C，其從 側(cè)方插入配置在該軸強度部件411A的窗口 411B中，其形成將圓柱 的兩側(cè)面切割為平面狀的形狀。各磁鐵411C例如由止動螺釘411D 或銷釘固定在軸強度部件411A上。
另外，在圖8及圖9的例子中，止動螺釘411D或銷釘在軸強度 部件411A的一邊側(cè)(圖的上側(cè))上設(shè)置1個，但如圖9中虛線所示， 也可以在相對側(cè)上(圖的下側(cè))設(shè)置，也可以如圖IO所示的變形例 那樣，在一邊側(cè)上設(shè)置2個。
上述上側(cè)支撐部412A、下側(cè)支撐部412B及X軸導軌413構(gòu)成 導向支撐部，其導向支撐第1動子414A及第2動子414B沿X軸方 向(直線電動機41的軸方向)的移動。
第1動子414A及第2動子414B在Y軸方向上隔著定子411而 對置地配置。
具體地說，第1動子414A具有滑塊415A，其卡止在各X軸 導軌413上，沿X軸方向可自由往復移動；第1可動線圈416A，其 如圖7所示，與定子411的Y軸方向左側(cè)面對置地配置，由通電產(chǎn) 生磁場，從而通過與定子411的磁場之間的磁力相互作用而沿X軸 方向移動；以及支撐板417A，其搭載支撐第1頭部3A、滑塊415A 及第1可動線圈416A。
另一方面，第2動子414B也與第1動子414A相同，具有滑 塊415B;第2可動線圈416B，其如圖7所示，與定子411的Y軸方 向右側(cè)面對置地配置；以及支撐板417B，其搭載支撐第2頭部3B、 滑塊415B及第2可動線圈416B。
上述第1可動線圈416A及第2可動線圈416B例如與控制部6 電氣連接，通過在控制部6的控制下改變通電的電流值，使該第1 可動線圈416A及第2可動線圈416B產(chǎn)生的磁場大小變化。
第1動子414A構(gòu)成為通過定子411在Y軸方向的外側(cè)面(圖 6的紙面外側(cè))產(chǎn)生的磁場和對第1可動線圈416A通電而產(chǎn)生的磁 場之間的磁力相互作用，沿X軸方向自由移動。另一方面，第2動 子414B的結(jié)構(gòu)為通過定子411在Y軸方向的內(nèi)側(cè)面(圖6的紙面 內(nèi)側(cè))產(chǎn)生的磁場和對第2可動線圈416B通電而產(chǎn)生的磁場之間的 磁力相互作用，沿X軸方向自由移動。
上述第1頭部3A及第2頭部3B分別具有4個吸附噴嘴31， 其在前端部通過空氣吸引而保持電子部件P; Z軸電動機32，其使上 述吸附噴嘴31分別沿Z軸方向(上下方向)移動；以及e軸電動機 33，其將由吸附噴嘴31保持的電子部件P以Z軸方向為中心旋轉(zhuǎn)驅(qū) 動。
第1頭部3A例如是用于從配置在圖4的位于搬運裝置21下側(cè) 的多個電子部件送料器11中吸附保持電子部件P的裝置，第2頭部 3B是用于從配置在圖4的位于搬運裝置21上側(cè)的多個電子部件送料 器11中吸附保持電子部件P的裝置。
多個吸附噴嘴31沿X軸方向并排配置，各吸附噴嘴31經(jīng)由進 行開閉控制的吸氣閥(省略圖示)而與真空發(fā)生器7連接，通過以規(guī)
定定時打開吸氣閥而其前端部成為吸引狀態(tài)，能夠吸附保持電子部件 P。
上述攝像裝置5，例如配置在能夠由X — Y龍門架4搬運第1頭 部3A及第2頭部3B的區(qū)域內(nèi)，由CMOS照相機或CCD照相機等 構(gòu)成，基于對電子部件P的攝像，通過光電變換而生成圖像數(shù)據(jù)， 將該圖像數(shù)據(jù)輸出至CPU61。
上述控制部6具有CPU (Central Proccessing Unit) 61、 RAM (Random Access Memory) 62禾口 ROM (Read Only Memory) 63等。
CPU 61是對構(gòu)成該部件搭載裝置100的各部分進行集中控制的 裝置，讀取存儲在ROM 63中的規(guī)定程序而在RAM 62的作業(yè)區(qū)域中 展開，根據(jù)該程序執(zhí)行各種處理。
另外，CPU61基于從攝像裝置5輸出而輸入的圖像數(shù)據(jù)，執(zhí)行 規(guī)定的圖像處理程序，識別吸附在吸附噴嘴31上的電子部件P的姿 態(tài)等。
RAM62例如是易失性半導體存儲器，構(gòu)成在CPU61的控制下 從ROM 63中讀取的程序或數(shù)據(jù)等的存儲區(qū)域或工作區(qū)域等。
ROM 63存儲用于控制、判斷等各種處理的各種程序，存儲在 CPU 61的控制下執(zhí)行的各種程序及與各程序處理相關(guān)的數(shù)據(jù)等。
下面說明電子部件P向基板K上的搭載動作。
首先，由吸附噴嘴31進行電子部件P的吸附保持。具體地說， 在控制部6的控制下，驅(qū)動X — Y龍門架4的直線電動機41及Y軸 電動機43而使第1頭部3A及第2頭部3B移動至規(guī)定的電子部件送 料器11上。更具體地說，基于由控制部6對第1可動線圈416A進 行的通電控制，使第1頭部3A移動至配置在圖4中的位于搬運裝置 21下側(cè)的規(guī)定的電子部件送料器11上，基于由控制部6對第2可動 線圈416B進行的通電控制，使第2頭部3B移動至配置在圖4中的 位于搬運裝置21上側(cè)的規(guī)定的電子部件送料器11上。
然后，控制部6控制規(guī)定的Z軸電動機32的驅(qū)動，使規(guī)定的吸 附噴嘴31沿上下方向(Z軸方向)移動，通過真空發(fā)生器7的驅(qū)動 而由該吸附噴嘴31吸附保持規(guī)定的電子部件P。
然后，通過攝像裝置5對保持在吸附噴嘴31上的電子部件P攝
像，基于通過該攝像生成的圖像數(shù)據(jù)，由CPU61進行規(guī)定的圖像處 理而識別電子部件P的姿態(tài)。另外，根據(jù)識別結(jié)果，在控制部6的 控制下驅(qū)動9軸電動機33，將吸附在吸附噴嘴31上的電子部件P繞 Z軸向規(guī)定方向旋轉(zhuǎn)，從而進行該電子部件P的中心對準(定心)。
然后，在控制部6的控制下驅(qū)動直線電動機驅(qū)動機構(gòu)41及Y軸 電動機43，使保持電子部件P的吸附噴嘴31移動至基板K上的規(guī)定 部件搭載位置上，對該基板K進行電子部件P的搭載。
在1個電子部件P的搭載結(jié)束后，控制部6順序控制電子部件P 向基板K上的搭載動作。
在本實施方式中，能夠由軸強度部件411A的窗口 411B保持磁 鐵411C，同時由窗口 411B之外的部分確保作為軌道面的剛性。
另外，如圖11 (分解斜視圖)及圖12 (三視圖)所示的實施方 式2，可以設(shè)置使軸強度部件411A的剖面為例如H形的凸緣411F， 將例如圓柱狀的磁鐵411C從該凸緣端面插入配置在由軸強度部件 411A上的凸緣411F形成的孔411G中，通過例如粘合進行固定。
根據(jù)本實施方式，使磁鐵411C的側(cè)面暴露出來，同時能夠通過 凸緣411F確保足夠的強度。另外，由于磁鐵為圓柱形，所以即使隨 著動子的通過而將磁鐵411C向動子方向吸引，也能夠具有足夠的保 持力。另外，凸緣411F也可以僅在任意一邊。
另外，磁鐵的形狀也不限定為圓柱形，也可以是如圖13 (斜視 圖)及圖14 (剖面圖)所示的實施方式3那樣的棱柱形。
另外，在上述實施方式中，由于均使磁鐵411C的側(cè)面暴露出來， 能夠得到高磁場強度，但也可以如圖15 (斜視圖)及圖16 (平面圖) 所示的實施方式4那樣，保留較薄的軸強度部件411A的一部分。
另外，軸強度部件411A也并不限定為一體物，可以如圖17所 示的實施方式5 (與實施方式3對應(yīng))或圖18所示的實施方式6 (與 實施方式4對應(yīng))那樣，上下的凸緣411F和中央部411H分離，由 例如止動螺釘4111固定。
如上述所示，通過將用于吸附搭載的頭部和需要獨立動作的頭
部、識別照相機、光學單元或BOC (BoradOn Clip)照相機的整體 或部分設(shè)置在磁鐵的兩面上，可以使用電動機用磁鐵的兩面。由此， 不需要準備2組磁鐵就能夠得到相同的效果，能夠減少成本。另外， 與在單面上設(shè)置上述驅(qū)動系統(tǒng)的情況相比，沿X方向的占有長度變 短，可以實現(xiàn)機器的小型化。
權(quán)利要求
1.一種直線電動機，其具有定子，其包含沿軸方向并排設(shè)置的永磁鐵；以及多個動子，其分別沿該定子的兩面移動，其特征在于，上述定子包含沿軸方向延伸的軸強度部件和埋設(shè)在該軸強度部件中的永磁鐵。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線電動機，其特征在于， 上述永磁鐵從側(cè)方插入配置在形成于上述軸強度部件上的、沿軸方向排列的窗口中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線電動機，其特征在于， 上述軸強度部件具有凸緣，上述永磁鐵從該凸緣端面插入配置在由凸緣形成于該軸強度部件上的、沿軸方向排列的孔中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的直線電動機，其特征在于， 使上述永磁鐵的側(cè)面暴露出來。
5. —種部件搭載裝置，其特征在于，具有權(quán)利要求1至4中任一項記述的直線電動機，利用該直線 電動機至少驅(qū)動部件搭載頭。
全文摘要
本發(fā)明要解決的課題是，在使用磁鐵的兩面時，保持作為兩面定子的軸的母材強度，同時減少間隙。本發(fā)明的直線電動機(41)，其具有定子(411)，其包含沿軸方向并排設(shè)置的永磁鐵(411C)；以及多個動子(414A、414B)，其分別沿該定子(411)的兩面移動，上述定子(411)包含沿軸方向延伸的軸強度部件(411A)和埋設(shè)在該軸強度部件(411A)中的永磁鐵(411C)。
文檔編號H02K41/03GK101102070SQ20071012756
公開日2008年1月9日 申請日期2007年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月4日
發(fā)明者黑田潔 申請人:Juki株式會社