(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送装置上に搬送される基板上に、装着ヘッドに取り付けた保持具により吸着・保持された電子部品を装着する電子部品装着装置であって、前記装着ヘッドを移動可能に保持するビームと、当該ビームにより保持された装着ヘッドを一の方向に移動する移動機構とを備えたものにおいて、
前記装着ヘッドを移動可能に保持する前記ビームは、外形略矩形で略中央部に中空部を備えた断面形状を備えた、押し出し加工により製造された部材であり、かつ、当該ビームの中空部には、少なくとも１枚、又は、それ以上の枚数の仕切り板を設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載した電子部品装着装置において、前記仕切り板は２枚であり、かつ、前記ビームの長手方向に均等に３分割した位置に、それぞれ、取り付けられていることを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項３】
前記請求項１に記載した電子部品装着装置において、前記仕切り板の中央部に、空洞部を形成したことを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項４】
前記請求項１に記載した電子部品装着装置において、前記ビームの外周表面の一部に、放熱フィンを一体に設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項５】
前記請求項１に記載した電子部品装着装置において、前記ビームの上下の壁面には、それぞれ、前記中空部の断面の面積よりも小さい断面の中空部が複数形成されていることを特徴とする電子部品装着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品装着装置に関し、特に、水平面内で任意の位置に移動する装着ヘッドを移動可能に保持するビームの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品の装着工程においては、一般的に、電子部品を収納した供給部から装着ヘッドによって電子部品をピックアップし、基板上に移送して装着することが行われる。その際、装着ヘッドを移動させるヘッド駆動機構としては、例えば、移動テーブルを構成する軸に沿って設けたビーム上に、当該装着ヘッドを移動可能に保持すると共に、そして、送りネジやリニアモータ等によって所望の位置に移動することが行われる。
【０００３】
なお、以下の特許文献１には、搭載ヘッドの高速駆動や高位置精度を実現するための電子部品実装装置が開示されており、特に、移動テーブルを構成する移動ビームの断面を、直動機構の装着面側を１辺とする３角形を基本形状とした中空状のものとし、この基本形状によってビームの剛性を確保すると共に軽量化を達成することが既に提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１５１８９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしならが、上述した従来技術になる３角形を基本形状とした中空断面のビームでは、その長さ（装着ヘッドの移動距離）が延長された場合には、装着ヘッドの移動に伴って無理な力がビームに加わり、撓みや捩じれ等が生じてしまい、そのため、装着ヘッドの高位置精度を実現することが困難になってしまうと言う問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した従来技術における問題点に鑑みて達成されたものであり、特に、その上に装着ヘッドを移動する中空断面のビームの長さ（装着ヘッドの移動距離）が延長された場合にも、ビームに撓みや捩じれ等が生じることがなく、そのため、装着ヘッドの高位置精度を実現することが可能な電子部品装着装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明によれば、まず、搬送装置上に搬送される基板上に、装着ヘッドに取り付けた吸着ノズル（保持具）により吸着・保持された電子部品を装着する電子部品装着装置であって、前記装着ヘッドを移動可能に保持するビームと、当該ビームにより保持された装着ヘッドを一の方向に移動する移動機構とを備えたものにおいて、前記装着ヘッドを移動可能に保持する前記ビームは、外形略矩形で略中央部に中空部を備えた断面形状を備えた、アルミニウムの押し出し加工により製造された部材であり、かつ、当該ビームの中空部には、少なくとも１枚、又は、それ以上の枚数の仕切り板を設けた電子部品装着装置が提供される。
【０００８】
なお、本発明では、前記に記載した電子部品装着装置において、前記仕切り板は２枚であり、かつ、前記ビームの長手方向に均等に３分割した位置に、それぞれ、取り付けられていることが好ましく、又は、前記仕切り板の中央部に、空洞部を形成してもよい。更には、前記ビームの外周表面の一部に、放熱フィンを一体に設けてもよく、又は、前記ビームの上下の壁面には、それぞれ、前記中空部の断面の面積よりも小さい断面の中空部が複数形成されていてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
上述した本発明によれば、その上に装着ヘッドを移動する中空断面のビームの長さが延長された場合にも、ビームに撓みや捩じれ等が生じることがなく、更には、軽量化や冷却性能にも優れると共に、装着ヘッドの高位置精度を実現することが可能な電子部品装着装置を提供するという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態になる電子部品装着装置の全体構成を示す上面図である。
【図２】上記に説明した電子部品装着装置において、装着ヘッドを移動するためのビームの一つを取り出して示す、一部断面を含む斜視図である。
【図３】上記ビームの更に詳細な構造を示すための全体斜視図、仕切り板の斜視図、そして、ビームの断面図である。
【図４】上記ビームに装着ヘッドが取り付けた状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態になる電子部品装着装置について、添付の図面を参照しながら、詳細に説明する、
【００１２】
まず、添付の図１は、本発明になる電子部品装着装置の上面図であり、この図において、電子部品装着装置1は、プリント基板Ｐを搬送する搬送装置２と、電子部品を供給する部品供給装置３と、図示しない駆動源により一方向に移動可能なビーム４Ａ、４Ｂと、そして、その先端に電子部品を吸着する吸着ノズル（保持具）５を備えている。なお、この吸着ノズル５は、各ビーム４Ａ又は４Ｂに沿った方向に移動可能な装着ヘッド６と一体に設けられている。
【００１３】
上記の搬送装置２は、電子部品装着装置１の略中間部に配設されており、上流側の装置からプリント基板Ｐを受け継ぐための基板供給部と、各装着ヘッド６の吸着ノズル５に吸着・保持された電子部品を装着するために上記基板供給部から供給されたプリント基板Ｐを位置決めして固定するための位置決め部と、そして、この位置決め部で電子部品が装着されたプリント基板Ｐを受け継いで下流側の装置に搬送するための排出部とから構成されている。
【００１４】
次に、部品供給装置３は、上記搬送装置２を取り巻く外周側の少なくとも一方、例えば、搬送装置２の手前側に配設されており、電子部品装着装置１の装置本体に取り付けられるフィーダベース３Ａと、このフィーダベース３Ａ上に複数個が並設され、種々の電子部品を夫々その部品取出し部（部品吸着位置）に１個毎に供給する、一群のテープフィーダ３Ｂとから構成される。
【００１５】
なお、この図１では、搬送装置２の手前の部分とは反対側の部分に配置される部品供給装置については、その図示を省略している。
【００１６】
また、図のＸ軸方向に延長した前後一対のビーム４Ａ、４Ｂは、それぞれ、図のＹ軸方向に設けられたリニアモータや送りネジによる駆動により、各ビームに固定されたスライダが左右一対の、図の上下に延びたガイド（基体１Ａ、１Ｂ）に沿って摺動することにより、個別にＹ軸方向に移動する。このＹ軸方向のリニアモータは、ここでは図示しないが、左右一対の基体１Ａ、１Ｂに沿って固定された一対の固定子と、前記ビーム４Ａ、４Ｂの両端部に設けられた取付板９の下部に固定された可動子とから構成される。
【００１７】
また、前記ビーム４Ａ、４Ｂには、それぞれ、その長手方向(Ｘ軸方向)に、図示しないＸ方向リニアモータによってガイドに沿って移動する装着ヘッド６が設けられている。なお、ここでは図示いないが、このＸ方向リニアモータも、それぞれ、ビーム４Ａ又は４Ｂに固定された一対の固定子と、これら一対の固定子の間に位置するように前記装着ヘッド６に設けられた可動子とから構成されている。
【００１８】
従って、各装着ヘッド６は、それぞれ互いに向き合うように、各ビーム４Ａ又は４Ｂ上に設けられており、そして、前記搬送装置２の位置決め部の上に位置するプリント基板Ｐやテープフィーダ３Ｂの部品取出し位置を、上方を移動する。
【００１９】
そして、各装着ヘッド６には、バネにより下方へ付勢されている吸着ノズル５が、同一円周上に所定の間隔だけ離れて配設されている。なお、この吸着ノズル５は、図示しないモータにより上下の軸方向に昇降可能であり、また、やはり図示しないθ軸モータにより、装着ヘッド６を、図の紙面に垂直な軸の周囲に回転させる。このことにより、結果として、各装着ヘッド６の吸着ノズル５は、それぞれ、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動可能であり、かつ、垂直軸の回りに回転可能であり、更には、上下動も可能となっている。
【００２０】
また、各装着ヘッド６には、それぞれ、基板認識カメラ８が設けられており、これにより、既に位置決めされているプリント基板Ｐに付された位置決めマークを撮像する。また、部品認識カメラ１０で、各吸着ノズル５に吸着保持された電子部品を一括して撮像する。
【００２１】
続いて、添付の図２には、上記にその全体構成について説明した電子部品装着装置において、装着ヘッド６を移動するためのビーム４Ａ、４Ｂの一つ（以下、単に、ビーム４と表記する）を取り出して示す。
【００２２】
即ち、図からも明らかなように、ビーム４は、その断面を略矩形にする（より詳細には、吸着ノズル５の取り付け側の面に上下の辺を一部突出させる）と共に、その内部に複数の中空部４１、４２を形成して、例えば、アルミニウムを押し出し加工することにより形成されている。なお、ビーム４の断面の略中央部に形成された中空部４１は、その上下の壁面に形成された中空部４２の大きさに比較して、十分に大きく設定されている。また、図中の符号６１は、上述した装着ヘッド６を上記ビーム４上に保持すると共に、図のＸ軸方向に移動可能（図の矢印を参照）なヘッド保持部材である。また、この実施例では、その上に上記ビーム４を保持する左右一対のガイド（基体）１Ａ、１Ｂの移動（図の矢印を参照）は、図示のように、リニアモータに代えて、送りネジ１１により駆動機構による例が示されている。なお、本例では、後に詳細を説明するが、上記ビーム４上に保持する装着ヘッド６を移動するための駆動機構としては、リニアモータを採用している。また、図中における同符号は、前述と同様の構成要件を示している。
【００２３】
次に、添付の図３には、上述したビーム４の更に詳細な構造を示す。即ち、図３（Ａ）にも示すように、上述のようにアルミニウムを押し出し加工することにより形成されたビーム４の中空部、特に、その略中央部に形成され、他の中空部４２よりも断面積の大きな中空部４１には、当該中空部の内部に挿入されて一体に固定されるビーム仕切り板４４が挿入される。なお、挿入されるとき、ビーム仕切り板４４は、上記ビーム４に予め設けられたピン（図示せず）により位置決めされる。また、このビーム仕切り板４４は、板状の部材（例えば、アルミニウム板）を中空部４１の断面と同じ寸法で切り出したものであり、略棒状のビーム４の長手方向において、予め設定された位置に、好ましくは、例えば、８０°程度に加熱して膨張したビームの中空部４１に仕切り板４４を挿入した後に、当該ビームを冷やす、所謂、焼きばめにより、又は、ネジなどによって固定する。
【００２４】
かかるビーム４の構成によれば、その長さを伸長した場合（例えば、８００ｍｍ）においても、上述したように、ビーム４の長手方向において、中空部４１の所定に位置に固定されたビーム仕切り板４４の働き、即ち、仕切り板４４がビームの四方の壁面を固定することにより、ビーム４に撓みや捩じれ等が生じることを防止し、ビームの剛性をより大きく確保することが可能となる。また、上述したように、ビーム重量の軽量化のためには、特に、その材料としてアルミニウムを使用することが好ましく、また、アルミニウムの使用は、上述した軽量化と共に、ビームの押し出し加工を可能とすることから、その製造コストの低減の観点からも好ましい。また、図３（Ｂ）にも示すように、更なるビームの軽量化のためには、上記ビーム仕切り板４４の中央部に空洞部４５を設けることも可能であろう。
【００２５】
また、上述したビーム４の一例として、例えば、図３（Ｃ）に示す断面形状において、図に記号、ｗ、ｈ、Ｗ、Ｈで示す寸法を、以下のように設定して、８００ｍｍの長さのビーム４を作成した。また、ビーム仕切り板４４の厚さは、約１０ｍｍ（重量、約１００ｇ）とした。
ｗ＝７０ｍｍ
ｈ＝８０ｍｍ
Ｗ＝１１０ｍｍ
Ｗ’＝９４ｍｍ
Ｈ＝１５０ｍｍ
その結果、図３（Ａ）に示したように、ビーム４にビーム仕切り板４４を２枚取り付けた場合には、ビーム４の重量は、従来に比較して、約２％だけ増加したが、その剛性（ＣＡＥによる測定）は約１０％向上した。
【００２６】
また、上記ビーム仕切り板４４の取り付けは、１枚でも、又は、複数枚でもよく、特に、１枚の仕切り板を取り付ける場合には、ビーム４の長手方向の中央部に、そして、２枚の仕切り板の場合には、ビーム４の長手方向に均等に３分割した位置に、それぞれ、取り付けることが、製造効率をも含め、より効果的であることが実験的にも確認された。特に、剛性の向上については、運転時に１０μｍあった撓みが、８μｍまで抑制することが可能となり、また、運転時の振動の防止にも効果が認められた。
【００２７】
更に、本発明では、上述した実施例に加え、添付の図４にも示すように、ビーム４の一部、特に、装着ヘッド６が取り付けられる側面とは反対側の外壁面に（又は、底壁面でもよい）、放熱フィン４６を一体に形成することが好ましい。即ち、かかるビーム４の構成によれば、装着ヘッド６の移動機構を構成するリニアモータの固定子を構成するコイル１１１からの発熱を、外部に効率よく放熱することが可能となる。なお、この図４において、符号１１２は、上記リニアモータの移動子を示しており、また、符号１１３は、装着ヘッド６が取り付けられる断面「Ｌ」字状の取付け台（ヘッド保持材）６１に取り付けられた、図の例では、上壁面と横壁面に、それぞれ、設けられたガイドローラを示している。
【符号の説明】
【００２８】
５…吸着ノズル、６…装着ヘッド、４（４Ａ、４Ｂ）…ビーム、４１…中空部、４２…中空部、４４…仕切り板、４５…空洞部、４６…放熱フィン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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