(57)【要約】【課題】  隣接するリニアモータ間での磁力による相互作用の弊害を抑制する磁力遮蔽手段を含む多軸リニアモータ、実装ヘッド、部品実装装置を提供する。【解決手段】  多軸リニアモータの内、隣接するリニアモータ４０同士の間での磁石又は電磁石からの磁力線の相互作用を回避する磁力遮蔽手段６０を、前記隣接するリニアモータ４０同士の間に設ける。リニアモータ４０の一方の側のみが他のリニアモータ４０と隣接し、他方の側には他のリニアモータ４０と隣接していない場合、前記他方の側にも磁力遮蔽手段６０を備える。磁力遮蔽手段６０は強磁性体材料、より具体的には鉄板とすることができる。また、磁力遮蔽手段６０を予め一体に成形したユニット型のリニアモータ４０１〜４０３とすることができる。この際、磁力遮蔽手段６０は、リニアモータ４０の軸に垂直な断面で見た場合に矩形状、円形状に配置することができる。【選択図】  図９Ｂ
2006180645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石又はコイルのいずれかを直線状に配列した固定子と、
前記固定子の永久磁石に対向するコイル、又は前記固定子のコイルに対向する永久磁石のいずれかを直線状に配列した可動部とを備え、前記コイルに駆動電流を通電することによって前記固定子に対して前記可動部を移動させるシャフト型リニアモータを複数備えた多軸リニアモータにおいて、
隣接する前記リニアモータ同士の間に当該隣接リニアモータ相互間における磁力障害を抑制する磁力遮蔽手段をさらに備えていることを特徴とする多軸リニアモータ。
【請求項２】
前記リニアモータが、他のリニアモータと一方の側でのみ隣接し、前記一方の側と軸対称となる他方の側には他のリニアモータが存在していない場合、前記他方の側にも磁力遮蔽手段をさらに備えていることを特徴とする、請求項１に記載の多軸リニアモータ。
【請求項３】
前記複数のリニアモータが長手方向の軸に垂直な面内で円周状に配設されている場合、前記磁力遮蔽手段が各リニアモータの中間で放射状に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の多軸リニアモータ。
【請求項４】
前記磁力遮蔽手段が強磁性体材料で形成されていることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか一に記載の多軸リニアモータ。
【請求項５】
前記強磁性体材料が鉄板であることを特徴とする、請求項４に記載の多軸リニアモータ。
【請求項６】
部品吸着用の複数のノズル部と、前記ノズル部に負圧を供給する負圧エア供給部と、前記複数のノズル部をそれぞれ長手方向に移動させる多軸式アクチュエータとを備え、前記ノズル部を利用して部品供給部に供給された部品を取り出し、回路基板の実装位置に実装する部品実装用の実装ヘッドにおいて、
前記多軸式アクチュエータが、請求項１から請求項５のいずれか一に記載の多軸リニアモータであることを特徴とする実装ヘッド。
【請求項７】
前記多軸リニアモータを構成する各々のリニアモータが、可動部を構成する駆動用シャフトに設けられた駆動用永久磁石の磁界の強さを検出することにより、前記駆動用シャフトの移動位置を検出する位置検出用センサユニットをさらに備えていることを特徴とする、請求項６に記載の実装ヘッド。
【請求項８】
部品を連続的に供給する部品供給部と、前記部品供給部から部品を取り出して回路基板に実装する実装ヘッドと、前記実装ヘッドを搬送するロボットと、回路基板を搬入して保持する基板搬送保持装置と、全体の動作を制御する実装制御装置とから構成され、前記実装ヘッドに装着されたノズル部を利用して前記部品供給部から部品を取り出し、当該部品を回路基板の実装位置に実装する部品実装装置において、
前記実装ヘッドが、請求項６または請求項７に記載の実装ヘッドであることを特徴とする部品実装装置。
【請求項９】
独立して動作する前記実装ヘッドを複数備えていることを特徴とする、請求項８に記載の部品実装装置。
【請求項１０】
永久磁石又はコイルのいずれかを直線状に配列した固定子と、
前記固定子の永久磁石に対向するコイル、又は前記固定子のコイルに対向する永久磁石のいずれかを直線状に配列した可動部とを備え、前記コイルに駆動電流を通電することによって前記固定子に対して前記可動部を移動させるリニアモータにおいて、
前記リニアモータの外周部で長手方向に沿って対向する少なくとも２側面に、前記リニアモータで生ずる磁力線の外部への広がりを抑制する磁力遮蔽材をさらに設けたことを特徴とするリニアモータ。
【請求項１１】
前記リニアモータを長手方向の軸に垂直な断面で見た場合、前記リニアモータの外周の少なくとも２側面に設けられた磁力遮蔽材が略平行に配置されていることを特徴とする、請求項１０に記載のリニアモータ。
【請求項１２】
前記リニアモータの外周部に、相互に対向する一対の磁力遮蔽材を２組備えていることを特徴とする、請求項１０に記載のリニアモータ。
【請求項１３】
前記リニアモータを長手方向の軸に垂直な断面で見た場合、前記リニアモータの外周部にある２組の相互に対向する一対の磁力遮蔽材が略矩形状に配置されていることを特徴とする、請求項１２に記載のリニアモータ。
【請求項１４】
前記磁力遮蔽材が、前記リニアモータの長手方向の外周部を囲む筒状に形成されていることを特徴とする、請求項１０に記載のリニアモータ。
【請求項１５】
前記リニアモータを長手方向の軸に垂直な断面で見た場合、前記リニアモータの外周部を囲む磁力遮蔽材の筒状形状が円形または矩形であることを特徴とする、請求項１４に記載のリニアモータ。
【請求項１６】
前記磁力遮蔽材が強磁性体材料で形成されていることを特徴とする、請求項１０から請求項１５のいずれか一に記載のリニアモータ。
【請求項１７】
請求項１０から請求項１６のいずれか一に記載のリニアモータを複数備えていることを特徴とする多軸リニアモータ。
【請求項１８】
長手方向の軸を平行にして相互に隣接して配設される複数のリニアモータの中間に配置され、もしくはリニアモータの外周に固定されて他のリニアモータの磁石又はコイルとの間での磁力線の相互作用を抑制するための磁力遮蔽材であって、強磁性体の板状部材から形成されていることを特徴とする磁力遮蔽材。
【請求項１９】
前記磁力遮蔽材が鉄板であることを特徴とする、請求項１８に記載の磁力遮蔽材。
【請求項２０】
多軸リニアモータを構成する各リニアモータから生ずる磁力線による相互作用を抑制し、近接配置された各リニアモータの個別制御を可能にするための多軸リニアモータの磁力遮蔽方法であって、
隣接する前記リニアモータ同士の間に強磁性体材料からなる磁力遮蔽材を配置することを特徴とする磁力遮蔽方法。
【請求項２１】
前記磁力遮蔽材が鉄板であることを特徴とする、請求項２０に記載の磁力遮蔽方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルに駆動電流を通電することによって駆動用シャフトを直線運動させるシャフト型リニアモータ、当該シャフト型リニアモータを複数含んで構成される多軸リニアモータ、前記多軸リニアモータを備えて部品実装に利用される実装ヘッド及び部品実装装置、並びに多軸リニアモータの制御時における磁力による相互干渉を回避する多軸リニアモータの磁力遮蔽方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、リニアモータの一形式として、中空の直線状の固定子（ステータ部）と、前記固定子の中空部に挿入されて直線状に駆動される駆動用シャフト（可動部）とを備えたシャフト型リニアモータが知られている（例えば、特許文献１参照。）。ステータ部には磁極を個別に制御可能な複数のコイルが直線状に配列され、また可動部には軸方向に沿ってＮ極とＳ極に相互に着磁したシャフトが配置される。このコイルと永久磁石との組み合わせは、ステータ部と可動部との間で逆にすることも可能である。永久磁石で発生する磁界の磁力線と交叉する磁界を発生するようコイルに駆動電流を通電することにより、両者間で斥力が発生し、可動部がステータ部に対して軸方向に移動する。
【０００３】
このようなシャフト型リニアモータを複数備えた多軸式アクチュエータを部品実装装置などのＦＡ精密機器に用いる場合、高速稼動を可能にする応答性の良さと、正確な位置決めを実現するための高い精度維持が重要となる。特に前記多軸式アクチュエータとして複数のリニアモータを含む多軸リニアモータを備えた場合、各軸の個別制御が他の軸に影響されることなく、所望の動作を確実に実施可能とすることが重要である。
【０００４】
従来、シャフト型リニアモータの位置決め精度を向上させるための位置検出方法としては、光学的に位置を検出するリニアスケールを用いた構成のもの（例えば、特許文献２参照。）、リニアレゾルバを用いたもの（例えば、特許文献３参照。）、あるいは、可動軸部に駆動用着磁部分と位置検出用着磁部分、固定子に駆動用コイルと位置検出用磁気センサを設けたもの（例えば、特許文献４参照。）などが知られている。
【０００５】
一般にリニアモータには磁石、電磁石（コイル）が制御・駆動用に使用される。加えて、上述の各種位置決め手段の内、特許文献４に開示されている方法では、前記駆動用の他に移動位置検出用にも磁石が使用されている。所望するタイミングで所望する量だけリニアモータの駆動用シャフトを移動させるには、ステータ部と可動部との間で適切な駆動力（斥力）を発生させる必要がある。このためにはステータ部にあるコイルには流された電流量に応じた適切な磁力が発生し、かつ対向する永久磁石との間で所定の斥力が発生しなければならない。また、リニアモータ可動部の移動位置を精度よく測定するには、被測定物に着磁された磁界の強さを検出用のセンサが正確に把握できなければならない。
【特許文献１】特開平１０−３１３５６６号公報
【特許文献２】特開２０００−２６２０３４号公報
【特許文献３】特開２００３−３２９９５号公報
【特許文献４】特開平７−１０７７０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術による複数のシャフト型リニアモータ（以下、単に「リニアモータ」という。）を備えた多軸リニアモータ、及び当該多軸リニアモータを利用した部品供給装置に使用される実装ヘッドなどを正確に制御し、操作するには問題があった。例えば、実装ヘッドなどでは、部品実装の効率を高めるために１つの実装ヘッドにできるだけ多くの部品を吸着するための軸、すなわち吸着ノズル組立体を組み込むことが望まれている。同時に、実装ヘッドはＸＹロボットなどにより高速で搬送されることから、移動時における慣性モーメントをできるだけ小さくし、停止時の振動をできるだけ抑えるために、実装ヘッドそのものを可能な限り小型・軽量に作ることが要求されている。
【０００７】
しかしながら以上の要求を実現しようとした場合、複数のリニアモータをできるだけ接近して配置することが重要となるが、この接近によってリニアモータ相互間の距離が縮まることから、各リニアモータに含まれている永久磁石、電磁石からの磁力線が相互に影響を及ぼし合い、リニアモータの制御、さらに可動部の移動位置検出に支障をきたすものとなっている。
【０００８】
リニアモータ間の距離がどれほど接近した場合に上述したような制御上の障害が生ずるかは、各リニアモータの仕様、すなわち使用されている永久磁石やコイル（電磁石）の磁力の強さによって異なり、一概にはいえない。この際の障害の程度は、特に磁石の最大エネルギ積（ＢＨｍａｘ）、すなわち残留磁束密度（Ｂｒ）と保磁力（ＨＣ）の積の最大値に影響されることが分かっている。極端な場合、１つのシャフト型リニアモータを動かすためにコイルに駆動電流を通電しても、隣接するリニアモータの永久磁石などからの影響を受けて駆動すべきリニアモータの駆動用シャフトを動かすことができないという問題が生じている。また、上述した駆動用シャフトが着磁した磁界の強さを検出する位置検出センサでは、隣接するリニアモータの磁石から影響を受けることで、正確な読み取りができないという問題が生ずる。
【０００９】
このため従来では、制御上の障害が生じないようリニアモータ同士の相互間隔を十分に広くして配置する必要があり、いきおい１つの実装ヘッドに装備するノズル部の数を制限せざるを得なくなったり、あるいはリニアモータの相互間隔を広くすることから実装ヘッドを必要以上に大きくしたりするなどの弊害を生じさせている。
【００１０】
以上より、本発明は、隣接するリニアモータ間の距離を接近させても各リニアモータから生ずる各種磁石の磁力による相互作用の弊害を受けることなく、各リニアモータの確実な個別制御を実現することができ、また磁界検出センサによる正確な位置検出を実現することができる多軸リニアモータ、及び当該多軸リニアモータを利用する実装ヘッド、部品実装装置、並びに複数のリニアモータを接近して配置させても相互に磁力による悪影響を受けることのない磁力遮蔽方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、多軸リニアモータを構成する各リニアモータが隣接する相互間に、各リニアモータが有する磁石又は電磁石の磁力線が隣接する他のリニアモータが有する磁石又は電磁石の磁力線との相互作用を抑制するための磁力遮蔽手段を設けることによって従来技術の問題点を解消するもので、具体的には以下の内容を含む。
【００１２】
すなわち、本発明にかかる１つの態様は、永久磁石又はコイルのいずれかを直線状に配列した固定子と、前記固定子の永久磁石に対向するコイル、又は前記固定子のコイルに対向する永久磁石のいずれかを直線状に配列した可動部とを備え、前記コイルに駆動電流を通電することによって前記固定子に対して前記可動部を移動させるリニアモータを複数備えた多軸リニアモータであって、隣接する前記リニアモータ同士の間に当該隣接リニアモータ相互間における磁力障害を抑制する磁力遮蔽手段をさらに備えていることを特徴とする多軸リニアモータに関する。
【００１３】
前記リニアモータは、他のリニアモータと一方の側のみで隣接し、前記一方の側とリニアモータの長手軸に対して軸対称となる他方の側には他のリニアモータが存在していない場合、前記他方の側にも前記磁力遮蔽手段をさらに備えていることが好ましい。また、前記複数のリニアモータが長手方向の軸に垂直な面内で円周状に配設されている場合、前記磁力遮蔽手段は、各リニアモータの中間で放射状に配置することができる。前記磁力遮蔽手段は、強磁性体材料で形成することができ、より具体的には鉄板とすることができる。
【００１４】
本発明にかかる他の態様は、部品吸着用の複数のノズル部と、前記ノズル部に負圧を供給する負圧エア供給部と、前記複数のノズル部をそれぞれ長手方向に移動させる多軸式アクチュエータとを備え、前記ノズル部を利用して部品供給部に供給された部品を取り出し、回路基板の実装位置に実装する部品実装用の実装ヘッドであって、前記多軸式アクチュエータとして上述したいずれかの多軸リニアモータを利用することを特徴とする実装ヘッドに関する。
【００１５】
本発明にかかるさらに他の態様は、部品を連続的に供給する部品供給部と、前記部品供給部から部品を取り出して回路基板に実装する実装ヘッドと、前記実装ヘッドを搬送するロボットと、回路基板を搬入して保持する基板搬送保持装置と、全体の動作を制御する実装制御装置とから構成され、前記実装ヘッドに装着されたノズル部を利用して前記部品供給部から部品を取り出し、当該部品を回路基板の実装位置に実装する部品実装装置であって、上述した実装ヘッドを利用することを特徴とする部品実装装置に関する。この部品実装装置は、独立して動作する前記実装ヘッドを２つ、あるいはそれ以上備えていてもよい。
【００１６】
本発明にかかるさらに他の態様は、リニアモータの外周部で長手方向に沿って対向する少なくとも２側面に、当該リニアモータで生ずる磁力線の外部への広がりを抑制する磁力遮蔽材をさらに設けたことを特徴とするユニット型のリニアモータに関する。前記２側面に設けられた磁力遮蔽材は、略平行に配置することができる。前記リニアモータの外周部には、相互に対向する一対の磁力遮蔽材を２組備わっていてもよい。この場合、前記リニアモータを長手方向の軸に垂直な断面で見て、前記磁力遮蔽材は、全体として略矩形状に配置することができる。あるいは、前記磁力遮蔽材は、前記リニアモータの長手方向の外周部を囲む筒状に形成されていてもよい。この場合、同じく前記軸に垂直な断面で見て、前記リニアモータの外周部を囲む磁力遮蔽材の筒状形状を円形または矩形とすることができる。前記磁力遮蔽材は強磁性体、より具体的には鉄板とすることができる。
【００１７】
本発明にかかるさらに他の態様は、長手方向の軸を平行にして相互に隣接して配設される複数のリニアモータの中間に配置され、もしくはリニアモータの外周に固定されて他のリニアモータの磁石又はコイルとの間での磁力線の相互作用を抑制するための磁力遮蔽材であって、強磁性体の板状部材から形成されていることを特徴とする磁力遮蔽材に関する。前記磁力遮蔽材は、強磁性体、より具体的には鉄板とすることができる。
【００１８】
本発明にかかるさらに他の態様は、多軸リニアモータを構成する各リニアモータから生ずる磁力線による相互作用を抑制し、近接配置された各リニアモータの個別制御を可能にするための多軸リニアモータの磁力遮蔽方法であって、隣接する前記リニアモータ同士の間に強磁性体材料からなる磁力遮蔽材を配置することを特徴とする磁力遮蔽方法に関する。前記磁力遮蔽材は、強磁性体、より具体的には鉄板とすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明にかかる磁力遮蔽手段を含む多軸リニアモータの実施により、リニアモータ同士間での磁力の相互作用を原因とする制御障害、操作障害が回避され、多軸リニアモータを所望通り円滑に制御、操作することが可能となり、当該多軸リニアモータを備えた各種設備の稼動に伴う不具合の発生、不良品の発生が回避され、生産性の向上と品質の安定化を図ることができる。
【００２０】
また、複数のリニアモータを接近した状態で配置可能となることから、当該多軸リニアモータを小型・軽量に構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明にかかる磁力遮蔽手段を備える多軸リニアモータ、及び当該多軸リニアモータを利用した装置の実施の形態につき、部品実装装置の実装ヘッドを例にして図面を参照しながら説明する。本発明の実施の形態にかかる部品実装装置１０１の全体概略斜視図を図１に示している。部品実装装置１０１は、回路基板２を部品実装装置１０１に搬入するローダー１と、部品が実装された回路基板２を部品実装装置１０１より搬出可能なアンローダー１１と、部品が回路基板２上に実装される間、ローダー１から搬入される回路基板２を搬送保持する一対のサポートレール部を備える第１基板搬送保持装置３とを備えている。
【００２２】
図１では、ローダー１に積載された回路基板２−０を部品実装装置１０１に搬入している状態、第１基板搬送保持装置３に積載された回路基板２−１に部品が実装される状態、及び、部品が実装された回路基板２−３を部品実装装置１０１からアンローダ１１により搬出している状態を同時に示している。なお、以降の説明においては、位置に関係なく一般に回路基板を示す場合には「回路基板２」と示し、また特定の位置に配置されている回路基板を示す場合には「回路基板２−０、２−１、２−２、又は２−３」のように示すものとする。また、各構成要素を示す符号にａ、ｂ、ｃ、‥などのサフィックスを付ける場合も基本的に同様とする。
【００２３】
実装装置本体１０１はさらに、部品実装作業領域における図のＹ軸方向手前側の端部にそれぞれ配置され、かつ回路基板２に実装される部品を部品取出し位置に連続的に順次供給する複数の部品供給カセット８０を有する部品供給部８Ａ、８Ｂと、部品供給部８Ｂの近傍に配置され、かつ、回路基板２に実装される部品をトレー上に収納する部品供給部８Ｃを備える。なお、部品供給部８Ａ及び８Ｂにおける夫々の部品供給カセット８０から供給される部品は、例えば、主に微細なチップ部品であり、一方、部品供給部８Ｃから供給される部品には、例えば、主にＩＣチップに代表されるようなＩＣ部品やコネクタ等の異形部品等である。
【００２４】
実装装置本体１０１はさらに、部品供給部８Ａ、８Ｂが取り付けられる取り付け部と、部品供給部８Ａ、８Ｂ、８Ｃから供給される部品を吸着して回路基板２上に実装する第１実装ヘッド４と、第１実装ヘッド４に装備される各吸着ノズル組立体１０の先端に設けられたノズル部３９が吸着保持している部品の吸着姿勢を撮像する認識カメラ９と、実装装置本体１０１の全体の動作を制御する実装制御装置１００とを備えている。
【００２５】
第１実装ヘッド４は、部品実装装置１０１の装置上面である部品実装作業領域内の直行する２方向であるＸ軸方向及びＹ軸方向の所定位置に位置決めするＸＹロボット５により移動可能に構成されている。第１実装ヘッド４には、部品を解除可能に吸着保持するノズル部３９が交換可能に複数本、例えば１２本装備されている。第１実装ヘッド４は、ＸＹロボット５により、部品実装作業領域を２次元的に移動することができる。例えば、第１実装ヘッド４は、部品供給部８Ａ、８Ｂ、８Ｃからそれぞれ供給される部品を吸着保持するために部品供給部８Ａ、８Ｂ、８Ｃの部品供給位置へ、第１基板搬送保持装置３に保持される回路基板２−１に部品を実装するために第１基板搬送保持装置３に対向する位置へ、必要に応じて実装ヘッド４に装備されたノズル部３９を交換するためにノズルステーション７に対向する位置へそれぞれ移動することができる。なお、ノズルステーション７は、部品実装作業領域において部品供給部８Ａの近傍に配置され、かつ複数の種類の部品に適した複数の種類のノズル部３９を収納している。
【００２６】
図１に示す部品実装装置１０１はさらに、第１基板搬送保持装置３から搬送される回路基板２−１を受け取り、図のＹ方向奥側で同様な部品実装動作を行うため、これまで述べた構成と同様に、第２基板搬送保持装置１３、第２実装ヘッド１４、ＸＹロボット１５、ノズルステーション１７、部品供給部１８Ａ〜１８Ｃ、認識カメラ１９をそれぞれ備える。また、第１実装ヘッド４及び第２実装ヘッド１４のノズル部３９が当接されたときの加重を計測し、ノズル部３９の高さを調整するためのロードセル１２が部品実装作業領域内に２カ所に設けられている。
【００２７】
図示の部品実装装置１０１においては、実装装置基台１６の上面に配置された２つの部品実装作業領域を有しており、第１基板搬送保持装置３及び第２基板搬送保持装置１３の夫々に保持された各回路基板２に対して、第１実装ヘッド４及び第２実装ヘッド１４を利用して同時かつ独立して部品実装動作を施すことが可能となっている。
【００２８】
図２は、図１に示す部品実装装置に用いられるＸＹロボット５及び１５の斜視図を示している。ＸＹロボット５及び１５は、図２に示すように第１実装ヘッド４（図示略）を図のＸ軸方向に移動可能に支持し、かつ第１実装ヘッド４のＸ軸方向の移動を駆動する第１Ｘ軸部６ｂと、第２実装ヘッド１４を図示Ｘ軸方向に移動可能に支持し、かつ第２実装ヘッド１４のＸ軸方向の移動を駆動する第２Ｘ軸部６ｃと、実装装置基台１６（図１参照）上におけるＸ軸方向の夫々の端部近傍に設置され、かつ夫々のＸ軸部６ｂ及び６ｃを夫々の端部で支持し、かつ夫々のＸ軸方向駆動部６ｂ及び６ｃの図示Ｙ軸方向への移動を駆動するＹ軸部６ａと備えている。
【００２９】
Ｙ軸部６ａは、２つのＸ軸部６ｂ、６ｃを、夫々のＹ軸方向へ互いに独立させて駆動することが可能である。すなわち、Ｘ軸部６ｂ及びＹ軸部６ａにより、第１実装ヘッド４は図示手前側における部品実装領域の上方をＸ軸方向又はＹ軸方向に移動可能となっている。一方、Ｘ軸部６ｃ及びＹ軸部６ａにより、第２実装ヘッド１４は図示奥側における部品実装領域の上方をＸ軸方向又はＹ軸方向に移動可能となっている。この第１及び第２実装ヘッドの移動動作は相互に独立している。さらに、両Ｘ軸部６ｂ及び６ｃは、夫々のＹ軸方向への移動範囲が制限されており、夫々の移動による互いの衝突の発生が未然に防止されている。ＸＹロボット５及び１５は、リニアモータ、ボールスクリュなどを駆動源として第１実装ヘッド４及び第２実装ヘッド１４をＸＹ方向に移動可能に構成されている。
【００３０】
加えて、部品実装装置１０１には、図１に示すように前記基板搬入・搬出、部品保持、部品認識、及び部品装着動作等を互いの動作を関連付けながら統括的な制御を行うことが可能な実装制御装置１００が備えられている。実装制御装置１００には、夫々の部品供給部８Ａと８Ｂ、及び１８Ａと１８Ｂ、部品供給カセット８０、第１及び第２実装ヘッド４、１４、認識カメラ９、１９、第１及び第２基板搬送保持装置３、１３、ＸＹロボット５、１５、ローダー１、並びにアンローダー１１等が接続されている。また、実装制御装置１００には、データベース部及びメモリ部が備えられている。この両者には、例えば、部品の種類に応じた形状や高さ等に関する部品情報のライブラリー、回路基板の種類に応じた形状等に関する基板情報、部品の種類に対応させた夫々の種類のノズル部３９の形状やノズル位置情報、どの部品をどの位置にどの順番で実装するか等の実装プログラムであるＮＣデータ、どの部品をどの部品供給部材に配列するかなどの配列プログラム又は当該配列された配列情報、夫々の基板搬送保持装置における基板搬送位置の情報、等が取り出し可能に記憶されている。
【００３１】
図３は、Ｘ軸部６の断面を示している。図に示すように、Ｘ軸部６は、断面の外形が略Ｙ字形のＸ軸フレーム３６にＸ軸リニアモータシャフト３２と、その上下２カ所にＸ軸リニアガイド３３が設けられている。Ｘ軸リニアモータシャフト３２は、実装ヘッド可動部３１のＸ軸可動部３４に挿入されて両者を係合する。実装ヘッド可動部３１は、２つのＸ軸リニアガイド３３に沿ってＸ軸方向に移動可能に構成されている。Ｘ軸フレーム３６には、Ｘ軸リニアスケール３８が設けられており、実装ヘッド可動部３１に設けられたＸ軸位置センサ３７により実装ヘッド可動部３１の位置を検出することができるよう構成されている。実装ヘッド可動部３１は、第１又は第２の実装ヘッド４、１４を固定する取り付け面３５を備える。なお、Ｘ軸の駆動にリニアモータの代替として通常型モータが使用される場合、リニアモータシャフト３２の代りにボールスクリュが一般に使用される。
【００３２】
次に、実装ヘッド４、１４の構造について図面を参照して説明する。なお、第１実装ヘッド４と第２実装ヘッド１４とは同様な構造を有しているため、以下の説明においては代表して第１実装ヘッド４の構造につき説明するものとする。図４には実装ヘッド４の全体像を、図５〜図８にはその部分詳細を示す。
【００３３】
図４において、実装ヘッド４は、複数本、例えば１２本の吸着ノズル組立体１０ａ〜１０ｌを備えており、図のＸ軸方向に沿っては６列が一定の間隔ピッチＰｘで配列され、図のＹ軸方向に沿っては２列が一定の間隔ピッチＰｙで配列されている。実装ヘッド４は、いわゆる多軸リニアモータを利用して構成されている。このような実装ヘッド４が備える夫々の吸着ノズル組立体１０を、Ｙ軸方向図示手前側かつＸ軸方向図示左側から右側へ順に、第１〜第６の吸着ノズル組立体１０ａ〜１０ｆとし、Ｙ軸方向図示奥側かつＸ軸方向図示左側から右側へ順に、第７〜第１２の吸着ノズル組立体１０ｇ〜１０ｌ（図面上ではこの内１０ａ，１０ｂ，１０ｆのみを表示している。）とする。
【００３４】
また、部品供給部８Ａ（あるいは８Ｂ。図１参照）には複数の部品供給カセット８０が、一定の間隔ピッチＬで図示Ｘ軸方向に沿って配列されている。夫々の吸着ノズル組立体１０の配列における前記一定の間隔ピッチＰｘは、夫々の部品供給カセット８０の配列における一定の間隔ピッチＬの整数倍の寸法（Ｐｘ＝Ｌ×ｎ）であればよい。本実施の形態においては、吸着ノズル組立体１０の間隔ピッチＰｘと部品供給カセット８０の間隔ピッチＬとは同一寸法（ｎ＝１）となっている。第１吸着ノズル組立体１０ａ〜第１２吸着ノズル組立体１０ｌは、互いに略同一構造を有している。
【００３５】
次に図５は、図３に示すＸ軸部６に図４に示す実装ヘッド４を取り付けた状態を示している。図５において、各吸着ノズル組立体１０（図５では最も手前側にある第１吸着ノズル組立体１０ａと第７ノズル組立体１０ｇのみを表示。他はこれらの背後に現れる。）は、第１実装ヘッド４の上方に設けられたハウジング４６及びボールスプラインナット５３ａを備える外筒５３によって、図示のＺ軸方向に移動可能であり、また同軸を中心に回動可能に保持されている。吸着ノズル組立体１０は、後述するようにハウジング４６内に設けられたアクチュエータ（リニアモータ）４０によってその軸方向（Ｚ軸方向）に上下移動可能に構成される、同時にその軸を中心とした回転であるθ回転ができるようにスプラインシャフト４４を備える。各吸着ノズル組立体１０は、スプラインシャフト４４と、スプラインシャフト４４の下側先端に設けられたノズル部３９と、スプラインシャフト４４と同軸に一体構成された駆動用シャフト４５と、吸着ノズル組立体１０をθ回転させるためのタイミングプーリ４１とを備える。
【００３６】
駆動用シャフト４５は、吸着ノズル組立体１０を上下動作させるためのアクチュエータ４０の駆動用シャフトとして機能する。スプラインシャフト４４にはタイミングプーリ４１が連結されており、両者はＺ軸方向には相対移動可能であり、Ｚ軸を中心とした回転方向への相対移動は制限されている。その詳細を図６に示す。図６は、吸着ノズル組立体１０とタイミングプーリ４１、及びタイミングベルト４３との関係を上から見た状態で示している。第１から第６の吸着ノズル組立体１０ａ〜１０ｆの各タイミングプーリ４１には１つのタイミングベルト４３が係合している。タイミングベルト４３は、６つの吸着ノズル組立体１０ａ〜１０ｆをプーリ４１に完全に係合させるために、それぞれ５つのテンションプーリ４３ａ、４３ｂを介して係合する。当該タイミングベルト４３の係合によりθ回転用モータ４２ａの正逆回転駆動がタイミングベルト４３を介して伝達されて、第１から第６の吸着ノズル組立体１０ａ〜１０ｆを同時にθ回転（吸着ノズル組立体１０の軸芯周り回転）させることが可能となっている。
【００３７】
同様に、第７から第１２の吸着ノズル組立体１０ｇ〜１０ｌの各タイミングプーリ４１には別のタイミングベルト４３が係合されており、これにより別のθ回転用モータ４２ｂの正逆回転駆動力がタイミングベルト４３を介して伝達されて、第７から第１２の吸着ノズル組立体１０ｇ〜１０ｌを同時にθ回転させることが可能となっている。このような２組のタイミングベルト４３による駆動形式は、単なる一例である。
【００３８】
図５に戻って、アクチュエータ４０はシャフト型のリニアモータ（以下、これを符号４０で示す。）により構成され、当該リニアモータ４０によって対応するノズル部３９を上下動させ、選択的に部品吸着動作又は部品実装動作を行う。夫々の部品供給カセット８０は、取り出し可能に部品を収容するとともに、当該部品を取り出す際の部品取出し位置を備えている。また、夫々の部品取出し位置は、上述のように図示Ｘ軸方向に一定の間隔ピッチＬでもって一列に配列されている。これにより、例えば第１部品供給カセット８０における部品取出し位置の上方に第１吸着ノズル組立体１０ａを、第２部品供給カセット８０における部品取出し位置の上方に第２吸着ノズル組立体１０ｂを同時的に配置させるなどのように、Ｘ軸方向に配列された部品供給カセット８０のそれぞれ上方に、Ｘ軸方向に配列するノズル部３９を配置させることができ、夫々の吸着ノズル組立体１０による各部品取出し位置からの部品の同時吸着取出しを行うことが可能となっている。
【００３９】
次に実装ヘッド４、１４のリニアモータ４０について図面を参照して説明する。図５においてリニアモータ４０は、吸着ノズル組立体１０のスプラインシャフト４４と同軸に構成された駆動用シャフト４５と、実装ヘッド４のハウジング４６内に設けられ、コイル４８と位置検出用磁極センサ４９とを備えた固定子４７とを備える。図示の例ではこのように固定子４７に位置検出用磁極センサ４９を備えるものとしているが、センサ４９を固定子４７の外部に別途設けてもよく、これに関しては後述する。
【００４０】
第１から第６の吸着ノズル組立体１０ａ〜１０ｆ（図５に示す２個の吸着ノズル組立体の内、右側の列）に固定されている駆動用シャフト４５は中空に構成されており、その上端に設けられた吸引接続口４５ｂからエアを吸引することで中空穴４５ｅを介して駆動用シャフト４５の先端に設けられたノズル部３９まで負圧エアを通すことができるように構成されている。また、第７から第１２の吸着ノズル組立体１０ｇ〜１０ｌ（図５に示す２個の吸着ノズル組立体の内、左側の列）に固定されている駆動用シャフト４５は中実に構成されており、スプラインシャフト４４に空気吸引用の吸引口４５ｃが設けられている。吸引口４５ｃは、外筒５３に設けられた吸引接続ノズル４５ｄと接続され、スプラインシャフト４４中の空気を吸引することにより、スプラインシャフト４４の先端に設けられたノズル部３９まで負圧エアを通すことができるように構成されている。
【００４１】
各吸着ノズル組立体１０は、リニアモータ４０によりＺ軸方向に上下移動することができるように構成される一方、重力により吸着ノズル組立体１０が下がらないように、バネ５２により図示上方向に付勢された状態で保持されている。すなわち、各吸着ノズル組立体１０のスプラインシャフト４４を受けるボールスプラインナット５３ａを有する外筒５３側に設けられたバネ座５４と、各スプラインシャフト４４と一体的に構成されている駆動用シャフト４５に固定されたバネ座５５との間に、両バネ座５４、５５間の距離よりも長い自然長のバネ５２を駆動用シャフト４５と同軸に配置することにより、駆動用シャフト４５が図示上向きに付勢され、重力により吸着ノズル組立体１０が落下しないように構成されている。なお、バネ座５５は、駆動用シャフトが原点位置にある時、固定子４７の下端と接触し、これ以上駆動用シャフトが上昇しないようにするストッパとしても機能する。
【００４２】
次に、図７を参照してリニアモータ４０の構成を説明する。駆動用シャフト４５を構成する複数の駆動用永久磁石４５ａは、いずれも長さがほぼ等しい円筒形の永久磁石であり、その軸方向両端がＳ極、Ｎ極に着磁している。駆動用シャフト４５には、Ｓ極およびＮ極同士がそれぞれ軸方向に対向するように当該駆動用永久磁石４５ａが同心に積み重ねられて固定されている。なお、駆動用シャフト４５に設けられる磁極は、例えば、均一長さの円筒形状の磁石を複数用いて駆動用シャフトに組み込むように構成されていてもよいし、シート状の永久磁石を駆動用シャフトの外周面上に外装して配置してもよい。また、駆動用シャフトに直接着磁させて構成してもよい。
【００４３】
固定子４７は、中央に駆動用シャフト４５を挿入可能な中空の円形穴が設けられたリング状の複数のコイル４８を、当該穴が同心でＺ軸方向に重なるように積層配置され、各コイル４８の穴が駆動用シャフト４５の挿入穴として形成される。コイル４８は、駆動用シャフト４５をこの挿入穴に受け入れたとき、駆動用シャフト４５の永久磁石４５ａに対向するように固定子４７内に位置決めされている。具体的には、駆動用永久磁石４５ａの外周面に沿うようにこれを囲み、かつコイルを巻くためのコア部分を備える部材にコイルをループ状に巻き、コイルが駆動用永久磁石４５ａに対向するように固定子４７内に取付けられている。コイル４８と駆動用永久磁石４５ａとの接触を回避するため、コイル４８外面にはポリ四フッ化エチレン・フィルム等の保護フィルムが貼られている。このようにコイル４８は、磁力線のロスを最小化するために駆動用永久磁石４５ａの湾曲した外周面に沿うように配置されていることが好ましい。
【００４４】
積層されたコイル４８の上下には、軸受５０ａ、５０ｂ（図５参照）が設けられており、駆動用シャフト４５を積層されたコイル４８の軸中心からずれないようにガイドするとともに、駆動用シャフト４５の軸方向の移動が可能な状態に保持している。図示の下側にある軸受５０ｂのさらに下方に、一対の位置検出用のセンサユニット４９ａ，４９ｂが配置されている。各位置検出用磁極センサ４９は、駆動用シャフト４５の軸方向に１つの駆動用永久磁石４５ａの１／２の長さの間隔で配置された一対の磁極検出センサ（４９１と４９２、又は４９３と４９４）から構成され、これによっていずれか一方の磁極センサが略最大の磁界強さを検出するときに（すなわち、１つの駆動用永久磁石４５ａの軸方向先端部に対向する位置にあるときに）、他方の磁極検出センサが略０の磁界強さ（すなわち、１つの駆動用永久磁石４５ａの軸方向の中央位置）を検出することができる。この一対の磁極検出センサから出力される磁界の強さの変化から、駆動用シャフト４５の移動位置を検出することができる。
【００４５】
なお、このような駆動用シャフト４５の駆動用磁極を検出する位置検出用のセンサユニット４９は、上述したように単なる一例であって、他の位置検出手段が設けられてもよい。これに関しては後述する。
【００４６】
次に、図８において、ハウジング４６は機械的強度に十分な肉厚を有する中空の直方体の形状を有し、非磁性材料、例えばプラスチック材、あるいはアルミニウムやセラミック材などで作られている。ハウジング４６は、駆動用シャフト４５を移動可能に受け入れるよう、駆動用シャフト４５の直径より僅かに大きい貫通孔５６をその上面に有している。当該貫通孔５６は、ハウジング４６に配置される固定子４７のコイルに設けられた中空穴と連通するように位置合わせされる。ハウジング４６の側面には、実装ヘッド可動部３１の取り付け面３５（図３参照）にネジ止めするための雌ネジ５７が設けられている。
【００４７】
以上のように構成された部品実装装置１０１は以下のように動作する。まず、部品供給部８Ａ〜８Ｃに部品が供給され、ＸＹロボット５に駆動された実装ヘッド４が部品供給部８Ａ〜８Ｃに対向する位置に移動する。実装ヘッド４の動作でノズル部３９が下降し、部品に当接した後に負圧エアの供給を受けて部品を吸着し、各部品供給カセット８０から部品を取り出す。ＸＹロボット５の駆動により実装ヘッド４が認識カメラ９に対向する位置まで移動し、部品の吸着状態が撮像される。撮像結果に基づいて部品の保持状態が分析され、実装制御装置１００が適正な保持状態であると判断すれば、実装ヘッド４はさらに回路基板２に対向する位置まで移動する。この移動の間、前記撮像結果に基づいてノズル部３９にθ回転が加えられ、保持された部品の角度修正が行われる。その後、回路基板２の所定実装位置に対向する位置まで移動した実装ヘッド４はノズル部３９を下降させ、保持された部品を前記実装位置に実装する。実装ヘッド４の各吸着ノズル組立体１０は各々同様な動作を行って部品を実装し、これまでの動作が繰り返される。
【００４８】
以上述べた構成にかかる実装ヘッド４に対し、本実施の形態では隣接したリニアモータ４０間での磁力による相互障害を回避するため、図５に示す磁力遮蔽材６０を設けるものとしている。この内容について、図９Ａ〜図９Ｄを参照してより詳細に説明する。図９Ａは、磁力遮蔽材６０を備えた実装ヘッド４ａのハウジング４６部分を示す正面図である。ハウジング４６の窓部から、６本の吸着ノズル組立体のリニアモータ４０が正面に配列されているのが見られる（２列目の６本のリニアモータ４０はこれらの背後に現れる。）。本態様にかかる実装ヘッド４ａでは、これら隣接するリニアモータ４０同士の間、及び図の左右両端にある２つのリニアモータ４０の各外側の計７箇所に磁力遮蔽材６０が配置されている。換言すれば、配置された全てのシャフト型リニアモータ４０は、図の横方向両側に磁力遮蔽材６０を備えているものとなる。各磁力遮蔽材６０は、ハウジング４６内を図の上下方向に貫通し、かつ図面に垂直な方向に配置されている。各磁力遮蔽材６０はまた、上端のＬ字状に折り曲げられた取り付け部６１でハウジング４６の上面に固定され、下端はリニアモータ４０の図示しない駆動用シャフト４５が最も下方へ移動したときの位置まで延びている。
【００４９】
なお、隣接するリニアモータ４０からの磁力線による相互作用を遮蔽する目的のみでいえば、隣接するリニアモータ４０同士の中間位置である５つの磁力遮蔽材６０を設けることで十分となり得る。しかしながらこのような磁力遮蔽材６０の配置にすると、両端に位置するリニアモータ４０の磁石、電磁石で発生する磁力線が安定せず、したがって当該リニアモータ４０の制御が困難となることから、磁力障害とは関係なく、両端にあるリニアモータ４０の外側にも磁力遮蔽材６０を同様に配置していることが好ましい。
【００５０】
図９Ａに示す実装ヘッド４ａでは、各リニアモータ４０の駆動用シャフト４５の位置を検出する位置検出用センサ４９を、リニアモータ４０の固定子４７内ではなく、図の上方にある駆動用シャフト４５を延長させた位置に設けている。また、図の左側に見えるファン６５は、後述するリニアモータ４０の配列内に強制的に冷却用のエアを導入するための冷却ファンである。
【００５１】
図９Ｂは、図９Ａに示す実装ヘッド４ａの側面断面を示している。図において、実装ヘッド４ａは、実装ヘッド可動部３１の取り付け面３５に固定されており、図示の状態で１列目と２列目の一番手前側にある吸着ノズル組立体１０ａ、１０ｇの２つのリニアモータ４０を示している（他の吸着ノズル組立体１０のリニアモータ４０はこれらの背後に現れる。）。中央部に見られる２つのリニアモータ４０の左右両側には、リニアモータ４０からの発熱を冷却するためフィン４０ａが多数設けられている。特に最も発熱し易い両リニアモータ４０の中央部には、図面に垂直な方向に向けて上述したファン６５（図９Ａ参照）によりエアを強制的に導入してハウジング４６内を通過させ、冷却効果を高めるものとしている。
【００５２】
磁力遮蔽材６０は、図９Ａが厚さ方向であったのに対して図９Ｂでは幅方向として表される（図では一部を破線で表示している。）。本態様における磁力遮蔽材６０は１列目と２列目の各吸着ノズル組立体１０を同時にカバーできるよう一体式の板材で形成されている。これに関しては後述する。
【００５３】
図の上方ではリニアモータ４０の駆動用シャフト４５にフレキシブルジョイント５８を介して延長された被検出部５９を含む位置検出用センサ４９が設けられている。ここでは被検出部５９の軸方向に微細に着磁した連続するＮ極とＳ極とを磁極検出センサ４９１で検出する形式のものとしているが、この他リニアスケールを利用して光学的に検出する手段などを用いることでも良い。なお、フレキシブルジョイント５８を介することでリニアモータ４０の駆動用シャフト４５と被検出部５９との間での厳密な芯合わせをする必要がなくなり、組立を容易にすることができる。
【００５４】
図５に示す態様では、駆動用シャフト４５に着磁した駆動用の磁極を磁極検出センサ４９１で検出するものとしていたため、被検出部の磁力が強く、したがって正確な位置を検出するには磁力遮蔽材６０で隣接するリニアモータ４０からの強力な磁力を遮蔽することが望ましかった。図９Ｂに示す例では、位置検出用センサ４９が位置検出専用の比較的弱い磁力を検出しているため、リニアモータ４０相互間での磁力による影響は小さく、磁力遮蔽材６０の外部にセンサユニット４９を設けることでも問題は生じない。但し、必要に応じて磁力遮蔽材６０を延長してセンサユニット４９までカバーすることも可能である。
【００５５】
図９Ｃは、同じく本態様にかかる実装ヘッド４ａを上から見た状態で示している。図からも明らかなように、合計７枚の磁力遮蔽材６０は、取り付け部６１がハウジング４６の上部で固定され（図面ではビスなどの締結具は省略している。）、１列目と２列目の双方の吸着ノズル組立体１０をカバーして図のＹ軸方向に延びている。また、本実施の形態では、Ｙ軸方向の１列目と２列目の吸着ノズル組立体１０の間の間隔ピッチＰｙは、同じくＸ軸方向の配列における間隔ピッチＰｘよりも広く設定されている（Ｐｙ＞Ｐｘ）。これにより図のＹ軸方向の吸着ノズル組立体１０の間には磁力遮蔽材６０を設けなくとも各シャフト型リニアモータ４０の制御に支障が生ずることがないようにしている。しかしながら、Ｙ軸方向に対しても必要であれば、同様な磁力遮蔽材６０を配設することが可能である。なお、図の下側には、上述したリニアモータ４０の間に強制的にエアを流通させて冷却するための冷却用のファン６５が見られる。
【００５６】
図９Ｄは、本態様で使用される磁力遮蔽材６０の具体例を示している。図において、磁力遮蔽材６０は、例えば鉄板などの強磁性体材料で形成することが好ましいが、これに限らず、磁力線を遮蔽できるものであれば他の材料でもよい。図示の例では鉄板の打ち抜き、及び曲げ加工によって簡便に作ることができる例を示す。上部にはＬ字状に折り曲げて形成された取り付け部６１が設けられ、取り付け部６１の締結穴６３に固定用のビス６４が差し込まれ、実装ヘッド４ａのハウジング４６の上端に固定される。
【００５７】
磁力遮蔽材６０の中央部に設けられた長穴６２は、上述した実装ヘッド４ａのＸ軸方向を通過させてリニアモータ４０の発熱を冷却する冷却用エアを吹き込む際にエアが通過するための穴である。リニアモータ４０がＹ軸方向に２列配列されない場合には長穴６２は不要である。
【００５８】
以上述べたような磁力遮蔽材６０を設けた場合、磁力遮蔽材６０の一方の側にあるリニアモータ４０の磁石から発生する磁力線が、隣接する他方の側にあるリニアモータ４０の磁石から発生する磁力線と相互作用することが抑制される結果、各磁力線は自身のモータの磁石とつながる閉ループの磁力線として形成される。このため、リニアモータ４０同士が相互に相手方の磁石による弊害を受けることが回避され、リニアモータ４０の制御、操作に支障が生ずることがなくなる。
【００５９】
本願発明者らが行った実験によれば、コイル４８に駆動用電流を通電しても全く動作しなかったリニアモータ４０が、隣接するリニアモータ４０との間に単に鉄板一枚を差し込んだだけでほとんどの場合に支障なく動作させることができ、極めて顕著な効果が認められた。鉄板の板厚は各磁石の磁力の強さなどの仕様によって異なるが、例えばコンマ数ミリ厚ほどからであっても十分な効果が認められる。なお、本明細書でいう鉄板には鋼板をも含んでいる。
【００６０】
図１０（ａ）〜（ｄ）は、複数のリニアモータ４０が各種形態で配設された場合の磁力遮蔽材６０の配置例を示している。図はいずれもリニアモータ４０を軸方向から見たもので、この内、図１０（ａ）は、リニアモータ４０が軸に垂直な面内で円周状に配設されている。このような形態においては、磁力遮蔽材６０をそれぞれ複数のリニアモータ４０のそれぞれの中間に全体として放射状になるよう配置することができる。この場合、１つのリニアモータ４０の両側に配置される一対の磁力遮蔽材６０の相互間ではその配置が平行となってはおらず、円の中心に向かう放射状となって相互に一定の角度を持つ傾斜した状態となる。しかしながら、このような配置の場合であっても、ある程度の傾斜までであれば問題なく磁力線を遮蔽する効果を得ることができる。どの程度の傾斜までが可能であるかは、リニアモータ４０の仕様、リニアモータ４０同士間の間隔に応じて変化し、一概には言えない。図１０（ａ）ではリニアモータ４０の配置を円周状としているが、例えば楕円状、長円状など、一般に複数のリニアモータ４０がその軸を略平行にして循環式に隣接して配列されている場合においては、同様にして磁力遮蔽材６０を隣接するリニアモータ４０同士の間に配置し、磁力線による相互影響を回避することができる。
【００６１】
図１０（ｂ）は、複数のリニアモータ４０が、直交する２軸方向に相互に接近して碁盤状に配置されている場合を示す。この場合、縦横に隣接する各リニアモータ４０同士の間にそれぞれ磁力遮蔽材６０を配置することでよい。図示のようにリニアモータ４０の間隔が直交する２軸方向で同一であれば、磁力遮蔽材６０の配置は正方形状となる。なお、各配列の端末に位置するリニアモータ４０では少なくとも一方の側で他のリニアモータ４０と隣接した状態とはならないが、隣接しない側にも磁力遮蔽材６０を同様に設けることがリニアモータ４０の制御を正しく行う上で望ましい。
【００６２】
図１０（ｃ）は、複数のリニアモータ４０が千鳥状に配置された場合を示す。この様な状態では、リニアモータ４０の周囲を囲むように円筒状に磁力遮蔽材６０を形成することで相互の磁力線による影響が回避できる。なお、図１０（ａ）に示す放射状配置において、磁力遮蔽材６０相互の傾斜が大き過ぎて磁力遮蔽効果が十分に得られない場合にも、この図１０（ｃ）に示すように円筒状の磁力遮蔽材６０で囲むことにより解決することができる。
【００６３】
次に、図１１（ａ）〜（ｃ）は、これまで述べてきたような磁力遮蔽材６０を、リニアモータ４０の配設状態に応じてその都度別途配置状態を考慮することなく、予めリニアモータ４０と一体に形成し、磁力遮蔽効果を有するユニット型のリニアモータとして構成する場合の態様を示している。
【００６４】
図１１（ａ）は、リニアモータ４０の外周でリニアモータ４０を挟んで対向する一対の磁力遮蔽材６０を一体に形成したユニット型のリニアモータ４０１を示す。中心には駆動用シャフト４５が図面の上下となる軸方向に移動可能に配置され、その周囲を駆動用のコイル４８（図示せず）を含む固定子４７が囲んでいる。図示の例ではこの固定子４７を包む非磁性体材料（例えばプラスチック）に前記一対の磁力遮蔽材６０を固定して一体に形成している。この両者を固定する方法は、接着、前記コイル４８を包むプラスチック材との一体成形、上下方向でのクリップ止めなど、各種の方法が考えられる。このようなユニット型のリニアモータ４０１は、例えば本実施の形態中に示した実装ヘッド４、１４などの１軸方向にのみリニアモータ４０が接近して配列される場合に、この一体に形成された磁力遮蔽材６０を相互に対向させてリニアモータ４０を重ね合わせて配設し、利用することができる。なお、図示の例では一体に形成された対向する一対の磁力遮蔽材６０が平行に配置されているが、図１０（ａ）に示すように磁力遮蔽材６０が放射状に配置されるような場合では、平行ではなく相互に角度をもって傾斜させて配置することも可能である。
【００６５】
図１１（ｂ）は、磁力遮蔽材６０をリニアモータ４０の長手軸に沿って四方に配置したユニット型のリニアモータ４０２を示している。この例では、リニアモータ４０の周囲に断面略矩形の非磁性体材料（例えばプラスチック）からなるケーシング５１を設け、このケーシング５１に対して磁力遮蔽材６０を４方向に配置している。その他の構成は図１１（ａ）に示すものと同様である。図示の例では断面で見た場合に磁力遮蔽材６０が略正方形状に配置されているが、リニアモータ４０同士の縦、横の間隔に応じて矩形状に配置することもできる。あるいは、矩形からある程度変形した台形、ひし形その他の異形四辺形形状の断面とすることもできる。このような形態の一体型のリニアモータ４０２は、図１０（ｃ）に示したようなリニアモータ４０を縦横に接近して配設した時などに利用可能である。
【００６６】
図１１（ｃ）は、磁力遮蔽材６０をリニアモータ４０の外周部に円筒状に形成した例を示している。磁力遮蔽材６０の形態が円筒状であり、ケーシング５１が円柱状であることを除いて、他の構成は図１１（ｂ）に示したものと同様である。このようなユニット型のリニアモータ４０３を形成することにより、例えば図１０（ｄ）に示したようなリニアモータ４０を千鳥状に配設した時などに利用可能である。また、図１０（ａ）に示すような磁力遮蔽材６０を放射状に配置する場合において、各リニアモータ４０の両側にある磁力遮蔽材６０相互間の傾斜角度が大きすぎて磁力遮蔽効果が十分得られない場合においても利用可能である。なお、磁力遮蔽材６０の断面形状は必ずしも円でなくてもよく、楕円、長円など、目的に応じて他の形状とすることもできる。あるいは、図１１（ｂ）に示す四方を囲む磁力遮蔽材６０を、断面四辺形状の中空の角材で囲むように形成することもできる。
【００６７】
なお、図１１（ａ）〜（ｃ）の各図において、磁力遮蔽材６０の長手方向の長さを固定子４７の長さに合わせて描いているが、これは例示目的であって、駆動用シャフト４５の着磁部がこれより長い場合、磁力遮蔽材６０は、当該着磁部がストロークする全範囲にわたってこれを包む長さとすることが好ましい。
【００６８】
また、これまでの実施の形態では複数のリニアモータ４０同士間での磁力線による相互作用を回避することを前提としていたが、図１１（ａ）〜（ｃ）に示す円筒状の磁力遮蔽材６０を一体に形成したリニアモータ４０１〜４０３では、単独で利用する際にも特有の効果を得ることができる。例えば、各種装置中にリニアモータを使用する際の環境下では、アクチュエータや搬送装置などの強磁性体や磁石を含む他の構成物がリニアモータの近接距離を通過し、あるいは近接して固定配置される場合もあり得る。このような場合にあっては、これら設備構成要素がリニアモータ４０を構成する磁石、電磁石の磁力線に影響を及ぼして思わぬ制御障害、操作不良を発生させる場合もあり得る。図示の磁力遮蔽材６０を一体に形成したリニアモータ４０１〜４０３であれば、磁石、コイルにより生ずる磁力線の外部への広がりを抑制することができ、上述の障害を生ずる虞のある環境下で使用する場合であっても磁力障害を排除して、円滑な制御、操作を保証することができる。また、逆にリニアモータ４０１〜４０３のコイル４８で発生する電磁波による周囲の電子機器類への悪影響を防止する効果も得られる。
【００６９】
以上、本発明にかかるシャフト型リニアモータ、及び該リニアモータの応用について述べてきたが、本発明はこれまで述べた実施の形態への適用に限定されるものではない。例えば、実施の形態で説明した部品実装装置の実装ヘッドへの適用は単なる例示であって、その他各種用途に使用される複数のリニアモータを備えた多軸式アクチュエータに対しても同様に適用可能である。また、部品実装装置においても、実施の形態では独立して動作する２つの実装へッドを備えた形式のものを例としているが、実装ヘッドが１つのもの、あるいは独立して動作する３つ以上の実装ヘッドを備えた形式のものでもよい。さらには、ＸＹロボット形式のものに限定されず、複数の吸着ノズル組立体を円周状に配して間欠回転運動するインデッスクを利用して部品実装を行うロータリ形式の部品実装装置に対しても適用可能である。本明細書では、このインデックスをも搬送用のロボットの概念に含めるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態にかかる部品実装装置の全体概略斜視図である。
【図２】図１に示す部品実装装置のＸＹロボットの概略構成を示す斜視図である。
【図３】図２に示すＸＹロボットのＸ軸部の側面図である。
【図４】図１に示す部品実装装置の実装ヘッドの外観構成を示す斜視図である。
【図５】図４に示す実装ヘッドのＹ方向断面図である。
【図６】図４に示す実装ヘッドの吸着ノズル組立体のθ回転機構である。
【図７】図４に示す実装ヘッドに含まれるリニアモータの部分拡大断面図である。
【図８】図４に示す第１実装ヘッドの部分拡大斜視図である。
【図９Ａ】本発明の実施の形態にかかる実装ヘッドを示す正面図である。
【図９Ｂ】図９Ａに示す実装ヘッドの側面断面図である。
【図９Ｃ】図９Ａに示す実装ヘッドの平面図である。
【図９Ｄ】図９Ａに示す実装ヘッドに使用される磁力遮蔽材の斜視図である。
【図１０】本発明にかかる他の態様の磁力遮蔽材の配置状態を示す説明図である。
【図１１】本発明にかかるさらに他の態様のユニット型のリニアモータを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７１】
４．第１実装ヘッド、  １０．吸着ノズル組立体、  １４．第２実装ヘッド、  ３１．実装ヘッド可動部、  ３５．取り付け面、  ３９．ノズル部、  ４０．リニアモータ（アクチュエータ）、  ４４．スプラインシャフト、  ４５．駆動用シャフト、  ４５ａ．駆動用永久磁石、  ４６．ハウジング、  ４７．固定子、  ４８．コイル、  ５０ａ、５０ｂ．軸受、  ５１．ケーシング、  ５３．外筒、  ５３ａ．ボールスプラインナット、  ５８．フレキシブルジョイント、  ６０．磁力遮蔽材、  ６１．取り付け部、  ６２．長穴、  ６３．締結穴、  ６４．ビス（締結材）、  １００．実装制御装置、  １０１．部品実装装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０】
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【図１１】
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