(57)【要約】【課題】  コンパクトに構成できかつ移動対象を高速で駆動させることができるＸＹロボット及び部品実装装置を提供する。【解決手段】  ＸＹロボットは、移動対象をＸ軸方向に移動させるＸ軸駆動部６ｃ，６ｄと、前記Ｘ軸駆動部をＹ軸方向に移動させるＹ軸駆動部６ａ，６ｂとを備え、前記Ｘ軸駆動部６ｃ，６ｄ及びＹ軸駆動部６ａ，６ｂの少なくとも一方を、中央に貫通穴を有する複数のコイルを有しかつ前記コイルの前記貫通穴が直線状に配列して軸挿入穴を形成するように前記複数のコイルを配設したコイル部３０，３４と、複数の永久磁石の磁極をその同極同士が対向するように備え前記コイル部の前記軸挿入穴内を軸方向に前記コイル部に対して相対的に移動可能に配置され、円柱形状のシャフト２０，３２と、を備えたシャフト型リニアモータで構成する。【選択図】  図２
2006109664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動対象をＸ軸方向に移動させる第１の移動体と、前記第１の移動体の移動方向に沿って延在するとともに前記第１の移動体を案内する第１の案内部を備えたＸ軸駆動部と、
前記Ｘ軸駆動部に連結し前記Ｘ軸駆動部をＹ軸方向に移動させる第２の移動体と、前記第２の移動体の移動方向に沿って延在するとともに前記第２の移動体を案内する第２の案内部を備えた２つのＹ軸駆動部であって、前記第２の案内部が互いに平行配置となるように構成されたＹ軸駆動部と、
前記第１及び第２の移動体を駆動させるための駆動信号を前記Ｘ軸駆動部と前記Ｙ軸駆動部に供給する駆動信号供給部とを備えるＸＹロボットであって、
前記Ｘ軸駆動部及びＹ軸駆動部の少なくとも一方は、
中央に貫通穴を有する複数のコイルを有しかつ前記コイルの前記貫通穴が直線状に配列して軸挿入穴を形成するように前記複数のコイルを配設した、前記第１及び第２の移動体としてのコイル部と、
複数の永久磁石の磁極をその同極同士が対向するように備え前記コイル部の前記軸挿入穴内を軸方向に前記コイル部に対して相対的に移動可能に配置され、前記第１及び第２の案内部としての円柱形状のシャフトと、
を備えたシャフト型リニアモータを備え、
前記駆動信号供給部は、前記シャフト型リニアモータのコイル部に駆動電流を供給することを特徴とする、ＸＹロボット。
【請求項２】
前記駆動信号供給部は、前記Ｙ軸駆動部にそれぞれ設けられた２つのシャフト型リニアモータのそれぞれの前記コイル部に同一の駆動電流を供給することを特徴とする、請求項１に記載のＸＹロボット。
【請求項３】
前記Ｙ軸駆動部は、前記第２の移動部が２つの前記シャフト型リニアモータのシャフトにそれぞれ２つずつ挿入されたコイル部を備え、
前記Ｘ軸駆動部は、２つ設けられており、前記Ｙ軸駆動部のそれぞれの別の前記第２のコイル部に、その第１の案内部の両端がそれぞれ連結されていることを特徴とする、請求項２に記載のＸＹロボット。
【請求項４】
前記シャフト型リニアモータは、前記シャフトの軸に交差する方向にぶれないように前記シャフトをガイドする軸受部を前記コイル部に備えたことを特徴とする、請求項１から３のいずれか１つに記載のＸＹロボット。
【請求項５】
前記シャフト型リニアモータは、さらに
前記シャフトの側面に対向して前記シャフトの軸方向に所定間隔をおいて複数配設されかつそれぞれが前記永久磁石の磁界の強さを検出してその強さに応じた磁界強度信号を出力する複数の磁極検出センサと、
前記複数の磁極検出センサからそれぞれ出力された複数の磁界強度信号を受信し、当該複数の磁界強さ信号に基づいて前記コイル部とシャフトの相対位置を検出するコイル位置検出部と、を備えることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１つに記載のＸＹロボット。
【請求項６】
前記コイル位置検出部は、前記磁極検出センサを２つ有しており、一方の磁極検出センサが略最大又は略最小の磁界強さを検出するときに、他方の磁極検出センサが略０の磁界強さを検出するような位置に配置されている、請求項５に記載のＸＹロボット。
【請求項７】
前記シャフト型リニアモータは、
前記磁極検出センサがセンサユニットとして構成され、
前記センサユニットは、前記コイル部の軸挿入穴の中心軸上に中心を有しかつ当該中心軸に直交する平面上に存在する略同一円周上に均等間隔で複数設けられ、
前記コイル位置検出部は、前記複数のセンサユニットからそれぞれ出力された複数の磁界強度信号に基づいて、前記シャフトの軸に交差する方向のずれに伴う前記複数のセンサユニットからの出力を補正しつつ、前記可動軸の位置を検出する請求項６に記載のＸＹロボット。
【請求項８】
前記シャフト型リニアモータは、
前記コイル位置検出部に前記複数の永久磁石の磁極間長さに応じた可動軸の移動量が記憶されており、前記可動軸の位置検出時において前記可動軸の位置補正を行う請求項５から７のいずれか１つに記載のＸＹロボット。
【請求項９】
前記Ｘ軸駆動部は、
前記２つのＹ軸駆動部の移動体に連なるＸ軸フレームと、
Ｘ軸フレームに前記第１の案内部であるシャフトと平行に設けられ且つ前記第１の移動体としてのコイル部の移動をガイドするＸ軸リニアガイドとをさらに備える、請求項１記載のＸＹロボット。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１つに記載のＸＹロボットに連結される前記移動対象が、
スプラインシャフトと前記スプラインシャフトに連結されかつ吸引により部品を保持可能なノズルとを有するノズル装置と、前記スプラインシャフトに嵌合し前記スプラインシャフトを摺動かつ回動自在でかつ回転駆動源に連なるスプラインナットと、前記ノズル装置を移動させるノズル移動装置と、を有する部品実装ヘッドである部品実装装置。
【請求項１１】
前記ノズル移動装置は、
中央に貫通穴を有する複数のコイルを有し、前記コイルの前記貫通穴が直線状に配列して軸挿入穴を形成するように前記複数のコイルを配設した固定子と、
複数の永久磁石の磁極をその同極同士が対向するように備え前記固定子の前記軸挿入穴内を軸方向に移動可能に配置され前記スプラインシャフトに連結された円柱形状の可動軸と、
前記可動軸の側面に対向して前記可動軸の軸方向に所定間隔をおいて複数配設されかつそれぞれが前記永久磁石の磁界の強さを検出してその強さに応じた磁界強度信号を出力する複数の磁極検出センサと、
前記複数の磁極検出センサからそれぞれ出力された複数の磁界強度信号を受信し、当該複数の磁界強さ信号に基づいて前記固定子に対する可動軸の位置を検出する可動軸位置検出部と、を備える、ことを特徴とする請求項１０に記載の部品実装装置。
【請求項１２】
前記ノズル移動装置の可動軸位置検出部は、前記コイルとスプラインナットの間に配置されていることを特徴とする、請求項１１記載の部品実装装置。
【請求項１３】
前記部品実装ヘッドは、前記可動軸とスプラインシャフトが中空で構成されかつ一体的に連結されており、前記可動軸の上部から前記ノズル部に連通する吸引路が形成される請求項１１又は１２記載の部品実装装置。
【請求項１４】
前記部品実装ヘッドは、前記ノズル装置を複数有する多連部品実装ヘッドであり、
前記ノズル移動装置が、それぞれのノズル装置に対応して複数複数設けられており、
それぞれの前記ノズル移動装置の固定子は、一体的に配置された固定子ブロックとして前記部品実装ヘッドのハウジング内に配置されている請求項１１から１３のいずれか１つに記載の部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動軸が直線運動をするシャフト型リニアモータを用いたＸＹロボット及び、そのＸＹロボットを用いた部品実装装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数の部品として電子部品が回路基板に装着されることにより形成される電子回路が内蔵される電子機器は、その小型化、高機能化、さらに低コスト化が市場より益々強く要望されている。
【０００３】
このような電子回路は、部品を吸着・保持するノズルを備えたヘッド部と当該ヘッド部をＸＹ２方向に自由に移動させることができるＸＹロボットとを有する部品実装装置において、ステージ上に保持された上記回路基板に対して、上記ＸＹロボットによって上記ヘッド部を回路基板の実装位置に移動させるとともに上記ヘッド部のノズルにより上記複数の部品が実装されることにより製造されている。また、このような部品実装装置において、ＸＹロボットは、ヘッド部と連結してヘッド部を移動させる移動体と、当該移動体の移動方向に延在し移動体を案内する案内部とからなる駆動部をそれぞれＸＹ方向に交差させた構成である。駆動部の具体的な例としては、特許文献１（特開平１１−２８９１９４号公報）に開示されているように、サーボモータでボールネジを回転駆動させるとともに、移動体に当該ボールネジに嵌合するボールネジナットを用い、当該案内部としてリニアガイドを用い、これに沿って移動体であるボールネジナットを移動させるような機構を有するものが挙げられる。
【０００４】
しかし、上記構成の駆動部では、ボールネジの回転騒音やボールネジの回転数制限から高速化が困難である。また、上記構成の駆動部を用い、ＸＹ方向の駆動部をそれぞれ１つずつ用い、１つの駆動部の案内部を他の駆動部の移動体と連結させた片軸駆動とした場合は、ヘッド部の加振によるボールネジナットの傾きやガイドブロックへの集中荷重といった短寿命化の要因やさらなる高速化や高精度位置決めに対応することはできない。
【０００５】
また、１の駆動部の案内部を２つの他の駆動部で連結して支持する両軸駆動の構成とした場合は、他の駆動部との両軸の位置偏差に伴う他の駆動部の案内部のねじれ及び、１の駆動部を複数配置した場合のオーバーラップストロークが確保できないという問題がある。また、両軸に伴うコストアップの要因となる。
【０００６】
また、当該駆動部として平角断面状のリニアモータを駆動源とするものとして、例えば、特許文献２（特開平５−４１５９６号公報）や特許文献３（特開２００１−３０９６３４号公報）などに開示されている。この構成によれば、駆動部としてボールネジを用いた場合の回転騒音や高速化の問題を解消することができる。
【特許文献１】特開平１１−２８９１９４号公報
【特許文献２】特開平５−４１５９６号公報
【特許文献３】特開２００１−３０９６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記のリニアモータは、図１４に示すように、いずれも平角断面状のリニアモータであり、バックヨークが必要なこと、また、スライダ２１０を移動させるコイル２０３を移動させるために、マグネット２０２の一面のみしか出力に使えないことから質量が大きなものとなり、且つ高出力を得ようとすると大きく発熱し精度に影響するという問題がある。特に、両軸駆動の構成において案内部の両端が支持されているリニアモータでは、そのリニアモータの質量が全て前記両軸駆動の負荷となる。このリニアモータに中実の平角断面形状のリニアモータを採用すると、大きな負荷が前記両軸駆動にかかるため、装置全体の高速駆動が困難であった。
【０００８】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、コンパクトに構成できかつ移動対象を高速で駆動させることができるＸＹロボット、及び当該ＸＹロボットを用いた部品実装装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成のＸＹロボットを提供する。
【００１０】
本発明の第１態様によれば、移動対象をＸ軸方向に移動させる第１の移動体と、前記第１の移動体の移動方向に沿って延在するとともに前記第１の移動体を案内する第１の案内部を備えたＸ軸駆動部と、
前記Ｘ軸駆動部に連結し前記Ｘ軸駆動部をＹ軸方向に移動させる第２の移動体と、前記第２の移動体の移動方向に沿って延在するとともに前記第２の移動体を案内する第２の案内部を備えた２つのＹ軸駆動部であって、前記第２の案内部が互いに平行配置となるように構成されたＹ軸駆動部と、
前記第１及び第２の移動体を駆動させるための駆動信号を前記Ｘ軸駆動部と前記Ｙ軸駆動部に供給する駆動信号供給部とを備えるＸＹロボットであって、
前記Ｘ軸駆動部及びＹ軸駆動部の少なくとも一方は、
中央に貫通穴を有する複数のコイルを有しかつ前記コイルの前記貫通穴が直線状に配列して軸挿入穴を形成するように前記複数のコイルを配設した、前記第１及び第２の移動体としてのコイル部と、
複数の永久磁石の磁極をその同極同士が対向するように備え前記コイル部の前記軸挿入穴内を軸方向に前記コイル部に対して相対的に移動可能に配置され、前記第１及び第２の案内部としての円柱形状のシャフトと、
を備えたシャフト型リニアモータを備え、
前記駆動信号供給部は、前記シャフト型リニアモータのコイル部に駆動電流を供給することを特徴とする、ＸＹロボットを提供する。
【００１１】
上記構成において、Ｘ軸駆動部は、第１の移動体と第１の案内部とを有し、第１の移動体に接続された移動対象をＸ軸方向に移動させる。Ｙ軸駆動部は、第２の移動体と第２の案内部とを備え、第２の移動体に接続されたＸ軸駆動部をＹ軸方向に移動させる。Ｙ軸駆動部は平行に２つ設けられている。Ｘ軸駆動部及びＹ軸駆動部の少なくともいずれか一方に用いられるシャフト型リニアモータとは、案内部が円柱形状のシャフトで構成されていると共に、当該シャフトに移動体としてのコイル部が挿入されている構成のリニアモータである。シャフト型リニアモータは、シャフト自体に複数の永久磁石の磁極をその同極同士が対向するように備える。
【００１２】
本発明の第２態様によれば、前記駆動信号供給部は、前記Ｙ軸駆動部にそれぞれ設けられた２つのシャフト型リニアモータのそれぞれの前記コイル部に同一の駆動電流を供給することを特徴とする、第１態様のＸＹロボットを提供する。
【００１３】
本発明の第３態様によれば、前記Ｙ軸駆動部は、前記第２の移動部が２つの前記シャフト型リニアモータのシャフトにそれぞれ２つずつ挿入されたコイル部を備え、
前記Ｘ軸駆動部は、２つ設けられており、前記Ｙ軸駆動部のそれぞれの別の前記第２のコイル部に、その第１の案内部の両端がそれぞれ連結されていることを特徴とする、第２態様のＸＹロボットを提供する。
【００１４】
本発明の第４態様によれば、前記シャフト型リニアモータは、前記シャフトの軸に交差する方向にぶれないように前記シャフトをガイドする軸受部を前記コイル部に備えたことを特徴とする、第１から第３態様のいずれか１つのＸＹロボットを提供する。
【００１５】
本発明の第４態様において、軸受部は、例えば、複数のコイルの両端に設けることが望ましく、また、センサユニットは、軸受部の直近に設けることが好ましい。
【００１６】
本発明の第５態様によれば、前記シャフト型リニアモータは、さらに
前記シャフトの側面に対向して前記シャフトの軸方向に所定間隔をおいて複数配設されかつそれぞれが前記永久磁石の磁界の強さを検出してその強さに応じた磁界強度信号を出力する複数の磁極検出センサと、
前記複数の磁極検出センサからそれぞれ出力された複数の磁界強度信号を受信し、当該複数の磁界強さ信号に基づいて前記コイル部とシャフトの相対位置を検出するコイル位置検出部と、を備えることを特徴とする、第１から第４態様のいずれか１つのＸＹロボットを提供する。
【００１７】
本発明の第６態様によれば、前記コイル位置検出部は、前記磁極検出センサを２つ有しており、一方の磁極検出センサが略最大又は略最小の磁界強さを検出するときに、他方の磁極検出センサが略０の磁界強さを検出するような位置に配置されている、第５態様のＸＹロボットを提供する。
【００１８】
本発明の第７態様によれば、前記シャフト型リニアモータは、
前記磁極検出センサがセンサユニットとして構成され、
前記センサユニットは、前記コイル部の軸挿入穴の中心軸上に中心を有しかつ当該中心軸に直交する平面上に存在する略同一円周上に均等間隔で複数設けられ、
前記コイル位置検出部は、前記複数のセンサユニットからそれぞれ出力された複数の磁界強度信号に基づいて、前記シャフトの軸に交差する方向のずれに伴う前記複数のセンサユニットからの出力を補正しつつ、前記可動軸の位置を検出する第６態様のＸＹロボットを提供する。
【００１９】
本発明の第８態様によれば、前記シャフト型リニアモータは、
前記コイル位置検出部に前記複数の永久磁石の磁極間長さに応じた可動軸の移動量が記憶されており、前記可動軸の位置検出時において前記可動軸の位置補正を行う第５から第７態様のいずれか１つのＸＹロボットを提供する。
【００２０】
本発明の第９態様によれば、前記Ｘ軸駆動部は、
前記２つのＹ軸駆動部の移動体に連なるＸ軸フレームと、
Ｘ軸フレームに前記第１の案内部であるシャフトと平行に設けられ且つ前記第１の移動体としてのコイル部の移動をガイドするＸ軸リニアガイドとをさらに備える、第１態様のＸＹロボットを提供する。
【００２１】
本発明の第１０態様によれば、第１から第９態様のいずれか１つのＸＹロボットに連結される前記移動対象が、
スプラインシャフトと前記スプラインシャフトに連結されかつ吸引により部品を保持可能なノズルとを有するノズル装置と、前記スプラインシャフトに嵌合し前記スプラインシャフトを摺動かつ回動自在でかつ回転駆動源に連なるスプラインナットと、前記ノズル装置を移動させるノズル移動装置と、を有する部品実装ヘッドである部品実装装置を提供する。
【００２２】
本発明の第１１態様によれば、前記ノズル移動装置は、
中央に貫通穴を有する複数のコイルを有し、前記コイルの前記貫通穴が直線状に配列して軸挿入穴を形成するように前記複数のコイルを配設した固定子と、
複数の永久磁石の磁極をその同極同士が対向するように備え前記固定子の前記軸挿入穴内を軸方向に移動可能に配置され前記スプラインシャフトに連結された円柱形状の可動軸と、
前記可動軸の側面に対向して前記可動軸の軸方向に所定間隔をおいて複数配設されかつそれぞれが前記永久磁石の磁界の強さを検出してその強さに応じた磁界強度信号を出力する複数の磁極検出センサと、
前記複数の磁極検出センサからそれぞれ出力された複数の磁界強度信号を受信し、当該複数の磁界強さ信号に基づいて前記固定子に対する可動軸の位置を検出する可動軸位置検出部と、を備える、ことを特徴とする第１０態様の部品実装装置を提供する。
【００２３】
本発明の第１２態様によれば、前記ノズル移動装置の可動軸位置検出部は、前記コイルとスプラインナットの間に配置されていることを特徴とする、第１１態様の部品実装装置を提供する。
【００２４】
本発明の第１３態様によれば、前記部品実装ヘッドは、前記可動軸とスプラインシャフトが中空で構成されかつ一体的に連結されており、前記可動軸の上部から前記ノズル部に連通する吸引路が形成される第１１又は第１２態様の部品実装装置を提供する。
【００２５】
本発明の第１４態様によれば、前記部品実装ヘッドは、前記ノズル装置を複数有する多連部品実装ヘッドであり、
前記ノズル移動装置が、それぞれのノズル装置に対応して複数複数設けられており、
それぞれの前記ノズル移動装置の固定子は、一体的に配置された固定子ブロックとして前記部品実装ヘッドのハウジング内に配置されている第１１から第１３態様のいずれか１つの部品実装装置を提供する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の第１態様及び第１０態様によれば、Ｘ軸駆動部及びＹ軸駆動部にシャフト型のリニアモータを備えているので、Ｘ軸駆動部及びＹ軸駆動部を軽量に構成することができると共に、騒音の問題を解消することができ、かつ発熱が少なく、精度を確保することができる。
【００２７】
本発明の第２態様によれば、２つのＹ軸駆動部にそれぞれ設けられた２つのシャフト型リニアモータのコイル部に１つの駆動信号供給から同一の駆動電流を供給することにより、２つのシャフト型リニアモータの動きを完全に同期させることができ、Ｘ軸駆動部のねじれなどの問題を防止することができる。
【００２８】
本発明の第３態様によれば、２つのＸ軸駆動部を駆動させるためのＹ軸駆動部として、１つのシャフト型リニアモータのシャフトに付された磁石を共有することができ、この場合における駆動制御もそれぞれの第２の移動体に供給される駆動電流により独立して駆動させることができる。
【００２９】
本発明の第４態様によれば、軸受部により可動軸が軸に交差する方向にぶれないようにガイドされているため、コイル部とシャフトとの間隔の変化が極力抑えられ、センサユニットの出力に与える影響を少なくして位置検出の精度を向上させることができる。
【００３０】
本発明の第５態様によれば、２つの磁極センサを磁界検出強さが一定の位相差を有する位置に設け、コイル部の磁界周期中の位置検出において、演算処理を行うことができる。特に好ましくは、第６態様のように、一方の磁極検出センサが略最大又は略最小の磁界強さを検出するときに、他方の磁極検出センサが略０の磁界強さを検出するような位置に配置すれば、シャフトの磁界周期に対してπ／２だけ位相がずれて配置されることとなるため、磁界周期中の位置検出において、直交座標を用いた円内角度として演算処理を行うことができる。したがって、磁界周期内の位置検出を簡単かつ高精度にすることができる。
【００３１】
本発明の第７態様によれば、センサユニットが、コイル部の軸挿入穴の中心軸上に中心を有しかつ当該中心軸に直交する平面上に存在する略同一円周上に複数設けられているため、シャフトが軸挿入穴からずれた場合やその回転方向位置で磁極の大きさに差がある場合であっても、それぞれのセンサユニットとシャフトとの間隔距離の合計距離としてはあまり変化がない。すなわち、一方のセンサユニットに近づくようにシャフトがずれた場合には、他方のセンサユニットからは遠ざかることとなるため、双方のセンサユニットの出力の合計は相殺されることとなる。よって、複数のセンサユニットの出力に基づいて、当該出力を補正することで、シャフトのずれによる位置検出に及ぼす影響を少なくすることができる。出力の補正としては、具体的には、例えば、それぞれのセンサユニットからの各磁極検出センサの出力値を加算平均した値に基づいて、可動軸の位置検出を行うことができる。
【００３２】
なお、略同一円周上に設けられたセンサユニットは３つを均等間隔に配置することで駆動用シャフトがいずれの方向にずれを生じた場合であっても、それぞれのセンサユニットの出力を相殺することで好適に位置を検出することができる。また、略同一円周上に複数設けられたセンサユニットが均等間隔に配置されない場合は位置に応じた補正をすることで位置を検出することができる。
【００３３】
本発明の第８態様によれば、コイル位置検出部に複数の永久磁石毎に繰り返される磁界の周期長を記憶させることにより、シャフトの位置検出の精度を向上させることができる。すなわち、本実施形態にかかるシャフト型リニアモータでは、磁界周期における位置からシャフトの位置を検出するため、磁界周期長の情報を格納することにより、より精度の高いシャフトとコイル部との相対位置検出を行うことができる。特に、永久磁石の寸法がわずかに異なり、その結果磁界周期の長さにばらつきがあるような場合に、当該ばらつきが位置精度に与える影響を少なくすることができる。
【００３４】
本発明の第１１態様によれば、上記構成のシャフト型リニアモータは可動軸の軸に対して回転した場合であっても位置検出に与える影響が少ないため、部品実装において、実装方向の回転のために可動軸を回転させる必要がある実装ヘッドに好適に用いることができる。また、ノズル部の高さ位置検出のための機構として可動軸の駆動用永久磁石の磁界を用いた小型のリニアモータを用いることにより、実装ヘッドも小型化することができる。実装ヘッドは、その先端に設けられたノズル部が可動軸方向に上下移動する必要があるため、可動軸の軸を中心に回転可能でかつ軸方向に移動可能に保持するためにスプラインシャフトとスプラインナットを用いることが好ましい。
【００３５】
本発明の第１２態様によれば、上からシャフト型リニアモータ、センサユニット、スプラインシャフト、ノズル部の順に設けることにより、実装ヘッドを最もコンパクトに構成することができる。
【００３６】
本発明の第１３態様によれば、可動軸とスプラインシャフトとを中空で構成してシャフトの上部からノズル吸引を行うことで、ノズル部にはエアー回転ジョイントと電磁弁が不要になり、より一層にコンパクトな実装ヘッドを実現することができる。
【００３７】
本発明の第１４態様によれば、独立した複数の固定子を、例えば、軸方向に平行となるように一体的に配置した固定子ブロックとして構成しハウジング内に配置することにより、実装ヘッドをよりコンパクト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】
【００３８】
以下、本発明の一実施形態に係る部品実装装置について、図面を参照しながら説明する。
【００３９】
本発明の第１実施形態にかかる部品実装装置１０１の全体概略斜視図を図１に示す。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。図１においては、ローダー１に回路基板が積載され、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に回路基板が積載され、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、位置に関係なく回路基板を示す場合には、「回路基板２」というように示し、また、特定の位置に位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。
【００４０】
さらに、実装装置本体１０１は、部品実装作業領域における作業者に対する手前側である図示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に実装すべき複数の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と、部品供給部８Ｂの近傍に配置されかつ上記回路基板２に実装すべき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、主に微小化されたチップ部品であり、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。
【００４１】
また、実装装置本体１０１は、部品２を供給する部品供給部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ヘッド部４と、部品供給部８Ａの近傍の部品実装作業領域中央に近い側に配置され、かつ、第１ヘッド部４における夫々の吸着ノズル装置１０の先端に設けられたノズル部３９が吸着保持した部品の吸着姿勢を撮像する撮像装置の一例である認識カメラ９と、制御部１００とを備えている。
【００４２】
第１ヘッド部４は、部品実装装置１０１における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ヘッド部には、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、着脱可能に装備されている。第１ヘッド部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、例えば、部品供給部８Ａ、８Ｂ、８Ｃから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、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、必要に応じてヘッド部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などの上方に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を収納するものである。
【００４３】
さらに、図１に示す部品実装装置１０１は、第１基板搬送保持装置３から搬送される回路基板２−１を受け取るとともに搬送保持する一対のサポートレール部を備える第２基板搬送保持装置１３、部品を解除可能に吸着保持する部品保持部材の一例である吸着ノズル装置１０を着脱可能に複数本、例えば１２本、装備する第２ヘッド部１４、第２ヘッド１４を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、部品供給部１８Ａ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、必要に応じてヘッド部１４に装備されたノズル部３９と交換するノズルステーション１７、部品実装作業領域の作業者に対する奥側である図示Ｙ軸方向奥側の端部に夫々配置され、かつ、上記回路基板２−１に実装すべき部品２３を部品供給位置８１に１つずつ連続的に供給する複数の部品供給カセッ卜８０を有する部品供給部１８Ａ，１８Ｂ、部品供給部１８Ｂの近傍に配置され、かつ、上記回路基板２に実装すべき部品をトレー状に収納保持されたトレー部品を収納する部品供給部１８Ｃ、部品供給部１８Ａの近傍の部品実装作業領域中央に近い側に配置され、かつ、第２ヘッド部１４のノズル部３９が吸着した部品２３の吸着姿勢を撮像する認識カメラ１９をそれぞれ備える。また、第１ヘッド部及び第２ヘッド部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２カ所に設けられている。
【００４４】
このように、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夫々の回路基板２に対して、同時的かつ個別的に部品実装動作を施すことが可能となっている。
【００４５】
図２に、図１の部品実装装置に用いられるＸＹロボットの概略斜視図を示す。図２では、第１ヘッド部４の記載を省略している。ＸＹロボット５は、図２に示すように、それぞれ第１ヘッド部４及び第２ヘッド部１４を図示Ｘ軸方向に移動可能に支持し、かつ、第１ヘッド部４をＸ軸方向の移動を駆動させる第１Ｘ軸駆動部６ｃと、第２ヘッド部１４を図示Ｘ軸方向に移動可能に支持し、かつ、第２ヘッド部１４をＸ軸方向の移動を駆動する第２Ｘ軸駆動部６ｄと、実装装置基台１６上におけるＸ軸方向の夫々の端部近傍に設置され、かつ、夫々の第１Ｘ軸駆動部６ｃ及び第２Ｘ軸駆動部６ｄを夫々の端部で支持し、かつ、夫々のＸ軸駆動部６ｃ及び６ｄの図示Ｙ軸方向への移動を駆動する第１及び第２のＹ軸駆動部６ａ、６ｂとを備えている。
【００４６】
第１及び第２のＹ軸駆動部６ａ、６ｂは、第１Ｘ軸駆動部６ｃ及び第２Ｘ軸駆動部６ｄをＹ軸方向への移動を互いに独立させて駆動することが可能である。すなわち、第１Ｘ軸駆動部６ｃ及び２つのＹ軸駆動部６ａ、６ｂにより、第１ヘッド部４は、図示手前側における部品実装領域の上方を、第２ヘッド部１４とは独立して、Ｘ軸方向又はＹ軸方向に移動可能となっており、一方、第２Ｘ軸駆動部６ｄ及び２つのＹ軸駆動部６ａ、６ｂにより、第２ヘッド部１４は、図示奥側における部品実装領域の上方を、第１ヘッド部４とは独立して、Ｘ軸方向又はＹ軸方向に移動可能となっている。なお、この場合、夫々のＸ軸駆動部６ｃ及び６ｄ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。
【００４７】
Ｘ軸駆動部及びＹ軸駆動部は、リニアモータを駆動源として第１ヘッド部４及び第２ヘッド部１４をＸＹ方向に移動可能に構成されている。この構成についての詳細は後述する。
【００４８】
また、図１に示すように、部品実装装置１０１には、上記基板搬入搬出、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は、夫々の部品供給部８Ａ、８Ｂ、１８Ａ、及び１８Ｂ、部品供給カセット８０、第１ヘッド部４及び第２ヘッド部１４、認識カメラ９及び１９、第１基板搬送保持装置３、第２基板搬送保持装置１３、ＸＹロボット５、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、後述おいて説明かつ図示するようなデータベース部及びメモリ部が備えられており、このデータベース部には、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れた夫々の種類のノズル部３９の形状やノズル位置情報等が、予め取り出し可能に記憶されており、また、メモリ部には、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、後述する部品保持可能範囲に関する情報、及び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。なお、実装制御装置１００において、上述の夫々の情報が、データベース部に記憶させるのか、メモリ部に記憶させるのかは、その部品実装の実情に応じて、様々な形態を取り得る。
【００４９】
次に、ＸＹロボット５の構成について図３Ａ及び図３Ｂを用いて説明する。上述のように、ＸＹロボット５は、リニアモータにより第１ヘッド部４及び第２ヘッド部１４をＸＹ方向に移動させるものである。図３Ａは、図２のIII-III断面図である。図３Ｂは、図３ＡのＸ軸駆動部の側面図である。
【００５０】
図２に示すように、Ｙ軸駆動部６ａ，６ｂは、それぞれＹ軸方向に延在するＹ軸リニアモータシャフト２０とＹ軸ガイドビーム２１とが平行に配置された構成である。Ｙ軸ガイドビーム２１の上面には、Ｙ軸方向に延在するＹ軸リニアガイド２２、第１リニアスケール２５、第２リニアスケール２３が設けられている。
【００５１】
Ｙ軸リニアモータシャフト２０とＹ軸ガイドビーム２１とは、上述のように、実装装置基台１６上におけるＸ軸方向の夫々の端部近傍に設置される。それぞれのＹ軸ガイドビーム２１には、第２Ｘ軸駆動部６ｄの位置検出に用いられる第２リニアスケール２３と、第２Ｘ軸駆動部６ｄの位置検出に用いられる第２Ｙ軸位置センサ２４が設けられている。また、同様に、第１Ｘ軸駆動部６ｃの位置検出に用いられる第１リニアスケール２５と、第２Ｘ軸駆動部６ｄの位置検出に用いられる第１Ｙ軸位置センサ（図示なし）が設けられている。第１リニアスケール２５は、Ｙ軸ガイドビーム２１の図２の図示手前側端部から中央方向に向けて延在するように設けられ、一方、第２リニアスケール２３は、Ｙ軸ガイドビーム２１の図２の図示奥側端部から中央方向に向けて延在するように設けられる。第１Ｘ軸駆動部６ｃには、図２の図示左側の第１リニアスケール２５に対向するように配置された第１Ｙ軸位置センサ（図示なし）が設けられ、第２Ｘ軸駆動部６ｄには、図２の図示左側の第２リニアスケール２３に対向するように配置された第２Ｙ軸位置センサ２４が設けられる。これらの第１及び第２リニアスケール２５，２３と第１及び第２Ｙ軸位置センサ２６，２４により、第１及び第２Ｘ軸駆動部６ｃ，６ｄの位置を高精度に検出することができる。
【００５２】
Ｙ軸駆動部６ａのＹ軸リニアモータシャフト２０には、それぞれＳ極・Ｎ極同士が対向する方向に繰り返し配置されるように円柱状の永久磁石が設けられている。永久磁石は、いずれも長さが等しい中空の円筒形の永久磁石であり、その軸方向両端がＳ極、Ｎ極となっている。双方のＹ軸リニアモータシャフト２０は、第１Ｘ軸駆動部６ｃ及び第２Ｘ軸駆動部６ｄの両端にそれぞれ連結する第２の移動体の例としてのＹ軸可動部３０に挿入され、第１Ｘ軸駆動部６ｃ及び第２Ｘ軸駆動部６ｄをＹ軸方向に移動可能に保持する。第１Ｘ軸駆動部６ｃ及び第２Ｘ軸駆動部６ｄの両端にそれぞれ設けられたＹ軸可動部３０には、コイルによる電磁石が配置される。当該コイルに駆動電流を流すことにより、電磁石が磁性を持ちリニアモータとして機能する。
【００５３】
Ｙ軸可動部３０は、中央にＹ軸リニアモータシャフト２０を挿入可能な円形の穴が設けられた複数のコイルを当該穴がＹ軸方向に重なるように積層配置され、各コイルの穴がＹ軸リニアモータシャフト２０の挿入穴として形成される。コイルは、Ｙ軸リニアモータシャフト２０を貫通孔内に受け入れたとき、永久磁石に対向するように、固定子内に位置決めされている。具体的には、駆動用永久磁石の表面に沿うように湾曲し、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に対向するように、固定子内に取付けられている。コイルを駆動用永久磁石との接触から保護するため、コイル外面にはテフロン（登録商標）フィルム等の保護フィルムが貼られている。このように、コイルは磁力線のロスを最小化するため、駆動用永久磁石４５ａの湾曲した外面に沿うように配置されていることが好ましい。
【００５４】
積層されたコイルのＹ軸方向両端には、軸受が設けられており、Ｙ軸リニアモータシャフト２０が積層されたコイルの軸中心からずれないようにガイドするとともに、Ｙ軸リニアモータシャフト２０の軸方向可能な状態に保持している。また、図示右側の軸受の下側には、軸方向に並べて配置された２つの磁極センサから構成されたセンサユニットとが設けられている。２つのセンサユニットに用いられるそれぞれの磁極センサは、Ｙ軸リニアモータシャフト２０の位置によって、駆動用永久磁石の磁界を検出するものである。本実施例では、パーマロイ合金からなり、磁界が加わると磁気抵抗効果によって、その電気抵抗が変化するＭＲセンサ（Magnetoresistance Sensor) が用いられており、これには一定の電流が流されている。従って、ＭＲセンサに電流を流し、その電圧の変化を測定することによって、磁界の変化を検出して、下記に説明するように、Ｙ軸可動部３０に対するＹ軸リニアモータシャフト２０の位置を検出することができる。
【００５５】
第１Ｘ軸駆動部６ｃのＸ軸方向両端のそれぞれのＹ軸可動部３０に配置されたコイルには、上述の実装制御装置１００から同時に駆動電流が供給され、また、第２Ｘ軸駆動部６ｄのＸ軸方向両端のそれぞれのＹ軸可動部３０に配置されたコイルには、上述の実装制御装置１００から同時に駆動電流が供給される。したがって、第１Ｘ軸駆動部６ｃ及び第２Ｘ軸駆動部６ｄは、両端に設けられたＹ軸可動部が完全に同期して磁性を有するため、独立してＹ軸駆動部６ａ、６ｂを移動可能である。
【００５６】
このように、第１Ｘ軸駆動部６ｃ及び第２Ｘ軸駆動部６ｄの駆動に、リニアモータを用いまた、駆動源であるコイルを両端に配置させた構成により、第１Ｘ軸駆動部６ｃ及び第２Ｘ軸駆動部６ｄの加振により実装ヘッドのぶれを少なくして部品実装の影響を少なくすることができるとともに、２つのＸ軸駆動部６ｃ及び６ｄの両端に１つの制御ドライバから同時に駆動電流を供給することができるので、Ｘ軸駆動部６ｃ及び６ｄの両端の駆動機構の動作を完全に同期させることができ、第１Ｘ軸駆動部６ｃ及び第２Ｘ軸駆動部６ｄをほぼ完全にＸ軸に平行な状態に維持したままで移動させることができる。
【００５７】
第１Ｘ軸駆動部６ｃ及び第２Ｘ軸駆動部６ｄは、実装ヘッドを取り付ける実装ヘッド取付部３１が互いに対向する方向に配置されている以外は、大略共通する構成である。以下、図３Ａでは、第２Ｘ軸駆動部６ｄを例にとって説明する。第２Ｘ軸駆動部６ｄは、図３Ｂに示すように、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、実装ヘッド取付部３１のＸ軸可動部３４に挿入されて両者を係合する。実装ヘッド取付部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、実装ヘッド取付部３１に設けられたＸ軸位置センサ３７により実装ヘッド取付部３１の位置を検出することができるように構成されている。
【００５８】
Ｘ軸リニアモータシャフト３２には、それぞれＳ極・Ｎ極同士が対向する方向に繰り返して配置されるように配置された円柱状の永久磁石が設けられている。第１の移動体としてのＸ軸可動部３４には、コイルによる電磁石が配置される。当該コイルに駆動電流を流すことにより、電磁石が磁性を持ちリニアモータとして機能する。なお、Ｘ軸駆動部のリニアモータとしての構成は、Ｙ軸駆動部に用いられているリニアモータとしての構成と大部分が共通である。
【００５９】
Ｘ軸可動部３４に配置されたコイルには、上述の実装制御装置１００から駆動電流が供給される。したがって、実装ヘッド取付部３１は、Ｘ軸可動部３４に発生された磁性によって、Ｘ軸リニアモータシャフト３２に沿って移動する。
【００６０】
実装ヘッド取付部３１は第１ヘッド部４，第２ヘッド部１４を固定する取り付け面３５を備える。
【００６１】
なお、Ｙ軸駆動部は、Ｙ軸リニアモータシャフト２０に対するＹ軸可動部３０の位置検出として、リニアスケール２５と位置センサ２４により位置検出を行うようにしているが、リニアモータのＹ軸可動部３０に設けられた磁極センサによって下記のようにしてその位置検出を行うことができる。
【００６２】
次に、ヘッド部４及び１４の構造について詳細に説明する。なお、第１ヘッド部４及び第２ヘッド部１４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ヘッド部４の構造の説明を図４に示す第１ヘッド部４の部分斜視図を用いて行うものとする。なお、後述するヘッド部４の吸着ノズル装置の駆動機構は、ＸＹロボットの駆動機構と同様であるため、ここでは、ヘッド部４についてのみ説明することにより、ＸＹロボットの駆動機構に関する説明を省略する。
【００６３】
図４に示すように、第１ヘッド部４は、複数本、例えば、１２本の吸着ノズル装置１０が、図示Ｘ軸方向に沿って６列が一定の間隔ピッチＰｘで、図示Ｙ軸方向に沿って２列が一定の間隔ピッチＰｙでもって配列された状態で備えるいわゆる多連式ヘッド部である。このような第１ヘッド部４が備える夫々の吸着ノズル装置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吸着ノズル装置１０ａ、第２吸着ノズル装置１０ｂ、第３吸着ノズル装置１０ｃ、第４吸着ノズル装置１０ｄ、第５吸着ノズル装置１０ｅ、第６吸着ノズル装置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吸着ノズル装置１０ｇ、第８吸着ノズル装置１０ｈ、第９吸着ノズル装置１０ｉ、第１０吸着ノズル装置１０ｊ、第１１吸着ノズル装置１０ｋ、第１２吸着ノズル装置１０ｌとする。また、部品供給部８Ａ（あるいは８Ｂ）には複数の部品供給カセット８０が、一定の間隔ピッチＬでもって図示Ｘ軸方向に沿って配列されている。また、夫々の吸着ノズル装置１０の配列における一定の間隔ピッチ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の整数倍の寸法であればよく、本実施形態においては、間隔ピッチＰｘと間隔ピッチＬは同一寸法となっている。なお、以降の説明において、第１吸着ノズル装置１０ａ〜第１２吸着ノズル装置１０ｌを特定して用いない場合には、単に「吸着ノズル装置１０」と示すものとする。
【００６４】
また、第１吸着ノズル装置１０ａ〜第１２吸着ノズル装置１０ｌは、互いに略同一構造を有しており、第１ヘッド部４の上方に設けられたケーシング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、軸方向に移動可能であり、また軸を中心に回動可能に保持される。吸着ノズル装置１０は、後述するように、ケーシング内に設けられたアクチュエータ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とともに、その軸を中心にθ回転できるように、スプラインシャフト４４を備える。
【００６５】
各吸着ノズル装置１０は、スプラインシャフト４４と、スプラインシャフト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、吸着ノズル装置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。
【００６６】
駆動用シャフト４５は、吸着ノズル装置１０を上下動作させるためのアクチュエータ４０の可動軸として機能するものであり、両端に磁石の極が形成された円筒形の永久磁石を同極が対向するように複数配置することにより固定する。タイミングプーリ４１は、スプラインシャフト４４に連結されており、両者はＺ軸方向には相対移動可能でかつＺ軸を中心とした回転方向への移動は制限される。第１吸着ノズル装置１０ａのタイミングプーリ４１から第６吸着ノズル装置１０ｆのタイミングプーリ４１には、図５に示すように、タイミングベルト４３が係合されている。タイミングベルト４３は、６つの吸着ノズル装置のプーリー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の正逆回転駆動がそれぞれのタイミングベルト４３を介して伝達されて、第１吸着ノズル装置１０ａから第６吸着ノズル装置１０ｆを同時的にθ回転（吸着ノズル装置１０の軸芯周りの回転）させることが可能となっている。
【００６７】
また、同様に、第７吸着ノズル装置１０ｇのプーリーから第１２吸着ノズル装置１０ｌのタイミングプーリ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吸着ノズル装置１０ｂから第１２吸着ノズル装置１０ｌを同時的にθ回転させることが可能となっている。
【００６８】
また、夫々のアクチュエータ４０は、図６に示すように、シャフト型のリニアモータにより構成され、当該シャフト型リニアモータにより対応する吸着ノズル装置１０を上下動させて、選択的に部品吸着保持又は部品実装動作を行うことが可能となっている。シャフト型のリニアモータの具体的構成については、後述する。なお、図４及び図６に示すように、２つのθ回転用モータ４２ａの動力がタイミングベルト４３を介して伝達され、第１吸着ノズル装置１０ａから第６吸着ノズル装置１０ｆを夫々θ回転させ、θ回転用モータ４２ｂの動力がタイミングベルト４３を介して伝達され、第７吸着ノズル装置１０ｇから第１２吸着ノズル装置１０ｌを夫々θ回転させるように構成されているが、このような構成は一例であって、夫々の吸着ノズル装置１０の上下動とθ回転が夫々１個のアクチュエータのみで行うことを可能として、複数の吸着ノズル装置１０を選択的に駆動させるような構成でもあっても構わない。
【００６９】
また、夫々の部品供給カセット８０は、複数の部品を取り出し可能に収容するとともに、当該部品を取り出し可能に配置する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。このように、夫々の部品取出し位置が配置されていることにより、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吸着ノズル装置１０ａを、第２部品供給カセット８０における部品取出し位置８１の上方に第２吸着ノズル装置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、夫々の吸着ノズル装置１０による夫々の部品取出し位置からの同時的な部品の吸着保持取出しを行うことが可能となっている。
【００７０】
次に第１ヘッド部４及び第２ヘッド部１４のアクチュエータとしてのシャフト型リニアモータについて説明する。シャフト型リニアモータは、吸着ノズル装置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、第１ヘッド部４及び第２ヘッド部１４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。駆動用シャフト４５は、複数の円筒形の磁石を、そのＳ極同士・Ｎ極同士が対向するように配置し中空部分に空気の吸引穴が形成されている。なお、上述のように、第７から第１２吸引ノズル装置の駆動用シャフト４５は、両端までの中空に構成されていない。
【００７１】
ハウジング４６は、図８に示すように、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で作られている。ハウジング４６はその上面に、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の貫通孔を有している。当該貫通孔５６は、後述するようにハウジング４６に配置される固定子のコイルに設けられた穴と連通するように位置する。また、側面には、実装ヘッド取付部３１の取り付け面３５とネジ止めするための雌ネジ５７が設けられている。
【００７２】
第１吸着ノズル装置１０ａ〜第６吸着ノズル装置１０ｆ（図６に図示する２個の吸着ノズル装置の図示右側の方）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から吸引することにより、中空穴４５ｃにシャフトの先端に設けられたノズル部３９まで吸引エアーを通すことができるように構成されている。また、第７吸着ノズル装置１０ｇ〜第１２吸着ノズル装置１０ｌ（図６に図示する２個の吸着ノズル装置の図示左側の方）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４５ｄが設けられている。吸引口４５ｄ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まで吸引エアーを通すことができるように構成されている。
【００７３】
駆動用永久磁石４５ａは、いずれも長さが等しい中空の円筒形の永久磁石であり、その軸方向両端がＳ極、Ｎ極となっている。駆動用シャフト４５には、Ｓ極およびＮ極がそれぞれ対向するように当該駆動用永久磁石４５ａが、配置されている。
【００７４】
固定子４７は、中央に駆動用シャフト４５を挿入可能な円形の穴が設けられた複数のコイルを当該穴がＺ軸方向に重なるように積層配置され、各コイル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を貫通孔内に受け入れたとき、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の表面に沿うように湾曲し、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、固定子内に取付けられている。コイル４８を駆動用永久磁石４５ａとの接触から保護するため、コイル外面にはテフロン（登録商標）フィルム等の保護フィルムが貼られている。このように、コイルは磁力線のロスを最小化するため、駆動用永久磁石４５ａの湾曲した外面に沿うように配置されていることが好ましい。
【００７５】
積層されたコイルの上下には、軸受５０ａ，５０ｂが設けられており、駆動用シャフト４５が積層されたコイル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の軸方向可能な状態に保持している。また、図示下側の軸受の下側には、軸方向に並べて配置された２つの磁極センサ４９１，４９２から構成されたセンサユニット４９ａ，４９ｂとが設けられている（図７Ａ，図７Ｂに中実シャフトの場合を示す）。２つのセンサユニット４９ａ，４９ｂに用いられるそれぞれの磁極センサ４９１，４９２は、駆動用シャフト４５の位置によって、駆動用永久磁石４５ａの磁界を検出するものである。本実施例では、パーマロイ合金からなり、磁界が加わると磁気抵抗効果によって、その電気抵抗が変化するＭＲセンサ（Magnetoresistance Sensor) が用いられており、これには一定の電流が流されている。従って、ＭＲセンサに電流を流し、その電圧の変化を測定することによって、磁界の変化を検出して、固定子に対する駆動用シャフト４５の位置を検出することができる。
【００７６】
センサユニット４９ａ，４９ｂは、図７Ｂに示すように、駆動用シャフト４５を軸心とした略同一円周上に、上記軸対称の位置に２組設けられている。また、センサユニット４９ａ，４９ｂを構成するそれぞれ２つの磁極センサ４９１，４９２は、図７Ａに示すように、駆動用シャフト４５に組み込まれる永久磁石４５ａの軸方向寸法の略半分の間隔をおいて配置されている。その結果、図７Ａの状態では、一方の磁極検出センサ４９２が略最大の磁界強さを検出するときに、他方の磁極検出センサ４９１が略０の磁界強さを検出することができる。センサユニット４９ａ，４９ｂにより駆動用シャフト４５の位置検出及びその検出方法については、後述する。
【００７７】
各吸着ノズル装置１０は、シャフト型リニアモータ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ている一方、重力により吸着ノズル装置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、各吸着ノズル装置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の距離よりも長い自然長のバネ５２を、図６に示すように駆動用シャフト４５と同軸に配置することにより、駆動用シャフト４５が図示上側に付勢され、重力により吸着ノズル装置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。これによる駆動用シャフトの原点検出の方法については、後述する。
【００７８】
図９Ａは、模式的に示したシャフト型リニアモータの駆動制御及び位置検出するための制御回路のブロック図である。図９Ａは、第１及び第２ヘッド部４，１４に用いられるリニアモータについての構成を示している。なお、ＸＹロボットにおいて、第１Ｘ軸駆動部６ｃ及び第２Ｘ軸駆動部６ｄが、第１ヘッド部４，第２ヘッド部１４のＸ軸方向の駆動制御及び位置検出を行う場合、及びＹ軸駆動部６ａ，６ｂが、Ｙ軸可動部３０のＹ軸方向の駆動制御及び位置検出を行う場合についても、同様の制御を行う。以下では、シャフト型リニアモータ４０を例にして、その駆動制御及び位置検出の方法について説明する。なお、上述の通り、リニアモータの駆動制御及び位置検出の方法については、ＸＹロボットと実装ヘッドについて同様であるので、以下、実装ヘッドについて説明することとする。ただし、ＸＹロボットについては、模式的に示したシャフト型リニアモータの駆動制御及び位置検出するための制御回路のブロック図は、図９Ｅに示すように構成される。
【００７９】
図９Ａ、図９Ｅに示すように、シャフト型リニアモータを駆動制御するサーボコントローラサーボアンプ１１０は、実装制御装置１００の一部を構成するものであり、アンプ部１１２と、コントローラ部１１１とから構成される。アンプ部１１２は、例えば実装制御装置１００中の上位コントローラ１００ａから入力される動作指令信号を受け、動力線を介して固定子４７のコイル４８に給電するものである。サーボコントローラサーボアンプ１１０のアンプ部１１１から出力された駆動電流によって、コイル４８に電流が流れ、コイル４８と、駆動用永久磁石４５ａのＮ極或いはＳ極との間に斥力が働き、駆動用シャフト４５が固定子４７に沿って所定のＺ軸方向に移動する。
【００８０】
サーボコントローラサーボアンプ１１０のコントローラ部１１１は、周期カウンタ１１３、各周期の分解性能テーブル１１４、パルス信号受信部１１５、演算部１１６を備える。周期カウンタ１１３は、駆動周期のどの位置に駆動用シャフト４５が存在するかを検出するために、後述する磁界周期を複数のパルス（本実施形態では、説明の便宜上１０００で説明する。但し、実際はコンピュータ処理をするため、例えば１０２４となる）に分割して、各周期カウンタの駆動パルスをカウントするものである。各周期の分解能テーブル１１４は、駆動用シャフトに設けられた磁界周期ごとの長さを格納するためのデータであり、後述するように、駆動用周期に設けられた磁界周期が完全に同じでないことに基づく位置検出の補正に用いられるものである。
【００８１】
駆動用シャフト４５が、固定子４７に沿って移動するのに伴って、駆動用シャフト４５に設けられた駆動用永久磁石４５ａは、固定子４７に設けられたセンサユニット４９ａ，４９ｂの磁極センサ４９１，４９２の上を通過する。前述したように、駆動用永久磁石４５ａは、例えば、Ｚ軸方向の長さが４ｍｍであるとすると、４ｍｍごとに、Ｎ極およびＳ極が形成されているため、磁界周期は８ｍｍとなる。駆動用シャフトの移動に伴って、磁極センサ４９１，４９２と各永久磁石との相対位置が変化するに伴い、磁極センサ４９１，４９２の抵抗値が変化する。
【００８２】
磁極センサ４９１，４９２には一定の電流が流されているから、駆動用永久磁石４５ａが移動すると、磁界周期の磁界強さに応じて磁極センサ４９１，４９２からそれぞれ磁界強度信号が出力され、Ａ／Ｄ変換回路１１０に入力される。各磁極センサ４９１，４９２から出力される磁界強度信号は、磁界周期の磁界強さと同様に、略サイン波の軌跡をとることとなる。Ａ／Ｄ変換回路１１０は、この磁界強度信号をＡ／Ｄ変換して増幅してパルス信号受信部１１５に入力する。パルス信号受信部１１５は、連続的に入力されるデジタル信号を波形整形することによって、所定のデジタル信号を生成し、演算部１１６に出力する。演算部１１６は、入力された波形整形されたデジタル信号の値に基づいて、下記のように、駆動用シャフト４５の原点検出及び位置算出を行う。
【００８３】
原点検出の方法を以下に説明する。本実施形態においては、駆動用シャフト４５が上側に移動し、バネ座５５が固定子４７の下端と接触した場合、コイルに印加する電流値が変化することを利用し、その電流値を検出することにより、原点検出を行う。すなわち、図９Ｂに示すように、駆動用シャフト４５が上側に移動し、図中の点Ａにおいて、バネ座５５が固定子４７の下端と接触し、これ以上上向きに移動できなくなる。このとき、図９Ｂに示すように、コイルに印加される電流の値は、シャフトが移動できないにもかかわらずこれを移動させようとするため、点Ａを境に上昇する。
【００８４】
サーボコントローラサーボアンプ１１０は、この電流値が上昇を開始し、しきい値を超えた時に存在する駆動シャフトの位置に基づいて原点検出を行い、以下に示すように当該位置を基準として駆動用シャフトの位置検出を行う。なお、この際、駆動用シャフト４５は停止しているため、それぞれの磁極センサから出力される出力値は一定の値を示すので、この要件を原点検出の条件に加えることでより安定した検出が可能となる。
【００８５】
本実施形態では、図９Ｃに示すように、上記した駆動用シャフト４５が上向きに移動し、バネ座５５が固定子４７の下端と接触したことによって、電流値がしきい値を超えかつ２つの磁極センサの出力が変化しないことが検出されると、当該位置から駆動用シャフト４５を下降させるように制御する。そして、磁極センサ４９１，４９２のいずれか一方（図中においては、２つのセンサを区別する必要がないため、第１又は第２の磁極センサとして表記している。）の出力が最初に０となった位置を原点とする。
【００８６】
また、原点位置決定の別の方法としては、図９Ｄに示すように、駆動用シャフト４５が上向きに移動し、バネ座５５が固定子４７の下端と接触した位置、すなわち、コイルに印加される電流の値が上昇を開始したときに駆動用シャフト４５が存在する位置をそのまま原点としてもよい。
【００８７】
次に、駆動用シャフト４５の位置検出の具体的な検出算出例を図１０Ａを用いて説明する。図１０Ａにおいて、駆動用永久磁石４５ａのＺ軸方向長さが４ｍｍであるとすると、Ｎ極間の距離Ｈは８ｍｍとなる。図１０Ａにおいて駆動用シャフト４５がＺ軸方向下側に移動した場合を想定すると、２つの磁極センサ４９１，４９２は、それぞれ磁界の強さを電圧（本実施形態では、−５Ｖ〜＋５Ｖの間の出力範囲とする。）として出力し、その出力信号は、図１０Ｂに示すような略サイン波の磁界強度信号となる。ここで、２つの磁極センサ４９１，４９２は、１つの駆動用永久磁石４５ａのＺ軸方向の長さの略半分の間隔、すなわち、２ｍｍの間隔を置いて配置されているため、出力された磁界強度信号のサイン波の位相はπ／２ずれたものとなる。
【００８８】
ここで、２つの磁極センサ４９１，４９２から出力された磁界強度信号をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換回路１１０の電圧値（図１０Ｂにおいて縦軸方向）の測定分解能を±５００、磁界周期方向（図１０Ｂにおいて横軸方向）を１０００とすると、検出精度の分解能は、８ｍｍ／１０００＝８μｍごととなる。
【００８９】
ここで、図１０Ｂにおいて、２つの磁極センサ４９１，４９２から出力された場合について説明する。駆動シャフト４５の位置を検出するためには、原点からの移動距離を基準として駆動シャフトの位置を検出することとなる。すなわち、上述のように、コイルに印加される電流値を検出することにより検出された原点に駆動シャフトを移動させ、図示下側方向に移動させる。このとき、磁極センサ４９１，４９２の原点位置における出力値と同じ出力値を取る点（図１０Ｂでは、センサ４９１の出力が０であり、センサ４９２の出力が極大値をとる位置）をそれぞれ検出点として認識し、原点に近い順に第１検出点、第２検出点・・・とする。原点及び各検出点の間を１つの磁界周期とする。
【００９０】
各周期の分解能テーブル１１４には、図１０Ｃに示すような各周期の周期方向パルス数ごとにおける分解能の情報が格納されている。上記のように本実施形態においては、磁界周期方向の分解能は１０００であるので、１つの周期、すなわち２つの磁石の合計長さ寸法を１０００で割った値が１つのパルスの分解能となる。また、駆動用シャフト４５に組み込まれる駆動用永久磁石４５ａは、ほぼ同じＺ軸方向長さに構成されてはいるが、加工時における長さのばらつきなどが生じる場合があり、これが磁界周期のばらつきとなる。このばらつきは、原点から遠ざかるほど累積的に加算されるため、原点から遠い位置における位置検出の精度が劣化する。よってこの周期長のばらつきを補正するために、磁界の周期ごとに各周期の長さの情報を分解能テーブル１１４に記憶させておく。図１０Ｃにおいては、第１周期が周期長８．１ｍｍであり１つのパルスの分解能が８．１μｍとし、第２周期が周期長８．２ｍｍであり１つのパルスの分解能が８．２μｍとした場合について図示している。
【００９１】
ここで、磁極センサ４９１，４９２のそれぞれの出力値が図１０Ｂにおける点Ｂのような出力（例えば、磁極センサ４９１の出力が−２Ｖ、磁極センサ４９２の出力が＋２Ｖ）であった場合、原点からみて、第１検出点を通過しているので、点Ｂは第２周期に位置する点であることが判明する。また、点Ｂは、図１０Ｄに示すように円内角度ＡＴＴＮは、（−２／２）×（１８０／π）＝−４５度であり、磁極センサ４９１の出力が負であったので１８０−４５＝１３５度となる。したがって、上記磁極センサの波形より、Ｚ１のポイントは２７０度の位置であり、そのポイントから反時計回りに回転するので、検出位置は、第２周期の周期長８．２ｍｍ×（２２５度／３６０度）＝５．１２５ｍｍとなり、第２周期の開始位置すなわち第１検出点を基準として５．１２５ｍｍ移動したこととなる。
【００９２】
また、駆動用シャフト４５が１つ周期を超えて移動しているので、第１検出点を基準とした距離に第１周期長（すなわち、駆動用永久磁石２つ分の長さ）の８．１ｍｍを加算する。よって、原点からの移動距離は、１３．２２５ｍｍとして出力される。
【００９３】
なお、移動距離演算時に加えられる磁界の周期長は、上述のようにテーブルデータとして予め記憶する代わりに、一律に駆動用永久磁石２つ分の長さとして算出してもよい。
【００９４】
上述のように、第１ヘッド部４及び第２ヘッド部１４は、コイル３８の上下に設けられた軸受５０ａ，５０ｂにより駆動用シャフト４５をその軸がコイル３８の中心軸と一致するようにガイドしているため、駆動用シャフト４５が固定子４７の中でＸ軸方向及びＹ軸方向にずれないように構成されている。したがって、θ回転用モータ４２ａにより吸着ノズル装置１０ｆをその軸中心に回転した場合であっても、上記のようにセンサユニットと駆動用シャフト４５に組み込まれる駆動用永久磁石４５ａとの隙間は、略一定になるように構成されており、上記のように２つの磁極センサ４９１，４９２を有するセンサユニット４９ａで駆動用シャフト４５の距離を検出することができる。
【００９５】
ただし、長期にわたる使用などにおいて、駆動用シャフト４５の軸心がコイル３８の中心軸からずれることも考えられる。ただし、この場合であっても、上記のように２つのセンサユニット４９ａ，４９ｂを有することで、駆動用シャフト４５の位置を高精度で検出することができる。
【００９６】
すなわち、図１１Ａに示すように、駆動用シャフト４５の軸心が固定子４７のコイル３８中心軸と一致する場合は、２つのセンサユニット４９ａ，４９ｂの４つの磁極センサ４９１，４９２、４９３，４９４と駆動用永久磁石４５ａとの隙間はいずれも同じであり、それぞれのセンサユニット４９ａ，４９ｂに含まれる上側２つの磁極センサ４９１，４９３、とした側２つの磁極センサ４９２，４９４の出力は、図１１Ｂに示すように、同じになる。
【００９７】
しかし、図１２Ａに示すように、駆動用シャフト４５が矢印１２０に示す方向にＺ軸に垂直方向に移動したような場合は、センサユニット４９ｂに駆動用永久磁石４５ａが近づき、センサユニット４９ａから駆動用永久磁石４５ａが遠ざかることとなる。このような場合は、センサユニットの各磁極センサからの出力は、それぞれ図１２Ｂに示すようになる。すなわち、センサユニット４９ａの上側磁極センサ４９１は、センサユニット４９ｂの上側磁極センサ４９３と比較して、駆動用永久磁石４５ａからの距離が長くなり出力ゲインが弱くなる。また、センサユニット４９ａの下側磁極センサ４９２は、センサユニット４９ｂの下側磁極センサ４９４と比較して、駆動用永久磁石４５ａからの距離が長くなり出力ゲインが弱くなる。
【００９８】
また、図１３Ａに示すように駆動用シャフト４５が、その上側が矢印１２１に示すように図示左側方向に移動し、下側が矢印１２２に示すように図示右側方向に移動した場合、駆動用シャフト４５のＺ軸方向の移動に伴い、センサユニット４９ａ，４９ｂと駆動用永久磁石４５ａとの間隔が変化する。すなわち、駆動用シャフト４５は、Ｚ軸方向下側の駆動用永久磁石４５１の位置ではセンサユニット４９ａ側に近接しており、Ｚ軸方向上側の駆動用永久磁石４５２の位置ではセンサユニット４９ｂ側に近接する。したがって、駆動用シャフト４５がＺ１からＺ２間で下側に移動した時の各センサユニットの磁極センサ４９１〜４９４の出力は、図１３Ｂのようになる。すなわち、各センサユニット４９ａ，４９ｂの上側の磁極センサでは、磁極センサ４９１の出力が移動に伴って小さくなるのに対し、磁極センサ４９３の出力が移動に伴って大きくなる。また、各センサユニット４９ａ，４９ｂの下側の磁極センサでは、磁極センサ４９２の出力が移動に伴って小さくなるのに対し、磁極センサ４９４の出力が移動に伴って大きくなる。
【００９９】
このように、図１２Ａ、図１３Ａのように、駆動用シャフト４５の軸心が固定子４７の軸挿入穴の中心軸からずれているような場合は、１つのセンサユニットでの位置検出が困難となる。本実施形態では、２つのセンサユニットの出力を用いることにより、駆動用シャフト４５がずれた場合の位置検出を可能とした。
【０１００】
すなわち、本実施形態においては、２つのセンサユニット４９ａ，４９ｂの上側の磁極センサ４９１，４９３、下側の磁極センサ４９２，４９４、の出力値の平均値を算出し、その値に基づいて、駆動用シャフト４５の位置を検出する。２つのセンサユニット４９ａ，４９ｂは、固定子の軸挿入穴を軸心とした略同一円周上に設けられているため、駆動用シャフト４５が固定子の中心軸からいずれの方向にずれ、１つの磁極センサの出力が小さくなったとしても、他の磁極センサの出力が大きくなるため、２つのセンサユニットまでの距離の合計は略一定に保たれる。すなわち、２つのセンサユニットの出力の平均をとることにより、駆動用シャフト４５の軸心が固定子の中心軸からずれた場合の誤差を吸収することができる。
【０１０１】
以上説明したように、本実施形態にかかる部品実装装置によれば、吸着ノズル装置の一部を構成する駆動用シャフト４５をシャフト型リニアモータであるアクチュエータの構成部品とすることができるので、ヘッド部を小型化することができる。また、駆動用シャフト４５は、軸受５０ａ，５０ｂによりＸ軸方向及びＹ軸方向への移動がなされないように配置されているため、部品実装動作においてノズル部のぶれを防止することができる。
【０１０２】
さらに、駆動用シャフト４５の位置検出に駆動用永久磁石の磁界を検出する複数の磁極センサを有するセンサユニットを用いることとしたため、駆動用シャフト４５がθ回転させる構成をとることができ、また、θ回転した場合であっても、位置検出の精度を高く維持することができる。
【０１０３】
さらに、センサユニットは、２つの磁極センサが、１つの駆動用永久磁石のＺ軸方向寸法の略半分の距離を隔てて設けられているため、一方の磁極検出センサが略最大又は最小の磁界強さを検出するときに、他方の磁極検出センサが略０の磁界強さを検出することとなり、両磁極センサの出力に基づいて円内角度を基準に検出することにより、直接的に位置の検出を行うことができる。すなわち、予め基準値として磁極センサの出力を保存し、当該基準値との比較により位置を検出する場合と比べ、駆動用シャフトとコイルの状態変化による影響を少なくして位置検出を行うことができる。
【０１０４】
特にセンサユニットを複数設けた場合は、それぞれのセンサユニットのＺ軸方向に同じ位置に配置された着磁センサの出力の加算平均をとることにより、駆動用シャフトと固定子との間隔が変化した場合であっても、高精度に位置検出を行うことができる。
【０１０５】
また、各センサユニットから出力されたアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換され、デジタル値として変換されるため、変換されたデジタル値の測定分解能を多くすることにより、検出精度の分解能を高くすることができる。すなわち、駆動用永久磁石の長さにより決定される磁界周期長と測定分解能によって検出精度を決定することができ、ソフト的に処理可能な測定分解能を多くすることにより、比較的容易に検出精度を向上させることができる。
【０１０６】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。例えば、固定子に設けられるセンサユニットは、２つに限られるものではなく、３つ以上設けることもできる。この場合、コイルの中心に対して均等角度に位置するように設置することが好ましい。
【０１０７】
また、可動軸に設けられた複数の磁石のうち端部の磁石の磁界の強さと両側に磁石を有する磁石の磁界の強さとは磁界の大きさが変るので、端部の磁石の磁界を検出しないような位置に磁極センサを設ける、又は検出しても可動軸の位置を検出する位置情報として採用しないようにするか、当該出力値を補正して利用することが好ましい。
【０１０８】
なお、上記実施形態におけるＸＹロボットは、部品実装装置の部品実装ヘッドをＸＹ両軸方向に移動させるものであるが、本発明にかかるＸＹロボットは、この用途に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の第１実施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の部品実装装置のＸＹロボットの概略構成を示す斜視図である。
【図３Ａ】図２のIII-III断面図である。
【図３Ｂ】図３ＡのＸ軸駆動部の側面図である。
【図４】図１の部品実装装置の第１ヘッド部の外観構成を示す斜視図である。
【図５】図４の第１ヘッド部の吸着ノズル装置のθ回転機構である。
【図６】図４の第１ヘッド部のＹ方向断面図である。
【図７Ａ】図４の第１ヘッド部のアクチュエータの部分拡大断面図である。
【図７Ｂ】図７ＡのVII-VII断面図である。
【図８】図４の第１ヘッド部の部分拡大斜視図である。
【図９Ａ】模式的に示した図１の部品実装装置に用いられるシャフト型リニアモータを駆動制御するための制御回路のブロック図である。
【図９Ｂ】図９Ａの制御回路において駆動シャフトの原点を検出するための電流値の軌跡を示すグラフである。
【図９Ｃ】図９Ａの制御回路において駆動シャフトの原点検出の処理の例を説明するための図である。
【図９Ｄ】図９Ａの制御回路において駆動シャフトの原点検出の他の処理の例を説明するための図である。
【図９Ｅ】図９Ａに示すシャフト型リニアモータを駆動制御するための制御回路をＸＹロボットに適用する場合の構成を示す図である。
【図１０Ａ】駆動用シャフトの位置検出の機構の説明図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａの各磁極センサの出力信号の例である。
【図１０Ｃ】各周期の分解能テーブルの構成例である。
【図１０Ｄ】駆動用シャフトの位置検出に用いられる円内角度の説明図である。
【図１１Ａ】駆動用シャフトの軸心がコイルの中心軸と一致する場合の位置検出の機構の説明図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａの磁極センサの出力信号の例である。
【図１２Ａ】駆動用シャフトの軸心がコイルの中心軸に対して平行に移動した場合の位置検出の機構の説明図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａの磁極センサの出力信号の例である。
【図１３Ａ】駆動用シャフトの軸心がコイルの中心軸に対して交差する方向に移動した場合の位置検出の機構の説明図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａの磁極センサの出力信号の例である。
【図１４】従来のリニアモータを用いた駆動装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１  ローダー
２、２−０、２−１、２−２、２−３  回路基板
３，１３  第１基板搬送保持装置、第２基板搬送保持装置
４  第１ヘッド部
５  ＸＹロボット
６ａ  Ｙ軸駆動部
６ｂ、６ｃ  Ｘ軸駆動部
７、１７  ノズルステーション
８Ａ、８Ｂ、８Ｃ  部品供給部
９、１９  認識カメラ
１０  吸着ノズル装置
１２  ロードセル
１４  第２ヘッド部
３９  ノズル部
４０  アクチュエータ
４１  タイミングプーリ
４２ａ、４２ｂθ回転用モータ
４３  タイミングベルト
４３ａ，４３ｂ  テンションプーリ
４４  スプラインシャフト
４５  駆動用シャフト
４６  ハウジング
４７  固定子
４８  コイル
４９ａ，４９ｂ  センサユニット
５０ａ，５０ｂ  軸受
５２  バネ
１００  実装部
１００ａ  上位コントローラ
１０１  部品実装装置
１１０  Ａ／Ｄ変換器逓倍回路
１１１  サーボコントローラサーボアンプ
４９１，４９２，４９３，４９４  磁極センサ
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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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９Ｅ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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