(57)【要約】【課題】小型化、軽量化、高精度化を課題とする。【解決手段】部品保持ツール１１を保持し，上下動を行う二つの上下動手段３０と、各部品保持ツール１１ごとに、上下方向に沿った中心線を基準にとするツール１１の回転角度調節を行う二つの回転角度調節手段５０と、各上下動手段３０及び回転角度調節手段５０を支持する支持体２０とを備え、各上下動手段３０は、いずれもその上下動の駆動源として直動モータ４０を有し、二つの上下動手段３０の直動モータ４０が一つの支持体２０を共用する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品保持ツールを保持しつつ上下動を行う移動体を備える二つの上下動手段と、
前記各部品保持ツールごとに、上下方向に沿った中心線を基準とする前記部品保持ツールの回転角度調節を行う二つの回転角度調節手段と、
前記各上下動手段を支持する支持体とを備え、
前記各上下動手段は、いずれも前記移動体の上下動の駆動源として直動モータを有し、
前記二つの上下動手段の直動モータが、一つの前記支持体を共用することを特徴とする部品保持装置。
【請求項２】
前記二つの上下動手段の直動モータが一つの固定子ヨークを共用することを特徴とする請求項１記載の部品保持装置。
【請求項３】
前記支持体は、上下方向に沿った二つの支柱を有し、
前記二つの支柱が上下方向に直交するいずれかの方向から挟んだ配置で前記固定子ヨークを支持することを特徴とする請求項２記載の部品保持装置。
【請求項４】
前記固定子ヨークは、その上下方向に沿った中心線に対して対称となる位置で前記各支柱に連結されることを特徴とする請求項３記載の部品保持装置。
【請求項５】
前記各上下動手段は、前記移動体の上下動を案内するガイドレールを有し、
前記二つの上下動手段のそれぞれのガイドレールを、前記支持体に対して上下方向に直交するいずれかの方向から挟んだ配置で装備したことを特徴とする請求項１又は２記載の部品保持装置。
【請求項６】
前記支持体は、前記部品保持装置を複数連結するためのフレームと熱膨張率がほぼ同一の素材で形成したことを特徴とする請求項１記載の部品保持装置。
【請求項７】
前記移動体は、軸部材を介して前記部品保持ツールを支持し、
前記軸部材及び移動体の内部に前記部品保持ツールより空気を吸引する吸引経路を設けたことを特徴とする請求項５記載の部品保持装置。
【請求項８】
前記移動体の吸引経路の吸引力供給源側への接続口を前記移動体の前記部品保持ツール先端側とは反対方向の箇所に設けたことを特徴とする請求項７記載の部品保持装置。
【請求項９】
前記支持体に、前記二つの回転角度調節手段の駆動源である二つの回転モータを同時に支持する回転モータ固定ハウジングを設けたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の部品保持装置。
【請求項１０】
前記各回転モータは、前記回転モータ固定ハウジングへ締結部材により締結されると共に、前記回転モータの出力軸とは反対方向より締結されたことを特徴とする請求項９記載の部品保持装置。
【請求項１１】
前記回転モータは、前記回転モータ固定ハウジングに支持された状態で軸前後方向に貫通装備された中空の出力軸を備え、
前記回転モータの中空の出力軸がスプライン外筒と一体で回転し、当該スプライン外筒からスプライン軸を介して部品保持ツールに回転力を伝達する構造を具備したことを特徴とする請求項９又は１０記載の部品保持装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の部品保持装置を前記各部品保持ツールの移動方向を揃えた状態で複数備えると共に、
前記各部品保持装置の部品保持ツールの移動方向に略垂直な平面に沿って当該各部品保持装置を一体的に搬送するＸ−Ｙ移動機構を有することを特徴とする部品搭載装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品保持装置及び部品搭載装置に係り、特に、部品の組み付け時の移送を行う部品保持装置及び部品搭載装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１は、複数の部品保持ツールを備えると共に各部品保持ツールの回転角度調節手段を備え、その回転角度調節手段は、全ての部品保持ツールに対して同時に連動回転させる単一のベルト機構である部品搭載装置が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、ボールネジ機構による部品保持ツールの上下動を行う上下動手段と、部品保持ツールに対する回転角度調節を行うタイミングベルト機構と、これらを支持する支持体とを備える部品搭載装置が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−３１６６９８号公報
【特許文献２】
特開平１１−３３０７８７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に開示された先行技術は、回転角度調節手段が単一の駆動源から複数の部品保持ツールに回転力を伝達するベルト機構であるため、機構が複雑であると共にベルトのバックラッシュや伸縮により回転角度の精度が低いという不都合があった。
また、回転角度調節手段が複数の部品保持ツールを個別に調節を行うことができず、そのため、一つの部品保持ツールで部品吸着を行うごとに角度調節を行い、各部品保持ツールごとに部品の向きを揃える作業が必要となり、複数の部品保持ツールを備えながら、複数の部品搭載の所用時間が長く、作業能率が低いという不都合もあった。
【０００６】
特許文献２に開示された先行技術は、支持体の支柱に直動用のガイドレールが装備されると共にこれらが熱膨張率の異なる素材であるため、組み付け時温度からの温度変化による撓み防止のために支柱の背後にもガイドレールと同じ熱膨張率の素材を湾曲防止材として設けている。このため、これらを複数集約的に設け、同時に搬送して使用するには、重量負担が大きくなり過ぎて、高加速化が難しい、という問題があった。
【０００７】
本発明は、軽量化をその目的とする。
また、本発明は、回転角度調節の調節精度の向上を他の目的とする。
さらに、本発明は、作業の迅速化をさらに他の目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、部品保持ツール（１１）を保持しつつ上下動を行う移動体を備える二つの上下動手段（３０）と、各部品保持ツールごとに、上下方向に沿った中心線を基準とするツールの回転角度調節を行う二つの回転角度調節手段（５０）と、各上下動手段を支持する支持体（２０）とを備え、各上下動手段は、いずれも移動体の上下動の駆動源として直動モータを有し、二つの上下動手段の直動モータが、一つの支持体を共用する、という構成を採っている。
上記構成では、前記二つの直動モータの前記支持体を共有化することによって、支持体の厚さが別々に設けた場合の合計値よりも薄くできると共に、部品保持装置全体の軽量化が図られる。さらに、共有化した支持体単体の厚さは、個別に支持体を設けた場合の機構全体幅よりも大きくならない範囲で、より厚く設定することも可能なため、機構の強度向上を図ることも可能である。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明と同様の構成を備えると共に、二つの上下動手段（３０）の直動モータ（４０）が一つの固定子ヨーク（４１）を共用する、という構成を採っている。
上記構成では、請求項１記載の発明と同様の作用を奏すると共に、前記二つの直動モータの固定子ヨークを共有化することによって、直動モータに必要な固定子ヨーク厚さを別々に設けた場合の合計値よりも薄くしても直動モータ磁気特性を持つことが可能となる。従って、固定子ヨーク厚さを別々に設けた場合の合計値よりも薄くでき、部品保持装置全体の軽量化が図られる。さらに、共有化した固定子ヨーク単体の厚さは、従前の重量を超えない範囲で厚く設定することでき、強度の向上も図ることができる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明と同様の構成を備えると共に、支持体（２０）は、上下方向に沿った二つの支柱（２５，２６）を有し、二つの支柱が上下方向に直交するいずれかの方向から挟んだ配置で固定子ヨーク（４１）を支持する、という構成を採っている。
上記構成では、請求項２記載の発明と同様の作用を奏すると共に、支持体と固定子ヨークとが熱膨張率の異なる素材であっても、固定子ヨークはその両側から撓み応力が作用するので互いに相殺され、どちらか一方に撓むことが抑制される。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明と同様の構成を備えると共に、固定子ヨーク（４１）は、その上下方向に沿った中心線に対して対称となる位置で各支柱（２５，２６）に連結される、という構成を採っている。
上記構成では、請求項３記載の発明と同様の作用を奏すると共に、中心線の両側における連結位置が対称となることから、両側の連結位置が異なることによる不均一な撓み応力により固定子ヨークが撓むことが抑制される。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１又は２記載の発明と同様の構成を備えると共に、各上下動手段（３０）は、移動体の上下動を案内するガイドレール（６３，６４）とを有し、二つの上下動手段のそれぞれのガイドレール（６３，６４）を、支持体に対して上下方向に直交するいずれかの方向から挟んだ配置で装備する、という構成を採っている。
上記構成では、請求項１又は２記載の発明と同様の作用を奏すると共に、部品保持ツールの上下動はガイドレールに沿った移動体の移動により行われる。また、各上下動手段のガイドレールは支柱を挟んでその両側に装備されるので、支持体とガイドレールとが膨張率が異なる素材であっても、支持体へは、その両側から撓み応力が作用するので互いに相殺され、どちらか一方に撓むことが抑制される。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明と同様の構成を備えると共に、支持体は、部品保持装置を複数連結するためのフレームと熱膨張率がほぼ同一の素材で形成する、という構成を採っている。
上記「熱膨張率がほぼ同一の素材」とは、同一の素材に加えて、部品保持装置を部品保持及び供給等の作業に用いた場合にその作業に要する精度の範囲内に収まる程度の撓みしか支持体とフレームとの間に生じない範囲或いは同精度に対して無視できる範囲で熱膨張率が近似する他の素材を含むものとする。
上記構成では、請求項１記載の発明と同様の作用を奏すると共に、支持体は、部品保持装置を複数連結するフレームと熱膨張率がほぼ同一の素材で形成されているので、支持体と部品保持装置を複数連結するフレームの熱膨張による伸び量に差を生じないため、支持体と部品保持装置と複数連結するフレームとの相互間の撓みの発生をなくすことが可能となる。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項５記載の発明と同様の構成を備えると共に、移動体（３１）は、軸部材（５１）を介して部品保持ツール（１１）を支持し、軸部材及び移動体の内部に部品保持ツールより空気を吸引する吸引経路（３１ｂ、５１ｂ）を設ける、という構成を採っている。
上記構成では、請求項５記載の発明と同様の作用を奏すると共に、部品保持ツールによる部品保持の際には空気吸引力が移動体内部の吸引経路を通じて部品保持ツールまで伝えられる。
【００１５】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明と同様の構成を備えると共に、移動体の吸引経路の吸引力供給源側への接続口（３８）を前記移動体の前記部品保持ツール先端側とは反対方向の箇所に設けた、という構成を採っている。
上記構成では、請求項７記載の発明と同様の作用を奏すると共に、吸引力供給源との接続管路が移動体の前記部品保持ツール先端側とは反対方向の箇所の接続口に接続される。そして、かかる移動体の前記部品保持ツール先端側とは反対方向の箇所から空気が吸引され、部品が保持される。
【００１６】
請求項９記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の発明と同様の構成を備えると共に、支持体（２０）に、二つの回転角度調節手段（５０）の駆動源である二つの回転モータ（５４）を同時に支持する回転モータ固定ハウジング（２７）を設ける、という構成を採っている。
上記構成では、請求項１〜８のいずれか一項に記載の発明と同様の作用を奏すると共に、二つの回転モータを同時に支持する回転モータ固定ハウジングにより、個別に回転モータを支持するハウジングよりもその取り付けスペースが容易に確保される。
【００１７】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の発明と同様の構成を備えると共に、各回転モータ（５４）は、前記回転モータ固定ハウジングへ締結部材により締結されると共に、前記回転モータの出力軸とは反対方向より締結される、という構成を採っている。ここで、締結部材とは、止めネジ，ボルト等のように外部作業により二つの部材を締め付けて連結する部材をいう。
上記構成では、請求項９記載の発明と同様の作用を奏すると共に、回転モータを回転モータ固定ハウジングに取り付ける際に、締結部材を緩めた状態で、回転モータの出力軸を他の構成と配置を考慮して軸心の位置合わせを行う。そして、その際、締結部材を緩め或いは締め付ける作業を回転モータの出力軸よりも後方から容易に行うことができる。
【００１８】
請求項１１記載の発明は、請求項９又は１０記載の発明と同様の構成を備えると共に、回転モータ（５４）は、回転モータ固定ハウジング（２７）に支持された状態で上下方向に貫通装備された中空の出力軸（５４ａ）を備え、回転モータの中空の出力軸がスプライン外筒（５５）と一体で回転し、当該スプライン外筒からスプライン軸（５３）を介して部品保持ツールに回転力を伝達する構造を具備する、という構成を採っている。
上記構成では、請求項９又は１０記載の発明と同様の作用を奏すると共に、回転角度調節の際には回転モータの出力軸における回転力がスプライン外筒を介してスプライン軸に伝わり、さらに部品保持ツールに伝達される。また、部品保持ツールの上下動の際にはスプライン軸が部品保持ツールと共に上下動するが、スプライン構造により回転角度調節手段の存在が上下動の妨げとならない。
【００１９】
請求項１２記載の発明は、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の部品保持装置を各部品保持ツール（１１）の移動方向をそろえた状態で複数備えると共に、各部品保持装置（１０）の部品保持ツールの移動方向に略垂直な平面に沿って当該各部品保持装置を一体的に搬送するＸ−Ｙ移動機構を有する、という構成を採っている。
上記構成では、より多数の部品保持装置による部品吸着が個別又は同時に行われ、その回転角度調節が個別又は同時に行われる。従って、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の部品保持装置と同様の作用を奏すると共に、多数の部品に対する作業が個別又は同時に効率的に行われる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（実施の形態の全体構成）
本発明の実施の形態を図１〜図９に基づいて説明する。本実施形態たる電子部品搭載装置は、例えば、半導体部品のような小型の電子部品Ｃを保持し、所定位置へ搬送するために使用される。
電子部品搭載装置は、部品を保持する複数の部品保持装置としての電子部品保持装置１０と、各電子部品保持装置１０が支持する部品保持ツール１１の移動方向をそろえた状態で支持し，一体的に搬送するＸ−Ｙ移動機構（図示略）とを備えている。なお、電子部品搭載装置１に搭載される複数の部品保持装置１０はＸ−Ｙ移動機構に搭載するための連結フレームＲにより一体的に連結されている。また、以下の説明において、各部品保持装置１０が、後述する部品保持ツール１１を駆動搬送する方向をＺ軸方向（上下方向）とし、Ｚ軸方向に垂直な平面上で互いに直交する二方向の一方をＸ軸方向とし、他方をＹ軸方向とする。上記Ｘ−Ｙ移動機構はＸ軸方向とＹ軸方向とに各電子部品保持装置１０の搬送を行うことが可能である。
【００２１】
（部品保持装置の全体構成）
図１は部品保持装置１０の正面図，図２は左側面図である。この電子部品保持装置１０は、部品保持ツール１１を保持し，上下動を行う二つの上下動手段３０と、二つの上下動手段３０を同時に支持する支持体２０と、各部品保持ツール１１をＺ軸方向を中心とする回転角度の調節を行う二つの回転角度調節手段５０とを備えている。
【００２２】
（支持体）
支持体２０は、二つの上下動手段３０を同時に支持し、支持体２０の全体は軽量化のためアルミニウム又はその合金から形成されている。
連結フレームＲは、前述したようにＹ軸方向に沿って複数並列配置された部品保持装置１０の支持体２０を一体的に連結する。
支持体２０は、連結フレームＲの上部と下部とからそれぞれＸ軸方向に沿って同一方向に向かって延設された片持ち状態で支持された取り付けハウジング２３，２４と、いずれもＺ軸方向に沿った状態で取り付けハウジング２３，２４によりその上端部と下端部とが支持された一対の支柱２５，２６と、各回転角度調節手段５０の後述する回転モータ５４を支持する回転モータ固定ハウジング２７とを備え、全体的には略長方形状に形成されている。
各ハウジング２３，２４もまた、隣接する他の部品保持装置１０のハウジング２３，２４と一体的に形成されている。
また、一方の支柱２６は各取り付けハウジング２３，２４の延設方向先端部に位置し、他方の支柱２５は各取り付けハウジング２３，２４の延設方向中間部に位置している。さらに、両方の支柱２５，２６は、いずれも角柱状であり、Ｘ−Ｚ平面に沿った二平面とＹ−Ｚ平面に沿った二平面を有している。
なお、回転モータ固定ハウジング２７は、回転角度調節手段５０を説明する際に同時に詳説することとする。
【００２３】
（上下動手段）
図３は図１におけるＳ−Ｓ線に沿った電子部品保持装置１０の断面図、図４は回転角度調節手段５０の主要部を示すＺ軸方向に沿った断面図である。上下動手段３０を図１乃至図６に基づいて説明する。
上下動手段３０は、後述する軸部材５１を介して部品保持ツール１１を支持する移動体としての移動テーブル３１と、この移動テーブル３１を支持体２０に対してＺ軸方向に沿って往復移動可能とする支持手段６０と、移動テーブル３１にＺ軸方向に沿った移動力を付与する直動モータ４０と、支持体２０に対する移動テーブル３１のＺ軸方向移動量を検出するリニアセンサ３４とを備えている。
なお、前述したように、支持体２０の一対の支柱２５，２６に対してＹ軸方向に沿った両側にそれぞれ上下動手段３０が設けられているが、これら二つの上下動手段３０（以下、一対の支柱２５，２６に設けられた二つの上下動手段３０を一対の上下動手段３０という）は、支柱２５，２６を基準に対称形を成し、実質上の構造、構成は同一なので、一方の上下動手段のみについて説明することとする。
【００２４】
（移動テーブル）
移動テーブル３１は、Ｙ軸方向における支柱２５，２６に対向する面とは反対側の面が一様に平坦化され、これにより、部品保持装置１０のＹ軸方向幅の低減を図り、同方向に複数の部品保持装置１０を集約的に複数並列配置すること対する好適化が図られている。
【００２５】
また、移動テーブル３１は、Ｘ軸方向における連結フレームＲ側の端部がＺ軸方向について幅が狭く設定されており、かかる幅小部にはＺ軸方向に沿って貫通穴３１ａが形成されている。かかる貫通穴３１ａには、筒状のシール材３５が挿入されると共にさらのその内側に軸部材５１が挿入されている。かかるシール材３５の上端部と下端部にはそれぞれパッキング３６ａ，３６ｂを介して軸部材５１の回転を可能とする軸受け３７ａ，３７ｂが設けられている。
【００２６】
軸部材５１は、その中心線に沿って下端部から上端部側へ向かい、その途中で屈曲してその周面で開口し、部品保持ツール１１に負圧による吸引力を付与するための吸引経路５１ａが形成されている。軸部材５１は、軸溝３５ａが形成され、シール材３５の貫通穴３５ｂに対応する位置に貫通穴３５ｃが形成されている。シール材３５には吸引経路５１ａに対応する位置において貫通穴３５ｂが形成されている。さらに、移動テーブル３１の貫通穴３１ａの内周面には、貫通穴３５ｂ対応する位置において、移動テーブル３１の内部に形成された吸引経路３１ｂの一端側の開口部が形成されている。かかる吸引経路３１ｂはかかる開口部からＸ軸方向に沿って軸部材５１から遠ざかる方向に向かい、その途中で上方に屈曲して移動テーブル３１の上端部まで形成されている。さらに、移動テーブル３１の上端部における開口部には、かかる部品保持ツール１１に対する吸引力供給源となるエジェクターや吸引ポンプ等に接続するためのチューブを連結するためのエアーチューブ継ぎ手３８が装備されている。
このように、移動テーブル３１の内部に吸引経路３１ｂを設けることにより、吸引力供給用の配管を設けるスペースの省略を図っている。
【００２７】
移動テーブル３１の各支柱２５，２６に対向する部位は、凹状部が形成され、前述した支持手段６０及び直動モータ４０の一部の構成が配設される。
さらに、移動テーブル３１には、後述する直動モータ４０の可動子ヨーク４３ａと可動磁石４３が配設されている。
【００２８】
（支持手段）
支持手段６０は、Ｚ軸方向に沿って配設されたガイドレール６１，６２と、このガイドレール６１，６２の各々に沿ってボールを介して滑動するスライドユニット６３，６４とを有し、ボールガイドユニットを構成している。
上記スライドユニット６３，６４は、前述した移動テーブル３１の凹部内に固定装備されている。
【００２９】
また、上記各ガイドレール６３，６４は、それぞれ支柱２５，２６にそれぞれ装備されている。各ガイドレール６３，６４は、いずれもその長手方向に沿って均一間隔で配置された止めネジ（図示略）により固定連結されている。かかる止めネジは、ガイドレール６３，６４側から支柱２５，２６に対して締結され、ガイドレール６３，６４には止めネジの挿通穴が形成されると共に支柱２５，２６側には止めネジに対応するネジ穴が形成されている。
さらに、各支柱２５，２６は、いずれも二つの上下動手段３０の支持手段６０の各ガイドレール６３，６４によりＹ軸方向の両側から挟まれるようにしてこれらガイドレール６３，６４を固定装備している。そして、各ガイドレール６３，６４は一般に滑動に対する耐摩耗性が要求され、その素材はある程度硬度を有する鉄，鋼鉄等が使用される。一方、前述したように各支柱２５，２６はいずれも軽量化のためアルミニウム又はその合金が使用されるので、支柱２５，２６とガイドレール６３，６４とではその熱膨張係数が異なり、ガイドレール６３，６４の組み付け時から温度差を生じた場合には特にそれら長手方向（Ｚ軸方向）に対する伸び率の差が生じるが、各支柱２５，２６はいずれもそのＹ軸方向両側に各ガイドレール６３，６４が設けられているので撓み応力が相互に相殺され、たわみの発生を効果的に抑制する。この場合、各ガイドレール６３，６４に形成された挿通穴の内径には止めネジの外径に対し余裕を設けているので、相互間の隙間が伸び率の差は、この余裕により吸収され、撓み応力は解消される。
【００３０】
（直動モータ）
直動モータ４０について、図１，３，５及び６に基づいて説明する。図５は後述する固定子ヨーク４１の取り付け状態を示す正面方向から見た説明図であり、図６は左側面方向から見た同説明図である。
直動モータ４０は、支持体２０に支持された固定子ヨーク４１と、支持体２０に支持されたコイル４２と、移動テーブル３１に支持された可動マグネット４３と可動子ヨーク４３ａとを備えている。かかる直動モータは図示しないコイル４２の駆動回路を備え、外部指令信号に基づいてコイル４２に対する通電制御を行い、移動テーブル３１をＺ軸方向について駆動し、所期の目的位置に位置決めすることを可能とする。
【００３１】
ところで、二つの上下動手段３０の各直動モータ４０はそれぞれの固定子ヨーク４１を共用している。かかる固定子ヨーク４１は、強磁性体材料（例えば、鉄、ニッケル等）から形成されるので、これを二つの上下動手段３０で共用することで部品保持装置１０の軽減化を図るためである。
かかる固定子ヨーク４１は板状に近い直方体ブロック形状に形成され、各支柱２５，２６のＹ−Ｚ平面に沿った対向面の間に介挿され、Ｙ軸方向両側から狭持状態で支持される。さらに、固定子ヨーク４１は、そのＺ軸方向に沿った中心線に対して対称となる位置で各支柱２５，２６に連結される。即ち、図５に示すように、固定子ヨーク４１は、各支柱２５，２６に対してＺ軸方向に並んだ複数の止めネジ４４により締結され、各ネジ４４の配置がＺ軸方向に沿った中心線に対して対称となる配置となっている。また、各止めネジ４４は、図３に示すように、各支柱２５，２６側から固定子ヨーク４１に対して締結され、各支柱２５，２６には止めネジ４４の外径よりも余裕をもって内径の挿通穴２５ａ，２６ａが形成されると共に固定子ヨーク４１側には止めネジ４４に対応するネジ穴が形成されている。
【００３２】
（リニアセンサ）
リニアセンサ３４は、図２に示すように、支柱２６に設けられ、Ｙ軸方向両側に位置する二つの移動テーブル３１の対向面上に設けられた各リニアスケール３４ａから各移動テーブル３１の移動量を検出する。即ち、リニアスケール３４ａは、Ｚ軸方向に沿って交互にＮ極，Ｓ極の着磁が成された領域が移動テーブル３１の移動量の制御に要する精度に応じたピッチで並んで形成されている。そして、リニアセンサ３４は、リニアスケール３４ａの繰り返される磁気変化を読み取り、その計数を距離換算することでＺ軸方向の移動量検出を行う。
【００３３】
（回転角度調節手段）
回転角度調節手段５０について、図１，４，７に基づいて説明する。図７は回転モータ５４の支持状態を示す斜視図である。
回転角度調節手段５０は、その下端部で部品保持ツール１１を支持する軸部材５１と、軸部材５１の上端部と同心で継ぎ手５２により連結される伝達軸としてのスプライン軸５３と、中空の出力軸５４ａを有する回転モータ５４と、回転モータ５４の出力をスプライン軸５３に伝達するスプライン外筒５５と、回転モータ５４の出力軸と回転モータ固定ハウジング２７との間に設けられた軸受け５８と、回転モータの回転角度を検出するエンコーダ５６とを備えている。
【００３４】
軸部材５１は、前述したように、内部が貫通された部品保持ツール１１の貫通孔に連通する吸引経路が形成されている。また、この軸部材５１は、その中心線及び長手方向がＺ軸方向に平行となるように移動テーブル３１に支持されている。また、軸部材５１は、軸受け３７ａ，３７ｂによりＺ軸方向を中心とする回転を可能な状態で支持されている。
さらに軸部材５１は、その上端部近傍に設けられた移動テーブル３１の上面に当接するスラストカラー５９により、下方へのズレを防止する。
【００３５】
軸部材５１に継ぎ手５２を介して連結されたスプライン軸５３は、回転モータ５４の中空の出力軸５４ａに挿通されると共に、出力軸５４ａの内側に装備されたスプライン外筒５５と係合している。従って、スプライン軸５３は、回転モータ５４により回転駆動されつつも回転モータ５４に対してＺ軸方向に沿って移動することが可能である。一方、回転モータ５４は出力回転角度の制御が可能なモータであり、さらに、回転角度の変化を検出するエンコーダ５６が併設されている。エンコーダ５６の検出回転角度は、図示しない回転モータの制御装置に出力され、これに基づいて制御装置では、入力設定された回転角度に応じて、部品保持ツール１１に保持された電子部品Ｃに対する角度調節が行われる。
これにより、スプライン軸５３が回転モータ５４の出力に応じて軸部材５１と共に回転し、さらに軸部材５１の先端部の部品保持ツール１１が回転し、保持された状態の電子部品Ｃの角度調節が行われる。また、Ｚ軸方向への移動の際にも回転モータ５４の存在がかかる移動の妨げとはならない。
【００３６】
また、上述した回転モータ固定ハウジング２７は、支柱２５に固定装備されており、二つの回転角度調節手段５０の各回転モータ５４をそれぞれモータ固定用ブラケット５４ｂを介して同時に支持している。このような構成とするのは、部品保持装置１０を複数集約的に配置した場合、各回転モータ５４ごとにハウジングを設けようとしても、その取り付け場所の確保が困難であるからである。従ってかかる構成により部品保持装置１０の集約に好適に対応することが可能となる。
【００３７】
さらに、回転モータ５４は、図７に示すように、その出力軸が突出する方の端部に出力軸の法面に沿って広がる板状のモータケースハウジング５４ｂが固定装備されている。そして、かかるモータケースハウジング５４ｂには、ネジ係止用の切り欠きが形成されている。これにより、回転モータ固定ハウジング２７上に回転モータ５４をその出力軸を下方に向けた状態で載置すると共にモータケースハウジング５４ｂの切り欠きに締結手段としての止めネジを通して締結することで回転モータ５４を上方から固定装備することが可能となる。
【００３８】
（部品搭載装置の動作説明）
上記構成からなる部品搭載装置の動作を説明する。まず、部品保持装置１０はＸ−Ｙ機構により電子部品Ｃの受け取り位置に搬送される。
そして、電子部品Ｃの受け取り位置において、その上方から予め設定された下降距離で移動テーブル３１が直動モータ４０により下降駆動される。このときの下降量はリニアセンサ３４により絶えず検出され、部品保持ツール１１の先端部が電子部品Ｃに当接する目標下降量まで直動モータ４０の駆動が継続される。
また、上下動手段３０を二つ備えているので、これらは同時に下降制御を行っても良い。
目標下降量まで下降されると、図示しない吸引力供給源が駆動され、吸引経路３１ｂ，５１ａを介して部品保持ツール１１に吸引力が供給され、電子部品Ｃは部品保持ツール１１の先端部に保持される。
かかる保持後は、再びに直動モータ４０が上方に目標上昇量だけ駆動される。
その後、保持されている電子部品Ｃに対して、回転角度調節手段５０の回転モータ５４が駆動され、目標回転角度まで回転駆動される。このとき、エンコーダ５６の出力が絶えず検出され、目標回転角度で回転モータ５４が停止される。また、部品保持装置１０は各部品保持ツール１１ごとに回転角度調節手段５０を備えるので、一つの電子部品Ｃを吸着しては回転角度調節を行い、これを繰り返す作業必要性がなく、同時吸着、同時回転角度調節を行うことができ、作業の迅速化を図ることが可能である。
その後は、Ｘ−Ｙ移動機構により次の作業目標位置に部品保持装置１０は搬送される。
【００３９】
（効果比較）
図８は、上記構成からなる電子部品保持装置１０の左側面図であって部品保持ツール１１を四つ備えたものである。一方、図９は、一対の支柱に対して一つの上下動手段３０を支持させると共に、本発明と同様の間隔で四つの部品保持ツール１１を配設した比較例を示す。
本実施形態たる部品保持装置１０は、一対の支柱２５，２６に対して二つの上下動手段３０を支持させる構成のため、無理なく部品保持ツール１１の四つ分に集約が図られる。
一方、比較例のように、一対の支柱１２５に対して一つの上下動手段３０を支持させると、同じように集約的に配置を行うと、支柱１２５の幅が細くなり、その強度が保てない。また、各上下動手段３０の直動モータ４０ごとに固定子ヨークを必要とするので、支柱１２５に対する重量化負担がさらに大きくなる。また、支柱１２５は移動テーブルのガイドレールが片側のみに設けられるので、気温変化によるたわみの発生を防止することができない。従って、部品保持ツールの上下動に対する安定性が保証されず、たわみによる位置精度の低下を避けられない。
これに対して、部品保持装置１０は、幅の広い支柱のスペースを確保することが容易となると共に固定子ヨークの個体数を半分とすることにより支柱に対する重量負担の軽減が図られ、さらには、支柱の両側にガイドレールを配設することでたわみの発生も防止される。従って、部品保持ツール１１の動作における位置精度を高く維持することが可能である。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明は、二つの直動モータが支持体を共有するので、装置構成の簡易化を図ると共に、強度を維持した支持体の薄型化による軽量化を図ることが可能である。
【００４１】
請求項２記載の発明は、二つの直動モータの固定子ヨークを共有化するので、装置構成の簡易化を図ると共に、直動モータ磁気特性を維持した固定子ヨークの薄型化による軽量化を図ることが可能である。
【００４２】
請求項３記載の発明は、固定子ヨークに対して上下方向に直交する方向から二つの支柱が狭んだ配置で支持するので、支柱と固定子ヨークとに熱膨張率の異なる素材を使用した場合であっても、固定子ヨークの組み付け時から温度差を生じた場合に生じるこれら相互間の撓み応力を相殺することができ、固定子ヨーク及び支柱に対するたわみの発生を効果的に抑制することが可能となる。従って、これに伴い、保持する部品の位置決め精度を高く維持することが可能となる。
また、従来のように撓み防止のために専用の撓み防止材を使用する必要がなく、本来的に必要な部材から撓み防止を行うことができ、さらに、支柱に熱膨張率の大きな軽量素材の使用も可能なので、部品保持装置の軽量化や部品点数の低減によるコストダウンを図ることが可能となる。
【００４３】
請求項４記載の発明は、固定子ヨークがその上下方向に沿った中心線に対して対称となる位置で各支柱に連結されることから、同中心線の両側において設けられた連結構造による熱膨張の変化の影響が両側で均等に発生する。従って、各支柱における両側からの撓み相殺の効果が維持され、たわみの発生を効果的に抑制することが可能である。
【００４４】
請求項５記載の発明は、支柱に対して二つの上下動手段の各ガイドレールが上下方向に直交する方向から挟むように装備されることから、支柱とガイドレールとに熱膨張率の異なる素材を使用した場合でも、ガイドレールの組み付け時から温度差を生じた場合に生じるこれら相互間の撓み応力を相殺することができ、ガイドレール及び支柱に対するたわみの発生を効果的に抑制することが可能となる。従って、これに伴い、保持する部品の位置決め精度を高く維持することが可能となる。
また、従来のように撓み防止のために専用の撓み防止材を使用する必要がなく、本来的に必要な部材から撓み防止を行うことができ、部品点数の低減による小型軽量化及びコストダウンを図ることが可能となる。
【００４５】
請求項６記載の発明は、支持体は、部品保持装置を複数連結するためのフレームと熱膨張率がほぼ同一の素材で形成されるので、支持体と部品保持装置を複数連結するフレームが組み付け温度から温度変化があっても、支持体と部品保持装置を複数連結するフレームの熱膨張により伸び量に差が生じないため、支持体と部品保持装置を複数連結フレーム相互間の撓みの発生を効果的に減ずることが可能となる。従って、これに伴い、保持する部品の位置決め精度を高く維持することが可能となる。
【００４６】
請求項７記載の発明は、移動体の内部に吸引経路を設けることにより、吸引力供給用の配管を設けるスペースの省略を図り、部品保持装置の小型化を図ることができる。
【００４７】
請求項８記載の発明は、吸引経路の吸引力供給源側への接続口を移動体の部品保持ツール先端側とは反対方向の箇所に設けることにより、かかる接続口から吸引力供給源までをチューブ等により接続する場合に移動テーブルの上下動及び部品保持を妨げずにチューブの曲げ経路を部品保持装置上部に設けることが可能である。従って、これに伴い、チューブの取り付けスペースの確保が容易となり、移動テーブル上下動に伴うチューブの上下動時にもチューブと接続口が隣接部品との接触による摩耗やチューブの撓みによる破損を効果的に防止することができる。
【００４８】
請求項９記載の発明は、回転モータを二つ同時に支持する回転モータ固定ハウジングを備えるため、ハウジング取り付けスペースの確保を容易にし、且つ、部品点数の低減と部品保持装置の小型化を図れるため、部品保持装置の複数集約配置にも容易に対応することが可能となる。
【００４９】
請求項１０記載の発明は、回転モータ回転モータの出力軸とは反対方向より締結部材により締結されているので、回転モータの出力軸の軸心を調節し、回転モータをモータ固定ハウジングに固定する場合、締結部材を緩めたり、締め付けたりする作業を回転モータの出力軸の後方より容易に行うことができる。これにより、回転モータ取り付け軸心出しの作業性を向上し、作業時間を短縮し、組み付け調整費用の低減を図ることが可能となる。
【００５０】
請求項１１記載の発明は、回転モータが中空の出力軸を有し、スプライン構造を介してスプライン軸及び部品保持ツールを回転させるので、部品保持ツールの上下動と回転調節との動作の干渉を解消しながら部品保持ツールの回転精度を低下させるベルト機構等を使わずに、部品保持装置の全長を短くすることができる。これにより、回転モータ、スプライン軸、部品保持ツールを同一軸上に配置しても部品保持装置の全体寸法を小さくでき、部品保持装置の小型・軽量化を図ることが可能となると共に集約化にも容易に対応させることが可能となる。
【００５１】
請求項１２記載の発明は、小型・軽量化を図った部品保持装置を複数搭載することにより、部品保持ツールの増加に伴い、生産性の向上が図られる。
また、小型、軽量な部品保持装置を使用するので、部品保持ツールの本数を増加させた場合でも、軽量性により動作の迅速性を劣化させない。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子部品保持装置を示す正面図である。
【図２】電子部品保持装置を示す右側面図である。
【図３】図１におけるＳ−Ｓ線に沿った電子部品保持装置の断面図である。
【図４】回転角度調節手段の主要部を示すＺ軸方向に沿った断面図である。
【図５】固定子ヨークの取り付け状態を示す正面方向から見た説明図である。
【図６】固定子ヨークの取り付け状態を示す右側面方向から見た説明図である。
【図７】回転モータの支持状態を示す斜視図である。
【図８】実施形態と同じ電子部品保持装置であって部品保持ツールを四つ備えたものを示す右側面図である。
【図９】一対の支柱に対して一つの上下動手段を支持させると共に、図８と同様の間隔で四つの部品保持ツールを配設した比較例を示す右側面図である。
【符号の説明】
１０  部品保持装置
１１  部品保持ツール
２０  支持体
２５，２６  支柱
２７  回転モータ固定ハウジング
３０  上下動手段
３１  移動テーブル（移動体）
３１ｂ  吸引経路
３８  エアーチューブ継ぎ手（接続口）
４０  直動モータ
４１  固定子ヨーク
５０  回転角度調節手段
５１  軸部材
５１ａ  吸引経路
５３  スプライン軸
５４  回転モータ
５４ａ  出力軸
５４ｂ  モータ固定ブラケット
５５  スプライン外筒
６３，６４  ガイドレール
Ｃ  電子部品
【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９】
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