(57)【要約】【課題】リニアスケールによる位置検出を用いた直動機構において、高精度の取付面を必要とせず設備費用を低減することができる電子部品実装用装置の直動機構を提供することを目的とする。【解決手段】電子部品実装用装置に配設されリニアモータによって被駆動体を第１方向に直線駆動するＹ直動機構６において、被駆動体をＹ方向にガイドするガイド部に、側面７ａに予めリニアスケール３０Ａが長手方向に沿って装着されたガイドレール７Ａをスライダ２６と組み合わせて用い、移動プレート１８から下方に延出した装着ブラケット１８ａに装着されたリニアスケール３１Ａをリニアスケール３０Ａに対向させ、リニアスケール３０Ａからの位置検出信号を位置検出部３２によって受信する。これにより高精度の取付面を必要とせず設備費用を低減することができる。【選択図】図３
2005158924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を基板に実装する実装作業を行う電子部品実装用装置に配設され駆動源によって被駆動体を第１方向に直線駆動する直動機構であって、前記被駆動体を第１方向にガイドするガイド部と、前記駆動源の駆動力を前記被駆動体に伝達する駆動伝達部と、前記ガイド部において前記被駆動体と結合されるスライダと組み合わせて用いられるガイドレールに第１方向に沿って装着されたリニアスケールと、前記被駆動体もしくは駆動伝達部に連結されて前記リニアスケールと対向する位置に装着され被駆動体とともに第１方向へ移動して前記リニアスケールに対する第１方向の相対位置信号を出力するスケールヘッドと、前記相対位置信号を受信して前記被駆動体の第１方向の位置を検出する位置検出部とを備えたことを特徴とする電子部品実装用装置の直動機構。
【請求項２】
前記駆動源は、リニアモータであることを特徴とする請求項１記載の電子部品実装用装置の直動機構。
【請求項３】
駆動源によって被駆動体を第１方向に直線駆動する直動機構において、前記被駆動体を第１方向にガイドするガイド部として被駆動体に結合されるスライダと組み合わせて用いられるガイドレールであって、第１方向に沿ってリニアスケールが装着されていることを特徴とするガイドレール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品搭載装置などの電子部品実装用装置に配設され、リニアモータなどの駆動源によって搭載ヘッドなどの被駆動体を直線駆動する直動機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子部品搭載装置などの電子部品実装用装置には、搭載ヘッドなどの作業ヘッドを移動させるヘッド移動機構として直動機構が多用される。この直動機構として、従来より用いられていたモータの回転運動をボールねじによって直線運動に変換するタイプの直動機構に替えて、近年リニアモータによって直接直線動作を行わせる方式の直動機構が用いられるようになっている（例えば特許文献１、２，３参照）。
【特許文献１】特開平１１−３５２２６５号公報
【特許文献２】特開２０００−３１６２６９号公報
【特許文献３】特開２００３−１４０７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、リニアモータを用いた駆動機構には、一般の回転型モータを用いた駆動機構のようにモータに内蔵されたエンコーダによる被駆動体の位置検出ができず、直線運動をする被駆動体の位置を直接検出するためのリニアスケールを必要とする。ところが、上述の先行技術例に示す直動機構においては、リニアスケールを駆動方向に配設するために、機構部のフレーム部材などの固定面に高精度に仕上げられた取付面を機械加工によって設ける必要があり、設備費用のコストアップの１要因となっていた。
【０００４】
そこで本発明は、リニアスケールによる位置検出を用いた直動機構において、高精度の取付面を必要とせず設備費用を低減することができる電子部品実装用装置の直動機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の電子部品実装用装置の直動機構は、電子部品を基板に実装する実装作業を行う電子部品実装用装置に配設され駆動源によって被駆動体を第１方向に直線駆動する直動機構であって、前記被駆動体を第１方向にガイドするガイド部と、前記駆動源の駆動力を前記被駆動体に伝達する駆動伝達部と、前記ガイド部において前記被駆動体と結合されるスライダと組み合わせて用いられるガイドレールに第１方向に沿って装着されたリニアスケールと、前記被駆動体もしくは駆動伝達部に連結されて前記リニアスケールと対向する位置に装着され被駆動体とともに第１方向へ移動して前記リニアスケールに対する第１方向の相対位置信号を出力するスケールヘッドと、前記相対位置信号を受信して前記被駆動体の第１方向の位置を検出する位置検出部とを備えた。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、被駆動体を第１方向にガイドするガイド部としてスライダと組み合わせて用いられるガイドレールに第１方向に沿ってリニアスケールを装着することにより、リニアスケールによる位置検出を用いた直動機構において、高精度の取付面を必要とせず設備費用を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電
子部品搭載装置の平面図、図２、図４，図６は本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の断面図、図３、図５，図７は本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の移動ビームの駆動伝達部の構造説明図である。
【０００８】
まず図１，図２を参照して電子部品搭載装置の構造を説明する。図１において、電子部品搭載装置の架台１上には、Ｘ方向に搬送路２が配設されている。搬送路２は電子部品が実装される基板３を搬送し、搬送路２上に設定された２つの実装ステージＳ１，Ｓ２において基板３を位置決めする。実装ステージＳ１，Ｓ２は、それぞれ両側に複数のパーツフィーダ５を並設した部品供給部４と、部品供給部４から電子部品を取り出して基板３に搭載する搭載機構とを備えている。
【０００９】
搭載機構について説明する。実装ステージＳ１，Ｓ２の中間には、２基のＹ直動機構６がＹ方向に配設されている。Ｙ直動機構６は後述するようにリニアモータによって駆動される直動機構であり、この直動機構によって、２つのガイドレール７，７Ａによって両端部をガイドされたＸ直動機構８をＹ方向に移動させる。Ｘ直動機構８は同様にリニアモータによって駆動される直動機構であり、この直動機構によって搭載ヘッド９をＸ方向に移動させる。
【００１０】
図２に示すように、搭載ヘッド９は複数の単位搭載ヘッド９ａを備えたマルチタイプの搭載ヘッドであり、各単位搭載ヘッド９ａに備えられた吸着ノズル１２によって電子部品を吸着保持する。また搭載ヘッド９には一体的に移動する基板認識カメラ１３が設けられており、基板認識カメラ１３は搭載ヘッド９とともに基板３上に移動してその位置を認識する。
【００１１】
Ｙ直動機構６、Ｘ直動機構８を駆動することにより、搭載ヘッド９はＸＹ方向に移動し、これにより部品供給部４のパーツフィーダ５から電子部品をピックアップし、基板３に移送搭載する。部品供給部４と搬送路２との間には、ラインカメラ１０およびノズルストッカ１１が配設されている。部品供給部４から電子部品を取り出した搭載ヘッド９がラインカメラ１０の上方を通過することにより、搭載ヘッド９に保持された電子部品が認識される。ノズルストッカ１１には、各単位搭載ヘッド９ａに装着される吸着ノズル１２を電子部品の種類毎に収納しており、搭載ヘッド９がノズルストッカ１１にアクセスすることにより、吸着ノズル１２の交換が自動的に行われる。
【００１２】
次に図３を参照して、Ｙ直動機構６について説明する。Ｙ直動機構６は、上述の電子部品搭載装置など、電子部品を基板に実装する実装作業に使用される電子部品実装用装置に配設され、駆動源としてのリニアモータによって被駆動体であるＸ直動機構８をＹ方向（第１方向）に直線駆動する機能を有し、Ｘ直動機構８へリニアモータの駆動を伝達する駆動伝達部およびＸ直動機構８のＹ方向への移動をガイドするガイド部を備えている。
【００１３】
すなわち、図３に示すように、架台１上にはガイドレール７ＡがＹ方向に配設されており、ガイドレール７Ａにスライド自在に嵌合したスライダ２６は、Ｘ直動機構８に連結された連結部材２５の下面に結合されている。ガイドレール７Ａ、スライダ２６および連結部材２５は、Ｘ直動機構８を第１方向にガイドするガイド部となっており、このガイド部においては、ガイドレール７Ａはスライダ２６と組み合わせて用いられる。なおガイドレール７Ａは、通常のリニアガイド用のガイドレール７に、予め位置検出用のリニアスケールを装着したものである。
【００１４】
１５はＹ直動機構６を構成する縦通ブラケットであり、架台１上に垂直姿勢でＹ方向（第１方向）に配設されている。縦通ブラケット１５の側面には、固定子１６、可動子１７を対向させて構成されたリニアモータの固定子１６が固定されている。可動子１７の背面
（固定子１６との対向面の反対側の面）には移動プレート１８が結合されており、移動プレート１８の背面側に設けられたフランジ部１９は、連結部材２５の上面に結合されている。これにより、可動子１７の駆動力はフランジ部１９を介して連結部材２５へ伝達される。移動プレート１８および連結部材２５は、駆動源であるリニアモータのＹ方向の駆動力を、被駆動体であるＸ直動機構８に伝達する駆動伝達部となっている。
【００１５】
移動プレート１８の上端部および下端部には軸方向を上下に向けた姿勢で複数のガイドローラ２１が装着されている。ガイドローラ２１は、縦通ブラケット１５の側面にＹ方向に配設されたガイドレール２０に当接している。移動プレート１８が可動子１７によって駆動されるときには、ガイドローラ２１はガイドレール２０に沿って転動する。
【００１６】
リニアモータ稼働時には、可動子１７と固定子１６との間に磁力による吸引力が作用するが、この吸引力はガイドローラ２１がガイドレール２０に当接して押圧することによる反力によって支持される。これにより吸引力は、ガイドレール７とスライダ２６を組み合わせたガイド部には作用せず、Ｘ直動機構８が高速度でＹ方向に移動する場合においても、ガイド部が重負荷状態で動作することがなく、部品寿命を確保することができる。
【００１７】
また移動プレート１８の上端に固着されたプレート２２には、軸方向を水平に向けた姿勢で複数のガイドローラ２３が装着されている。縦通ブラケット１５の上端部には、ガイドローラ２３が嵌合するガイド溝２４がＹ方向に形成されており、移動プレート１８が可動子１７とともに移動する際には、ガイドローラ２３がガイド溝２４内を転動する。これにより、移動プレート１８のＺ方向の位置が保持される。
【００１８】
次に、Ｙ直動機構６における位置検出機構について説明する。前述のように、Ｘ著駆動機構８のＹ方向への移動をガイドするガイドレールのうち、Ｙ直動機構６側のガイドレール７Ａには、予め位置検出用のリニアスケール３０Ａが装着されたものが用いられている。リニアスケール３０Ａは、ガイドレール７Ａのリニアモータ側の側面７ａのうち、スライダ２６との間に介在するボールやローラなどを組み合わせたベアリング部２７を避けた範囲に、長手方向に沿って装着されている。
【００１９】
図３に示すように、駆動伝達部を構成する移動プレート１８の下端部からは装着ブラケット１８ａが下方に延出して設けられており、装着ブラケット１８ａにはスケールヘッド３１Ａが検出面をリニアスケール３０Ａに対向させて装着されている。スケールヘッド３１Ａは、被駆動体であるＸ直動機構８のＹ方向への移動に際し被駆動体とともに第１方向へ移動し、リニアスケール３０Ａに対するＹ方向の相対位置信号を出力する。スケールヘッド３１Ａは電子部品搭載装置の制御部に設けられた位置検出部３２に接続されており、位置検出部３２はスケールヘッド３１Ａからの相対位置信号を受信して、Ｘ直動機構８のＹ方向の位置を検出する。
【００２０】
位置検出機構としてリニアスケールを用いる直動機構において、上述のようにガイドレールにリニアスケールを装着する構成を採用することにより、機構部のフレーム部材などの固定面に高精度に仕上げられた取付面を機械加工によって設ける必要がない。これにより、機械加工に要する費用やリニアスケールを機構部に組み込む手間を省くことができ、設備費用を低減することができる。
【００２１】
なお上述例では、リニアスケール３０Ａをガイドレール７Ａのリニアモータ側の側面に装着した例を示しているが、以下に説明するような装着方法を用いてもよい。図４，図５は、リニアスケール３０Ａと同様のリニアスケール３０Ｂを、ガイドレール７Ｂの上面７ｂに装着した例を示している。この例では、図５に示すように、ガイドレール７Ｂの上面とスライダ２６との間に存在する隙間を利用して、リニアスケール３０Ｂをガイドレール
７Ｂに装着している。そして、リニアスケール３０Ｂに対向するスケールヘッド３１Ｂは、移動プレート１８から水平方向にガイドレール７Ｂの上方まで延出した装着ブラケット１８ａに、検出面を下方に向けた姿勢で装着されている。
【００２２】
また図６，図７は、リニアスケール３０Ａと同様のリニアスケール３０Ｃを、ガイドレール７Ｃのリニアモータ側と反対側の側面７ｃに装着した例を示している。この例では、リニアスケール３０Ｃに対向するスケールヘッド３１Ｃは、連結部材２５から下方に延出した装着ブラケット２５ａに装着されている。これら３通りの装着例は、機構を構成する他部品との干渉を勘案して選択される。
【００２３】
上記例では、Ｙ直動機構６について説明したが、搭載ヘッド９を移動させるＸ直動機構８についても、同様の構成が適用される。すなわち、Ｘ直動機構８への適用例では、Ｘ方向が第１方向であり、搭載ヘッド９が被駆動体となる。この場合においても、ガイド部に用いられるガイドレールには上記構成のものが採用される。
【００２４】
なお本実施の形態では、電子部品実装用装置として電子部品を基板に搭載する電子部品搭載装置の例を示したが、スクリーン印刷装置など電子部品実装ラインを構成する実装用装置にも本発明を適用することができる。さらに本発明は、駆動源としてリニアモータを用いた直動機構のみならず、通常の回転型モータを駆動源とする直動機構に対しても適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の電子部品実装用装置における直動機構は、リニアスケールによる位置検出を用いた直動機構において、高精度の取付面を必要とせず、設備費用を低減することができるという効果を有し、電子部品搭載装置などの電子部品実装用装置に配設され搭載ヘッドなどの被駆動体を直線駆動する直動機構に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の平面図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の断面図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の移動ビームの駆動伝達部の構造説明図
【図４】本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の断面図
【図５】本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の移動ビームの駆動伝達部の構造説明図
【図６】本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の断面図
【図７】本発明の一実施の形態の電子部品搭載装置の移動ビームの駆動伝達部の構造説明図
【符号の説明】
【００２７】
１  電子部品搭載装置
２  搬送路
３  基板
４  部品供給部
６  Ｙ直動機構
７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ  ガイドレール
８  Ｘ直動機構
９  搭載ヘッド
１８  移動プレート
２５  連結部材
３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ  リニアスケール
３１Ａ，３１Ｂ、３１Ｃ  リニアヘッド
【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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