(57)【要約】【課題】軽量化を図るとともに、Ｘビームとレールとの間で発生する反りを抑制することができるＸビームを備える部品実装装置を提供する。【解決手段】レール１０２とＸビーム１０３とＹビーム１０４とを備える部品実装装置１００であって、Ｘビーム１０３は、マグネシウムを主成分とする材料からなる本体部１０３ａと、本体部１０３ａとは異なる材料からなり、本体部１０３ａとレール１０２とを接続する接続部１０３ｂ、１０３ｅであって、Ｘビーム１０３のＹ軸方向の一端部に本体部１０３ａに固定されて配置される接続部１０３ｂ、１０３ｅとを有し、部品実装装置１００は、さらに、本体部１０３ａの熱膨張とレール１０２の熱膨張との差によって発生するＸビーム１０３の反りに抗する補強部材１０５であって、炭素繊維強化樹脂またはアラミド繊維強化樹脂からなり、Ｘビーム１０３のＹ軸方向の他端部に取り付けられる補強部材１０５を備える。【選択図】図２
2012146829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を装着するヘッドをＸ軸方向に摺動自在に案内するＸ軸方向に延びて配置されるレールと、
前記レールがＹ軸方向の一端部に取り付けられ、Ｘ軸方向に延びて配置される棒形状のＸビームと、
前記ＸビームをＹ軸方向に摺動自在に案内するＹ軸方向に延びて配置されるＹビームと
を備える部品実装装置であって、
前記Ｘビームは、
マグネシウムを主成分とする材料からなる本体部と、
前記本体部とは異なる材料からなり、前記本体部と前記レールとを接続する接続部であって、前記ＸビームのＹ軸方向の一端部に前記本体部に固定されて配置される接続部とを有し、
当該部品実装装置は、さらに、
前記本体部の熱膨張と前記レールの熱膨張との差によって発生する前記Ｘビームの反りに抗する補強部材であって、炭素繊維強化樹脂またはアラミド繊維強化樹脂からなり、前記ＸビームのＹ軸方向の他端部に取り付けられる補強部材を備える
部品実装装置。
【請求項２】
前記接続部は、アルミニウム、鉄、ステンレス及びチタニウムのうちのいずれか１つを主成分とする材料からなる
請求項１に記載の部品実装装置。
【請求項３】
前記補強部材は、第一締結具によりＸ軸方向に並ぶ３箇所以上で前記ＸビームのＹ軸方向の他端部に締結される
請求項１または２に記載の部品実装装置。
【請求項４】
前記レールは、前記Ｘビームに対し第二締結具によりＸ軸方向に並ぶ３箇所以上で前記接続部に締結され、
前記補強部材を前記Ｘビームに締結する前記第一締結具のＸ軸方向の配置ピッチは、前記レールを前記接続部に締結する前記第二締結具のＸ軸方向の配置ピッチ以下である
請求項３に記載の部品実装装置。
【請求項５】
前記レールは、Ｚ軸方向に平行に並んで配置される２本のレールであり、
前記Ｘビームは、２本の前記レールのそれぞれと前記本体部とを接続する２つの前記接続部を有し、
前記ＸビームのＹＺ断面の形状は、Ｙ軸方向の他端部に至るまで徐々にＺ軸方向の間隔がＹ軸対称で狭くなる形状を有し、
前記補強部材は、２本の前記レールと等距離となるように前記ＸビームのＹ軸方向の他端部に取り付けられる
請求項１〜４のいずれか１項に記載の部品実装装置。
【請求項６】
部品を装着するヘッドをＸ軸方向に摺動自在に案内するＸ軸方向に延びて配置されるレールと、
前記レールがＹ軸方向の一端部に取り付けられ、Ｘ軸方向に延びて配置される棒形状のＸビームと、
前記ＸビームをＹ軸方向に摺動自在に案内するＹ軸方向に延びて配置されるＹビームと
を備える部品実装装置の製造方法であって、
マグネシウムを主成分とする材料からなる本体部に、前記本体部とは異なる材質からなり前記本体部と前記レールとを接続する接続部を接合して、前記本体部と前記接続部とを有する前記Ｘビームを製造するＸビーム製造工程と、
製造された前記Ｘビームが有する前記接続部に含まれる、前記レールが取り付けられる取付面を加工する取付面加工工程と、
前記取付面が加工された前記Ｘビームに前記レールを取り付ける取付工程と、
前記本体部の熱膨張と前記レールの熱膨張との差によって発生する前記Ｘビームの反りに抗する補強部材を、前記ＸビームのＹ軸方向の他端部に取り付ける補強部材取付工程と
を含む部品実装装置の製造方法。
【請求項７】
前記補強部材取付工程では、炭素繊維強化樹脂またはアラミド繊維強化樹脂からなる前記補強部材を、前記ＸビームのＹ軸方向の他端部に取り付ける
請求項６に記載の部品実装装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、基板に部品が実装された実装基板を生産するための設備である部品実装装置及び部品実装装置の製造方法に関し、特にヘッドを直線的に移動させるビームを備える部品実装装置及び部品実装装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、部品実装装置の一つとして、固定されている基板に対し、部品供給部から部品を保持し、基板上方まで部品を搬送し、部品を降下させて基板に取り付ける部品実装装置がある。当該部品実装装置は、保持した部品のＸＹ方向（水平面内）の位置を正確に再現する必要がある。一方、実装基板の生産性を向上させるため、部品供給部から基板上方まで部品を搬送し、ＸＹ方向の位置決めをするまでの速度や、部品を実装した後に部品供給部まで戻るまでの速度などをできる限り速める必要もある。
【０００３】
そこで、部品実装装置は、基台にＹ軸方向に延びて固定されるＹビームと、当該Ｙビームに対してスライド可能に取り付けられるＸ軸方向に延びて配置されるＸビームと、当該Ｘビームに対してスライド可能に取り付けられるヘッドを備える構造となっている。これにより、正確かつ高速に部品を搬送することができるものとなっている。
【０００４】
ここで、Ｘビームには、直接ヘッドと摺動してヘッドを直線的に案内するレールが取り付けられている。これは、ヘッドと摩擦が生じるレールは、摩擦などに強いが重い金属を材料として採用し、レールとヘッドとを支えるＸビームは、構造的強度を備え軽量な金属を材料として採用することで、Ｙビームに沿って運動する部材の軽量化を図るためである。
【０００５】
しかしながら、Ｘビームとレールとは異なる金属からなり、Ｘ軸方向に長いレールとＸビームとが接合されるため、部品実装装置の温度が変化するとバイメタル効果によりＸビームに反りが発生する。このようにＸビームに反りが発生すると、基板に部品を正確に取り付けることが困難となり、また、反りを加味した補正をヘッドを移動させるためのデータに加えなければならず、部品実装装置の生産性に悪影響を及ぼすこととなる。
【０００６】
そこで、特許文献１や特許文献２、特許文献３に記載の発明は、Ｘビームのレールが取り付けられている側と反対側に、レールと同じ材質の棒状の補強部材を取り付けてＸビームの曲がりを防止している。これによりレールとＸビームとによって発生する反りを補強部材とＸビームとによって発生する反りによって相殺し、レールを真っ直ぐに維持することができるものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１７６２９４号公報
【特許文献２】特開２００３−１６８８９８号公報
【特許文献３】特開２００１−３５２２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、Ｘビームとレールとの間で発生する反りを相殺するためには、補強部材は、線膨張係数などレールと同じ特性を備える必要がある。従って、Ｘ方向の熱膨張、及び、熱応力がつりあうようにＸビームにはレールとほぼ同じ形状で同じ重量の補強部材が取り付けられることとなり、Ｘビームに取り付けられる部材の全重量は増加する。つまり、Ｘビームを高速に運動させることが困難となって部品実装装置の生産性を向上させることが困難となる。
【０００９】
このように、従来の部品実装装置では、Ｘビームとレールとの間で発生する反りの抑制と、Ｘビームの軽量化とを同時に達成することができないという課題があった。
【００１０】
本願発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、軽量化を図るとともに、Ｘビームとレールとの間で発生する反りを抑制することができるＸビームを備える部品実装装置及び部品実装装置の製造方法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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本願発明にかかる部品実装装置は、部品を装着するヘッドをＸ軸方向に摺動自在に案内するＸ軸方向に延びて配置されるレールと、前記レールがＹ軸方向の一端部に取り付けられ、Ｘ軸方向に延びて配置される棒形状のＸビームと、前記ＸビームをＹ軸方向に摺動自在に案内するＹ軸方向に延びて配置されるＹビームとを備える部品実装装置であって、前記Ｘビームは、マグネシウムを主成分とする材料からなる本体部と、前記本体部とは異なる材料からなり、前記本体部と前記レールとを接続する接続部であって、前記ＸビームのＹ軸方向の一端部に前記本体部に固定されて配置される接続部とを有し、当該部品実装装置は、さらに、前記本体部の熱膨張と前記レールの熱膨張との差によって発生する前記Ｘビームの反りに抗する補強部材であって、炭素繊維強化樹脂またはアラミド繊維強化樹脂からなり、前記ＸビームのＹ軸方向の他端部に取り付けられる補強部材を備えることを特徴としている。
【００１２】
これによれば、Ｘビームは、マグネシウムを主成分とする材料からなる本体部と、本体部とは異なる材料からなる接続部とを有している。つまり、Ｘビームの本体部は、軽量なマグネシウムを主成分とする材料からなるため、Ｘビームの軽量化を図ることができる。ここで、マグネシウムは粉状の状態で発火するおそれがあることなどから容易に精度良く加工することは困難であるが、Ｘビームのレールとの接続箇所は精度良く加工する必要がある。このため、Ｘビームとレールとの接続箇所に、加工が容易な材料からなる接続部を配置することで、Ｘビームとレールとの接続箇所を精度良く加工することができる。
【００１３】
また、部品実装装置は、炭素繊維強化樹脂またはアラミド繊維強化樹脂からなる補強部材を備えている。つまり、マグネシウムは熱により膨張することから、本体部の熱膨張とレールの熱膨張との差によってＸビームに反りが発生するため、炭素繊維強化樹脂またはアラミド繊維強化樹脂からなる補強部材を配置することで、当該反りを抑制することができる。ここで、炭素繊維強化樹脂またはアラミド繊維強化樹脂とは、レールに用いられる材料よりも同一重量あたりの強度が大きく線膨張係数が小さいため、レールと同材料からなる補強部材に比べて軽量化が図れるとともに、温度の変化が発生しても炭素繊維強化樹脂またはアラミド繊維強化樹脂の線膨張係数が小さいことを利用してＸビームの反りに抗することができる材料である。
【００１４】
これらにより、軽量化を図るとともに、Ｘビームとレールとの間で発生する反りを抑制することができるＸビームを備える部品実装装置を実現することができる。
【００１５】
また、好ましくは、前記接続部は、アルミニウム、鉄、ステンレス及びチタニウムのうちのいずれか１つを主成分とする材料からなる。
【００１６】
これによれば、接続部は、アルミニウムなどの加工が容易な材質を主成分とする材料からなるため、Ｘビームとレールとの接続箇所を精度良く加工することができる。
【００１７】
また、好ましくは、前記補強部材は、第一締結具によりＸ軸方向に並ぶ３箇所以上で前記ＸビームのＹ軸方向の他端部に締結される。
【００１８】
これによれば、補強部材は、第一締結具により３箇所以上でＸビームに締結される。これにより、炭素繊維強化樹脂製またはアラミド繊維強化樹脂の部材の接合に一般に用いられる接着剤を使用しなくとも、Ｘビームと炭素繊維強化樹脂またはアラミド繊維強化樹脂からなる補強部材とを構造的に接合することができる。従って、Ｙビームに沿って運動する部材全体の重量の低減を図ることができるとともに、Ｘビームの反りに抗してＸビームを真っ直ぐに維持することができるのはもとより、接着剤を用いる場合に比べて補強部材のＸビームへの取り付けが容易であり部品実装装置の組み立てコストの低減を図ることができる。また、Ｘビームと補強部材との分離も容易であるため、各部材のリサイクルなどを容易に行うことが可能となる。
【００１９】
なお、上記記載は、補強部材とＸビームとの接合に接着剤を使用することの禁止を意味するのではなく、接着剤を使用する場合でも締結具を併用しさえすれば、本願発明に含まれる。
【００２０】
また、好ましくは、前記レールは、前記Ｘビームに対し第二締結具によりＸ軸方向に並ぶ３箇所以上で前記接続部に締結され、前記補強部材を前記Ｘビームに締結する前記第一締結具のＸ軸方向の配置ピッチは、前記レールを前記接続部に締結する前記第二締結具のＸ軸方向の配置ピッチ以下である。
【００２１】
これによれば、補強部材をＸビームに締結する配置ピッチは、レールを接続部に締結する配置ピッチ以下である。これにより、Ｘビームの反りに対し補強部材が効果的に抗する状態とすることが可能となる。
【００２２】
また、好ましくは、前記レールは、Ｚ軸方向に平行に並んで配置される２本のレールであり、前記Ｘビームは、２本の前記レールのそれぞれと前記本体部とを接続する２つの前記接続部を有し、前記ＸビームのＹＺ断面の形状は、Ｙ軸方向の他端部に至るまで徐々にＺ軸方向の間隔がＹ軸対称で狭くなる形状を有し、前記補強部材は、２本の前記レールと等距離となるように前記ＸビームのＹ軸方向の他端部に取り付けられる。
【００２３】
これによれば、ＸビームのＹＺ断面の形状は、Ｙ軸方向の他端部に至るまで徐々にＺ軸方向の間隔がＹ軸対称で狭くなる形状を有し、補強部材は、２本のレールと等距離となるようにＸビームのＹ軸方向の他端部に取り付けられる。これにより、２本のレールが配置される間隔相当の長さを一辺とする正方形をＸビームの断面形状とした場合に比べてＸビームを軽量化することが可能となる。また、Ｘビームの当該断面形状により、２本のレールとＸビームとの間で発生する、Ｘビームを反らせる方向の応力を補強部材が取り付けられる他端部の狭い範囲に集中させることができる。また、Ｙ軸対称でＺ軸方向の幅が狭くなっているため、当該応力が均等に補強部材に伝わり、Ｘビームがねじれることを抑制できる。このため、軽量化を図るとともに、Ｘビームとレールとの間で発生する反りを抑制することができるＸビームを備える部品実装装置を実現することができる。
【００２４】
また、上記目的を達成するために、本願発明にかかる部品実装装置の製造方法は、部品を装着するヘッドをＸ軸方向に摺動自在に案内するＸ軸方向に延びて配置されるレールと、前記レールがＹ軸方向の一端部に取り付けられ、Ｘ軸方向に延びて配置される棒形状のＸビームと、前記ＸビームをＹ軸方向に摺動自在に案内するＹ軸方向に延びて配置されるＹビームとを備える部品実装装置の製造方法であって、マグネシウムを主成分とする材料からなる本体部に、前記本体部とは異なる材質からなり前記本体部と前記レールとを接続する接続部を接合して、前記本体部と前記接続部とを有する前記Ｘビームを製造するＸビーム製造工程と、製造された前記Ｘビームが有する前記接続部に含まれる、前記レールが取り付けられる取付面を加工する取付面加工工程と、前記取付面が加工された前記Ｘビームに前記レールを取り付ける取付工程と、前記本体部の熱膨張と前記レールの熱膨張との差によって発生する前記Ｘビームの反りに抗する補強部材を、前記ＸビームのＹ軸方向の他端部に取り付ける補強部材取付工程とを含むことを特徴としている。
【００２５】
これによれば、Ｘビームは、マグネシウムを主成分とする材料からなる本体部と、本体部とは異なる材料からなる接続部とを有しており、Ｘビームを製造した後に、接続部の取付面を加工して、レールを取り付ける。つまり、Ｘビームの本体部は、軽量なマグネシウムを主成分とする材料からなるため、Ｘビームの軽量化を図ることができる。またＸビームとレールとの接続箇所に、加工が容易な材料からなる接続部を配置することで、Ｘビームとレールとの接続箇所を精度良く加工することができる。
【００２６】
また、好ましくは、前記補強部材取付工程では、炭素繊維強化樹脂またはアラミド繊維強化樹脂からなる前記補強部材を、前記ＸビームのＹ軸方向の他端部に取り付ける。
【００２７】
これによれば、炭素繊維強化樹脂またはアラミド繊維強化樹脂からなる補強部材をＸビームに取り付ける。つまり、マグネシウムは熱により膨張することから、本体部の熱膨張とレールの熱膨張との差によってＸビームに反りが発生するため、炭素繊維強化樹脂またはアラミド繊維強化樹脂からなる補強部材を取り付けることで、当該反りを抑制することができる。ここで、炭素繊維強化樹脂またはアラミド繊維強化樹脂は、レールと同材料からなる補強部材に比べて軽量化が図れるとともに、Ｘビームの反りに抗することができる材料である。
【００２８】
これらにより、軽量化を図るとともに、Ｘビームとレールとの間で発生する反りを抑制することができるＸビームを備える部品実装装置を製造することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本願発明によれば、軽量化を図るとともに、Ｘビームとレールとの間で発生する反りを抑制することができるＸビームを備える部品実装装置を提供することが可能となり、部品実装の位置の正確性や高速性を高めて生産性の向上に寄与することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施の形態にかかる部品実装装置を模式的に示す斜示図である。
【図２】本実施の形態にかかるＸビームの断面とヘッドとを側方から示す平面図である。
【図３】本実施の形態にかかるＸビームとヘッドとを背方から示す平面図である。
【図４】本実施の形態にかかるＸビームとヘッドとを正面から示す平面図である。
【図５Ａ】本実施の形態にかかるＸビームを正面から示す平面図である。
【図５Ｂ】本実施の形態にかかるＸビームを上方から示す平面図である。
【図６】本実施の形態にかかる部品実装装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
次に、本願発明の実施の形態にかかる部品実装装置について、図面を参照しつつ説明する。
【００３２】
図１は、本実施の形態にかかる部品実装装置を模式的に示す斜示図である。
【００３３】
同図に示すように、部品実装装置１００は、部品供給部（図示せず）から部品３００を基板２００の上方にまで搬送し、搬送した部品３００を基板２００に取り付ける装置であり、ヘッド１０１と、レール１０２と、Ｘビーム１０３と、Ｙビーム１０４と、補強部材１０５とを備えている。また、補強部材１０５は、第一締結具１５１によりＸ軸方向に並ぶ３箇所以上でＸビーム１０３のＹ軸方向の端部に締結されている。
【００３４】
ヘッド１０１は、部品３００を着脱自在に保持する保持手段１１１（図２など参照）を有する装置であり、Ｘ軸方向に往復動自在にレール１０２に取り付けられている。
【００３５】
本実施の形態の場合、保持手段１１１は、真空吸着により部品３００を保持するノズルであり、ヘッド１０１は、保持手段１１１を８本備えている。また、ヘッド１０１は、保持手段１１１をそれぞれ独立にＺ軸方向に出没させる機構を備えており、部品３００を保持して搬送し、基板２００に部品３００を取り付ける機能を備えている。
【００３６】
なお、ヘッド１０１は、部品３００を基板２００に実装する装置ばかりでなく、部品３００を検査するためのヘッド１０１や、部品３００を接着するための樹脂を塗布するためのヘッド１０１等でもよい。
【００３７】
Ｙビーム１０４は、Ｘビーム１０３と直交して配置され、Ｘビーム１０３をＹ軸方向に摺動自在に案内する部材である。本実施の形態の場合、２本のＹビーム１０４が平行に配置されており、各Ｙビーム１０４は、基台１０６にＹ軸方向に延びた状態で固定されている。
【００３８】
なお、Ｙビーム１０４は、基台１０６と一体に形成されるものでもよい。
【００３９】
図２は、本実施の形態にかかるＸビームの断面とヘッドとを側方から示す平面図である。
【００４０】
図３は、本実施の形態にかかるＸビームとヘッドとを背方から示す平面図である。
【００４１】
図４は、本実施の形態にかかるＸビームとヘッドとを正面から示す平面図である。
【００４２】
図５Ａは、本実施の形態にかかるＸビームを正面から示す平面図である。
【００４３】
図５Ｂは、本実施の形態にかかるＸビームを上方から示す平面図である。
【００４４】
これらの図に示すように、レール１０２は、ヘッド１０１をＸ軸方向に摺動自在に案内する棒状の部材であって、Ｘ軸方向に延びて配置されている。
【００４５】
本実施の形態の場合、部品実装装置１００は、２本のレール１０２を備えており、２本のレール１０２は、Ｚ軸方向に平行に並んで配置されている。レール１０２は、ヘッド１０１と相対的に摺動し摩擦が発生するため、ＳＣＭ４３５などの鋼やステンレス鋼等が材料として選定されている。
【００４６】
また、２本のレール１０２の間には、ヘッド１０１をレール１０２に沿ってＸ軸方向に移動させるための可動側駆動部１０７と固定側駆動部１０８とが設けられている。
【００４７】
可動側駆動部１０７は、コイルで構成され、ヘッド１０１のＸビーム１０３側に取り付けられている。また、固定側駆動部１０８は、Ｘビーム１０３のヘッド１０１側に取り付けられており、電磁石１０８ａと、電磁石１０８ａとＸビーム１０３とを接続する金属製の板状部材１０８ｂとを備えている。
【００４８】
そして、リニアモータの原理によって、電磁石１０８ａで磁界を変化させて、可動側駆動部１０７をＸ軸方向に移動させることで、ヘッド１０１をレール１０２に沿って移動させる。
【００４９】
Ｘビーム１０３は、レール１０２及び固定側駆動部１０８がＹ軸方向のヘッド１０１側の一端部に取り付けられ、Ｘ軸方向に延びて配置される棒形状の部材である。
【００５０】
本実施の形態の場合、Ｘビーム１０３のＹＺ断面の形状（図２参照）は、Ｙ軸方向の他端部に至るまで徐々にＺ軸方向の間隔がＹ軸対称で狭くなる形状を有している。Ｘビーム１０３の当該断面形状により、２本のレール１０２が配置される間隔相当の長さを一辺とする正方形をＸビーム１０３の断面形状とした場合に比べてＸビーム１０３を軽量化することが可能となる。
【００５１】
また、Ｘビーム１０３の当該断面形状により、２本のレール１０２とＸビーム１０３との間で発生するＸ軸方向の熱膨張差によるＸビーム１０３を反らせる方向の応力をＸビーム１０３のＹ軸方向におけるレール１０２の取り付け側とは反対側に位置し、レール１０２とは離れたＸビーム１０３の他端部の狭い範囲に集中させることができる。従って、Ｘビーム１０３の他端部に取り付けられる補強部材１０５を構成する材料として、集中した前記応力に抗することのできる炭素繊維強化樹脂またはアラミド繊維強化樹脂を採用することで、レール１０２が取り付けられる側とは反対側のＸビーム１０３のＸ軸方向の熱膨張を抑え、材質の異なるレール１０２との熱膨張差によるＸビーム１０３の反りを抑制して真っ直ぐに維持することが可能となり、また、１本の補強部材１０５を配置するだけで、Ｘビーム１０３全体の反りを抑制することが可能となるためＹビーム１０４に沿って運動する部材の重量をさらに軽減することが可能となる。
【００５２】
また、Ｙ軸対称でＺ軸方向の幅が狭くなっているため、前記応力が均等に補強部材１０５に伝わり、Ｘビーム１０３がねじれることを抑制している。
【００５３】
一般に、Ｘビーム１０３は、ヘッド１０１のＸ軸方向の往復動を案内するレール１０２をＸ軸方向に沿って保持する部材であり、往復動するヘッド１０１が振動すると保持している部品３００を落とすなどの不具合が発生し、また、正確な位置に部品３００を運ぶためには撓みなどを極力抑える必要がある。従って、Ｘビーム１０３は、構造的な強度を十分に備えている必要がある。一方、Ｘビーム１０３は、レール１０２やヘッド１０１とともに、Ｙビーム１０４に沿って直線的に往復動する部材であり、軽量であるほど高速で部品３００を搬送することが可能となる。
【００５４】
ここで、Ｘビーム１０３は、マグネシウムを主成分とする材料からなる本体部１０３ａと、本体部１０３ａとは異なる材料からなる接続部１０３ｂ〜１０３ｅとを備えている。本体部１０３ａは、中空形状となっており、構造的な強度を確保するため多数のリブが設けられている。これにより、Ｘビーム１０３の本体部１０３ａは、アルミニウムを主成分とする材料に比べて、より軽量化が図られることとなる。
【００５５】
接続部１０３ｂ〜１０３ｅは、Ｘビーム１０３のＹ軸方向のヘッド１０１側の一端部にＸ軸方向に延びて配置される、レール１０２または固定側駆動部１０８と本体部１０３ａとを接続する部材である。接続部１０３ｂ〜１０３ｅは、接着剤などにより本体部１０３ａに接合されて固定されている。
【００５６】
具体的には、接続部１０３ｂ及び１０３ｅは、２本のレール１０２のそれぞれと本体部１０３ａとを接続する部材であり、接続部１０３ｃ及び１０３ｄは、固定側駆動部１０８と本体部１０３ａとを接続する部材である。
【００５７】
また、図５Ａに示すように、接続部１０３ｂ〜１０３ｅには、レール１０２または固定側駆動部１０８を取り付けるための取付孔１０３ｆが形成されている。また、図５Ｂに示す接続部１０３ｂ〜１０３ｅの取付面１０３ｇは、レール１０２または固定側駆動部１０８が取り付けられる取付面であり、取付精度を良くするために、レール１０２または固定側駆動部１０８が取り付けられる前に、予め加工される。
【００５８】
なお、マグネシウムを主成分とする本体部１０３ａに対して特にレール１０２が取り付けられる面は高い加工精度が必要となるが、マグネシウムを主成分とする本体部１０３ａの加工は非常に困難である。このため、接続部１０３ｂ〜１０３ｅは、マグネシウムを主成分とする本体部１０３ａの材質とは異なる材質で当該加工が容易な材質であることが好ましく、ここでは、アルミニウム、鉄、ステンレス及びチタニウムのうちのいずれか１つを主成分とする材料からなる部材である。
【００５９】
また、図５Ａ及び図５Ｂでは、接続部１０３ｂ〜１０３ｅはそれぞれ長尺の長手方向に一体物としたが、分割されていたり段付形状にしたものであってもよい。これにより、接続部１０３ｂ〜１０３ｅに反りが生じるのを抑制することができる。
【００６０】
また、レール１０２は、第二締結具１２２によりＸ軸方向に並ぶ３箇所以上で接続部１０３ｂ及び１０３ｅに締結されている。具体的には、第二締結具１２２は六角穴付きボルトであり、ヘリサートを挿入するなどして接続部１０３ｂ及び１０３ｅに設けられたねじ穴に第二締結具１２２を螺着することで、レール１０２が接続部１０３ｂ及び１０３ｅに取り付けられる。
【００６１】
また、固定側駆動部１０８もレール１０２と同様に、第二締結具１２２によりＸ軸方向に並ぶ３箇所以上で接続部１０３ｃ及び１０３ｄに締結されている。本実施の形態の場合、レール１０２及び固定側駆動部１０８はともに、６０ｍｍのピッチでＸ軸方向に並べて等間隔に配置された第二締結具１２２によって、接続部１０３ｂ〜１０３ｅを介して、本体部１０３ａに固定されている。
【００６２】
補強部材１０５は、本体部１０３ａのＸ軸方向の熱膨張とレール１０２のＸ軸方向の熱膨張との差によって発生するＸビーム１０３のＹ軸方向の反りに抗してＸビーム１０３を真っ直ぐに維持する部材である。ここで、補強部材１０５の材料については、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ：Carbon Fiber Reinforced Plastics、またはＣＦＫ：炭素繊維強化プラスチック）またはアラミド繊維強化樹脂（ＡＦＲＰ）が採用されている。
【００６３】
また、補強部材１０５は、第一締結具１５１によりＸ軸方向に並ぶ３箇所以上でＸビーム１０３のＹ軸方向の他端部に締結されている。また、補強部材１０５は、２本のレール１０２と等距離となるようにＸビーム１０３のＹ軸方向の他端部に取り付けられるのが好ましい。
【００６４】
本実施の形態の場合、第一締結具１５１は六角ボルトであり、Ｘビーム１０３に設けられたねじ穴に第一締結具１５１を螺着することで補強部材１０５がＸビーム１０３に取り付けられる。また、補強部材１０５は、第一締結具１５１であるボルトを挿通する挿通孔（図示せず）が設けられている。なお、挿通孔は、細長い板状の補強部材１０５を形成後、ドリルなどによって穿設してもよく、また、挿通孔を有する形状で補強部材１０５を成型してもかまわない。
【００６５】
炭素繊維強化樹脂またはアラミド繊維強化樹脂からなる補強部材１０５の線膨張係数は、レール１０２の線膨張係数の３．５％以下であることが好ましい。温度変化に対する補強部材１０５の長さの変化がレール１０２に対して十分に少なくなければ、レール１０２によって発生するＸビーム１０３の反りに補強部材１０５が十分に対抗できないためである。
【００６６】
また、補強部材１０５の厚みは、挿通孔の加工性等の観点から６ｍｍ以下が好ましい。補強部材１０５の厚みが３ｍｍ程度であっても十分に反りを抑制できる。補強部材１０５の幅は、１０ｍｍ以上、１００ｍｍ以下が好ましい。補強部材１０５の長さは、レール１０２と同じ長さであることが好ましい。
【００６７】
第一締結具１５１は、補強部材１０５のＸ軸方向の両端部とこれらの中間部の少なくとも３箇所で補強部材１０５を締結することが好ましい。また、補強部材１０５をＸビーム１０３に締結する第一締結具１５１のＸ軸方向の配置ピッチは、レール１０２を接続部１０３ｂ〜１０３ｅに締結する第二締結具１２２のＸ軸方向の配置ピッチ以下であるのが好ましい。
【００６８】
本実施の形態の場合、第一締結具１５１のＸ軸方向の位置は、第二締結具１２２のＸ軸方向の位置と一致している。第一締結具１５１の配置ピッチは、第二締結具１２２の配置ピッチと同じであり、第一締結具１５１は、６０ｍｍのピッチでＸ軸方向に並べて等間隔に配置されている。
【００６９】
なお、第一締結具１５１は、ボルトに限定されるものではない。例えば、第一締結具１５１としてリベットなど採用し、補強部材１０５をＸビーム１０３に締結してもかまわない。
【００７０】
次に、部品実装装置１００の製造方法について、詳細に説明する。
【００７１】
図６は、本実施の形態にかかる部品実装装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【００７２】
同図に示すように、まず、接続部１０３ｂ〜１０３ｅに、レール１０２または固定側駆動部１０８を取り付けるための取付孔１０３ｆを形成する（Ｓ１０２）。
【００７３】
そして、本体部１０３ａに接続部１０３ｂ〜１０３ｅを接合してＸビーム１０３を製造する（Ｓ１０４）。つまり、マグネシウムを主成分とする材料からなる本体部１０３ａに、本体部１０３ａとは異なる材質からなりレール１０２または固定側駆動部１０８と本体部１０３ａとを接続する接続部１０３ｂ〜１０３ｅを接合して、本体部１０３ａと接続部１０３ｂ〜１０３ｅとを有するＸビーム１０３を製造する。
【００７４】
次に、製造されたＸビーム１０３が有する接続部１０３ｂ〜１０３ｅに含まれる、レール１０２または固定側駆動部１０８が取り付けられる取付面１０３ｇを加工する（Ｓ１０６）。
【００７５】
そして、当該取付面１０３ｇが加工されたＸビーム１０３に、レール１０２及び固定側駆動部１０８を取り付ける（Ｓ１０８）。
【００７６】
そして、補強部材１０５を、Ｘビーム１０３のＹ軸方向の、接続部１０３ｂ〜１０３が取り付けられる側と反対側の端部に取り付ける（Ｓ１１０）。
【００７７】
以上のようにして、Ｘビーム１０３に、レール１０２、固定側駆動部１０８及び補強部材１０５を取り付けて、Ｘビーム１０３とヘッド１０１とを接続することで、部品実装装置１００を製造する。
【００７８】
以上のように、本実施の形態にかかる部品実装装置１００によれば、Ｘビーム１０３は、マグネシウムを主成分とする材料からなる本体部１０３ａと、本体部１０３ａとは異なる材料からなる接続部１０３ｂ〜１０３ｅとを有している。つまり、Ｘビーム１０３の本体部１０３ａは、軽量なマグネシウムを主成分とする材料からなるため、Ｘビーム１０３の軽量化を図ることができる。ここで、マグネシウムは粉状の状態で発火するおそれがあることなどから容易に精度良く加工することは困難であるが、Ｘビーム１０３のレール１０２との接続箇所は精度良く加工する必要がある。このため、Ｘビーム１０３とレール１０２との接続箇所に、アルミニウムなどの加工が容易な材料からなる接続部１０３ｂ、１０３ｅを配置することで、Ｘビーム１０３とレール１０２との接続箇所を精度良く加工することができる。
【００７９】
また、部品実装装置１００は、炭素繊維強化樹脂またはアラミド繊維強化樹脂からなる補強部材１０５を備えている。つまり、マグネシウムは熱により膨張することから、本体部１０３ａの熱膨張とレール１０２の熱膨張との差によってＸビーム１０３に反りが発生するため、炭素繊維強化樹脂またはアラミド繊維強化樹脂からなる補強部材１０５を配置することで、当該反りを抑制することができる。ここで、炭素繊維強化樹脂またはアラミド繊維強化樹脂とは、レール１０２に用いられる材料よりも同一重量あたりの強度が大きく線膨張係数が小さいため、レール１０２と同材料からなる補強部材１０５に比べて軽量化が図れるとともに、温度の変化が発生しても炭素繊維強化樹脂またはアラミド繊維強化樹脂の線膨張係数が小さいことを利用してＸビーム１０３の反りに抗することができる材料である。
【００８０】
これらにより、軽量化を図るとともに、Ｘビーム１０３とレール１０２との間で発生する反りを抑制することができるＸビーム１０３を備える部品実装装置を実現することができる。
【００８１】
また、補強部材１０５は、第一締結具１５１により３箇所以上でＸビーム１０３に締結されている。これにより、炭素繊維強化樹脂製またはアラミド繊維強化樹脂の部材の接合に一般に用いられる接着剤を使用しなくとも、Ｘビーム１０３と炭素繊維強化樹脂またはアラミド繊維強化樹脂からなる補強部材１０５とを構造的に接合することができる。従って、接着剤を用いる場合に比べて補強部材１０５のＸビーム１０３への取り付けが容易であり部品実装装置１００の組み立てコストの低減を図ることができる。また、Ｘビーム１０３と補強部材１０５との分離も容易であるため、各部材のリサイクルなどを容易に行うことが可能となる。
【００８２】
また、補強部材１０５をＸビーム１０３に締結する配置ピッチは、レール１０２を接続部１０３ｂ、１０３ｅに締結する配置ピッチ以下である。これにより、Ｘビーム１０３の反りに対し補強部材１０５が効果的に抗する状態とすることが可能となる。
【００８３】
また、本実施の形態にかかる部品実装装置１００の製造方法によれば、Ｘビーム１０３は、マグネシウムを主成分とする材料からなる本体部１０３ａと、本体部１０３ａとは異なる材料からなる接続部１０３ｂ〜１０３ｅとを有しており、Ｘビーム１０３を製造した後に、接続部１０３ｂ〜１０３ｅの取付面１０３ｇを加工して、レール１０２を取り付ける。このため、Ｘビーム１０３とレール１０２との接続箇所を精度良く加工することができる。
【００８４】
また、炭素繊維強化樹脂またはアラミド繊維強化樹脂からなる補強部材１０５をＸビーム１０３に取り付ける。このため、炭素繊維強化樹脂またはアラミド繊維強化樹脂を使用することで、軽量化が図れるとともに、Ｘビーム１０３の反りを抑制することができる。
【００８５】
以上により、軽量化を図るとともに、Ｘビーム１０３とレール１０２との間で発生する反りを抑制することができ、また、固定側駆動部１０８についても同様のことが言えるため、Ｘビーム１０３と固定側駆動部１０８との間で発生する反りを抑制することができる。
【００８６】
以上、本発明の実施の形態に係る部品実装装置１００について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
【００８７】
つまり、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００８８】
例えば、本実施の形態では、固定側駆動部１０８は、接続部１０３ｃ及び１０３ｄを介して、本体部１０３ａに固定されていることとした。しかし、固定側駆動部１０８は、接続部１０３ｃ及び１０３ｄを介することなく、例えば接着剤などで本体部１０３ａに直接固定されていることにしてもよい。この場合でも、レール１０２が精度良く本体部１０３ａに固定されていることで、ヘッド１０１を精度良く位置決めすることができる。
【００８９】
また、本実施の形態では、本体部１０３ａに、固定側駆動部１０８が接続されていることとした。しかし、ヘッド１０１をリニアモータと異なる原理で機械的に移動させる場合などは、本体部１０３ａには固定側駆動部１０８が接続されていなくともよい。
【００９０】
また、本実施の形態では、補強部材１０５は、第一締結具１５１によってＸビーム１０３に締結されていることとした。しかし、Ｘビーム１０３のマグネシウムを主成分とする材料からなる本体部１０３ａへの補強部材１０５の取り付けのネジ加工を削減したい場合は、本体部１０３ａへの補強部材１０５の接着貼付あるいはレール１０２の本体部１０３ａへの取り付けと同様な形態でマグネシウムを主成分とする本体部１０３ａの材質とは異なる材質の接続部を介して取り付けてもよい。
【００９１】
また、本実施の形態では、本体部１０３ａのＹＺ断面の形状は、三角形状であることとしたが、本体部１０３ａのＹＺ断面の形状は、矩形形状であることにしてもよい。
【００９２】
また、本実施の形態では、本体部１０３ａに１つの補強部材１０５が取り付けられていることとしたが、本体部１０３ａに複数の補強部材１０５が取り付けられていることにしてもよい。
【００９３】
また、本実施の形態では、接続部１０３ｂ〜１０３ｅに取付孔１０３ｆを形成（図６のＳ１０２）してから、本体部１０３ａに接続部１０３ｂ〜１０３ｅを接合（図６のＳ１０４）することとした。しかし、本体部１０３ａに接続部１０３ｂ〜１０３ｅを接合（図６のＳ１０４）してから、接続部１０３ｂ〜１０３ｅに取付孔１０３ｆを形成（図６のＳ１０２）することにしてもよい。
【００９４】
また、本実施の形態では、Ｘビーム１０３にレール１０２及び固定側駆動部１０８を取り付けてから（図６のＳ１０８）、補強部材１０５をＸビーム１０３に取り付ける（図６のＳ１１０）こととした。しかし、補強部材１０５をＸビーム１０３に取り付ける時期は特に限定されず、いつ取り付けることにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本願発明は、ヘッドをＸＹ方向に自在に高速で移動させる部品実装装置に利用でき、例えば部品を基板に実装する部品実装装置ばかりでなく、基板に取り付けられた部品を検査する検査機や、接着剤などを基板に塗布する塗布機などにも利用可能である。
【符号の説明】
【００９６】
１００    部品実装装置
１０１    ヘッド
１０２    レール
１０３    Ｘビーム
１０３ａ  本体部
１０３ｂ〜１０３ｅ  接続部
１０３ｆ  取付孔
１０３ｇ  取付面
１０４    Ｙビーム
１０５    補強部材
１０６    基台
１０７    可動側駆動部
１０８    固定側駆動部
１０８ａ  電磁石
１０８ｂ  板状部材
１１１    保持手段
１２２    第二締結具
１５１    第一締結具
２００    基板
３００    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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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