JP4393281B2 - 電子部品実装装置 - Google Patents
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Description
また、電子部品実装装置100は、搭載ヘッド106を任意の位置に移動させるための複数の移動手段として可動部及び固定部を有するリニアモータを複数備えている。即ち、フレーム104の両端部下面に取り付けられる可動部107aと、該可動部107aに対応して支持梁103の長さ方向上面に取り付けられる固定部107bによって、フレーム104は支持梁103の長さ方向(Y軸方向)に移動可能となっている。また、搭載ヘッド106に取り付けられる可動部108aと、該可動部108aに対応してフレーム104の長さ方向下面に取り付けられる固定部(図示省略)によって、搭載ヘッド106はフレーム104の長さ方向(X軸方向)に移動可能となっている。
従って、予め複数の搭載ヘッド106の動作をプログラムしておくことで、コンベヤ102によって電子部品実装装置100まで搬送され、位置決めされた基板の任意の位置に電子部品を搭載し、実装することができるようになっている。
フレーム104が湾曲し、変形してしまうと、フレーム104に備えられる搭載ヘッド106の位置についての誤差が生じることになり、搭載ヘッド106が部品供給部105から電子部品をピックアップできないというトラブルや、基板上への電子部品の実装精度が悪くなるというトラブルが生じることがあった。
つまり、電子部品実装装置において、リニアモータの動作に伴う発熱などにより固定子が加熱されて熱膨張するなどし、固定子の長さが変化することがあっても、固定子支持手段が、固定子の一端部の固定を解除するように開放し、その固定子の一端部を移動可能とすることにより、固定子に生じた長さ変化を逃がすようにして、固定子に生じるゆがみや撓みを解消することができる。そして再度その固定子の一端部を固定し直すことができる。
よって、電子部品実装装置は、より確実に電子部品を基板に実装することができる。
つまり、固定子がゆがんだり撓んだりしたことによる、その固定子のひずみをひずみ検出手段が検出すると、ひずみ用支持切替制御手段が固定子支持手段を動作させることで、固定子の一端部の固定を解除するように開放し、その固定子の一端部を移動可能とすることにより、固定子に生じた長さ変化を逃がすようにして、固定子に生じるゆがみや撓みを解消するとともに、再度その固定子の一端部を固定し直すことができる。
よって、固定子に生じるゆがみや撓みを好適に解消することにより、固定子に支持される可動子に連結されている搭載ヘッドの位置に関する誤差が生じにくくなるので、搭載ヘッドが部品供給部から電子部品を保持したり、基板上への電子部品を搭載したりする際の精度を向上させることができる。
つまり、固定子が加熱され熱膨張したり、固定子が冷却され熱収縮したりすることにより、固定子がゆがんだり撓んだりすることがある。固定子がゆがんだり撓んだりし、ひずみが生じるような温度変化を温度検出手段が検出すると、温度用支持切替制御手段が固定子支持手段を動作させることで、固定子の一端部の固定を解除するように開放し、その固定子の一端部を移動可能とすることにより、固定子に生じた長さ変化を逃がすようにして、固定子に生じるゆがみや撓みを解消するとともに、再度その固定子の一端部を固定し直すことができる。
よって、固定子に生じるゆがみや撓みを好適に解消することにより、固定子に支持される可動子に連結されている搭載ヘッドの位置に関する誤差が生じにくくなるので、搭載ヘッドが部品供給部から電子部品を保持したり、基板上への電子部品を搭載したりする際の精度を向上させることができる。
つまり、電子部品実装装置が長時間動作したり、連続して動作したりすることにより、摩擦熱などによって、固定子が加熱されて熱膨張することがある。そして、固定子が熱膨張することにより、固定子がゆがんだり撓んだりすることがある。固定子がゆがんだり撓んだりし、ひずみが生じるような動作時間や動作回数を動作計数手段が計数すると、タイミング用支持切替制御手段が固定子支持手段を動作させることで、固定子の一端部の固定を解除するように開放し、その固定子の一端部を移動可能とすることにより、固定子に生じた長さ変化を逃がすようにして、固定子に生じるゆがみや撓みを解消するとともに、再度その固定子の一端部を固定し直すことができる。
よって、固定子に生じるゆがみや撓みを好適に解消することにより、固定子に支持される可動子に連結されている搭載ヘッドの位置に関する誤差が生じにくくなるので、搭載ヘッドが部品供給部から電子部品を保持したり、基板上への電子部品を搭載したりする際の精度を向上させることができる。
このように、固定子に生じるゆがみや撓みを解消することにより、固定子に支持される可動子に連結されている搭載ヘッドの位置に関する誤差が生じにくくなるので、搭載ヘッドが部品供給部から電子部品を保持したり、基板上への電子部品を搭載したりする際の精度を向上させることができる。
よって、電子部品実装装置は、より確実に電子部品を基板に実装することができる。
よって、固定子に生じるゆがみや撓みを好適に解消することにより、固定子に支持される可動子に連結されている搭載ヘッドの位置に関する誤差が生じにくくなるので、搭載ヘッドが部品供給部から電子部品を保持したり、基板上への電子部品を搭載したりする際の精度を向上させることができる。
よって、固定子に生じるゆがみや撓みを好適に解消することにより、固定子に支持される可動子に連結されている搭載ヘッドの位置に関する誤差が生じにくくなるので、搭載ヘッドが部品供給部から電子部品を保持したり、基板上への電子部品を搭載したりする際の精度を向上させることができる。
よって、固定子に生じるゆがみや撓みを好適に解消することにより、固定子に支持される可動子に連結されている搭載ヘッドの位置に関する誤差が生じにくくなるので、搭載ヘッドが部品供給部から電子部品を保持したり、基板上への電子部品を搭載したりする際の精度を向上させることができる。
本発明に係る電子部品実装装置は、部品供給部(電子部品フィーダ)により供給される電子部品を、基板の所定の位置に搭載し実装する装置である。
ここで、電子部品実装装置において、基板Pが前工程から後工程に搬送される方向をX軸方向とし、これと直交する一の方向をY軸方向とし、X軸方向とY軸方向の両方に直交する方向をZ軸方向と定義する。
図1は電子部品実装装置1の正面図であり、図2は電子部品実装装置1の右側面図であり、図3は電子部品実装装置1の平面図である。図4は図3のIV−IV線における一部省略断面図である。図5は電子部品実装装置1の要部構成を示すブロック図である。
また、基板搬送手段3は、搭載ヘッド6により電子部品を基板Pへ実装するため、所定の部品実装位置において基板Pの搬送を停止し、基板Pを支持することも行う。
吸着ノズル(図示省略)は、例えば、図示しない空気吸引手段と接続されており、吸着ノズルに形成されている図示しない貫通穴にバキュームエアを通すことにより、吸着ノズルの下端である先端部に電子部品を吸着保持することを可能としている。また、その空気吸引手段には図示しない電磁弁が備えられており、その電磁弁によりバキュームエアの通気の切り替えが可能であり、空気吸引手段の空気吸引状態と大気開放状態とを切り替える。つまり、空気吸引状態としたときにバキュームエアを貫通穴に通して電子部品を吸着可能とし、大気開放状態としたときに吸着ノズルの貫通穴内を大気圧状態とし、吸着した電子部品の吸着を解除する。
Z軸移動手段(図示省略)は、搭載ヘッド6上に設けられており、吸着ノズルをZ軸方向に移動させる移動手段であり、吸着ノズルはこのZ軸移動手段を介してZ軸方向に移動自在に搭載ヘッド6に備えられている。Z軸移動手段としては、例えば、サーボモータとベルトの組み合わせ、サーボモータとボールネジの組み合わせ、等を適用することができる。
Z軸回転手段(図示省略)は、搭載ヘッド6上に設けられており、吸着ノズルを回転させる回転駆動手段であり、吸着ノズルはこのZ軸回転手段を介してZ軸を軸中心に回転自在に搭載ヘッド6に備えられている。Z軸回転手段としては、例えば、角度調節モータと、この角度調節モータの回転角度量を検出するエンコーダ等により構成される。
また、X軸フレーム72の一端部72cは、リニアガイド73を介して一方のX軸フレーム支持台72aに支持され、X軸フレーム72の他端部72dは、他方のX軸フレーム支持台72aに固定されている。
リニアガイド73は、X軸フレーム72側に備えられる図示しないリニアブロックと、X軸フレーム支持台72a側に備えられる図示しないリニアレールとにより構成されており、リニアブロック(図示省略)はリニアレール(図示省略)に沿って、X軸フレーム72の長手方向(X軸方向)に移動可能となっている。そして、X軸フレーム72が熱膨張や熱収縮するなどし、その長手方向の長さが変化した場合に、X軸フレーム72はその一端部72c側が移動するようになっている。つまり、X軸フレーム72に生じた長さ変化を逃がすようにして、X軸フレーム72にゆがみや撓みが生じないようになっている。
X軸ガイドスライダ22は、X軸ガイド21に沿ってX軸方向に摺動可能となるように、X軸ガイド21に噛み合わせられるように備えられている。
ヘッドベース23は、X軸ガイドスライダ22に備えられ、X軸方向に移動可能となっている。このヘッドベース23に搭載ヘッド6が備えられており、搭載ヘッド6がX軸方向に移動可能となっている。
ひずみゲージ50は、X軸フレーム72のひずみを検出する検出部材である。ひずみゲージ50は、例えば、X軸フレーム72が熱膨張や熱収縮するなどしたことに伴い、X軸フレーム72に生じたゆがみや撓みなどによるひずみを検出し、制御部9に出力する。
X軸固定子25の一端部25cは、一方のX軸固定子支持台25aに、X軸固定子25の軸方向(X軸方向、長手方向)に移動可能に支持され、そのX軸固定子支持台25aがベース部70に固定されている。
X軸固定子25の他端部25dは、他方のX軸固定子支持台25aに固定され、そのX軸固定子支持台25aがベース部70に固定されている。つまり、X軸固定子25の他端部25dは、X軸固定子支持台25aを介してベース部70に固定されている。
チャッキング機構部30は、X軸固定子支持台25aに設けられた台座部31に備えられており、チャッキング機構部30の挟持部30aがX軸固定子25の一端部25cを挟持するように支持している。
このチャッキング機構部30の挟持部30aが、X軸固定子25の一端部25cを挟持することと、開放することとを切り替えることにより、X軸固定子25の一端部25cをベース部70に対して固定することと、ベース部70に対してX軸固定子25の軸方向に移動可能に支持することを切り替えることができるようになっている。
そして、X軸固定子25の一端部25cが、チャッキング機構部30の挟持部30aにより挟持されて固定されることにより、その一端部25cはX軸固定子支持台25aを介してベース部70に対して固定される。
また、X軸固定子25の一端部25cが、チャッキング機構部30の挟持部30aによる固定を解除するように開放されることにより、その一端部25cはベース部70に対してX軸固定子25の軸方向に移動可能に支持されるようになる。
このX軸固定子25が熱膨張や熱収縮するなどして、その長手方向の長さが変化するような場合に、チャッキング機構部30の挟持部30aが、X軸固定子25の一端部25cの固定を解除するように開放し、その一端部25c(X軸固定子25)を移動可能とすることにより、X軸固定子25に生じた長さ変化を逃がすようにして、X軸固定子25にゆがみや撓みが生じないようにしている。そして、再度その一端部25cを挟持することで、X軸固定子25の一端部25cをベース部70に対して固定することができる。
なお、チャッキング機構部30の挟持部30aが、X軸固定子25の一端部25cを挟持したり、開放したりするための動作機構については、従来公知の技術を適用することができるので、ここでは詳述しない。
ひずみゲージ50は、X軸固定子25のひずみを検出する検出部材である。ひずみゲージ50は、例えば、X軸固定子25が熱膨張や熱収縮するなどしたことに伴い、X軸固定子25に生じたゆがみや撓みなどによるひずみを検出し、制御部9に出力する。
また、X軸可動子24は、スペーサーSを介して離間するようにヘッドベース23と連結されている。つまり、ヘッドベース23に備えられる搭載ヘッド6や、X軸ガイドスライダ22、X軸ガイド21、X軸フレーム72等は、スペーサーSを介して離間するようにX軸可動子24に連結されている。
スペーサーSは、熱伝導率の低い物質であることが好ましい。更には、振動や衝撃を吸収することができる緩衝性能を有する物質であることが好ましい。
図6に示されるように、X軸固定子25は、永久磁石M・・・の同極同士が対向するように複数配置され、その周囲を非磁性体である外筒Yで覆ったシャフトである。
また、X軸可動子24は、シャフトであるX軸固定子25の周囲を3相のコイルCが周回するように配置されているスライダである。
つまり、このリニアモータは、シャフトモータと称される駆動モータである。
例えば、長さ(高さ)が60mmから120mm程度であり、一方の端面がN極、他方の端面がS極となる円筒形の永久磁石Mを複数用意し、その磁石の端面がN極同士、S極同士が向かい合うように重ねて配置する。各磁石は反発しあうが無理に押し付けるようにして1本の棒状にする。それを外筒Yで覆いシャフトとして形成することにより、リニアモータのX軸固定子25が形成される。このシャフトにおいて、N極とN極が向かい合った部分から磁力線が出て、S極とS極が向かい合った部分に向かう。
そのシャフトであるX軸固定子25の外周面を取り囲むように、スライダであるX軸可動子24を配置する。このX軸可動子24には別途にガイド等(例えば、X軸ガイド21、X軸ガイドスライダ22等)を備えるようにし、X軸固定子25(シャフト)とX軸可動子24(スライダ)が接触しないように配置することが好ましい。
X軸可動子24には、コイルをX軸固定子25(シャフト)に巻き付ける方向に3相のコイルCが、シャフトの軸方向に1組から4組程度並べられている。各コイルの長さ(シャフトの軸方向の長さ)はシャフトの磁石のピッチと同じ、つまり60mmから120mmとする。そして、一つのコイルはN極、S極のどちらかから発生する磁束を横切ることになる。これに電流を流すと同期モータとして動作するシャフトモータとなる。
つまり、ヘッドベース23を介して連結されている搭載ヘッド6は、リニアモータ(X軸可動子24、X軸固定子25)が動作することにより、X軸フレーム72に沿って、X軸方向に移動自在となっている。
Y軸ガイド11は、図1〜図3に示されるように、Y軸フレーム71の上面に、Y軸方向に延在するように備えられている。
Y軸ガイドスライダ12は、Y軸ガイド11に沿ってY軸方向に摺動可能となるように、Y軸ガイド11に噛み合わせられるように備えられている。
ベース部70は、Y軸ガイドスライダ12に備えられ、Y軸方向に移動可能となっている。このベース部70に、X軸移動手段7a(X軸フレーム72、X軸ガイド21、X軸ガイドスライダ22、ヘッドベース23、X軸可動子24、X軸固定子25等)を介するように搭載ヘッド6が備えられており、搭載ヘッド6がY軸方向に移動可能となっている。
Y軸可動子14は、図1〜図3に示されるように、Y軸可動子14の貫通孔(図示省略)をY軸固定子15が貫通するように配置されており、Y軸可動子14は、Y軸固定子15に沿って摺動するように移動自在に備えられている。
また、Y軸可動子14は、スペーサーSを介して離間するようにベース部70と連結されている。つまり、ベース部70に備えられるX軸移動手段7aのX軸フレーム72等は、スペーサーSを介して離間するようにY軸可動子14に連結されている。
スペーサーSは、熱伝導率の低い物質であることが好ましい。更には、振動や衝撃を吸収することができる緩衝性能を有する物質であることが好ましい。
そのリニアモータが動作することにより、Y軸可動子14がY軸固定子15に沿って、Y軸方向に摺動するように移動する。そして、Y軸可動子24に連結されているベース部70は、Y軸ガイドスライダ12がY軸ガイド11に沿って移動するように、Y軸フレーム71に案内されるようにY軸方向に移動する。
つまり、ベース部70に配設されているX軸フレーム72等を介して連結されている搭載ヘッド6は、リニアモータ(Y軸可動子14、Y軸固定子15)が動作することにより、Y軸フレーム71に沿って、Y軸方向に移動自在となっている。
CPU9aは、ROM9bに格納された電子部品実装装置用の制御プログラムに従って、各種の制御動作を実行する。
ROM9bには、電子部品実装装置1を制御するための制御プログラムや制御データが書き込まれ、格納されている。この制御データとして、例えば、チャッキング機構部30を動作させるか否かの基準値となる、X軸固定子25やX軸フレーム72のひずみに関するデータ(ひずみ量データ)や、電子部品実装装置1が動作する時間に関する時間データや電子部品実装装置1が動作する回数に関する回数データが格納されている。
RAM9cには、種々のワークメモリやカウンタなどが設けられており、CPU9aが上記制御プログラムを実行する際のワークエリアとして使用される。
つまり、X軸固定子25が、例えば、リニアモータの動作に伴い加熱されることで熱膨張し、X軸固定子25にゆがみや撓みが生じた場合、そのゆがみや撓みに伴うひずみをひずみゲージ50が検出することに基づき、チャッキング機構部30の挟持部30aが、X軸固定子25の一端部25cの固定を解除するように開放し、その一端部25c(X軸固定子25)を移動可能とすることにより、X軸固定子25に生じた長さ変化(ゆがみや撓み)を逃がすようにして、X軸固定子25のゆがみや撓みを解消する。そして、再度その一端部25cを挟持することで、X軸固定子25の一端部25cをベース部70に対して固定する。
このようなX軸固定子25のゆがみや撓みは、X軸固定子25を構成する材料の熱膨張率と、X軸フレーム72を構成する材料の熱膨張率との差が大きい場合ほど生じやすい。なお、X軸固定子25が冷めるなどして熱収縮する際に生じるX軸固定子25のゆがみや撓みについても、同様に解消することができる。
このひずみ用支持切替制御手段としての制御部9は、ひずみゲージ50が検出したX軸固定子25のひずみと、X軸フレーム72のひずみとの差に基づいてチャッキング機構部30を動作させるようにしてもよく、また、ひずみゲージ50が検出したX軸固定子25のひずみのみに基づいてチャッキング機構部30を動作させるようにしてもよい。
そして、制御部9は、タイミング用支持切替制御手段として、動作計数手段としての制御部9が、所定の基準値を越えるような時間(例えば、1時間)を計数したことに基づき、チャッキング機構部30がX軸固定子25の一端部25cの固定を解除し移動可能とするとともに、再度その一端部25cを固定し直すように、チャッキング機構部30を動作させる制御を行う。
また、制御部9は、タイミング用支持切替制御手段として、動作計数手段としての制御部9が、所定の基準値を越えるような回数(例えば、動作100回として、基板100枚分の実装動作や、X可動子24の100往復分の移動動作)を計数したことに基づき、チャッキング機構部30がX軸固定子25の一端部25cの固定を解除し移動可能とするとともに、再度その一端部25cを固定し直すように、チャッキング機構部30を動作させる制御を行う。
つまり、タイミング用支持切替制御手段としての制御部9は、電子部品実装装置1が動作する所定の時間間隔毎、定期的に、チャッキング機構部30がX軸固定子25の一端部25cの固定を解除し移動可能とするとともに、再度その一端部25cを固定し直すように、チャッキング機構部30を動作させる制御を行う。
これは、所定の時間、電子部品実装装置1が動作することに伴い、その時間リニアモータが動作することによってX軸固定子25が加熱されて熱膨張し、ゆがみや撓みが生じることがあるので、ひずみゲージ50が、所定の基準値を越えるようなX軸固定子25やX軸フレーム72のひずみを検出することに限らず、定期的にX軸固定子25に生じた長さ変化(ゆがみや撓み)を逃がすようにして、X軸固定子25のゆがみや撓みを解消するものである。
搭載ヘッド6やヘッド移動手段7が動作していたり、X軸可動子24がX軸固定子25に沿って移動していたりするタイミングで、チャッキング機構部30がX軸固定子25の一端部25cの固定を解除すると、搭載ヘッド6やヘッド移動手段7が動作することに伴う慣性力や、X軸可動子24が移動することに伴う慣性力がX軸固定子25に作用しているので、X軸固定子25に生じた長さ変化を好適に逃がすことができず、X軸固定子25のゆがみや撓みを解消することができない場合があるからである。
よって、X軸固定子25に支持されるX軸可動子24に連結されている搭載ヘッド6の位置に関する誤差が生じにくくなるので、搭載ヘッド6(図示しない吸着ノズル)が部品供給部4から電子部品をピックアップしたり、基板P上への電子部品の実装したりする際の精度を向上させることができる。
従って、電子部品実装装置1は、より確実に電子部品を基板Pに実装することができる。
つまり、リニアモータのX軸固定子25の荷重はベース部70にかかるようになっており、X軸フレーム72にはX軸固定子25の荷重がかからないようになっている。X軸固定子25の荷重がX軸フレーム72にかからないことにより、X軸フレーム72にかかる荷重がその分少なくなる。(X軸フレーム72は、X軸ガイド21、X軸ガイドスライダ22、ヘッドベース23、X軸可動子24および搭載ヘッド6の荷重分を支える。)
よって、従来の電子部品実装装置において、X軸フレーム72がリニアモータのX軸可動子24とX軸固定子25をともに支えるような場合に比べて、本発明の電子部品実装装置1のX軸フレーム72にかかる荷重は少ないので、X軸フレーム72が鉛直方向(Z軸方向)に撓んでしまう変形量は少なくなり、X軸フレーム72の変形を抑えることができる。従って、X軸フレーム72が支持する搭載ヘッド6の位置に関する誤差が生じにくくなるので、搭載ヘッド6(図示しない吸着ノズル)が部品供給部4から電子部品をピックアップしたり、基板P上への電子部品の実装したりする際の精度を向上させることができる。そして、電子部品実装装置1は、より確実に電子部品を基板Pに実装することができるようになる。
つまり、X軸固定子25に作用したその反力は、X軸フレーム72側に伝達されにくいので、その反力に起因する振動はX軸フレーム72に伝わりにくい。
よって、リニアモータが動作する際のX軸固定子25の振動が、X軸フレーム72を介して搭載ヘッド6に伝わりにくいので、リニアモータの動作振動に基づく搭載ヘッド6の位置精度への影響を軽減することができる。
また、X軸フレーム72が熱膨張により変形することがあっても、X軸フレーム72は、リニアガイド73を介してX軸フレーム支持台72aに移動可能に支持されているので、X軸フレーム72は、X軸フレーム72に生じた長さ変化を逃がすように移動することで、X軸フレーム72に生じた変形を解消することができる。
そして、搭載ヘッド6をベース部70やX軸フレーム72を介してY軸方向に移動させるために、リニアモータのY軸可動子14がY軸固定子15に沿って移動すると、そのY軸可動子14の移動に伴う反力がY軸固定子15に作用する。Y軸固定子15に作用したその反力は、Y軸固定子支持台12aを介してY軸フレーム71に伝達されるように抜けていく。
つまり、Y軸固定子15に作用したその反力は、ベース部70側に伝達されにくいので、その反力に起因する振動はX軸フレーム72に伝わりにくい。
よって、リニアモータ(Y軸可動子14、Y軸固定子15)が動作する際の振動が、ベース部70やX軸フレーム72を介して搭載ヘッド6に伝わりにくいので、リニアモータの動作振動に基づく搭載ヘッド6の位置精度への影響を軽減することができる。
次に、本発明に係る電子部品実装装置の実施形態2について図7、図8を用いて説明する。なお、実施形態1と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
図7は電子部品実装装置10の正面図であり、図8は電子部品実装装置10の要部構成を示すブロック図である。
温度センサ55は、X軸フレーム72やX軸固定子25の温度を検出する検出部材である。温度センサ55は、例えば、リニアモータが動作したことに伴う発熱等により変化するX軸フレーム72やX軸固定子25の温度を検出し、制御部9に出力する。
X軸固定子25の一端部25cは、一方のX軸固定子支持台25aに固定され、そのX軸固定子支持台25aはリニアガイド60を介してベース部70に備えられている。
リニアガイド60は、X軸固定子支持台25a側に備えられるリニアブロック60aと、ベース部70側に備えられるリニアレール60bとにより構成されており、リニアブロック60aはリニアレール60bに沿って、X軸固定子25の軸方向(X軸方向、長手方向)に移動可能となっている。つまり、X軸固定子25の一端部25cが固定されているX軸固定子支持台25aは、ベース部70に対してX軸固定子25の軸方向に移動可能に支持されている。
X軸固定子25の他端部25dは、他方のX軸固定子支持台25aに固定され、そのX軸固定子支持台25aがベース部70に固定されている。つまり、X軸固定子25の他端部25dは、X軸固定子支持台25aを介してベース部70に固定されている。
チャッキング機構部40は、ベース部70に設けられた台座部41に備えられており、チャッキング機構部40の挟持部40aが一方のX軸固定子支持台25aを挟持するように支持している。
このチャッキング機構部40の挟持部40aが、X軸固定子支持台25aを挟持することと、開放することとを切り替えることにより、X軸固定子25の一端部25cをベース部70に対して固定することと、ベース部70に対してX軸固定子25の軸方向に移動可能に支持することを切り替えることができるようになっている。
そして、X軸固定子支持台25aが、チャッキング機構部40の挟持部40aにより挟持されて固定されることにより、その一端部25cはX軸固定子支持台25aとリニアガイド60を介してベース部70に対して固定される。
また、X軸固定子支持台25aが、チャッキング機構部40の挟持部40aによる固定を解除するように開放されることにより、その一端部25cはベース部70に対してX軸固定子25の軸方向に移動可能に支持されるようになる。
このX軸固定子25が熱膨張や熱収縮するなどして、その長手方向の長さが変化するような場合に、チャッキング機構部40の挟持部40aが、X軸固定子支持台25aの固定を解除するように開放し、その一端部25c(X軸固定子25)を移動可能とすることにより、X軸固定子25に生じた長さ変化を逃がすようにして、X軸固定子25にゆがみや撓みが生じないようにしている。そして、再度そのX軸固定子支持台25aを挟持することで、X軸固定子25の一端部25cをベース部70に対して固定することができる。
CPU9aは、ROM9bに格納された電子部品実装装置用の制御プログラムに従って、各種の制御動作を実行する。
ROM9bには、電子部品実装装置10を制御するための制御プログラムや制御データが書き込まれ、格納されている。この制御データとして、例えば、チャッキング機構部40を動作させるか否かの基準値となる、X軸固定子25やX軸フレーム72の温度に関するデータ(温度データ)や、電子部品実装装置10が動作する時間に関する時間データや電子部品実装装置10が動作する回数に関する回数データが格納されている。
RAM9cには、種々のワークメモリやカウンタなどが設けられており、CPU9aが上記制御プログラムを実行する際のワークエリアとして使用される。
つまり、X軸固定子25が、例えば、リニアモータの動作に伴い発熱した場合、その発熱により上昇した温度を温度センサ55が検出することに基づき、チャッキング機構部40の挟持部40aが、X軸固定子支持台25aの固定を解除するように開放し、そのX軸固定子支持台25aに保持されている一端部25c(X軸固定子25)を移動可能とすることにより、発熱により熱膨張しX軸固定子25に生じた長さ変化(ゆがみや撓み)を逃がすようにして、X軸固定子25のゆがみや撓みを解消する。そして、再度そのX軸固定子支持台25aを挟持することで、X軸固定子25の一端部25cをベース部70に対して固定する。
なお、X軸固定子25が冷めるなどして熱収縮する際に生じるX軸固定子25のゆがみや撓みについても、X軸固定子25の低下した温度を検出することによって、同様に解消することができる。
この温度用支持切替制御手段としての制御部9は、温度センサ55が検出したX軸固定子25の温度と、X軸フレーム72の温度との差に基づいてチャッキング機構部40を動作させるようにしてもよく、また、温度センサ55が検出したX軸固定子25の温度のみに基づいてチャッキング機構部40を動作させるようにしてもよい。
搭載ヘッド6やヘッド移動手段7が動作していたり、X軸可動子24がX軸固定子25に沿って移動していたりするタイミングで、チャッキング機構部40がX軸固定子支持台25aの固定を解除すると、搭載ヘッド6やヘッド移動手段7が動作することに伴う慣性力や、X軸可動子24が移動することに伴う慣性力がX軸固定子25やX軸固定子支持台25aに作用しているので、X軸固定子25に生じた長さ変化を好適に逃がすことができず、X軸固定子25のゆがみや撓みを解消することができない場合があるからである。
よって、X軸固定子25に支持されるX軸可動子24に連結されている搭載ヘッド6の位置に関する誤差が生じにくくなるので、搭載ヘッド6(図示しない吸着ノズル)が部品供給部4から電子部品をピックアップしたり、基板P上への電子部品の実装したりする際の精度を向上させることができる。
従って、電子部品実装装置10は、より確実に電子部品を基板Pに実装することができる。
また、搭載ヘッドは少なくとも1つ、X軸フレームに備えられていればよいので、複数の搭載ヘッドがX軸フレームに備えられる構成であってもよい。
つまり、電子部品実装装置が、複数のX軸フレームを備え、各X軸フレームに複数の搭載ヘッドが備えられる構成であってもよい。
3 基板搬送手段
4 部品供給部
6 搭載ヘッド
7 ヘッド移動手段
7a X軸移動手段
7b Y軸移動手段
9 制御部(ひずみ用支持切替制御手段、温度用支持切替制御手段、動作計数手段、タイミング用支持切替制御手段)
70 ベース部
71 Y軸フレーム(第1フレーム)
11 Y軸ガイド
12 Y軸ガイドスライダ
14 Y軸可動子
15 Y軸固定子
15a Y軸固定子支持台
72 X軸フレーム(第2フレーム)
72a X軸フレーム支持台
72b 突出部
72c 一端部
72d 他端部
21 X軸ガイド
22 X軸ガイドスライダ
23 ヘッドベース
24 X軸可動子
25 X軸固定子
25a X軸固定子支持台
25c 一端部
25d 他端部
26 ボールブッシュ
30 チャッキング機構部(固定子支持手段)
30a 挟持部
40 チャッキング機構部(固定子支持手段)
40a 挟持部
50 ひずみゲージ(ひずみ検出手段)
55 温度センサ(温度検出手段)
P 基板
S スペーサー
M 永久磁石
Y 外筒
C コイル
Claims (4)
- 一対の第1フレームと、
前記第1フレームに沿って移動可能に備えられるベース部と、
前記ベース部に配設され、前記第1フレームに掛け渡される第2フレームと、
前記ベース部に配設され、前記第1フレームに掛け渡されるリニアモータの固定子と、
前記固定子に沿って移動自在に備えられるリニアモータの可動子と、
前記可動子に連結されるとともに、前記第2フレームに沿って移動可能に備えられる搭載ヘッドと、を備え、部品供給部により供給される電子部品を前記搭載ヘッドが保持するとともに、前記電子部品を基板に搭載する電子部品実装装置であって、
一方のベース部に配設されている前記固定子の一端部を、その一方のベース部に対して固定することと、前記一端部をその一方のベース部に対して当該固定子の軸方向に移動可能に支持することと、を切り替え可能な固定子支持手段を備えるとともに、前記固定子の他端部は他方のベース部に対して固定されていることを特徴とする電子部品実装装置。 - 前記固定子のひずみを検出するひずみ検出手段と、
前記ひずみ検出手段が、所定のひずみを検出したことに基づき、前記固定子支持手段が前記固定子の一端部の固定を解除し移動可能とするとともに、再度その一端部を固定し直すように、前記固定子支持手段を動作させるひずみ用支持切替制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の電子部品実装装置。 - 前記固定子の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段が、所定の温度を検出したことに基づき、前記固定子支持手段が前記固定子の一端部の固定を解除し移動可能とするとともに、再度その一端部を固定し直すように、前記固定子支持手段を動作させる温度用支持切替制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の電子部品実装装置。 - 前記電子部品実装装置が動作する時間と回数の少なくとも一方を計数する動作計数手段と、
前記動作計数手段が、所定の時間又は回数を計数したことに基づき、前記固定子支持手段が前記固定子の一端部の固定を解除し移動可能とするとともに、再度その一端部を固定し直すように、前記固定子支持手段を動作させるタイミング用支持切替制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の電子部品実装装置。
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