特許 5872908 リニアモータユニット、ヘッドユニットおよび部品実装機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5872908

(24)【登録日】2016年1月22日

(45)【発行日】2016年3月1日

(54)【発明の名称】リニアモータユニット、ヘッドユニットおよび部品実装機

(51)【国際特許分類】

   H02K 41/03 20060101AFI20160216BHJP

【ＦＩ】

   H02K41/03 A

【請求項の数】7

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2012-4179(P2012-4179)

(22)【出願日】2012年1月12日

(65)【公開番号】特開2013-143894(P2013-143894A)

(43)【公開日】2013年7月22日

【審査請求日】2014年8月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000010076

【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001036

【氏名又は名称】特許業務法人暁合同特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】釣 健士

【審査官】 高橋 祐介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１７１６６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０５３８２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１６４３９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４３８５４０６（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ ４１／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コアとこのコアに巻装したコイルとを有する固定子と、前記コイルに対向して配置され、前記コイルに対して通電制御を行うことで往復移動する可動子とを有する複数のリニアモータと、
締結部材を締め付けることにより前記コアが固定された複数の取付部を有する取付フレームとを備えたリニアモータユニットであって、
前記コアと前記取付部とが前記締結部材の締付方向に交互に配置されており、
隣り合う前記コアの一方を固定する前記締結部材の軸心と、隣り合う前記コアの他方を固定する前記締結部材の軸心とをずらして配置することで、隣り合う前記コアの間に配された前記複数の取付部のうちの一の前記取付部には、隣り合う前記コアの一方を固定する前記締結部材の軸部と隣り合う前記コアの他方を固定する前記締結部材の軸部とが前記締結部材の軸心をずらした方向に並んで、かつ締結方向に重複して配されており、前記複数の取付部のうちの他の前記取付部には、隣り合う前記コアの一方を固定する前記締結部材の軸部と隣り合う前記コアの他方を固定する前記締結部材の頭部とが前記締結部材の軸心をずらした方向に並んで、かつ締結方向に重複して配されていることを特徴とするリニアモータユニット。

【請求項2】

隣り合う前記コアの一方を固定する前記締結部材の軸心と、隣り合う前記コアの他方を固定する前記締結部材の軸心とが前記締結部材の軸心をずらした方向に交互にずれた千鳥状に前記締結部材が配置されていることを特徴とする請求項１記載のリニアモータユニット。

【請求項3】

前記コアは、前記締付方向と交差する方向に並ぶ複数のティースと、前記ティースのそれぞれの一端を前記締付方向と交差する方向に一体に連結するヨーク部とを有し、
前記締結部材は、前記ヨーク部において、前記ティースが設けられた領域とは異なる領域に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のリニアモータユニット。

【請求項4】

前記リニアモータは、前記可動子の位置を検出するエンコーダをさらに備え、
前記固定子における前記締結部材の軸心をずらした方向の一端側には、前記エンコーダが配され固定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のリニアモータユニット。

【請求項5】

電子部品を保持する複数の部品保持部を上下に移動させる部品保持部駆動機構を備えるヘッドユニットであって、
前記部品保持部駆動機構が請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載のリニアモータユニットであることを特徴とするヘッドユニット。

【請求項6】

複数の前記部品保持部駆動機構を有する請求項５記載のヘッドユニットにおいて、
複数の前記部品保持部駆動機構は、前記固定子と前記可動子とが対向するギャップ方向に並んで配されていることを特徴とするヘッドユニット。

【請求項7】

部品供給部を備えた部品供給ユニットと、
回路基板を保持して搬送する基板搬送ユニットと、
前記部品供給部の位置から前記回路基板の所定の位置まで請求項５または請求項６に記載のヘッドユニットを移動させるヘッドユニット駆動機構とを備えた部品実装機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、リニアモータユニット、ヘッドユニットおよび部品実装機に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、ＩＣチップ等の電子部品をプリント基板などに搭載するための部品実装機として、下記特許文献１に記載のものが知られている。この部品実装機は、電子部品を吸着する吸着ノズルを幅方向に複数並べてなるヘッドユニットを備えている。このヘッドユニット内には、複数の吸着ノズルを上下に移動させるために複数のリニアモータを幅方向に並べたリニアモータユニットが組み付けられている。リニアモータユニットにおける各リニアモータは、コイルを巻装した金属製のコアがリニアモータユニットの取付フレームに固定された固定子と、固定子と対向した形態で上下に可動可能に設けられ、磁極が交互となるように永久磁石を直線的に上下方向に並べた可動子とを備えており、固定子のコイルに対して通電制御を行うことにより、固定子のコアと可動子の永久磁石との間に生じる吸引力によって可動子が上下方向に移動するようになっている。また、リニアモータは、一般に、適正な推力を発生させるために固定子と可動子との間のギャップを正確に設定する必要があることから、上記のリニアモータでは、固定子のコアを取付フレームに対して位置決めした状態で幅方向にボルト固定することで、固定子と可動子との距離を適切に保つようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−１７１６８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、部品実装機は、スペースや重量軽減などの観点から小型化が望まれており、ヘッドユニットにおいては、リニアモータの固定子全体の幅寸法を小さくしてリニアモータユニットを小さくすることで、ヘッドユニットを小型化することが検討されている。
ところが、取付フレームに対してコアを確実に固定して固定子と可動子との間のギャップを適切に維持するためには、コアを取付フレームに固定するための固定ボルトの雌ねじ部分へのねじ込みの深さ寸法を、ある限度以上に短くすることはできない。このため、固定子全体の幅方向寸法を小さくしようとすると、コアの幅方向の厚み寸法を薄くせざるを得ず、そうするとコアの磁気抵抗が増大してリニアモータの推力が低下する懸念がある。
また、上記のリニアモータユニットでは、幅方向に並べたリニアモータの固定ボルトが同軸上に連なるため、隣り合う固定ボルト同士が互いに突き当たらないように、隣り合うボルト間に同軸上のクリアランスを設ける必要があり、そのために固定子の全体寸法を薄型化できないという問題があった。

【0005】

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、リニアモータの推力を維持しつつ、リニアモータユニットの小型化を図ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の目的を達成するための手段として本発明は、コアとこのコアに巻装したコイルとを有する固定子と、前記コイルに対向して配置され、前記コイルに対して通電制御を行うことで往復移動する可動子とを有する複数のリニアモータと、締結部材を締め付けることにより前記コアが固定された複数の取付部を有する取付フレームとを備えたリニアモータユニットであって、前記コアと前記取付部とが前記締結部材の締付方向に交互に配置されており、隣り合う前記コアの一方を固定する前記締結部材の軸心と、隣り合う前記コアの他方を固定する前記締結部材の軸心とをずらして配置することで、隣り合う前記コアの間に配された前記複数の取付部のうちの一の前記取付部には、隣り合う前記コアの一方を固定する前記締結部材の軸部と隣り合う前記コアの他方を固定する前記締結部材の軸部とが前記締結部材の軸心をずらした方向に並んで、かつ締結方向に重複して配されており、前記複数の取付部のうちの他の前記取付部には、隣り合う前記コアの一方を固定する前記締結部材の軸部と隣り合う前記コアの他方を固定する前記締結部材の頭部とが前記締結部材の軸心をずらした方向に並んで、かつ締結方向に重複して配されているところに特徴を有する。

【0007】

このような構成のリニアモータユニットによると、隣り合うコアの間に配された取付部に、隣り合うコアを固定する双方の締結部材の頭部もしくは軸部を共通して配置することができるので、締結部材の頭部の高さ寸法と、締結部材のねじ込みの深さ寸法と、コアの厚さ寸法とを確保しつつ、固定子における締付方向の大きさを小さくすることができる。これにより、リニアモータの推力を維持もしくは向上させつつ、リニアモータにおける締付方向の大きさを小さくすることができる。
また、リニアモータを小さくできる割には、コアの厚さ寸法を大きく確保できるので、コアからの磁束の漏れを低減させることができ、ひいてはリニアモータの推力を確保できる。これにより、リニアモータを締付方向に並べて締結部材を同軸上に連ねる従来のリニアモータユニットに比べて、リニアモータをさらに小型化することができる。

【0008】

本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
隣り合う前記コアの一方を固定する前記締結部材の軸心と、隣り合う前記コアの他方を固定する前記締結部材の軸心とが前記締結部材の軸心をずらした方向に交互にずれた千鳥状に前記締結部材が配置されていることが好ましい。
このような構成によると、締結部材を階段状にずらして配置する場合に比べて、締結部材のずれ方向に取付フレームを大きくする必要がない。これにより、リニアモータユニットをさらに小型化することができる。

【0009】

前記コアは、前記締付方向と交差する方向に並ぶ複数のティースと、前記ティースのそれぞれの一端を前記締付方向と交差する方向に一体に連結するヨーク部とを有し、前記締結部材は、前記ヨーク部において、前記ティースが設けられた領域とは異なる領域に設けられている構成としてもよい。

【0010】

ヨーク部のうちティースが連設された領域に締結部材が設けられていると、締結部材のためにヨーク部における磁気抵抗が高くなり、ひいてはティースの磁束の強さが低下して、リニアモータの推力を低下させてしまう。また、締結部材においては渦電流が流れやすくなるため、ヨーク部における鉄損を増大させてしまう。ところが、上記のような構成によると、ヨーク部におけるティースが設けられた領域と異なる領域に締結部材が設けられていることから、隣り合うティース間を連結するヨーク部には磁束の流れを妨げる締結部材がなく、ヨーク部ひいてはティースの磁束を強くすることができる。また、隣り合うティース間を連結するヨーク部には、締結部材がないため渦電流の発生を抑制することができる。これにより、ヨーク部に締結部材が設けられているものに比べてリニアモータの推力を向上させることができる。

【0011】

前記リニアモータは、前記可動子の位置を検出するエンコーダをさらに備え、前記固定子における前記締結部材の軸心をずらした方向の一端側には、前記エンコーダが配され固定されている構成としてもよい。
本発明では、コアの厚さ寸法を大きく確保してコアの磁気抵抗を低減させてもギャップにおける磁束密度は比較的高く確保できる。この結果、コアにおけるティースの数を減らすことができるので、可動子の移動方向の両端において余裕ができ、その空いた領域にエンコーダを配置することができる。これにより、可動子における固定子と反対側にエンコーダを配したリニアモータユニットに比べて、固定子と可動子とが対向するギャップ方向の大きさを小さくすることができる。

【0012】

電子部品を保持する複数の部品保持部を上下に移動させる部品保持部駆動機構を備えるヘッドユニットであって、前記部品保持部駆動機構が前記リニアモータユニットである構成としてもよい。
このような構成のヘッドユニットによると、部品保持部を上下に駆動させる部品保持部駆動機構として、上記のリニアモータユニットを適用しているので、ヘッドユニットを小型化、かつ、軽量化することができる。

【0013】

複数の前記部品保持部駆動機構を有する前記のヘッドユニットにおいて、複数の前記部品保持部駆動機構が前記固定子と前記可動子とが対向するギャップ方向に並んで配されている構成としてもよい。
ヘッドユニットにおける締付方向の大きさを大きくすることができない場合には、リニアモータの数を減らして調整することになる。ところが、上記の小型化されたリニアモータユニットをギャップ方向に並べて適用させることで、リニアモータの数を減らすことなく、リニアモータユニットにおける締付方向の大きさを小さくすることができる。

【0014】

部品供給部を備えた部品供給ユニットと、回路基板を保持して搬送する基板搬送ユニットと、前記部品供給部の位置から前記回路基板の所定の位置まで前記ヘッドユニットを移動させるヘッドユニット駆動機構とを備えた部品実装機。
このような構成部品実装機によると、前記のリニアモータユニットを部品保持部駆動機構として適用して小型化されたヘッドユニットを備えているので、結果として、部品実装機を小型化、かつ、軽量化することができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、リニアモータの推力を維持しつつ、リニアモータユニットの小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本実施形態にかかる部品実装機の斜視図

【図2】実装ユニットを示す斜視図

【図3】ヘッドユニットの正面図

【図4】ヘッドユニットの側面図

【図5】リニアモータユニットの斜視図

【図6】リニアモータユニットの正面図

【図7】リニアモータユニットの側面図

【図8】リニアモータユニットの分解斜視図

【図9】図７のＩＸ−ＩＸ線断面図

【図10】図９の要部拡大断面図

【図11】図６のＸ−Ｘ線断面図

【図12】互いに対向して配された固定子および可動子の側面図

【図13】リニアモータにおける推力と電流との関係を示すグラフ

【発明を実施するための形態】

【0017】

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１について図１乃至図１２を参照して説明する。
本実施形態における部品実装機１０は、回路基板に電子部品を実装するものであって、図１に示すように、基台１１と、基台１１上に取り付け固定された基板搬送ユニット１２と、この基板搬送ユニット１２の上面を覆うように基台１１に取り付け固定された実装機本体１３と、実装機本体１３に着脱可能な部品供給台車（「部品供給ユニット」の一例）１４とを備えて構成されている。なお、以下の説明において、前側とは図１における左手前側のことをいい、後側とは右奥側のことをいうものとする。

【0018】

基板搬送ユニット１２は、基台１１の上面に固定されており、基台１１の左右両側の一方から図示しない回路基板を実装機本体１３に搬送し、他方から回路基板を外部へ搬出するようになっている。また、基板搬送ユニット１２によって、回路基板が所定の位置にまで搬送されると、回路基板が図示しない支持装置によって下方から支持されるようになっている。

【0019】

部品供給台車１４は、基台１１の前後両側に凹設された取付凹部Ｔに着脱可能とされている。また、部品供給台車１４には、複数のテープフィーダを左右方向に並べて構成した部品供給部１５が設けられている。各テープフィーダには、集積回路（ＩＣ）やコンデンサ等の電子部品を収納したテープが巻かれたリール１５Ａが取り付けられており、このリール１５Ａからテープを繰り出すことにより部品供給位置に電子部品を供給するようになっている。

【0020】

実装機本体１３は、図１に示すように、基台１１の上面に載置されて固定されており、基台１１から上方に立ち上がる左右一対のＹフレーム３０，３０と、一方のＹフレーム３０から他方のＹフレーム３０に向けて片持ち状に張り出す複数の実装ユニット４０とを備えて構成されている。また、実装機本体１３には、前後方向に２列、左右方向に２列の合計４つの実装ユニット４０が搭載されており、各実装ユニット４０は、個別に制御可能とされている。例えば、４枚の短尺の回路基板が基板搬送ユニット１２によって、所定の位置にセットされると、各回路基板に対して各実装ユニット４０が部品実装作業を行うようになっており、例えば、１枚の長尺の基板が所定の位置にセットされると、長尺の回路基板１枚に対して４つの実装ユニット４０，４０，４０，４０が同時に部品実装作業を行うようになっている。

【0021】

一対のＹフレーム３０，３０は、図１に示すように、左右方向に対向した形態で前後方向に延びて形成されている。また、両Ｙフレーム３０の前後方向略中央部には、一対の開口３０Ａ，３０Ａが設けられている。一方の開口３０Ａは回路基板を基板搬送ユニット１２に搬送する搬入口であり、他方の開口３０Ａは回路基板を搬出する搬出口とされている。

【0022】

Ｙフレーム３０には、上下一対のＹレール３１，３１が取り付け固定されている。上側のＹレール３１は、Ｙフレーム３０の上端部においてその前端から後端に亘って前後方向に延びる形態で設けられている。一方、下側のＹレール３１は、Ｙフレーム３０の内側面における下端部に配されており、その前端から後端に亘って前後方向に延びる形態で設けられている。また、Ｙフレーム３０の内側面には、マグネットプレート３２が取り付け固定されており、マグネットプレート３２の内部には、複数の永久磁石が前後方向に並んで配置されている。

【0023】

実装ユニット４０は、図１および図２に示すように、Ｙフレーム３０の内側面から内側に向かって突出したＸフレーム４１と、Ｘフレーム４１に取り付け固定された上下一対のＸレール４２、４２と、両Ｘレール４２，４２によって左右方向に移動可能に支持されたヘッドユニット５０とを備えて構成されている。また、実装ユニット４０は、各Ｙフレームに２つずつ前後方向に並んで取り付けられており、前後方向に並んだ２つの実装ユニット４０は、互いにヘッドユニット４３を内側に配した状態で取り付けられている。

【0024】

Ｘフレーム４１における両Ｙレール３１，３１と対応する位置には、Ｙレール３１に嵌合可能な一対のＹスライダ４４，４４が取り付けられており、このＹスライダ４４がＹレール３１に嵌合することによってＹ方向リニアガイドが構成されている。また、Ｘフレーム４１の基端部には、Ｙフレーム３０のマグネットプレート３２と対向する位置にコイル部４５が設けられており、このコイル部４５とマグネットプレート３２によってＹ方向リニアモータ（「ヘッドユニット駆動機構」の一例）３３が構成されている。したがって、コイル部４５に対して通電制御することで、マグネットプレート３２に対して実装ユニット４０が前後方向に移動可能とされている。

【0025】

一対のＸレール４２，４２は、Ｘフレーム４１の内側面においてその基端部から先端部に亘って左右方向に延びる形態で設けられている。一方、ヘッドユニット４３には、一対のＸレール４２，４２と対応する位置に、Ｘレール４２に嵌合可能な一対のＸスライダ４６，４６が取り付け固定されており、このＸスライダ４６がＸレール４２に嵌合することによってＸ方向リニアガイドが構成されている。また、Ｘフレーム４１における基端部の上側には、サーボモータ（「ヘッドユニット駆動機構」の一例）４７が取り付け固定されている。このサーボモータ４７は、Ｘフレーム４１に取り付けられた図示しないボールねじに対して連動可能とされており、ボールねじを回動させることでヘッドユニット４３を左右方向に移動させることができるようになっている。すなわち、サーボモータ４７とＹ方向リニアモータ３３とによってヘッドユニット５０を前後方向および左右方向に移動させることで、部品供給位置から回路基板の所定の位置までヘッドユニット５０を移動させることができるようになっている。

【0026】

ヘッドユニット５０は、図３および図４に示すように、上下方向に延びた形態をなし、複数の部品保持部５１と、複数の部品保持部５１が下端部に取り付け固定された複数のリニアモータユニット６０などを備えて構成されている。なお、ヘッドユニット５０の説明においては、前後方向におけるＸフレーム側を後側として説明する。

【0027】

部品保持部５１は、ヘッドユニット５０の下端部に配されており、電子部品を吸着するノズル５２と、ノズル５２が下端部に取り付けられた上下方向に延びる駆動シャフト５３などを備えて構成されている。ノズル５２は、駆動シャフト５３内に設けられた内部空間や樹脂製のパイプ５４等を介して負圧発生装置（図示せず）に接続されており、部品吸着時には、ノズル５２の下端部に負圧発生装置から負圧吸引力が与えられることにより電子部品を吸着して保持するようになっている。

【0028】

リニアモータユニット６０は、複数の部品保持部５１を上下に駆動させることで部品供給部や回路基板に対してノズル５２を上下方向に移動させるための駆動機構であって、図３および図４に示すように、左右方向に２列、前後方向に２列、合計４つのリニアモータユニット６０がヘッドユニット５０に装着されている。また、ヘッドユニット５０の前側において左右方向に２つ並んだリニアモータユニット６０Ｆには、後述するリニアモータ７０が左右方向に３つずつ並んで設けられており、ヘッドユニット５０の後側において左右方向に２つ並んだリニアモータユニット６０Ｂには、リニアモータ７０が左右方向に２つずつ並んで設けられている。なお、以下の説明においては、ヘッドユニット５０の前側に配されたリニアモータユニット６０Ｆについて説明し、リニアモータユニット６０Ｂの説明は省略する。

【0029】

リニアモータユニット６０は、図５乃至図８に示すように、金属製の取付フレーム６１と、この取付フレームに固定される複数のリニアモータ７０と、これらのリニアモータ７０に対応して設けられた複数のリニアエンコーダ６２などを備えて構成されている。
取付フレーム６１は、上下方向に貫通する角筒状をなしており、取付フレーム内には、図６，図８及び図９に示すように、３つのリニアモータ７０が左右方向に並んで収容されている。

【0030】

取付フレーム６１の前面における上側には、前後方向に貫通する略矩形状の貫通孔６３が設けられている。貫通孔６３は、取付フレームの左右方向の幅いっぱいに設けられており、貫通孔６３から取付フレーム６１の内部に収容された各リニアモータ７０に対して電源ケーブル６４が挿通されている。

【0031】

リニアモータ７０は、固定子７２及び可動子７３からなるリニアモータ本体７１と、可動子７３を上向きに付勢するスプリング７４などを備えて構成されている。
固定子７２は、櫛形板状の電磁鋼板を積層してなるコア７５にコイル７６が巻装されて構成されている。詳細には、コア７５は、図１２に示すように、上下方向の延びるヨーク部７７と、ヨーク部７７の一側面に間欠的に上下方向に連設された複数のティース７８とから構成されており、コイル７６が各ティース７８に対して巻装されることで、固定子７２が構成されている。また、ヨーク部７７の上下方向両端部には、上下一対の取付片７７Ａ，７７Ａが設けられている。一対の取付片７７Ａ，７７Ａは、ティース７８が連設された領域７７Ｂから上下方向に突出する形態に設けられており、各取付片７７Ａの中央には、ヨーク部７７を左右方向に貫通する２つのボルト挿通孔７９が上下に並んで設けられている。

【0032】

一方、取付フレーム６１の貫通孔６３の内面には、図６及び図８に示すように、上下一対の取付凹部６５，６５が左右方向に３つ並んで形成されている。一対の取付凹部６５，６５のうち、上側の取付凹部６５が前方および下方に開口されており、下側の取付凹部６５が前方および下方に開口されている。また、一対の取付凹部内６５，６５には、ヨーク部７７の一対の取付片７７Ａ，７７Ａが前方からそれぞれ嵌合可能となっており、取付フレーム６１の貫通孔６３に対して固定子７２のティース７８を前方から挿入すると共に、一対の取付凹部６５，６５内に一対の取付片７７Ａ，７７Ａを嵌合させることで、取付フレーム６１に対して固定子７２が組み付けられるようになっている。すなわち、全ての取付凹部６５に取付片７７Ａが組み付けられると、図６及び図９に示すように、取付フレーム６１とヨーク部７７とが左右方向に交互に配されて、３つの固定子７２が左右方向に配列されるようになっている。

【0033】

また、各ヨーク部７７は、取付フレーム６１の左右方向両側に設けられたボルト差込孔６６から固定ボルト（「締結部材」の一例）Ｂを挿し込んで、取付片７７Ａのボルト挿通孔７９に固定ボルトＢを挿通させた後、隣り合う取付凹部６５の間に配された取付フレーム６１に固定ボルトＢを左右方向から締め付けることで、各ヨーク部７７が隣り合う取付凹部６５の間に配された取付フレーム６１に固定されるようになっている。

【0034】

可動子７３は、固定子７２におけるコイル７６が巻装されたティース７８との間に、前後方向に所定寸法のギャップを有した状態で、固定子７２の後方に対向して設けられている。可動子７３は、上下方向に延びるＺレール８０を有しており、取付フレーム６１の後面にボルト固定された複数のスライドベース８１に対してＺレール８０を嵌合させることで、上下方向に移動可能となっている。また、可動子７３の下端部には、部品保持部５１の駆動シャフト５３が固定されており、可動子７３が上下に移動することで、部品保持部５１が上下に移動するようになっている。

【0035】

Ｚレール８０の前面には、Ｎ極とＳ極とが交互に配置されるように複数の永久磁石８２が上下方向に並んで固定されている。そして、固定子７２のコイル７６に対して通電制御が行われると、固定子７２におけるコア７５のティース７８と可動子７３の永久磁石８２との間に吸引力が発生し、固定子７２に対して可動子７３が上下方向に往復移動する構成となっている。

【0036】

ところで、ティース７８を流れる磁束は、ヨーク部７７を通して隣り合うティース７８に流れることになるため、固定ボルトがヨーク部におけるティースが連設された領域に設けられていると、固定ボルトがヨーク部における磁束の流れを妨げてヨーク部における磁気抵抗が高くなり、リニアモータの推力を低下させてしまう。また、固定ボルトには渦電流が流れやすくなるため、ヨーク部における鉄損を増大させてしまう。ところが、本実施形態によると、固定ボルトＢが挿通されるボルト挿通孔７９がヨーク部７７におけるティース７８が連設された領域７７Ｂとは異なる上下方向両端部の取付片７７Ａに設けられていることから、隣り合うティース７８間を繋ぐヨーク部７７の領域７７Ｂには磁束の流れを妨げる固定ボルトＢが配されない。また、ヨーク部７７の領域７７Ｂには、固定ボルトＢがないため電磁鋼板の積層効果によって渦電流の発生を抑制することができる。これにより、ヨーク部７７における磁束を強くすることができ、ヨーク部７７に固定ボルトＢが挿通されるものに比べてリニアモータ７０の推力を向上させることができるようになっている。

【0037】

また、固定子７２の下側には、可動子７３の位置を検出するリニアエンコーダ６２がリニアモータ７０に対応するように左右方向に３つ並んで取り付けられている。リニアエンコーダ６２は、可動子７３におけるＺレール８０の下部に固定される磁気プレート６７と、取付フレーム６１の下部に固定されるセンサ部６８とから構成されている。センサ部６８は、上下方向に細長い形態をなしており、金属製のセンサ基台６８Ａと、センサ基台６８Ａの背面に固定された磁気センサ６８Ｂとを備えて構成されている。センサ基台６８Ａは、取付フレーム６１の前面における下側において、左右方向に３つ並んで設けられた取付孔６９にそれぞれ嵌合可能とされており、センサ基台６８Ａを取付孔６９に嵌合させて、固定子７２と同様に、取付フレーム６１の左右両側に設けられたボルト差込孔６６から複数の固定ボルトＢを挿し込んで、固定ボルトＢを取付フレーム６１に締め付けることで、センサ部６８が取付フレーム６１に固定されるようになっている。

【0038】

磁気プレート６７には、上下方向に磁気的に目盛りが付されており、センサ部６８の磁気センサ６８Ｂにより、磁気プレート６７の目盛りを読み取ることで、可動子７３の位置が検出されるようになっている。

【0039】

また、リニアエンコーダ６２と可動子７３のＺレール８０との間には、上下方向に延びるスプリング７４がＺレール８０の前面に沿って配されている。スプリング７４は、同スプリング７４の上端が取付フレーム６１に固定され、スプリング７４の下端がＺレール８０の下端部に固定されることで、Ｚレール８０が常に上向きに付勢された状態となっている。これにより、固定子７２のコイル７６に対して通電が行われず、固定子７２と可動子７３との間に吸引力が働かない場合おいても、可動子７３が下方に下がらないようになっている。

【0040】

さて、隣り合う取付凹部６５の間には、図１０に示すように、固定ボルトＢの軸部Ｂ２が締め込まれる締結孔６５Ａもしくは固定ボルトＢの頭部Ｂ１を収容する収容孔６５Ｂが上下方向に並んで形成された取付部９０が設けられている。詳細には、隣り合う取付凹部６５の間に配された取付部９０のうち、左側に位置する上下一対の左取付部９０Ｌ，９０Ｌには、固定ボルトＢの締付方向と交差する方向である上下方向に締結孔６５Ａが２つ並んで形成されており、隣り合う取付凹部６５の間に配された取付部９０のうち、右側に位置する上下一対の右取付部９０Ｒ，９０Ｒには、上下方向に締結孔６５Ａと収容孔６５Ｂとが並んで形成されている。

【0041】

一方、固定ボルトＢは、固定子７２におけるヨーク部７７の上下一対の取付片７７Ａ，７７Ａに各一本ずつ挿通され、隣り合う取付凹部６５の間に配された取付部９０の締結孔６５Ａに締め付けることで、固定子７２のヨーク部７７を左取付部９０Ｌもしくは右取付部９０Ｒに固定するようになっている。詳細には、左側に位置する固定子７２のヨーク部７７は、左側のボルト差込孔６６から挿入された固定ボルトＢを左取付部９０Ｌの上側の締結孔６５Ａにそれぞれ締め付けることで、左取付部９０Ｌに固定されており、右側に位置する固定子７２のヨーク部７７は、右側のボルト差込孔６６から挿入された固定ボルトＢを右取付部９０Ｒの締結孔６５Ａにそれぞれ締め付けることで、右取付部９０Ｒに固定されている。また、中央に位置する固定子７２のヨーク部７７は、右側のボルト差込孔６６から挿入された固定ボルトＢを右側から左取付部９０Ｌの下側の締結孔６５Ａに締め付けることで左取付部９０Ｌに固定されており、中央のヨーク部７７を固定する固定ボルトＢの頭部Ｂ１は、右取付部９０Ｒの収容孔６５Ｂに収容されている。

【0042】

すなわち、図１０に示すように、隣り合うヨーク部７７の一方を固定する固定ボルトＢの軸心Ｑと、隣り合うヨーク部７７の他方を固定する固定ボルトＢの軸心Ｑとは、上下方向に交互にずれて千鳥状に配置された状態となっており、左取付部９０Ｌは左側及び中央のヨーク部７７を固定する２本の固定ボルトＢの軸部Ｂ２を上下方向（固定ボルトのずれ方向Ｚ）に並べて配する共通の取付部９０とされ、右取付部９０Ｒは右側のヨーク部７７を固定する固定ボルトＢの軸部Ｂ２と、中央のヨーク部７７を固定する固定ボルトＢの頭部Ｂ１とを上下方向（固定ボルトのずれ方向Ｚ）に並べて配する共通の取付部９０とされている。

【0043】

本実施形態の部品実装機は上記のような構造であって、続いてリニアモータユニット６０の作用効果を説明する。
一般に、部品実装機は、スペースや重量軽減などの観点から小型化が望まれており、部品実装機に搭載されるヘッドユニットの駆動機構であるリニアモータユニットについても小型化が望まれている。

【0044】

リニアモータユニットを小型化するためには、コイルを巻装したコアを有する固定子全体の幅寸法を小さくすることが考えられるが、コアを取付フレームに固定する固定ボルトの頭部の高さ寸法と、固定ボルトのねじ込みの深さ寸法とを確保しつつ、固定子全体の幅寸法を小さくしようとすると、コアの厚みを薄くするしかない。しかしながら、コアの厚みが十分に確保できないとコアの磁気抵抗が増大して、リニアモータユニット内のリニアモータの推力が低下する虞がある。

【0045】

ところが、本実施形態によると、左取付部９０Ｌおよび右取付部９０Ｒ内に、固定ボルトＢの軸部Ｂ２もしくは固定ボルトＢの頭部Ｂ１を上下方向（固定ボルトのずれ方向Ｚ）に並べて配することで、従来のように、各ヨーク部を個別に固定する取付フレーム設けて、固定ボルトを同軸上に並べて配するリニアモータユニットに比べて、固定ボルトＢの軸部Ｂ２もしくは固定ボルトＢの頭部Ｂ１が左右方向にオーバーラップした長さ寸法分だけ、リニアモータユニット６０の左右方向の大きさを小型化すると共に、コア７５の厚さ寸法を従来のコアよりも大きくすることができる。

【0046】

また、本実施形態によると、コア７５の厚さ寸法を従来よりも大きく確保してコア７５におけるティース７８からの磁束の漏れを低減させることができるようになったことから、従来のものに比べて、各リニアモータの推力を向上させつつ、コア７５におけるティース７８の数を減らして固定子７２全体を小型化することができるようになっている。これにより、リニアモータユニット６０を小型化することできる。

【0047】

また、本実施形態によると、隣り合うヨーク部７７の一方を固定する固定ボルトＢの軸心Ｑと、隣り合うヨーク部７７の他方を固定する固定ボルトＢの軸心Ｑとが、上下方向に交互にずれた千鳥状に配置された形態となっていることから、固定ボルトを階段状にずらして配置する場合に比べて、リニアモータユニット６０の上下方向（固定ボルトのずれ方向Ｚ）の大きさをさらに小型化することができる。

【0048】

さらに、本実施形態によると、リニアモータ本体７１における固定子７２全体を小型化することで、固定子７２の下側に空いた領域ができたことから、この空いた領域にリニアエンコーダ６２を配することができる。これにより、可動子７３にの後方にリニアエンコーダを配するリニアモータユニットに比べて、前後方向の大きさを小さくすることができる。

【0049】

すなわち、本実施形態によると、リニアモータユニット６０を小型化したことによりヘッドユニット５０を小型化することができ、実装ユニット４０、ひいては、部品実装機１０を小型化することできる。

【0050】

ところで、本実施形態の部品実装機１０のように、実装ユニット４０が左右に２列に並んで配されるような場合には、ヘッドユニット５０の左右方向の大きさが制限されることになる。このため、従来のリニアモータユニットを適用させる場合には、リニアモータの数を減らすことで左右方向の大きさを調整する必要がある。ところが、本実施形態によると、固定子７２の下側にリニアエンコーダ６２を配置して、前後方向にリニアモータユニット６０を小型化したことから、前後方向にリニアモータユニット６０を並べることで、リニアモータ７０の数を減らすことなく、左右方向の大きさを小型化することができる。

【0051】

＜実施例＞
本発明の実施例について図１３を参照して説明する。
本実施例は、リニアモータへの投入電流と、リニアモータの推力との関係を図１３に示したものである。
図１３に示したグラフにおいて、縦軸はリニアモータへの投入電流の大きさ表したものであり、横軸は投入電流に対するリニアモータの推力の大きさを表したものである。

【0052】

このグラフには、コアの厚さ寸法が異なると共に、ティースの数が異なる二種類のリニアモータの測定結果が示されている。グラフ内の実線αは、本実施形態におけるリニアモータ７０を示し、破線βは、本実施形態のコアよりも厚さ寸法が小さく、本実施形態よりもティースの数が３本多い従来のリニアモータを示している。

【0053】

ここで、縦軸Ａにおける二種類のリニアモータの推力を比較すると、本実施形態の実線αは、従来のリニアモータの破線βに比べて推力が約１．４倍となっている。このように、本実施形態では、ティース７８の数を従来のリニアモータに比べて少なくしたにもかかわらず、コア７５の厚さ寸法を従来に比べて大きくしたことで、同じ大きさの電流を投入した場合のリニアモータの推力を向上させることができるようになっている。

【0054】

以上のことから、本実施形態においては、隣り合うヨーク部７７の一方を固定する固定ボルトＢの軸心Ｑと、隣り合うヨーク部７７の他方を固定する固定ボルトＢの軸心Ｑとを上下方向（固定ボルトのずれ方向Ｚ）にずらして千鳥状に配置したことで、取付フレーム６１に対するリニアモータ７０の固着力を維持しつつ、リニアモータユニット６０を小型化すると共に、リニアモータ７０の推力を向上させることができる。これにより、ヘッドユニット５０や実装ユニット４０、ひいては、部品実装機１０を小型化することができる。
また、ヨーク部７７における固定ボルトＢが挿通されるボルト挿通孔７９を磁束が流れる領域７７Ｂとは異なる位置に設けて、磁束の流れを良くすると共に、電磁鋼板の積層の効果によって渦電流の発生を抑制したことから、ヨーク部７７ひいてはティース７８における磁束を強くすることができ、リニアモータ７０の推力をさらに向上させることができるようになっている。

【0055】

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、リニアモータユニット６０を前後方向に並べて、部品保持部５１が前後方向に２列となるように構成したが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、リニアモータユニットを左右方向に３つや４つ並べて、部品保持部５１が横１列になるように構成してもよい。
（２）上記実施形態では、リニアモータユニット６０を駆動機構とする実装ユニット４０を部品実装機１０に適用させた構成としたが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、実装ユニット４０を部品供給部１５から部品検査部への部品を出し入れする部品検査機に適用させてもよい。
（３）上記実施形態では、コア７５の厚さ寸法を従来に比べて大きくした構成としたが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、コアの厚さ寸法はそのままで、リニアモータユニットの左右方向の大きさのみを小さくしてもよい。

【符号の説明】

【0056】

１０：部品実装機
１２：基板搬送ユニット
１４：部品供給台車(部品供給ユニット)
１５：部品供給部
３３：Ｙ方向リニアモータ(ヘッドユニット駆動機構)
４７：サーボモータ(ヘッドユニット駆動機構)
５０：ヘッドユニット
５１：部品保持部
６０：リニアモータユニット(部品保持部駆動機構)
６１：取付フレーム
６２：リニアエンコーダ
７０：リニアモータ
７２：固定子
７３：可動子
７５：コア
７６：コイル
７７：ヨーク部
７８：ティース
９０：取付部
Ｂ：固定ボルト(締結部材)
Ｂ１：頭部
Ｂ２：軸部
Ｑ：締結部材の軸心
Ｚ：ずれ方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】